DE2552095C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Einlassen und Aufholen von Rohren in Bohrlöcher bzw. aus Bohrlöchern - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Einlassen und Aufholen von Rohren in Bohrlöcher bzw. aus BohrlöchernInfo
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einlassen und Aufholen von Rohren in
Bohrlöcher bzw. aus Bohrlöchern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12.
Bei einer nach der US-PS 30 96 075 bekannten Vorrichtung und einem ebenfalls nach dieser Patentschrift
bekannten Verfahren dieser Art verändert das Rohr im Falle eines Fehlers oder eines Versagens der Antriebseinrichtung
seine Lage nicht, es sei denn, unter der Schwerkraft.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren eingangs genannter Art anzugeben, die
im Falle eines Fehlers oder eines Versagens der Antriebseinrichtung sicherstellen, daß die bewegliche Einrichtung
und damit das Rohr in das Bohrloch geschoben bzw. aus dem Bohrloch aufgeholt wird.
Die vorrichtungsmäßige Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.
Eine entsprechende verfahrensmäßige Lösung ist im Kennzeichen des Anspruchs 12 angeführt.
Zur Ausführung der Erfindung kann ein herkömmliches Hebewerk verwendet werden, das ein Rohr aufholt,
wenn ein Seil aufgerollt wird. Ein Fehler, insbesondere Bedienungsfehler des Hebewerks führt bei Anwendung
der Erfindung insbesondere zum Einschieben des Rohrs in das Bohrloch.
Die Erfindung ermöglicht auch, ein Rohr mit gesteuerter Geschwindigkeit einzulassen und/oder aufzuholen,
um eine Beschädigung zu verhindern, falls das He-
bewerk versagt oder falsch betätigt wird. Das Hebewerk
zum Einbringen und Aufholen kann auf einem Turm angeordnet werden und die bewegliche Rohr-Greifeinrichtung
in beiden Richtungen ohne wiederholtes Abspannen bewegen. Dabei kann die Bewegung des
Ssils und der beweglichen Rohr-Greifeinrichtung im
Verhältnis 1 :1 stehen.
Auch kann die bewegliche Rohr-Greifeinrichtung in einer Richtung frei und in der entgegengesetzten Richtung
gesteuert bewegt werden.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Einbringen und Aufholen von Rohren, die auf einem Bohrloch installiert ist und in
Verbindung mit einem gewöhnlichen Turm verwendet wird,
F i g. 2 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 von einer abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung,
Fi g. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Flüssigkeitskreissteuerung,
Fig.4 eine schematische Ansicht ähnlich der von F i g. 3 von einer anderen Kreissteuerung,
F i g. 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Flüssigkeitssteuerkreises,
F i g. 6 eine schematische Ansicht eines Motors oder Antriebs der Flüssigkeitsart, der das Hebewerk von
F i g. 1 ersetzt.
In F i g. 1 ist die Erfindung in Verbindung mit einem Schacht oder einem Bohrloch dargestellt, das eine Verrohrung
11 mit einem darin befindlichen Rohr 12 besitzt. Der Verrohrungskopf ist allgemein mit 13 bezeichnet
und enthält den gewöhnlichen Aufbau mit seinen zahlreichen Ventilen und Anschlüssen für den Zufluß und
die Zirkulation einer (Spül-)Flüssigkeit. Oberhalb des Hauptventils 14 ist die Ausbruchsventilanordnung 15
angeordnet, die eine Dichtung um ein Rohr 16 herum schafft, welches gemäß der Darstellung in das Bohrloch
getrieben wird.
Das System ist in F i g. 1 in Verbindung mit einem gewöhnlichen Turm bzw. einem gewöhnlichen Gespann
wie einem »Workover Rig« dargestellt, der ein gewöhnliches Hebewerk bzw. eine gewöhnliche Winde 17 besitzt.
Auf die Haspel 18 des Hebewerks ist das Seil 19 aufgespult. Das Hebewerk enthält außerdem die gewöhnliche
Kupplungs- und Bremsenanordnung sowie eine geeignete Antriebsquelle, um das Seil 19 unter Antrieb
spulen zu können und um das Hebewerk in bezug auf die Antriebsquelle kuppeln zu können, um die Antriebsquelle
zu trennen, und um die Haspel zur Steuerung des Abspulens des Seils 19 bremsen zu können.
Das Seil ist über Rollen der Turmkronenbühne, die allgemein mit 21 bezeichnet ist, und des Flaschenzugblocks,
der allgemein mit 22 bezeichnet ist, getührt. Das Hebewerk 17 wird in üblicher Weise betätigt, um den
Flaschenzugblock 22 anzuheben und abzusenken. Die erfindungsgemäß aufgebaute Vorrichtung ist, wie dargestellt,
mit der bekannten Bohrlochkopfanordnung und der Turmanordnung gekoppelt. Vorzugsweise wird
die Vorrichtung durch Befestigen an einer Plattform 23 getragen, welche ihrerseits am Bohrlochkopf, wie gezeigt,
oder auf dem Boden befestigt sein kann. Auf jeden Fall ist die Basis der Vorrichtung gegen eine Verlikalbewegung
gesichert.
Die Vorrichtung zum Einbringen und Rausziehen von Rohren enthält eine allgemein mit 24 bezeichnete bewegliche
Einrichtung und eine allgemein mit 25 bezeichnete Halteeinrichtung; beide sind so eingebaut, daß eine
Relativbewegung zwischen ihnen aufeinander zu und voneinander weg möglich ist. Die Halteeinrichtung 25
wird von einem Querglied 26 getragen, das seinerseits von Pfeilern 27 und 28 gestützt wird. Die Halteeinrichtung
kann irgendeine beliebige Form annehmen, mit der das Rohr ergriffen und gegenüber einer Vertikalbewegung
gehalten werden kann, während sich die bewegliche Einrichtung 24 in eine neue Position begibt
Die bewegliche Einrichtung 24 kann ebenfalls jede beliebige Form annehmen, mit der das Rohr ergriffen
werden kann, um es bei einer Bewegung der beweglichen Einrichtung 24 in das Bohrloch hinein oder aus ihm
heraus zu bringen. Auf der Halteeinrichtung 25 ist eine Greifeinrichtung 29 und auf der beweglichen Einrichtung
24 eine andere Greifeinrichtung 31 vorgesehen. Diese Greifeinrichtungen können von bekannter Art
sein und sind so ausgelegt, daß sie abwechselnd das Rohr 16 ergreifen, das in das Bohrloch eingebracht oder
aus ihm herausgeholt wird.
Das Seil 19, sein zugehöriges Hebewerk und der Hauptantrieb stellen die Antriebseinrichtung zur Bewegung
der beweglichen Einrichtung 24 in einer Richtung dar. Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführung ist dies
die in der Zeichnung nach oben gerichtete Bewegung. Man erkennt, daß die Bedienungsperson bei einer solchen
Bewegung den Antrieb dazu verwendet, den Flaschenzugblock 22 in Aufwärtsrichtung zu bewegen; dieses
ist die normale, herkömmliche Betriebsart eines Hebewerks und Flaschenzugblocks. Die Bedienungsperson
benutzt daher ihre Kupplung und Bremsen in normaler Weise, anstatt in umgekehrter Weise, wie dies bei der
genannten US-PS 18 94 912 der Fall ist; dadurch werden
Fehler in der Beurteilung und im Betrieb ausgeschlossen, die durch einen umgekehrten Betrieb dieser Teile
veranlaßt werden könnten.
Aus dem Vorangegangenen wird klar, daß der Betrieb des Hebewerks 18 dazu führt, daß das Seil 19
aufgespult wird und den Flaschenzugblock 22 sowie die bewegliche Einrichtung 24 anhebt, welche mittels eines
Paares von Stangen oder Seilen 32 und 33 am Flaschenzugblock befestigt ist. Am oberen Ende des Hubs wird
die Antriebseinrichtung dadurch unwirksam gemacht, daß die Haspel 18 vom Hauptantrieb abgekuppelt wird:
das System befindet sich dann in dem Zustand für den Abwärtshub. Dafür, das Rohr 16 nach unten zu bewegen,
ist eine Druckgasquelle vorgesehen. Diese Gasquelle kann jede beliebige Form haben und ist in den
Zeichnungen so dargestellt, daß sie mit einem Akkumulatorkessel 34 mit einem Paar von Flaschen 35 und 36
versehen ist. von denen jede unter hohem Druck stehendes Gas enthält und die über Ventile 38, 39 und 41 an
eine Sammelleitung angeschlossen sind. Die Sammelleitung 37 ist außerdem mit dem Akkumulatorkessel 34
verbunden, und es sind ihr ein geeignetes Entlüftungsventil 42 und ein Manometer 43 zugeordnet.
Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, die die bewegliche Einrichtung 24 unter der Wirkung des
unter Druck stehenden Gases im Akkumulatorkessel 34 abwärts bewegt, nachdem die Antriebseinrichtung abgetrennt
wurde oder unwirksam gemacht wurde. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung
zur Übertragung der Antriebskraft vom Akkumulatorkes:<;l
34 zur beweglichen Einrichtung 24 mit einem System zugehöriger Zylinder und Kolben versehen, die
an die bewegliche Einrichtung 24 angebracht sind und eine Flüssigkeits- oder Gasverbindung (Fluid-Verbindung)
mit dem die Druckquelle darstellenden Akkumu-
latorkessel 34 besitzen.
Vorzugsweise werden wenigstens zwei Zylinder 44 und 45 von der Plattform 23 getragen. Innerhalb dieser
Zylinder sind Kolben 46 und 47 in abgedichteter Weise hin- und hergehend beweglich angeordnet. Die Kolben
46 und 47 werden von Verbindungsstangen 48 bzw. 49 getragen, die ihrerseits an einer Querstange 51 der beweglichen
Einrichtung 24 befestigt sind.
Eine Fluid-Verbindung besteht zwischen dem Akkumulatorkessel
34 und der Seite der Kolben 46 und 47, die an die bewegliche Einrichtung 24 angrenzt. Diese
Verbindung kann durch eine Leitung 52 gebildet werden, die mit dem Zylinder 44 verbunden ist, und durch
eine Zweigleitung 52a, die mit dem Zylinder 45 verbunden ist. Nachdem die Antriebseinrichtung abgetrennt
wurde, wirkt die vom Fluid bzw. der Druckflüssigkeit innerhalb des Akkumulatorkessels 34 aufgebrachte
Kraft auf die Oberseite der Kolben 46 und 47. um diese nach unten in die Zylinder 44 und 45 hineinzudrücken;
die Kolben nehmen dabei die bewegliche Einrichtung 24 mit, um das Rohr 16 in das Bohrloch einzustoßen oder
einzutreiben.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung ist im Akkumulatorkessel 34 oberhalb des darin befindlichen Kolbens 34a eine Gasfüllung vorhanden.
Der Bereich unterhalb des Kolbens 34a sowie die gesamte Leitung 52 und die Zweigleitung 52a und die
Zylinder oberhalb der Kolben sind vorzugsweise mit Flüssigkeit gefüllt. Die Flüssigkeit wird während des
anfänglichen Zusammenbaus des Systems eingebracht. Falls erwünscht, kann eine Vorsorge getroffen werden,
um Flüssigkeit aus dem System über ein Ventil 53 in ein Aufnahmegefäß 54 auszuleiten; gleichfalls kann Vorsorge
dafür getroffen werden, das System mit Flüssigkeit wieder aufzufüllen. Dies wird im folgenden erläutert.
Die Greifeinrichtungen für das Rohr werden vorzugsweise automatisch gesteuert, so daß sie schnell in und
außer Eingriff mit dem Rohr 16 treten können. Zu diesem Zweck ist ein Akkumulator 55 vorgesehen, der eine
unter Druck stehende Gasladung enthält und die Bewegungsantriebskraft für die Betätigung der Greifeinrichtungen
29 und 31 liefert. Obwohl die Gasladung innerhalb des Akkumulators die Antriebskraft liefert, ist es
vorzuziehen, daß das gesamte System mit Flüssigkeit gefüllt ist und daß das Gas innerhalb des Akkumulators
55 dadurch unter Druck gehalten wird, daß der Druck der Flüssigkeit innerhalb des Systems aufrecht erhalten
wird.
Zu dem genannten Zweck treibt ein geeigneter Motor 56 eine Pumpe 57 an. die über eine Leitung 59 Fluid
aus einem Sammelbehälter 58 aufnimmt. Die Pumpe 57 setzt die Sammelleitung 61 dadurch unter Druck, daß
die Pumpe 57 ununterbrochen arbeitet und daß eine allgemein mit 62 bezeichnete Bypass-Steuerung vorgesehen
ist, die Fluid über eine Leitung 63 zum Sammelbehälter 58 zurückführt, wenn sich der Druck in der Sammelleitung
61, wie er über eine Prüfleitung 64 ermittelt wird, auf einem angemessenen Wert befindet Ein geeignetes
Rückströmventil 65 verhindert einen Druckverlust in der Sammelleitung 61 stromabwärts von diesem
Rückströmventil 65.
Die Steuerung der Greifeinrichtung 31 erfolgt durch das Ventil 66. Die Greifabfangkeile innerhalb der Greifeinrichtung
31 werden in eine Greif- und eine NichtGreif-Stellung kraftbetätigt. Wenn sich das Ventil 66
beispielsweise in der dargestellten Position befindet, kann Fluid von der Sammelleitung 61 über die Leitung
68 zu einer Seite eines nicht gezeigten Kolbens geliefert werden, um die Abfangkeile innerhalb der Greifeinrichtung
31 einzustellen. Gleichzeitig wird die andere Seite des Kolbens über die andere Leitung 69, das Ventil 66
und eine Leitung 71 zu einem Sammelbehälter 72 entlüftet. Wenn es dann erwünscht ist, das Rohr freizugeben,
wird das Ventil 66 gedreht, um Druck von der Sammelleitung 61 über die Leitung 69 anzulegen und das System
über die Leitung 68 zu entlüften, so daß der Druck auf den Kolben umgekehrt wird und die Auffangkeile in
die Stellung bewegt werden, in der sie außer Eingriff mit dem Rohr stehen.
Ein ähnliches System ist für die Greifeinrichtung 29 vorgesehen. Ein Ventil 73 steuert den Fluß durch die
Leitungen 74, 75 und 76, um entgegengesetzte Seiten eines Kolbens in der Greifeinrichtung 29 abwechselnd
mit der Hauptleitung 61 und einer Sammelbehälterleitung 76 zu verbinden, wie dies oben erläutert wurde.
Falls erwünscht, kann eine Einrichtung vorgesehen werden, um die Leitung 52 des Kraftrückkehrsystems
mit Flüssigkeit von der Pumpe 57 zu beaufschlagen. Zu diesem Zweck verbindet eine Leitung 78 die Hauptleitung
61 mit der Kraftleitung 52, während ein geeignetes Ventil 79 in diese Leitung das Einbringen von Flüssigkeit
durch die Pumpe 57 in die Leitung 52 steuert.
Beim Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Systems wird ein Rohr 16 in die Ausbruchsventilanordnung 15 über
dem Hauptventil 14 eingesetzt und die Greifeinrichtung 29 aktiviert, um das Rohr in Stellung zu halten, während
das Hauptventil 14 geöffnet wird, um einen Zugang zum Bohrloch zu schaffen.
Der Druck innerhalb des Akkumulatorkessels 34 verursacht, daß die beiden Kolben 46 und 47 in ihre unterste
Stellung bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird das Hebewerk 17 aktiviert, um das Seil 19 aufzuspulen
und die bewegliche Einrichtung 24 gegen die von dem Druck innerhalb des Akkumulatorkessels 34 ausgeübte
Kraft in die oberste Stellung hochzuheben. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 66 aktiviert, um die Greifeinrichtung
31 in Greifstellung zu bringen, während das Ventil 73 aktiviert wird, um die Greifeinrichtung 29 zu
lösen. Die Kupplung am Hebewerk wird außer Eingriff gebracht, um das Seil 19 zu lösen, und die Druckkraft
innerhalb des Akkumulatorkessels 34, die auf die Oberseite der Kolben 46 und 47 wirkt, wird diese Kolben und
mit ihnen die bewegliche Einrichtung 24 nach unten bewegen. Die Abwärtsbewegung wird von den Bremsen
am Hebewerk gesteuert. Wenn die bewegliche Einrichtung 24 den Tiefpunkt ihres Hubs erreicht, wird die
Greifeinrichtung 29 in Eingriff gebracht, um das Rohr 16
so in Stellung zu halten, und es beginnt ein neuer Zyklus. Es ist ersichtlich, daß jedes Mal, wenn das Hebewerk das
Seil 19 aufspult, um die Kolben 46 und 47 anzuheben, Arbeitsdruck im Akkumulator 34 gespeichert wird, um
beim nächsten Hub zur Verfügung zu stehen, um das Rohr 16 nach unten zu stoßen.
Sobald sich das Rohr nicht mehr im rohrleichten Zustand befindet und die Rohrmenge innerhalb des Bohrlochs
infolge ihres Gewichts eine größere nach unten gerichtete Kraft ausübt als der Druck, der das Rohr aus
dem Bohrloch herausblasen oder herausstoßen will, kann der oben beschriebene Vorgang unterbrochen
werden und der Flaschenzugblock dazu verwendet werden, das Rohr auf bekannte Weise in das Bohrloch abzusenken.
Bei diesem Vorgang können entweder gewöhnliehe Trägerabfangkeile oder, falls erwünscht, die feste
Greifeinrichtung 29 verwendet werden.
Nachdem die gewünschten Arbeitsabläufe im Bohrloch ausgeführt wurden, kann das Rohr 16 zurückgezo-
gen werden. Es wird in herkömmlicher Weise zurückgezogen, bis ein rohrleichter Zustand angenähert wird. Zu
diesem Zeitpunkt wird das erfindungsgemäße System erneut verwendet, wobei jedoch diesmal die Energie
oder die Kraft des Hebewerks dazu verwendet wird, das Rohr 16 dadurch aus dem Bohrloch auszubauen, daß die
vom Druck im Akkumulator 34 ausgeübte Kraft überwunden wird. Der Akkumulator 34 wird unter einen
Druck gesetzt, der die Kolben gegen den Druck innerhalb des Bohrlochs, der das Rohr 16 aus diesem herausstoßen
will, in ihrer unteren Stellung hält. Natürlich kann der Druck innerhalb des Akkumulators 34 entweder
während des Ein- oder des Ausbauens des Rohres in bzw. aus dem Bohrloch variiert werden, so daß die vom
Fluid innerhalb des Akkumulators ausgeübte Kraft gerade größer als die zur Ausführung des Arbcitsab'aufs
erforderliche ist.
Wenn das Rohr leicht wird, verhindert die Druckkraft innerhalb des Akkumulators 34, daß sich das Rohr infolge
des Drucks innerhalb des Bohrlochs nach oben bewegt. Wenn sich die bewegliche Einrichtung 24 in ihrer
unteren Stellung befindet, wird ihre Greifeinrichtung 31 in Eingriff gebracht und das Hebewerk 17 dazu verwendet,
das Rohr dadurch aus dem Bohrloch zu ziehen, daß die bewegliche Einrichtung 24 gegen den Akkumulator
34 angehoben wird. Dann wird die Greifeinrichtung 29 aktiviert und die Greifeinrichtung 31 gelöst. Die bewegliche
Einrichtung 24 wird dann als Folge des Drucks innerhalb des Akkumulators 34 abgesenkt, wobei die
Steuerung ihrer Abwärtsbewegung durch Verwendung der Bremsen des Hebewerks zur Steuerung des Abspulens
des Seils 19 erfolgt.
Es ist erkennbar, daß der Druck innerhalb des Akkumulators sowohl während des Ein- als auch während des
Ausbauens eine Kraft ausübt, die größer als die Kraft innerhalb des Bohrlochs ist, die das Rohr 16 aus diesem
herausstoßen will. Wenn daher im Hebesystem irgendein Fehler auftritt, arbeitet die Vorrichtung zur sicheren
Seite falsch, und zwar in einer Richtung, um das Rohr zurück ins Bohrloch zu drücken. Dadurch wird verhindert,
daß das Rohr im Fall eines Fehlers im Leistungsoder Antriebssystem zu einem Projektil wird, wenn es
sich in einem rohrleichten Zustand befindet. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß ein plötzlicher und vollständiger
Fehler auftritt, der beide Zylinder im Flüssigkeitssystem, die auf die Kraft bzw. den Druck im Akkumulator 34
ansprechen, betrifft Falls irgendetwas auftreten sollte, sorgt der Widerstand des Fluids gegenüber einer
schnellen Bewegung in jedem der Zylinder für eine Dämpfungswirkung und begrenzt die Geschwindigkeit
.des Rohres 16 in Aufwärtsrichtung.
Der Druck im Akkumulator, der auf die Oberseiten
der Kolben in den Zylindern wirkt, bewegt die Kolben sehr schnell nach unten, und zwar viel schneller als dies
die Schwerkraft tun könnte; dieser Druck steht unmittelbar zur Verfügung, so daß keine Verzögerung dadurch
auftritt, daß auf ein Druckaufbauen gewartet werden muß, wie dies bei Anordnungen der Fall wäre, die
eine hydraulische Pumpe für diese Kraft verwenden.
Es zeigt sich daher, daß mit einer Vorrichtung wie der gerade beschriebenen viel Zeit gespart werden kann, da
wenig Zeit dazu verbraucht wird, die Greifeinrichtungen in die Stellung für die Durchführung eines weiteren
Hubs zu bewegen.
Das hydraulische System zur Betätigung der Zylinder sollte zu dem Zeitpunkt mit Druck beaufschlagt werden,
in dem die Vorrichtung von F i g. 1 aufgebaut wird.
Bevor die Arbeitsabläufe begonnen werden, wird das Ventil 39 zwischen den beiden Flaschen 35 und 36 geschlossen,
während das Ventil 38 oben auf der Flasche 35 geöffnet ist, wie dies auch irgendwelche solche anderen
Ventile auf irgendwelchen solchen anderen FIasehen zwischen dem Ventil 39 und dem Akkumulator 34
wären. Das Ventil 53 in der Abflußleitung ist auch geschlossen. Der Motor 56 dient dazu, die Pumpe 57 anzutreiben,
damit diese hydraulisches Fluid bzw. Hydraulikflüssigkeit durch ihr Ansaugrohr 59 aus dem Tank oder
ίο Sammelbehälter 58 aufnimmt und an die Hydrauliksammelleitung
61 abgibt, wo sie die Kreise zur Betätigung beider Greifeinrichtungen 29 und 31 und den Akkumulator
55 unter Druck setzt. Das Ventil 79 in der Zweigleitung 78 ist geöffnet, damit Hydraulikflüssigkeit in die
Leitung 52 fließen kann und die Zylinder 44 und 45 unter Druck setzt, so daß sich die darin befindlichen Kolben
46 und 47 in ihre unterste Stellung begeben. Diese Druckflüssigkeit tritt außerdem ins untere Ende des Akkumulators
34 ein. Die Pumpe 57 drängt fortgesetzt Flüssigkeit in die Leitung 52. bis der Flüssigkeitspegel
im Akkumulator auf den gewünschten Wert ansteigt, der eine ausreichende Flüssigkeit für die auszuführenden
Arbeitsabläufe sicherstellt; danach wird das Ventil 79 geschlossen, um den Zylinderkreis vom Kreis der
Greifeinrichtungen zu trennen oder zu isolieren.
Das Ventil 41 am oberen Ende des Tanks oder der Flasche 36 wird nun ebenso wie das Ventil 39 in der
Leitung 37 geöffnet. Das Gas aus der Flasche 36 strömt durch das Ventil 41 in die Sammelleitung 37, den Akkumulator
34 sowie die Flasche 35. Sobald der Druck im Akkumulator 34 den gewünschten Wert erreicht, wird
das Ventil 39 geschlossen und sollte geschlossen bleiben, solange sich der vom Manometer 43 angezeigte Druck
auf einem zufriedenstellenden Wert befindet.
Es ist leicht einzusehen, daß beim Einbauen eines Rohrs in das Bohrloch weniger Kraft erforderlich ist,
das Rohr in das Bohrloch zu bewegen, wenn der Rohrstrang länger und schwerer wird. Aus diesem Grund
kann der Druck im Akkumulator reduziert werden, wenn mehr Rohr an den Rohrstrang angesetzt und in
das Bohrloch eingefahren wird; das Reduzieren des Drucks kann dadurch erfolgen, daß etwas Gas vom Akkumulator
durch das Ventil 42 abgelassen wird. In ähnlicher Weise wird mehr Druck im Akkumulator 34 erforderlich,
wenn der Rohrstrang beim Rausziehen vom Rohr aus dem Bohrloch kürzer und leichter wird. Dieser
Druck kann im erforderlichen Maß dadurch erhöht werden, daß die Ventile 41 und 39 geöffnet werden, so daß
Gas aus der Flasche 36 in den Akkumulator strömen kann.
Um den Druck im Akkumulator 34 auf vielleicht wirtschaftliche Weise zu erniedrigen, können das Ventil 39
in der Leitung 37 und das Ventil 41 am oberen Ende der Flasche 36 geöffnet werden, nachdem das Ventil 79 in
der Zweigleitung 78 geöffnet wurde, während die Pumpe 57 dazu verwendet wird. Flüssigkeit ins untere Ende
des Akkumulators zu pumpen und dadurch Gas in die Flaschen 35 und 36 zu drücken. Wenn ausreichend Flüssigkeit
in den Akkumulator gepumpt wurde, können das Ventil 41 und das Ventil 39 geschlossen werden, während
ein Teil der Flüssigkeit im Akkumulator zurück in den Sammelbehälter fließt, so daß der Gasdruck im Akkumulator
reduziert wird.
Es ist einzusehen, daß das Überlastrückführventil 62
auf einen unterschiedlichen Druck eingestellt werden muß, wenn der Akkumulator in dieser Weise aufgefüllt
oder geleert wird, weil der normalerweise zur Betätigung der Greifeinrichtungen erforderliche Druck grö-
ßer oder kleiner als der Druck sein kann, der zum Auffüllen oder Leeren des Akkumulators nötig ist.
Es ist ersichtlich, daß eine neue Vorrichtung geschaffen wurde, um ein Rohr in ein oder aus einem unter
Druck stehenden Bohrloch zu bringen und daß die Vorrichtung eine Akkumulatoreinrichtung enthält. Diese
Akkumulatoreinrichtung ist in einer solchen Weise angeordnet, daß die in ihr gespeicherte Energie in Abwärtsrichtung
auf Kolben in Zylindern wirkt, um einen Rohrstrang gegen den Bohrlochdruck nach unten in ein
Bohrloch zu bewegen, während ein Hebewerk dazu verwendet wird, die Kolbenstangen und die hiervon getragene
Greifeinrichtung für einen weiteren Hub anzuheben. Das Hebewerk oder die Förderwinde wird also in
einer üblichen und nicht in einer unorthodoxen oder unüblichen Weise betrieben. Das heißt, daß, wenn das
Hebewerk betätigt wird, um das Seil einzuholen, der an die Kolbenstangen angebrachte Flaschenzugblock zusammen
mit dem Rohr angehoben wird. Wenn hingegen das Seil freigegeben wird, um abrollen zu können, werden
der Flaschenzugblock und das Rohr abgesenkt. Bei dieser Anordnung ist die Arbeitsweise so natürlich, daß
es unwahrscheinlich ist, daß die Bedienungsperson einen Fehler macht und das Rohr aus dem Bohrloch herausstoßen
läßt. Tatsächlich wird sich das Rohr nach unten und in das Bohrloch hinein bewegen, statt herausgestoßen
zu werden, wenn die Bedienungsperson unbeabsichtigt die Bremse schleifen läßt.
Es wurde weiter gezeigt, daß, wenn das Rohr nach oben und aus dem Bohrloch heraus bewegt wird, die
Flaschenzugblöcke in ihrer Abwärtsbewegung beim nächsten Hub nicht allein auf die Schwerkraft angewiesen
sind, sondern daß die im Akkumulator gespeicherte Energie sofort in Abwärtsrichtung auf die Kolben
drückt, um den Flaschenzugblock nach unten zu ziehen; dadurch wird Zeit gespart. Es könnte hinzugefügt werden,
daß diese Anordnung empfindlicher und reaktionsschneller ist als es der Fall wäre, wenn die Betätigung in
herkömmlicher Weise völlig mittels einer hydraulischen Einrichtung erfolgt; dies rührt daher, daß die im Akkumulator
gespeicherte Energie ständig bereit und augenblicklich zur Verfugung stehend ist.
Anhand von Fig.2 ist erkennbar, daß die gleiche
Rohrhandhabungsausrüstung wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, so abgewandelt werden kann, daß die Kolben-Zylinder-Anordnungen
mit Luft- anstelle von Öldruck betrieben werden, während die Rohr-Greifeinrichtungen
weiterhin von der gleichen Hydrauükeinrichtung betätigt werden, die zuvor benutzt wurde. In F i g. 2 ist
der Hydraulikkreis vom Luftkreis völlig getrennt. Bei dieser Darstellung treibt ein Motor 88 einen Kompressor
85 an, der Luft komprimiert und über eine Leitung 86 in einen Luftbehälter 82 abführt, in dem die Luft
unter geeignetem Druck gespeichert wird, bis sie benötigt wird. Der Luftbehälter 82 steht über eine Luftleitung
526 mit dem oberen Ende der Zylinder 44 und 45 in Verbindung. Der Luftdruck im Luftbehälter 82 spannt
die Kolben 46 und 47 in den Zylindern ständig in Abwärtsrichtung vor, um die Kolbenstangen 48 und 49, wie
zuvor erläutert, nach unten zu ziehen; dadurch wird die bewegliche Greifeinrichtung 31 auf die stationäre Greifeinrichtung
29 zu bewegt, so daß der Rohrstrang 16 in gewünschter und zuvor erläuterter Weise in das Bohrloch
hinein oder aus ihm heraus bewegt wird.
Nahe dem oberen Ende des Luftbehälters 82 besitzt die Leitung 526 einen Druckmesser bzw. ein Manometer
84. mit dem ständig der Druck im Luftbehälter angezeigt wird. Ein Entlüftungsventil 83 ist am oberen Ende
des Luftbehälters in die Leitung 526 eingeschaltet, damit erforderlichenfalls Druck aus dem Luftsystem abgelassen
werden kann.
Der Motor 88 ist mit einem Druckschalter 88a versehen, der über die Prüfleitung 89 mit dem Luftbehälter 82 in Verbindung steht und auf dessen Druck anspricht. Die Prüfleitung kann, wie dies auch dargestellt ist, zwischen dem Kompressor und dem Luftbehälter an die Leitung 86 angeschlossen sein. Wenn der Motor eingeschaltet ist, wird der Kompressor angetrieben, bis der Luftdruck im Luftbehälter einen für die Betätigung des Druckschalters 88a ausreichenden Wert erreicht, woraufhin der Druckschalter den IVotcr abschaltet und der Druck nicht weiter ansteigt. Sollte der Druck im Luftbehälter etwa wegen Verwendung der unter Druck stehenden Luft auf einen bestimmten wert abfaiien, sorgt der Druckschalter 88a dafür, daß der Motor eingeschaltet wird und den Kompressor betätigt, bis der Druck im Luftbehälter erneut den für die Betätigung des Druckschalters 88a ausreichenden Wert erreicht und der Motor abgeschaltet wird.
Der Motor 88 ist mit einem Druckschalter 88a versehen, der über die Prüfleitung 89 mit dem Luftbehälter 82 in Verbindung steht und auf dessen Druck anspricht. Die Prüfleitung kann, wie dies auch dargestellt ist, zwischen dem Kompressor und dem Luftbehälter an die Leitung 86 angeschlossen sein. Wenn der Motor eingeschaltet ist, wird der Kompressor angetrieben, bis der Luftdruck im Luftbehälter einen für die Betätigung des Druckschalters 88a ausreichenden Wert erreicht, woraufhin der Druckschalter den IVotcr abschaltet und der Druck nicht weiter ansteigt. Sollte der Druck im Luftbehälter etwa wegen Verwendung der unter Druck stehenden Luft auf einen bestimmten wert abfaiien, sorgt der Druckschalter 88a dafür, daß der Motor eingeschaltet wird und den Kompressor betätigt, bis der Druck im Luftbehälter erneut den für die Betätigung des Druckschalters 88a ausreichenden Wert erreicht und der Motor abgeschaltet wird.
Das Entlüftungsventil 83 ist ein Sicherheitsventil, das sich automatisch öffnet, um Druck vom System abzulassen,
falls dieser Druck gefährlich hoch wird, d. h. über einen bestimmten Wert ansteigt. Falls erwünscht, könn
te ein Ablaßventil irgendwo im Luftsystem, etw., ?·>,,-sehen
dem Luftbehälter 82 und dem Manometer 84, angeordnet werden. Dieses Ablaßventil würde es ermöglichen,
Luft in erwünschtem Maß und insbesondere als Vorbereitung für die Bewegung der Vorrichtung von
einer Einbaustelle zu einer anderen vom System abzulassen oder Luft für andere nützliche Zwecke, etwa zum
Antrieb luftbetriebener Werkzeuge, Schraubenschlüssel etc zu benutzen.
Falls erwünscht, könnte ein Ventil 87 zwischen dem Luftbehälter und dem Punkt in die Leitung 86 gesetzt
werden, an dem die Prüfleitung 89 mit der Leitung 86 verbunden ist, während in ähnlicher Weise ein Ventil 81
nahe dem oberen Ende des Luftbehälters in der Leitung 52b vorgesehen werden könnte. Die Ventile 87 und 81
können dann geschlossen werden, um den Luftdruck im Luftbehälter 82 zu isolieren, wenn dies erwünscht ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Vorrichtung von F i g. 1 oder der Vorrichtung von F i g. 2 der Motor
56 bzw. 88 jede beliebige Antriebsmaschine wie ein Elektromotor, ein Verbrennungsmotor oder ähnliches
sein kann.
Da die im Akkumulator oder im Luftbehälter gespeicherte Energie bei den in den F i g. 1 und 2 gezeigten
Vorrichtung auf die Oberseiten der Kolben in den Zylindern einwirken kann, um diese nach unten vorzuspannen,
so daß das Rohr gegen den Druck im Bohrloch eingebaut werden kann, wird die Abwärtsbewegung des
Rohrs mittels der Bremse des Hebewerks gesteuert Der Bremsbelag unterliegt daher einer starken Abnutzung.
Aus diesem Grund mag es erwünscht sein, die Abwärtsbewegung des Rohrs etwa dadurch zu steuern,
daß eine Drosselung in die in die oberen Enden der Zylinder führende Fluidleitung eingeschaltet wird. Es
kann weiterhin erwünscht sein, die Drosselung bei der Aufwärtsbewegung der Kolben zu beseitigen. In ähnlicher
Weise kann es beim Ausbauen des Rohrs aus dem Bohrloch erwünscht sein, eine Drosselung im Kreis zu
haben, wenn das Rohr nach oben bewegt wird, diese Drosselung jedoch zu beseitigen, wenn sich die Kolben
nach unten bewegen.
Eine solche Anordnung ist in F i g. 3 gezeigt In dieser Ansicht sind lediglich ein Zylinder und die erforderli-
chen hydraulischen Verbindungsteile in schematischer Form dargestellt. Obwohl ein hydraulischer Kreis gezeigt
ist, könnte ebensogut ein pneumatischer Kreis gezeigt worden sein. Um das Rohr aus dem Bohrloch auszubauen,
ist, wie dargestellt, ein Dreiwegeventil 92 so angeordnet, daß Hydraulikflüssigkeit vom Akkumulator
34 frei durch das Ventil 92, hinter das Rückschlagventil 96 der Zweigleitung 95 und in das obere Ende des Zylinders
fließen kann. Dort wirkt sie auf die Oberseite des Kolbens 46 ein, um diesen schnell und unabhängig von
der Schwerkraft nach unten zu bewegen und den FIaschenzugblock und die bewegliche Einrichtung sowie
die bewegliche Greifeinrichtung langsam nach unten zu bringen. Nachdem der Kolben seine untere Stellung erreicht
hat, wird das Rohr durch Einschalten des Hebewerks nach oben gezogen. Wenn die Flüssigkeit oberhalb
des Kolbens im Zylinder zum Akkumulator 34 zurückfließt, kann sie nicht durch das Rückschlagventil 96,
sondern muß durch die justierbare Öffnung oder Drosselung 91 und das Ventil 92 zum Akkumulator laufen.
Die Drosselung 91 kann so eingestellt werden, daß sich das Rohr mit einer gewünschten Geschwindigkeit bewegt.
Wenn im entgegengesetzten aber ähnlichen Fall es c.wünscht ist, das Rohr in das Bohrloch einzubauen,
wird das Ventil 92 in eine andere Stellung gebracht, d. h. sein Absperrorgan oder Hahn wird um 180° gedreht.
Wenn sich das Ventil in dieser Stellung befindet, kann die Flüssigkeit vom Akkumulator 34 durch das Ventil 92
und durch die Drosselung 91 in den Zylinder oberhalb des Kolbens 46 fließen, wobei sich das Rohr, weil die
Flüssigkeit durch die Drosselung 91 fließt, nur so schnell nach unten bewegt, wie der gedrosselte Flüssigkeitsstrom
dies zuläßt. Die Drosselung ist natürlich einstellbar, so daß die Abwärtsbewegung des Kolbens in genauem
Maß gesteuert werden kann. Wenn der Kolben dann für einen weiteren Hub nach oben bewegt wird,
läuft die Flüssigkeit durch das Rückschlagventil 94 in der Zweigleitung 93 und durch das Ventil 92 zurück zum
Akkumulator 34. Die Flüssigkeit kann in beiden Richtungen durch die Drosselung fließen.
In einigen Fällen mag es erwünscht sein, zwei einstellbare
Drosselungen im Kreis vorzusehen, so daß die Aufwärts- und die Abwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder
unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gesteuert werden können. Eine solche
Anordnung ist in F i g. 4 gezeigt. In diesem Fall sind zwei Rückschlagventile und zwei Drosselungen vorgesehen.
Wenn das Rohr aus dem Bohrloch ausgebaut wird, wird das Dreiwegeventil 108 so eingestellt, wie dies dargestellt
ist, so daß Flüssigkeit vom Akkumulator 34 frei durch die Leitung 52. das Ventil 108 und hinter das
Rückschlagventil 106 sowie durch die einstellbare Drosselung 107 in den Zylinder 45 oberhalb des Kolbens 46
fließen kann. Hierbei wird die Abwärtsbewegung des Kolbens nicht verzögert. Wenn dann das Rohr aus dem
Bohrloch heraus nach oben bewegt wird, fließt die Flüssigkeit vom oberen Ende des Zylinders zurück zum Akkumulator
und muß allein durch die Drosselung 107 fließen, da das Rückschlagventil 106 nun geschlossen ist.
Die Drosselung 107 wird so eingestellt, bis sich das Rohr mit der gewünschten Geschwindigkeit nach oben bewegt
Wenn das Rohr in das Bohrloch eingebracht wird, wird das Zweiwegeventil 108 um 90° gedreht, so daß die
Flüssigkeit vom Akkumulator 34 durch das Zweiwegeventil 108 und durch die einstellbare Drosselung 104 zur
Leitung 52 und zum oberen Ende des Zylinders fließen kann, um den Kolben nach unten zu bewegen. Die Drosselung
104 wird eingestellt, bis sich der Kolben mit der gewünschten Geschwindigkeit nach unten bewegt.
Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, öffnet sich das Rückschlagventil 105. so daß die Flüssigkeit sowohl
durch dieses als auch durch die Drosselung 104 fließen kann.
Bei der in F i g. 4 gezeigten Anordnung wird das Ventil 108 zum Einbringen des Rohrs in das Bohrloch in eine
ίο Stellung und zum Rausholen des Rohrs aus dem Bohrloch
in eine andere Stellung gebracht, wobei die Geschwindigkeit des Rohrs in jeder der beiden Stellungen
von der vorjustierten Öffnung oder Drosselung gesteuert wird.
Bei den Vorrichtungen der F i g. 3 und 4 kann also die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohrs bei der Bewegung
in das Bohrloch oder aus dem Bohrloch heraus dadurch gesteuert werden, daß eine justierbare Öffnung
in der Hydraulikkreisanordnung eingestellt wird. Wenn es erwünscht ist, lediglich die Abwärtsbewegung des
Rohrs zu steuern, dann kann dies auf anderem Wege erfolgen.
Dieser andere Weg ist in F i g. 5 dargestellt. Während in den vorangegangenen Ausführungsformen der Zylinder
mit einem Durchlaß wie dem Durchlaß 45a versehen ist, der die Entlüftung für den Zylinder darstellt, wenn
sich der Kolben in diesem nach oben oder nach unten bewegt, ist das untere Ende des Zylinders bei der Vorrichtung
von Fig. 5 über eine Leitung 109 mit einem Tank oder Behälter 111 verbunden. Das untere Ende
des Zylinders ist mit Flüssigkeit gefüllt, die in den Tank gedrückt wird, wenn sich der Kolben im Zylinder nach
unten bewegt, und die aus dem Tank in das untere Ende des Zylinders fließt, wenn sich der Kolben im Zylinder
nach oben bewegt. Ein Rückschlagventil 112 ist in die
Leitung 109 eingesetzt, so daß Flüssigkeit während der Aufwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder frei vom
Tank in den Zylinder fließen kann. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder schließt sich das Rückschlagventil
jedoch, und die Flüssigkeit muß durch die Zweigleitung 113 und die in dieser befindliche einstellbare
Öffnung 114 fließen. Diese Öffnung 114 kann so eingestellt werden, daß die Abwärtsbewegung des Kolbens
im Zylinder auf eine gewünschte Geschwindigkeit gesteuert wird. Wenn also das Rohr in das Bohrloch
eingebracht wird, wobei es mittels der im Akkumulator oder im Luftbehälter gespeicherten Energie nach unten
in das Bohrloch hineingedrückt wird; wird das Bremssystem des Hebewerks geschont, indem der Ölfluß durch
die öffnung 114 die Abwärtsgeschwindigkeit des Rohrs
in das Bohrloch steuern kann; dabei kann sich der Kolben dennoch, wenn der Flaschenzugblock angehoben
wird, frei nach oben bewegen, weil die Flüssigkeit frei vom Tank durch das offene Rückschlagventil 112 zum
Zylinder fließen kann.
Jede der in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtungen
kann ohne einen herkömmlichen Turm benutzt werden, wenn eine hydraulische Einrichtung vorgesehen ist, um
den Kolben in den Zylindern hochzuheben, anstelle diese, wie zuvor beschrieben, mit dem Hebewerk des
Turms bzw. der Abspannung anzuheben. Demgemäß ist in Fig.5 eine Antriebseinrichtung wie ein Motor 116
mit einer Pumpe 115 verbunden, um diese zur Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 122 durch
ein Einlaßrohr 117 anzutreiben; die Pumpe liefert die Hydraulikflüssigkeit in die Leitung 120, die zu einem
Dreiwegeventil 118 führt, das mit dem unteren Ende des
Zylinders unterhalb des Kolbens 46 verbunden ist. Das
Ventil 118 ist mit einem Abflußrohr 119 versehen, das
sich in den Tank 122 öffnet und vorzugsweise zur Steuerung der hier hind^itrhstromenden Flußrate mit einer
Drosselung wie einer einstellbaren Drosselung 121 versehen ist. Wenn sich das Dreiwegeventil 118 in der dargestellten
Stellung befindet, nimmt demzufolge die Pumpe Flüssigkeit vom Tank 122 auf und liefert sie in
das untere Ende des Zylinders unterhalb des Kolbens, so daß der Kolben im Zylinder nach oben bewegt wird.
Dies geschieht natürlich gegen die Kraft der im Akkumulator
von F i g. 1 oder im Luftbehälter von F i g. 2 gespeicherten Energie. Wenn es erwünscht ist, den Kolben
im Zylinder nach unten zu bewegen, wird das Dreiwegeventil 118 in seine andere Betriebrv.ellung gedreht,
in der es den Zylinder mit dem Abflußrohr 119 verbindet.
so daß Flüssigkeit vom unteren tndc des Zylinders
unterhalb des Kolbens durch das Ventil 118 und das Abflußrohr 119 in den Tank 122 abgelassen werden
kann. Wenn der Kolben dann wieder nach oben bewegt werden soll, wird das Dreiwegeventil 118 erneut in die in
Fi g 6 gezeigte Stellung gedreht, woraufhin die Pumpe in der zuvor beschriebenen Weise Flüssigkeit in das
untere Ende des Zylinders unterhalb des Kolbens 46 pumpen kann.
Falls erwünscht, kann ein Rückschlagventil wie das Rückschlagventil 123 in der Leitung 120 zwischen der
Pumpe 115 und dem Dreiwegeventil 118 vorgesehen werden, um einen Flüssigkeitsrückstrcm zur Pumpe zu
verhindern.
Es ist leicht einzusehen, daß, wenn ein Hydrauliksystern mit dem Zylinder 45 unterhalb des Kolbens 46
verbunden ist, wie dies in den F i g. 5 und ö dargestellt ist, die Flüssigkeit die Zylinderwand schmiert und die
Reibung zwischen dem Zylinder und dem Kolben verringert. Wenn öl anstelle von Luft oberhalb des KoI-bens
vie in den Fig 1, 3 und 4 verwendet wird, sollte die Schmierung des Zylinders kein Problem sein.
Bei einem Vergleich mit der herkömmlichen Methode, ein Rohr in ein Bohrloch unter Druck einzubringen,
sieht man leicht, daß mit dem oben offenbarten Vorgehen ein neues System geschaffen wurde, um ein Rohr in
ein Bohrloch hinein oder aus ihm herauszubewegen.
In jedem der Hydraulikkreise und insbesondere in jenen Kreisen, bei denen eine Drosselung verwendet
wird, kann eine erhebliche Wärme insbesondere dann erzeugt werden, wenn die Flüssigkeitsdrücke und die
Differenzdrücke groß sind. In solchen Fällen kann es günstig sein, Einrichtungen zum Abführen dieser Wärme
zum Kühlen des Öls vorzusehen. Alternativ könnten größere ölmengen verwendet werden, um eine Oberhitzung
des Öls zu vermeiden.
Es wurde gezeigt, daß die von einer Kolben-Zylinder-Anordnung ausgeführte Arbeit schneller bewerkstelligt
werden kann, wenn eine solche Kolben-Zylinder-Anordnung in der hier offenbarten Weise betrieben wird.
Es wurde weiter gezeigt, daß die Bewegung eines solchen Kolbens auf ein annehmbares Maß gesteuert werden
kann und daß bei Verwendung einer solchen Anordnung zum Rohrein- und -ausbau in oder aus einem
Bohrloch in Verbindung mit einem herkömmlichen eo Turm die Abnutzung des Bremssystems des Turms minimalisiert
wird. Es wurde auch gezeigt, daß die Vorrichtung es ermöglicht, einen Turm beim Rohreinbau in ein
Bohrloch und beim Rohrausbau aus einem Bohrloch in herkömmlicher Weise zu betreiben, wodurch die Mög- -65
lichkeit eines Unfalls verglichen mit dem ungewöhnlichen Turm- oder Abspannungsbetrieb, der bei der Verwendung
einiger bekannter Ein-Ausbau-Vorrichtungen erforderlich ist, minimal wird.
Die hier offenbarte Kolben-Zylinder-Anordnung, bei
der der Kolben von der im Akkumulator oder im Luftbehälter gespeicherten Energie konstant in einer Richtung
vorgespannt wird und in der anderen Richtung von einer herkömmlichen Fluid-Druckeinrichtung beaufschlagt
wird, sollte insbesondere für die Verwendung mit einer Leitungsvervielfältigungs-Anordnung wie sie
in der US-PS 37 19 238 offenbart ist, geeignet sein. Die
Leitungsvervielfältigungs-Anordnung eignet sich in Verbindung mit dem Zylinder dazu, die Rohrhandhabungs-
oder Greifeinrichtung mit größerer Geschwindigkeit zu bewegen, wodurch weiter nutzlose Zeit reduziert
wird und der Wirkungsgrad und die Wirksamkeit der Ein-Ausbauvorrichtung erhöht wird.
Es sind verschiedene Änderungen in der Größe, der Form und Materialien sowie in den Einzelheiten des
dargestellten Aufbaus möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Zusammengefaßt werden mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbauen und Ausbauen
von Rohren geschaffen, bei der als Antriebskraft zum Anheben der beweglichen Greifanordnung entweder
das Hebewerk eines Turms oder Seilzugs oder eine Pumpe verwendet werden können. Die bewegliche
Greifeinrichtung wird mittels einer gespeicherten Energie wie etwa in einem Akkumulator gespeichertem
Druck nach unten bewegt Die Geschwindigkeit der Bewegung der beweglichen Greifeinrichtung kann durch
Steuerung einer Fluidströmung zu einer und von einer mit der beweglichen Greifeinrichtung gekoppelten Kolben-Zylinder-Anordnung
gesteuert werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Einlassen und Aufholen von Rohren in Bohrlöcher bzw. aus Bohrlöchern, umfassend
eins mil einer Greifeinrichtung versehene bewegliche Einrichtung zum wahlweisen Erfassen una
axialen Bewegen des Rohres, eine mit einer weiteren Greifeinrichtung versehene, festliegende Halteeinrichtung
zum wahlweisen Festlegen des Rohres und eine wahlweise zuschaltbare Antriebseinrichtung
zum Bewegen der beweglichen Einrichtung in einer Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß
an die bewegliche Einrichtung (24) ständig ein Druck angelegt ist, durch den die bewegliche Einrichtung
(24) in der anderen Richtung druckend beaufschlagt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus der auf das Rohr (16)
einwirkenden Schwerkraft und der durch den ständig auf die bewegliche Einrichtung (24) einwirkenden
Druck aufgebrachten Kraft stets größer ist als jegliche im Bohrloch auftretende, das Rohr (16) in
,Aufhol-Richtung drückende Kraft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Druckspeicher (34,82) zur Be
aufschlagung einer der beweglichen Einrichtung (24) zugeordneten Kolben/Zylinder-Anordnung (44, 47;
45,46) mit Flüssigkeitsdruck oder Gasdruck.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (35 bis 39,41,42) zum wahlweisen
Füllen und Entspannen des Druckspeichers (34,82).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Betätigungsantrieb
für die Greifeinrichtungen (29,31).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung
vom Hebewerk (17) eines Bohrturmsgebildetist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der beweglichen Einrichtung
(24) von der dem Hebewerk (17) zugeordneten Bremseinrichtung gesteuert ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung
(91 bis 96; 112 bis 114; 115 bis 123) für die Druckmittelströmung
zwischen dem Druckspeicher (34) und der entsprechenden Anschlußseite der Kolben/Zylinder-Anordnung
(45, 46) oder zwischen einer Druckmittelquelle (111; 115, 116) und der anderen
Anschlußseite der Kolben/Zylinder-Anordnung (45, 46) wenigstens in einer Richtung.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselventil (91; 104; 107; 114) für
die Druckmittelströmung in wenigstens einer Richtung vorgesehen ist, und daß das Drosselventil durch
eine mit einem Rückschlagventil (94, 95; 105, 106; 112) versehene Bypassleitung überbrückt ist, die einen
freien Druckmittelstrom in der anderen Richtungzuläßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosselventileinrichtung
(91; 104,107) für die Steuerung der Druckmittelströmung
in beiden Richtungen vorgesehen ist, die von einem Paar Bypassleitungen (93, 95; 101, 102) überbrückt
ist, daß Rückschlagventile (94,96; 105,106) in
den Bypassleitungen vorgesehen sind, die eine Strömung nur in entgegegengesetzten Richtungen zulassen,
und daß ein M ehr wege ventil (92,108) vorgesehen
ist, durch welches die Strömung zwischen den beiden Bypassleitungen umschaltbar ist
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung
eine Druckmittelquelle (115, 116, 122) umfaßt zur Beaufschlagung der der beweglichen
Einrichtung (24) zugeordneten Kolben/Zylinder-Anordnung
(45, 46) auf derjenigen Kolbenseite, die der ständig mit dem Druckspeicher in Verbindung
stehenden Kolbenseite gegenüberliegt, und daß eine Steuereinrichtung mit einem Drosselventil
(121) vorgesehen ist zur Regelung der Druckmittelströmung zwischen der Kolben/Zylinder-Anordnung
(45,46) und der Druckmittelquelle (115,116).
12. Verfahren zum Einlassen und Aufholen von Rohren in Bohrlöcher bzw. aus Bohrlöchern mittels
einer mit einer Greifeinrichtung versehenen bewegliehen Einrichtung, bei dem das Rohr wahlweise zu
erfassen und axial zu bewegen sowie durch eine mit einer weiteren Greifeinrichtung versehene, festliegende
Halteeinrichtung wahlweise festzulegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einrichtung
konstant mit einer sie in einer Richtung drückenden Kraft beaufschlagt wird, und daß abwechselnd
eine der konstanten Kraft entgegengesetzt gerichtete, die konstante Kraft übersteigende
Kraft an die bewegliche Einrichtung angelegt und wieder beseitigt wird, wobei die bewegliche Einrichtung
hin- und herbewegt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsgeschwindigkeit der beweglichen Einrichtung (24) in wenigstens einer Richtung
gesteuert wird.
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