DE2235286A1

DE2235286A1 - Bohrvorrichtung

Info

Publication number: DE2235286A1
Application number: DE2235286A
Authority: DE
Inventors: Pierre Grolet; Jean Thiery
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1973-02-22
Also published as: GB1376050A; SU898958A3; FR2146175A1; IT963188B; NL7210091A; CA970356A; JPS5525267B1; FR2146175B1; US3777827A

Description

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Aff. 1187

BTSTITUT FRANCAIS DU PETROLE, DES CARBURAITTS ET LUBRIPIANTS,

Rueil-Malmaison\, Frankreich

Bohrvorrichtung '

Die Erfindung betrifft eine neuartige Bohrvorrichtung, die insbesondere für Bohrvorgänge geeignet ist, bei denen ein ein Werkzeug antreibender Bodenmotor benützt ward, wobei dieser Motor an das Ende einer flexiblen Leitung gehängt ist..

Die Bohrverfahren, die insbesondere unter der Bezeichnung "Plexoforage" (wörtlich: flexibles Bohren) bekannt sind, arbeiten mit einer flexiblen Leitung als Bohrgestänge und sind zur Zeit weit verbreitet. Zurückzuführen ist dies insbesondere auf den technologischen Portschritt, den zu erreichen die flexiblen Leitungen bei erhöhten Leistungen gestatten. Diese zur Zeit verwendeten Bohrvorrichtungen, die mit diesen flexiblen Bohrleitungen arbeiten, leiten sich jedoch direkt von den Bohrvorrichtungen ab, die mit steifen Bohrgestängen arbeiten. Sie umfassen insbesondere oberhalb des Bohrloches einen Derrick oder Bohrturm, der zur Bestätigung dear röhrenförmigen steifen Bauteile, die die flexible

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Ausstattung vervollständigen, dienen, wie z.B. Bodenmotor, Schwerstange und Verrohrungselemente für das Bohrloch. So ist ihr vertikaler Platzbedarf recht erheblich. Die flexible Leitung wird im übrigen auf einem Aufrollsystem oder in einem Drehkorb gespeichert, die sich in einer gewissen Entfernung voneinander befinden. Darum weisen die Bohrvorrichtungen einen erheblichen horizontalen Platzbedarf auf auf.

Es soll nun ein Weg gefunden werden, die obengenannten Nachteile zu überwinden, und insbesondere eine erhebliche Verminderung des vertikalen und horizontalen Platzbedarfs der Bohrvorrichtung zu erreichen.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß bei einer Bohrloch-Bohrvorrichtung mit Hilfe eines Werkzeugs, das in Drehbewegung durch einen am Ende einer Bohrkolonne hängenden Motor versetzt wird, wobei die Bohrkolonne aus einer flexiblen Bohrleitung besteht, und die Bohrvorrichtung einen Speicherkorb für die flexible Leitung von ringförmiger G-gstalt und vertikaler Achse aufweist, sowie ein Antriebsorgan aufweist, das diesen Korb in Drehbewegung um seine vertikale Achse mitnimmt, mit Einrichtungen zum Speisen der flexiblen Leitung mit Bohrfluid während der Drehung des Speicherkorbes, mit wenigstens einem Antriebsorgan für die flexible Leitung und einem Führungsorgan für die flexible Leitung zwischen Speicherkorb und Antriebsorgan; und zeichnet sich dadurch aus, daß die Speiseeinrichtungen gebildet werden durch einen hydraulischen Drehverbinder von ringförmiger Gestalt, welcher um die vertikale Achse des Speicherkorbes zentrisch ausgebildet ist, wobei der hydraulische Verbinder einen Innendurchmesser wenigstens gleich dem maximalen Außendurchmesser der Bohrkolonne aufweist; und daß die vertikale Achse dieses Korbes im wesentlichen mit der Achse des gebohrten Bohrloches

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zusammenfällt; und daß dieses Antriebsorgan entsprechend der Achse des Bohrloches angeordnet ist, um die Verschiebung der flexiblen Leitung entsprechend dieser Achse hervorzurufen; und daß.dieses Führungselement so ausgebildet ist, daß diese flexible Leitung im wesentlichen in der Achse des Bohrloches placiert .wird.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Sinzige Figur näher erläutert werden, durch die die Erfindung in bevorzugter Weise dargestellt .wird.

Diese Figur zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung im schematischen Schnitt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt nach dieser Ausführungsform:

- einen Drehkorb 1 zum Speichern der flexiblen Bohrleitung 2 , .

- einen schematisch bei 3 dargestellten Drehverbinder, der die Speisung der Leitung 2 mit Bohrfluid während der Drehung des Korbes 1 ermöglicht,

- ein Betätigungsorgan 4, für die flexible Leitung 2 sowie steife sie vervollständigende röhrenförmige Elemente, und

- ein Umlenkorgan 5 , welches es ermöglicht, die flexible Leitung 2 zwischen Speicherkorb 1 und Betätigungselement 4 . zu führen.

Der Korb . 1 kann von beliebiger bekannter .,Bauart sein und .ist insbesondere, wie in der Deutschen . Patentanmeldung P 22 31 661.6 (entsprechend Frankreich 71/23 842) beschrieben. Der in der Figur dargestellte Speicherkorb umfaßt eine zylindrische Wandung 6 von im wesentlichen vertikaler Achse, eine zweite konzentrisch zur ersten angeordnete zylindrische Wandung 7 , wobei diese beiden Wandungen einen

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Ringraum 8 mit einer Breite wenigstens gleich dem Durchmesser der flexiblen Bohrleitung bilden. Der Raum 8 ist in seinem unteren Teil durch eine Plattform 9 ringförmiger Gestalt begrenzt, welche vertikale Wandungen 6 und 7 trägt, Im oberen Teil ist der Raum 8 offen, um den Durchlaß der flexiblen Leitung 2 zu ermöglichen. Unter der Plattform 9 ist eine kreisförmige Schiene 10 befestigt, die gegenüber der vertikalen Achse des Korbes 1 zentriert ist. Diese Schiene ruht auf einer Vielzahl von Rädern 11, von denen aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung in der Zeichnung nur zwei gezeigt sind. Eines oder mehrere dieser Räder, die von festen Lagern 12 getragen sind, werden in Drehung von Motoren 13 , die von hydraulischer oder elektrischer Bauart sein können, mitgenommen.

Der Speicherkorb 1 ist mit einem hydraulischen Drehverbinder 3 ringförmiger Gestalt, der gegenüber der Achse des Korbes 1 zentriert ist, versehen. Der Verbinder besteht aus einem ringförmigen Element oder einer festen Ringscheibe 3a , die im wesentlichen die Form eines U aufweist, an deren Boden eine kreisringförmige Nut 16 ausgearbeitet ist, die die Verbindung zu einer Leitung 14 herstellt, von der ein Ende, beispielsweise mittels eines Gewindes, an dem Ringelement 3a befestigt ist, wobei das andere Ende mit einer nicht dargestellten Bohrfluidquelle verbunden ist. Der Drehverbinder besteht weiterhin aus einer Ringscheibe oder einem Ringelement 3b mit einer Form komplementär zu der der Ringscheibe 3a , die sich gegenüber letzterer drehen kann, wobei die beiden Ringscheiben oder -elemente konzentrisch angeordnet sind.

Das Ringelement 3b ist drehfest mit dem Korb 1 . Eine Leitung 15 verbindet ein Ende der Bohrleitung 2 mit dem Ringelement 3b und ermöglicht die Speisung der im Korb 1 gelagerten Leitung 2 mit Bohrfluid über die Leitung 14 , die Nut 16 sowie eine Leitung 17 , die in der

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Ringscheibe 3b ausgearbeitet ist. Nicht dargestellte Dichtungselemente verhindern ITuidaustritt zwischen den Kontaktflächen der Ringelemente 3a und 3b.

Wie leicht aus der Figur zu erkennen, ermöglicht es die Verwendung eines Drehverbinders, den zentralen Teil des Korbes 1 frei zu lassen. (geringfügig)

Selbstverständlich kann der Drehverbinder 3 einen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Korbes 1 aufweisen oder er kann auch unter der Plattform des Korbes angeordnet sein; die in der Figur dargestellte Ausführungsform ist nicht als begrenzend anzusehen.

Der Speicherkorb der flexiblen Leitung ist derart angeordnet, daß seine vertikale Achse im wesentlichen mit der Achse des Bohrloches 18 zusammenfällt. Diese Anordnung ermöglicht es, den Platzbedarf der Bohrvorrichtung zu vermindern, was sehr wichtig ist, insbesondere, wenn die Bohrvorgänge von einer schwimmenden Bohr-Plattform aus durchgeführt werden.

Ein Betätigungsorgan 4 für die Bohrleitung ist im wesentlichen in der Achse des Bohrloches 18 angeordnet. Dieses Element kann von beliebigem bekanntem Typ sein. Insbesondere kann kan$ wie schematisch in der Figur dargestellt, eine Ziehraupe verwenden, die es ermöglicht, die Bohrkolonne entsprechend der vertikalen Achse des Korbes zu bewegen Taaaw. zu verschieben.

Ein festes ümlenkorgan 5 sorgt für die Führung der flexiblen Bohrleitung zwischen dem Speicherkorb 1 und dem Betätigungsorgan 4 für diese Leitung. Dieses Organ 5 umfaßt eine kurvenförmige Führungsbahn, die an jeder Stelle einen Krümmungsradius aufweist, der wenigstens gleich dem minimalen! Wickelradius der Leitung 2 ist.

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Die Steuerung des Betätigungsorgans 4 sowie der den Korb in Drehung versetzenden Motoren 13 ist vorzugsweise über irgendeine bekannte, schematisch bei 39 dargestellte Einrichtung synchronisiert, um das Aufwickeln oder Abwickeln der flexiblen Leitung 2 im Speicherkorb 1 zu erleichtern.

Modifikationen können im Rahmen der Erfindung selbstverständlich vorgenommen werden. Für den Fall insbesondere, daß die Bohrleitung mit elektrischen Leitungen für Fernmessung, Fernsteuerung oder Leistungsübertragung versehen ist, kann die Kontinuität der elektrischen Kreise durch den Drehverbinder 3 sichergestellt sein, der beispielsweise mit Gleitkontakten etc. ausgestattet ist.

- Patentansprüche -

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Claims

Äff. 1187 PATENTANSPRÜCHE :

1. Vorrichtung zum Bohren eines Bohrloches mit Hilfe eines Werkzeugs, das in Drehung über einem an einem Ende einer Bohriolonne aus einer flexiblen Bohrleitung hängenden Motor mitgenommen wird, wobei diese Vorrichtung einen Korb zur Speicherung der flexiblen Leitung von ringförmiger Gestalt und vertikaler Achse aufweist, mit einem Antriebsorgan, welches diesen Korb in Drehung um seine vertikale Achse mitnimmt, Einrichtungen zum Speisen der flexiblen Leitung mit Bohrfluid während der Drehung des Speicherkorbes, mit wenigstens einem Antriebsorgan für die flexible Leitung und einem Führungselement für die flexible Leitung zwischen Speicheriiorb und Antriebs organ, wobei dieses Führungselement so ausgebildet ist, daß es die flexible Leitung im wesentlichen in der Achse des Bohrloches hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtungen gebildet werden durch einen hydraulischen Drehverbinder (3) von ringförmiger Gestalt, der gegenüber dieser vertikalen Achse des Speicherkorbes (1) zentriert ist, wobei der hydraulische Verbinder (3) einen Innendurchmesser wenigstens gleich .dem maximalen Außendurchmesser der Bohrkolonne aufweist; daß die vertikale Achse dieses Korbes im wesentlichen mit der Achse des gebohrten Bohrloches zusammenfällt; und daß dieses Antriebsorgan entsprechend der Achse des Bohrloches zum Hervorrufen der Verschiebung oder der Bewegung der flexiblen Leitung längs

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dieser Achse angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (19) zur Synchronisierung der Steuerung dieses Betätigungsorgans (4) und dieses den Korb (1) in Drehung versetzenden Antriebsorgans.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehverbinder (3) aus wenigstens zwei ringförmigen konzentrischen Elementen (3a; 3b) gebildet ist, wobei eines dieser Elemente fest, das andere drehfest mit dem Speicherkorb verbunden ist; daß wenigstens eines der beiden ringförmigen Elemente eine Kreis- oder Ringnut (16) trägt, wobei die Nut einerseits mit hydraulischem Pluid über eine erste Leitung (14) gespeist ist, welche dieses feste Ringelement (3a) mit einer Quelle für hydraulisches Fluid verbindet, andererseits in Verbindung mit dieser flexiblen Leitung über eine zweite Leitung oder einen zweiten Kanal (17) steht, welche dieses drehfest mit dem Korb verbundene Ringelement (3b) und ein Ende dieser von diesem Korb getragenen flexiblen Leitung in Verbindung setzt.

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