DE2311359A1 - Stabilisator fuer bohrstraenge - Google Patents
Stabilisator fuer bohrstraengeInfo
- Publication number
- DE2311359A1 DE2311359A1 DE19732311359 DE2311359A DE2311359A1 DE 2311359 A1 DE2311359 A1 DE 2311359A1 DE 19732311359 DE19732311359 DE 19732311359 DE 2311359 A DE2311359 A DE 2311359A DE 2311359 A1 DE2311359 A1 DE 2311359A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stabilizer
- sleeve
- base body
- cylinder
- stabilizer according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims description 123
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
- E21B17/1078—Stabilisers or centralisers for casing, tubing or drill pipes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/22—Rods or pipes with helical structure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
CHRISTENSEN DIAMOND PRODUCTS GMBH 2311359
31 Celle, Braunschweiger Heerstr. 61
Celle, den 7.3.1973 52 L 25773
Stabilisatoren stellen Führungselemente des Bohrstranges dar und
werden vorzugsweise in unteren Abschnitt des Bohrstranges, der
aus Schwerstangen gebildet wird, eingesetzt. Zur Erzielung hoher Bohrgeschwindigkeiten sind hohe axiale Belastungen des
Bohrwerkzeugs erforderlich. Diese werden im allgemeinen durch Schwerstangen aufgebracht. Im druckbelasteten Bereich oberhalb
des Werkzeuges neigen die Schwerstangen zum Ausknicken· Dieses kann erfolgreich durch Verwendung von Stabilisatoren verhindert
werden. Durch Ausknicken werden unbeabsichtigte Richtungsänderungen oder Versetzungen der Bohrlochachse hervorgerufen.
Üblicherweise werden im Bohrstrang mehrere Stabilisatoren in bestimmten Abständen angeordnet· Die Stabilisatoren haben
Führungselemente, die sich im Kontakt mit der Bohrlochwand
befinden und demzufolge einem relativ hohen Verschleiß ausgesetzt sind. Obwohl man für diese Führungselemente hochabriebfeste
Materialien verwendet, ist unter der hohen Beanspruchung im Bohrloch die Lebensdauer gering. Dies gilt im besonderen für
den Stabilisator, der unmittelbar über dem Werkzeug angeordnet ist; hier werden erhöhte Anforderungen an die Führungsaufgäbe
des Stabilisators gestellt. Während für Stabilisatoren im Bohrstrang (Strangstabilisatoren) durchaus ein Durchmesserverschleiß bis 4 mm vertretbar ist, bevor die Führungselemente
409838/0450
ersetzt werden müssen, ist dies für den Stabilisator oberhalb
des Bohrwerkzeugs (Meißelstabilisator) ein zu hoher Wert. Eine
Erneuerung der Abriebflächen bedingt einen Transport der schweren Stabilisatorkörper Ober meist zu weite Entfernungen in SpezialwerkstStten. Neben Reparaturkosten entstehen daher erhebliche
Kosten für Transport und Ersatzvorhaltung.
Aus den genannten Gründen sind viele Versuche unternommen und
viele Möglichkeiten angegeben worden, die Verschleißteile an den Stabilisatoren auswechselbar zu gestalten. Etliche Konstruktionen wurden verworfen, weil sie den sehr hohen dynamischen
Beanspruchungen nicht standhielten. Die Sicherheit des Bohrloches ist durch Bruchstücke stark gefährdet, well diese Fangarbeiten im Bohrloch bedingen und in ungünstigen Fällen eine
sehr kostenaufwendige Ablenkung des Bohrloches erforderlich machen. Einige bisher bekannte Lösungen sehen eine Austauschbarkeit der Stabilisatorelemente vor, z.B. durch Verschraubung in
schwalbenschwanzartigen Führungen oder anderen formschlüssigen Passitzen, ferner durch Anbringung einer vorgefertigten Stabilisatorhülse auf einem mit Außengewinde versehenen Stabilisatorkörper. Weitere Lösungen mit auswechselbaren Hülsen spannen die
Stabilisatorhülse zwischen zwei als Schultern ausgebildete Dichtflächen, wobei die Hülse über ein Innengewinde zusätzlich
verschraubt ist. Nachteile dieser Lösungen!legen in dem konstruktiv bedingten Spiel zwischen Hülse und Körper, das erforderlich
ist, ua ein Aufschrauben überhaupt zu ermöglichen. Beim Einsatz
dieser Werkzeuge treten Verschleißerscheinungen zwischen Hülse und Körper auf, die nach Austausch der Hülse den Sitzcharakter
beeinträchtigen.
Wieder andere Konstruktionen sehen vor, die Hülse mit dem Körper
derart su verschweißen, daß ein Auswechseln der Hülse nur in einer Spezialwerkstatt erfolgen kann, womit die Vorteile der
austauschbaren Stabilisatorhülse weitgehend aufgehoben sind. Die Vielfalt der dargelegten Mängel bekannter Vorschläge und
409838/045 0
Konstruktionen zur Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe hat dazu geführt, daß bei Fachleuten der Eindruck besteht, daß
zwar die Aufgabe der Auswechselbarkelt außerordentlich wünschenswert ist, die bisherigen Lösungen jedoch wegen der vielen ungünstigen Folgen für den Bohrbetrieb praktisch nicht anwendbar
sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für einen
Stabilisator mit auswechselbaren Führungseiementen zu finden,
der eine sichere und feste Verbindung zwischen Führungselementen
und Stabilisatorkörper gewährleistet und den im Bohrloch auftretenden Beanspruchungen sicher standhält. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stabilisatorkörper eine zylindrische oder konisch ausgebildete Verbindungsfläche
aufweist und daß auf dieser Fläche die an ihrer Innenseite entsprechend ausgebildete Stabilisatorhülse aufgeschrumpft wird.
Dabei ist der Schrumpfsitz so hergestellt, daß die beim Bohren auftretenden Beanspruchungen sicher übertragen werden. Die Kraftübertragung kann durch reibungserhöhende Mittel, z.B. Korrundpulver, zwischen den Verbindungsflächen verbessert werden.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Stabilisatorkörper
im Bereich der Verbindungsfläche mit einem kegelförmigen Innengewinde für die Aufnahme des Meißelgewindes versehen, und zwar
derart, daß die Stabilisatorhülse bis an das obere Ende des Meißels heranreicht. Eine solche Anordnung wurde bislang von
keiner Stabilisatorbauform mit auswechselbaren Arbeitsteilen erreicht. Über die Grundaufgabe der sicheren und wirksamen Verbindung von Körper und Hülse hinaus ermöglicht diese Entwicklung
eine Rationalisierung und eine hohe Anpassungsfähigkeit mn verschiedene Betriebszustände. Beispielsweise kann die über dem
Bohrmeißel direkt angeordnete Stabilisatorhülse nach Teilabnutzung (Durchmesserverringerun) im höher gelegenen Strangteil
weiter benutzt werden, weil für die Strangstabilisatoren die Führungsaufgaben geringer sind, als für den Meißelstabilisator·
Somit erhält der Meißelstabilisator frühzeitig eine maßhaltige Hülse und garantiert dadurch wirkungsvollere Führungseigenschaften
ohne Verzicht auf Wirtschaftlichkeit.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht neben einer Verbindung
der Führungselemente zur Hülse durch Aufschweißen von mit verschleißfesten Belägen versehenen Rippen vor, Hülse und
Rippen aus einem Stück zu fertigen, so daß der Verschleißbelag auf die Hülse direkt aufgebracht werden kann.
Zur näheren Erläuterung wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in
Fig. 1 einen Bohrstrang im Bereich oberhalb des Bohrkopfes
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stabilisator gemäß der Erfindung
Fig. 3 eine Explosionszeichnung des Stabilisators nach Fig. 2
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht des Meißelstabilisators
in Verbindung mit einem Bohrkopf
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Stabilisator und Darstellung
der Montageeinrichtung
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Stabilisator nach Fig. 2, bei dem der Spülungsdurchtritt durch Bohrungen erfolgt.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung des unteren Bohrstranges einer Rotary-Bohrausrüstung. Auf der Sohle des Bohrloches 1
arbeitet der Bohrmeißel 6, der in das untere Ende des Bohrstranges 2 - die sogenannte Schwerstange 4 - eingeschraubt ist. Der
Arbeitsdruck auf die Bohrlochsohle ist im wesentlichen durch das Gewihht der Schwerstangen 4 gegeben. Der obere Teil des Bohrstranges,
der meist bedeutend langer ist, dient insbesondere der Übertragung der Drehmomente und Zuführung der Spülflüssigkeit,
die durch den Bohrmeißel austritt und zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwandung wieder nach oben steigt. Durch Einfügung
von Stabilisatoren 3,5 (und ggf. weiterer Stabilisatoren) zwischen die einzelnen Schwerstangenabschnitte wird ein Ausbiegen
des Stranges 2 vermieden. Die höchsten Ansprüche werden
0 9 8 ? R / CU S ι
dabei an den oberhalb des Bohrmeißels 6 eingefügten Stabilisator 5 gestellt, da die Richtungsänderung des Bohrloches 1 bereits
nach einem relativ zu den anderen Stabilisatoren 3 geringfügigen Abrieb eintreten kann. Die Stabilisatoren 3,5 sollen einerseits
an der Bohrlochwandung anliegen, andererseits muß aber dafür geborgt sein, daß die Spülflüssigkeit ungehindert nach oben gelangen kann. Zu diesem Zweck weisen die Stabilisatoren meist
spiralförmig ausgebildete Stabilisatorrippen auf (siehe auch in Fig. 3). de Kontaktflächen der Stabilisatorrippen müssen
äußerst abriebfest sein, dürfen aber möglichst keine Schnittkanten haben, die eine Erweiterung des Bohrloches bewirken
können. Auch muß unbedingt vermieden werden, daß Stabilisatorrippen abbrechen und ein Festwerden des Bohrstranges verursachen.
Infolge der im Bohrbetrieb auf die Stabilisatoren ausgeübten starken Schlagbeanspruchung neigen gerade die Stabilisatoren
mit auswechselbaren Oberflächenteilen dazu, daß sich die verspannten Befestigungsflächen lockern. Ein gelockertes und schlagbeansprachtes Bauteil kann dann nicht nur zum Bruch führen,
sondern auch den Grundkörper beschädigen. Hier setzt die Erfindung ein, indem die auswechselbare Stabilisatoroberfläche auf den
tragenden Stabilisatorkörper aufgeschrumpft wird und somit nicht nur eine Lockerung unterbindet, sondern darüber hinaus eine
Erhöhung der Festigkeit gegen Innendruck des Stabilisatorbereiches unterhalb des Schrumpfsitzes bewirkt.
In Fig. 2 ist ein Stabilisator gemäß der Erfindung mit einem Stabilisatorkörper 8, einer mit Stabilisatorrippen 10 versehenen
Hülse 11 und einem Anschlußkörper 12 dargestellt. Das obere Ende des Stabilisatorkörpers 8 ist mit einem kegelförmigen Gewinde
(Innengewinde) für die Verbindung mit einem entsprechenden Außengewinde des Gestängerohres bzw. einer Schwerstange versehen. Das untere Ende des Stabilisatorkörpers 8 weist ein
kegelförmiges Außengewinde 13 für die Verbindung mit dem entsprechend ausgebildeten Innengewinde eines Anschlußkörpers 12,
z.B. einer weiteren Schwerstange oder eines Zwischenstückes auf.
409 8 38/0450 ~6~
Zwischen dem Außengewinde 13 und dem zylindrischen Teil des Stabiliaatorkörpers
8 ist ein konisch oder zylindrischer Bereich 14 vorgesehen, dessen Übergang zum zylindrischen Bereich 9 zur
Vermeidung von Kerbspannungen gut gerundet ausgebildet ist. Auf dem zum Beispiel konischen Bereich 14 ist die mit den Stabilisatorrippen
versehene Hülse 11 auswechselbar aufgeschrumpft. Zu ■ diesem Zweck ist die Hülse 11 an ihrer Innenseite in einer entsprechenden
Weise konisch ausgebildet, während die Außenseite im wesentlichen einen über die Achslänge gleichmäßigen Außendurchmesser
hat. Der D/ftufchtritt für die Spülflüssigkeit kann
dabei durch die beschriebenen Stabilisatorrippen, also unterbrochenen
Außenflächen oder durch große durchgehende Bohrungen einer Hülse glatter Außenfläche erzielt werden. Die Aufschrumpfung
kann durch thermische Erweiterung der Hülse oder vorzugsweise durch hydraulische Maßnahmen geschehen. Die obere Stirnseite der
Hülse 11 ist so an den Körper 8 angepaßt, daß die Hülse 11 auf dem konischen Bereich 14 eine definierte Lage hat. Die erforderliche
Abdichtung gegen einen Durchtritt der Spülflüssigkeit geschieht bereits durch die Schrumpfverbindung von Konus
und Hülse 11 infolge der hohen Schrumpfspannungen im konischen Bereich. Zur Abdichtung der Verbindung zwischen Stabilisatorkörper
8 und Anschlußkörper 12 sind die untere Stirnseite der Hülse 11 und die obere Stirnseite des Anschlußkörpers 12 so
bemessen, daß sie gegeneinanderdrückende Schultern bilden, die durch den Verbindungsdruck eine Abdichtung ergeben, wie es im
Prinzip der Gewindeverbindungen für Tiefbohrgestänge entspricht.
Die Schrumpfung der Hülse kann auch dadurch bewirkt werden, daß die Hülse aus Teilschalen gebildet wird, die durch Längsnähte
miteinander verschweißt werden. Die durch die Schweifung
erzeugten Schrumpfspannungen befestigen die Hülse auf dem Grundkörper. Die für den Bohrbetrieb sicherste und zugleich einfachste
Lösung ist jedoch die hydraulische Aufschrumpfung. Der
- 7
Anschlußkörper 12 kann ein gesondertes Gestängerohr sein, es kann aber auch zusammen mit den Stabilisatorkörpern 8 und der
Hülse 11 den eigentlichen Stabilisator 8,11,12 bilden, der in den Bohrstrang eingebaut wird.
Fig. 3 zeigt die drei Teile 8,11,12 des Stabilisators 3 oder gemäß Fig. 1 in Explosionsdarstellung, wobei die vorgefertigte
Hülse 11, mit Stabilisatorrippen 10 versehen, zwischen dem Stabilisatorkörper 8 und dem Anschlußkörper 12 sichtbar ist.
In Fig. 4 ist ein mit einer auswechselbaren Hülse 11 versehener
besonderer Stabilisatorkörper 15 direkt mit dem Rollenmeißel 6 verschraubt. Die Stabilisatorkörper sind so bemessen, daß sie
als Gestängeteil mit den üblichen Werkzeugen einsetzbar sind und den Anforderungen für evtl. Fangarbeiten Rechnung tragen.
Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zum Aufschrumpfen der Hülse 11
auf den konischen Bereich 14 des Stabilisatorkörpers 8. Sie ermöglicht, Hülsen 11 auf den Stabilisatorkörper 8 aufzubringen
und von diesem abzuziehen, ohne daß die Stabilisatoren in Werkstätten gebracht werden müssen. Die Einrichtung besteht
aus einem hydraulischen Montagewerkzeug 16, das auf den Zapfen 13 des Stabilisatorgrundkörpers 8 aufgeschraubt wird. Für den
Fall des MeißelStabilisators wird in das Muffengewinde des
Grundkörpers 15 zuvor ein Doppelzapfen 17 eingeschraubt. Das hydraulische Montagewerkzeug besitzt einen Grundkörper 18,
der in der beschriebenen Weise mit dem Stabilisatorgrundkörper verbunden wird, nachdem zuvor die Stabilisatorhülse 11 von Hand
auf die Verbindungsfläche 14 aufgeschoben wurde. Auf dem Grundkörper des Montagewerkzeuges 18 1st ein Zylinder 19 axial
beweglich angebracht, dessen Stirnseite gegen die freie Schulterfläche der Hülse 11 drücken kann. Dieser Zylinder stellt vorzugsweise einen Doppelzylinder dar, dessen Kolbenflächen in ihrer
Ausführung unterschiedlich sind, um so eine einfachere hydraulische Schaltung zu realisieren. Beim Aufschrumpfen der
Stabilisatorhülse 11 wird der Zylinder in beiden Druckräumen
über Schlauchleitungen 20 mit der Pumpeneinheit 21 druckbeaufschlagt,
gleichzeitig wird über die Schlauchleitung 23 ein hydraulischer Druck zwischen Stabilisatorhülse 11 und Verbindungsfläche
14 aufgebracht. Dichtringe 22 an den Enden der Stabilisatorhülse 11 verhindern ein Entweichen des Druckmediums.
Die Axialkraft des Montagewerkzeugs und der Druck im Innenraum der Stabilisatorhülse sind so aufeinander abgestimmt, daß ein
Aufschieben der Hülse sicher gewährleistet ist. Zur Sicherung ausreichender Haftkräfte sind zuvor reibungserhöhende Mittel
auf die Kontaktflächen aufgebracht worden. Nabhdem die Hülse
4-hre vorgesehene Position durch Anschlagen gegen Schuller 9
erreicht hat, wird der Druck im Innenraum der Hülse über den Ventilsteuerblock 24 abgelassen. Damit ist der vorgesehene
Schrumpfsitz erzielt. Durch Umschalten am Ventilblock 24 wird vor der Demontage des Hydraulikwerkzeuges 16 der Zylinder 19
zurückgefahren. Der mit der Hülse versehene Stabilisatorkörper ist damit einsatzbereit.
Zur Demontage einer Hülse wird das gleiche Hydraulikwerkzeug eingesetzt. Hierbei wird der Vorschubzylinder 19 bis zur Schulter
der Hülse 11 vorgefahren. Über den Ventilsteuerblock 24 werden
die beiden ZylinderrÄume über eine Drosselstrecke kurzgeschlossen,
während über die Leitung 23 der Innenraum der Stabilisatorhülse 11 durckbeaufschlagt wicd. Bei Erreichen eines bestimmten
Druckes löst sich die Hülse 11 von ihrer konischen Verbindungsfläche selbsttätig und schlagartig, wobei über die Drosselstrecke
der geschlossene Zylinderraum eine «Lrksame Dämpfung
bietet. Nach dem Lösungsvorgang lassen sich sowohl Montagewerkzeug als auch Hülse leicht lösen. Eine neue Stabilisatorhülse
kann nun - wie vorher beschrieben - auf den Körper aufgebracht werden.
Die Pumpeneinheit 21 beinhaltet außer dem Steuerblock 24 einen Druckverteiler 25, ein Kontrollmanometer 26, einen Druckverhältnisregler
27, der für eine Abstimmung zwischen Axialkraft
— 9 —
409838/045 Ii
und Druck im Hülseninnenraum benötigt wird, ein Druckbegrenzungsventil 28, Vorratstank und Höchstdruckverbindungsschläuche.
Fig. 6 zeigt einen Stabilisator, dessen Hülse für den Spülungsdurchtritt mit achsparallelen Bohrungen versehen ist. Die gesamte
Mantelfläche kann mit verschleißfestem Material belegt werden.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß das Aufschrumpfen einer neuen Stabilisatorhülse nicht in einer Werkstatt, sondern vorzugsweise auf der Bohranlage
selbst bewerkstelligt werden kann. Statt einer Vielzahl kompletter Stabilisatoren für verschiedene Anwendungen genügen
wenige Körper und Hülsen, die auf Lager gehalten werden müssen. Die Transport- und Vorhaltungskosten lassen sich wesentlich
verringern, da die Hülsen nur den Bruchteil des Gewichtes eines vollständigen Stabilisators ausmachen. Eine aufgeschrumpfte
Hülse verbessert zugleich die mechanischen Eigenschaften des damit ausgerüsteten Stabilisatorgrundkörpers. Während nämlich
bei einer z.B. aufgeschraubten und zusätzlich durch Kontern festgeklemmten Hülse der das Drehmoment auf den Bohrmeißel
übertragende Querschnitt geschwächt ist und Aus Abdichtungsgründen scharfe Schultern vorgesehen werden müssen, wird hier die
Festigkeit des drehmomentübertragenden Querschnitts durch den fest aufgeschrumpften Ring (Hülse 11) verbessert. Außerdem
ermöglicht die mit dem Aufschrumpfen verbundene Dichtung die Ausbildung des Grundkörpers in abgerundeten Schulterübergängen
und damit eine Vermeidung starker Kerbwirkung.
Die Konstruktion eines Stabilisators aus einem Stabilisatorkörper und einer aufschrumpfbaren, die Festigkeit des Verbundkörpers erhöhenden Hülse, erlaubt zugleich eine wirkungsvollere
Richtungsstabilisierung des Bohrmeißels. Während nämlich bisher die auf den Bohrmeißel folgenden Stabilisatoren einen
gewissen Abstand vom Rollen- oder Diamantmeißel haben mußten, können Jetzt auswechselbare Stabilisatorhülsen direkt an den
- 10 -
409838/045 0
Bohrmeißel anschließen. Dies war bislang nur für spezielle Diamantbohrmeißel möglich, doch war dort die Verbindung nur
durch Verzahnung sichergestellt.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen auch darin, daß für Bohrlöcher, die unterschiedliche Durchmesser haben,
gleiche Grundkörper 8,12 verwendet werden können, die mit Hülsen für den jeweiligen Außendurchmesser geeignet bestückt werden. Für
solche Fälle benötigte man bisher ein Lager von Stabilisatoren eben dieser unterschiedlichen Durchmesser, wobei die bereits
erwähnten Transport- und Vorhaltungsnachteile auftreten, was bei dem hohen Gewicht der Stabilisatoren und weiten Transportwegen
besonders aufwendig und teuer ist.
Durch die Entwicklung wird ein System ermöglicht, das neben einer nur geringen Anzahl gleicher Stabilisatorkörper 8,12 eine Vielzahl
relativ leichter Stabilisatorhülsen 11 verschiedener Außendurchmeseer vorsieht. Hierbei wird eine erhöhte Wirtschaftlichkeit
dadurch sichergestellt, daß alle Hülsen austauschbar sind, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn eine
nur geringfügig im Durchmesser abgenutzte Hülse des Meißelstabilisators gegen eine neue ausgetausbht wird, um eine
besonders wirkungsvolle Meißelstabilisierung sicherzustellen, während die ausgetauschte, teilverschlissene Hülse zu weiterer
Hutzung als Strangstabilisator durchaus eingesetzt werden kann.
Die erzielbaren Vorteile durch die Erfindung bestehen bei der Anwendung als Meißelstabilisator auch darin, daß durch den
definierten Schrumpfsitz der Stabilisatorhülse 11 der gewindetragende Bereich des Grundkörpers 15 nach Einschraubung des
Meißels und dem während des Bohres auftretenden Innendruckes ein festigkeitsmäßig günstigeres Verhalten zeigt, als ein
Körper mit gleichen Außenabmessungen wie der Schrumpfverband.
- 11 -
409838/04 5 0
Der laut Erfindung vorgesehene Schrumpfsitz verhindert absolut sicher eine axiale Verschiebung der Hülse und damit ein Nachschrauben des Zwischenstückes 12, welches sonst zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Gewindeverbindung führt.
Durch den definierten Sitz der Stabilisatorhülse 11 auf de»
Stabilisatorkörper 8 vermeidet das erfindungsgemäße System ein Aufschweißen der Führungselemente auf den Körper und jede Art
von unsicheren Verschraubungen.
Durch die dargestellte Hontageeinrichtung ist das Auswechseln von Hülsen selbst unter den außerordentlich rauhen Betriebsbedingungen am Bohrturm in kurzer Zeit möglich.
- 12 -
409833/045U
Claims (16)
1. Stabilisator für Bohrstränge mit einem Stabilisator-Grundkörper
und einer darauf befestigten Stabilisatorhülse, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (8) eine vorzugsweise
zylindrische oder konische Verbindungsfläche (14) aufweist und daß auf diesen zylindrischen oder konischen Bereich
die an ihrer Innenseite entsprechend ausgebildete Stabilisatorhülse (11) aufgeschrumpft ist.
2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungsfläche zur Übertragung der erforderlichen
Kräfte mit reibungserhöhenden Mitteln versehen wird.
3. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die aufgeschrumpfte Hülse direkt den Gewindebereich zur Aufnahme verschiedenartiger Bohrwerkzeuge umschließt und damit
unmittelbar bis an die Schulter der Meißelverbindung reicht.
4. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse des Meißenstabilisators austauschbar ist mit Hülsen von Strangstabilisatoren.
5. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stabilisatorhülse (11) hydraulisch aufgeschrumpft ist.
6. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Übergang vom konischen zum zylindrischen Bereich des Stabilisatorkörpers (8) als Schulter stetigen Verlaufs
ausgebildet ist.
7. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnseite der Hülse bei Verwendung
als Strangstabilisator die Konterschulter der Verbindung
bildet, gegen die kraftverschraubt wird.
409R38/045
- 13 -
8. Stabilisator nach den Ansprüchen 1 und 2 sowie 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß statt des Zwischenstückes (12)
eine Schwerstange direkt gegen die Hülse (11) geschraubt wird.
9. Stabilisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Innenwand der Hülse (11) mit geschlossenen Rillen zur Aufnahme von Dichtringen (23) versehen ist.
10. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stabilisatorhülse thermisch aufgeschrumpft ist.
11. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus getrennten
Schalen zusammengeschweißt ist.
12. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse keine Rippen aufweist, sondern aus einem konzentrischen Zylinder (29) besteht, der zum Spülungsdurchlaß mit Bohrungen (30) versehen ist (Fig. 6).
13. Montagevorrichtung für Stabilisator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckquelle (Pumpeneinheit
21) vorgesehen ist, die zugleich die Hülse aufweiten und zur Montage einen Druck gegen die Hülse ausüben kann.
14. Montagevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Grundkörper (18) vorgesehen ist, der mit dem Stabilisatorkörper (8) verbindbar, insbesondere verschraubbar ist, daß auf dem Grundkörper (18) ein Zylinder (19) in
Achsrichtung des Stabilisatorkörpers verschiebbar ist, und daß zwischen Grundkörper 018) und Zylinder Q19) mehrere
abgedichtete Räume vorgesehen sind, die mit der Druckquelle (Pumpeneinheit 21) verbindbar sind und bei Druckerhöhung
eine Bewegung des Zylinders (19) bewirken.
- 14 -
409838/045U
15. Montagevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Räume zwischen Grundkörper (18) und Zylinder unterschiedlich bemessen sind.
16. Montagevorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die den Grundkörper (18) und den Zylinder
(19) enthaltende Hydraulikmutter so bemessen ist, daß sie bei der Demontage als Dämpfungseiement verwendbar ist.
0 9 8 2 S / 0 U 5 U
Leerseite
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311359 DE2311359C3 (de) | 1973-03-08 | Stabilisator für Bohrstränge | |
JP744447A JPS5248921B2 (de) | 1973-03-08 | 1973-12-28 | |
US05/430,077 US3945446A (en) | 1973-03-08 | 1974-01-02 | Stabilizer for drill strings |
CA190,849A CA983472A (en) | 1973-03-08 | 1974-01-24 | Stabilizer for drill strings |
FR7402923A FR2220664B1 (de) | 1973-03-08 | 1974-01-29 | |
AU65464/74A AU479243B2 (en) | 1973-03-08 | 1974-02-11 | Stabilizer for drill strings |
GB625774A GB1430495A (en) | 1973-03-08 | 1974-02-12 | Stabilizer for drill strings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311359 DE2311359C3 (de) | 1973-03-08 | Stabilisator für Bohrstränge |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2311359A1 true DE2311359A1 (de) | 1974-09-19 |
DE2311359B2 DE2311359B2 (de) | 1975-07-03 |
DE2311359C3 DE2311359C3 (de) | 1976-02-12 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1430495A (en) | 1976-03-31 |
JPS507701A (de) | 1975-01-27 |
CA983472A (en) | 1976-02-10 |
JPS5248921B2 (de) | 1977-12-13 |
DE2311359B2 (de) | 1975-07-03 |
AU6546474A (en) | 1975-08-14 |
FR2220664B1 (de) | 1983-02-25 |
US3945446A (en) | 1976-03-23 |
FR2220664A1 (de) | 1974-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2517613C3 (de) | Bohrlochwerkzeug sowie Verfahren zum Befestigen und Lösen eines Bohrlochwerkzeugs auf bzw. von einem Bohrgestänge | |
AT392669B (de) | Gewindeanordnung zum verbinden von zwei elementen in einem schlagbohrgestaenge | |
DE2822512C2 (de) | ||
DE1801672B2 (de) | Spannfutter | |
DE3108438C2 (de) | Bohrwerkzeug | |
DE1937780C3 (de) | Druckmittelbetätigter Versenkbohrhammer | |
DE3825995C1 (de) | ||
EP0706846B1 (de) | Bohreinheit mit Hohlbohrkrone und Zentrierbohrer | |
DE1652483B1 (de) | Hydraulisch betaetigtes Geraet zum mechanischen Zerlegen von Gestein | |
DE4028314A1 (de) | Schraubverbindung zwischen staeben und knotenstuecken eines raumfachwerkes oder dergleichen | |
DE3245819C2 (de) | ||
DE4116771C2 (de) | Vorrichtung zum Herstellen von Erdbohrungen | |
DE19836389C1 (de) | Bohrvorrichtung mit Doppelschlagsystem | |
DE2311359C3 (de) | Stabilisator für Bohrstränge | |
DE2311359A1 (de) | Stabilisator fuer bohrstraenge | |
DE1201289B (de) | Gebirgsanker | |
DE2459982C3 (de) | Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestänge | |
DE1151157B (de) | Steuereinrichtungen fuer die Druckoelfelder zur Kolbenentlastung bei Axialkolben-getrieben | |
DE2938272C2 (de) | Vorrichtung zum reibschlüssigen Befestigen einer Nabe auf einer Welle | |
DE2313664C3 (de) | Schwerstangen | |
DE3542869A1 (de) | Schildschwanzdichtung fuer vortriebsschilde und dgl. | |
DE1956210A1 (de) | Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Paares von koaxialen Teilen | |
AT165937B (de) | Verbindung der Teile von Gesteinsbohrern, Abbauspießen und anderen Preßluftwerkzeugen untereinander und Befestigung dieser Werkzeuge an den Einsteckenden von Preßluftbohrhämmern oder Hammerbohrmaschinen | |
DE3203408C2 (de) | ||
DE2746516C3 (de) | Bohrlehre zum Herstellen eines Schneideisens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |