DE2602595A1

DE2602595A1 - Antrieb fuer bohrlochpumpen

Info

Publication number: DE2602595A1
Application number: DE19762602595
Authority: DE
Inventors: Joel Chardonneau; Claude Sable
Original assignee: CENTRE D'ETUDE ET DE REALISATIONS INDUSTRIELLES DE L'ATLANTIQUE; REALISATIONS IND de l ATLANTIQ
Current assignee: Mape Marine & Petroleum Equipment 44100 Nantes F
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-07-29
Also published as: IE42247B1; FR2298710A1; NL7600440A; GB1500834A; US4052907A; FR2298710B1; IE42247L; NO760204L; BR7600375A

Description

PATENTANWALTSBÜRO

BERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DlPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL.-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeicher· Berlin, den 22» JanUSr 1976

5C-833 /Ha.

CENTRE D¹ETUDES ET DE REALISATIONS INDUSTRIELLES DE L¹ATLANTIQUe (CERIA),

1 und 3, rue Marcel Sembat, 44049 Nantes (Loire Atiantique)

Frankreich.

Antrieb für Bohrlochpumpen

Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb für Bohrlochpumpen, z.B. zur Förderung von Rohöl und betrifft das Gerüst und dessen maschinelle Ausgestaltung, die über ein biegsames Glied, z.B. ein Seil, und über ein im Bohrloch vorgesehenes Gestänge der Pumpe im Bohrloch eine auf- und abgehende Antriebsbewegung zuleitet.

Ähnliche Antriebe sind durch das deutsche Patent 814 832 und das US-Patent 1 839 355 bekannt.

Die bekannten Einrichtungen erfordern Gerüste aus einem robusten Gitterwerk, die einen erheblichen Raum auf dem Boden bzw. der Bohrinsel und eine teure Instandhaltung erfordern. Zudem ist ihr Abbau über dem Bohrloch z.B. für Instandsetzungsarbeiten schwierig. Ferner gestattet das Gitterwerk des Gerüstes keinen großen Ausschlagwinkel für das Beseiteschwenken der die Seilrolle tragenden Konstruktion, wenn man den Oberrand des Bohrloches für Arbeiten in diesen freimachen will.

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO:

8 MÖNCHEN 22 1-85644 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W

ST. ANNASTR. 11 INVENd BERLIN 030/885 60 37 BERLIN 31 122 82-109

TEL.: 089/2235 44 030/886 23 82 3695716000

ORIQIMA!. !MSPECTED

Die Erfindung schlägt eine neue Bauart des Antriebs der Bohrlochpumpen vor, die auf dem Boden oder der Plattform der Bohrinsel möglichst wenig Raum beansprucht und das vollständige Freilegen der Höhe über dem Oberrand des Bohrloches ohne umständliche und kostspielige Arbeitsvorgänge und ohne das Beiseitelegen von Bauteilen auf den Boden oder der Plattform ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine robuste Ausgestaltung des Gerüstes, die ein wirtschaftliches und bequemes Anordnen des an sich bekannten Gegengewichts für das Gestänge des Pumpenantriebs ermöglicht.

Diese Aufgaben der Erfindung werden dadurch gelöst, daß das Gerüst eine rohrförmige Säule ist, die an ihrem oberen Ende die Rollen für die Seile zum Antreiben der Pumpe trägt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Tragkonstruktion für die Rollen um eine vertikale Achse um etwa 90° schwenkbar und wenigstens in beiden Endstellungen verriegelbar.

Erfindungsgemäß wird das Gleichgewicht für das Gestänge im Bohrloch durch ein Gegengewicht hervorgerufen, das in der Säule angeordnet ist, in der es geführt wird und die an ihrem oberen Teil eine Seilrolle trägt, über die ein von der Winde zum Gegengewicht führendes Seil läuft.

Bei einer anderen Ausführungsform werden zwei Bohrlöcher nicht weit voneinander vorgesehen, denen je eine rohrförmige Säule mit einer Seilrolle zugeordnet ist. Über jede der Seilrollen führt ein Seil in entgegengesetztem Wickelsinn zu einer gemeinsamen Winde, so daß die beiden Pumpengestänge in den Bohrlöchern einander im Gleichgewicht halten. Dabei ist es zweckmäßige, daß beide Säulen auf derselben Grundplatte stehen und oben durch eine Strebe gegeneinander abgestützt sind.

Vorteilhaft wird in der Säule eine Führung für das Gegengewicht vorgesehen, die im Mittelpunkt der Säule liegt und oben und unten befestigt ist. Auch eine Fangvorrichtung bzw. ein Stoßdämpfer sind zweckmäßig am Gegengewicht angebracht.

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Nach einer Ausführungsform sind die horizontalen Achsen der Seilscheibe, die durch die Schwenkarme getragen werden, auf vertikalen Achsen und in der Winkelstellung regelbar auf den Schwenkarmen angeordnet.

Weitere Merkmale und Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich, die in der Zeichnung dargestellt sind, aber die Erfindung nicht beschränken.

In dieser zeigt:

Fig. 1 und 2 den Antrieb, teilweise im Schnitt, von zwei rechtwinklig zueinander liegenden Seiten,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Antrieb,in der die Pfeile I und II die Richtung der Ansicht nach Fig. 1 und 2 angeben,

Fig. 4 und 5 wesentliche Teile der Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab gesehen von hinten und von oben, wobei der oberste Teil der Säule fortgelassen ist,

Fig. 6 und 7 eine andere Ausführungsform in Ansicht und Aufsicht, bei der das Gegengewicht durch das Pumpengestänge in einem zweiten Bohrloch ersetzt ist, und

Fig. 8 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 4 und 5 dargestellten Teile,

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Antriebsmaschine 10, die eine Winde 11 betätigt, und aus einer rohrförmigen Säule 20, die zweckmäßig mit der Antriebsmaschine durch eine gemeinsame Grundplatte 1 verbunden sind. Die Säule 20 trägt oben zwei Paare von Seilscheiben als Vorgelege mit horizontalen Achsen und zwar/seitlich angeordnete* Paar 21, das ein doppeltes Seil 22 von der Winde 11 zu dem nicht dargestellten Gestänge führt, und ein zweckmäßig höher liegendes Paar 23» das ein doppeltes Seil 24 von der Winde 11 zu dem Gegengewicht 25 in der rohrförmigen Säule 20 führt.

Das Gegengewicht 25 trägt abnehmbare Gewichtsscheiben 26, durch die man sein Gesamtgewicht verändern kann, z.B. entsprechend dem Gewicht des Gestänges und der Hälfte, der gepumpten

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Flüssigkeitsmenge.

Die Antriebsmaschine 10 der Winde 11 enthält folgende Teile, die nicht im einzelnen dargestellt sind: einen hydraulischen Motor, der die Winde nach beiden Drehrichtungen antreiben kann, eine Pumpe, die dem Motor eine veränderliche ölmenge zuführt, die der Stellung seines Schalthebels in der einen oder der anderen Richtung gegenüber der Nullstellung entspricht, einen Elektromotor zum Antrieb der Pumpe, sowie ein Regelrad zum Einstellen der Wirkungspunkte zur Umkehr der Drehrichtung, eine Umkehreinrichtung für die Drehrichtung, die den Schalthebel der Pumpe aus einer Stellung in die symmetrisch zur Nullstellung liegende Stellung hin- und herschwenkt, einen Ölbehälter und einen Kühler für das Öl. Alle diese Einrichtungsteile sind zum guten Zusammenarbeiten und zur Sicherung ihres Aufbaus miteinander verbunden und durch ein Gehäuse 12 umschlossen, das die Einrichtung zu einem kompakten Bauteil verbindet.

Die Trommel der Winde 11 trägt zwei Seile 22 für das Gestänge und zwei Seile 24 für das Gegengewicht^!?. Die Verdoppelung der Seile soll ihre Lebensdauer verlängern. Die Trommel der Winde 11 erlaubt es, in gleicher Weise die Stangen des Gestänges dem Bohrloch anzupassen.

Die rohrförmige Säule 20 trägt in ihrer Mitte eine Führungsstange 27, die oben und auf der Grundplatte 1 festgelegt ist₀ Das Gegengewicht trägt außer den abnehmbaren Gewichtsscheiben elastische Vorsprünge/für sein Aufsetzen bzw. eine Fangvorrichtung.

Die Seilscheiben 23 zum Führen der das Gegengewicht 25 tragenden Seile sind derart im Kopf der Säule angebracht, daß die beiden Stränge 24 dieser Seile parallel neben der Führungsstange 27 verlaufen.

Die Seilscheibe)! 21 werden von dem Außenende einer Tragkonstruk-

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tion 28 getragen, die schwenkbar an dem Oberteil der Säule angebracht ist. Die Tragkonstruktion 28 besteht (s. Fig. 4 und 5)aus einem Arm 29 und einer Schrägstütze 30. Diese ist um eine vertikale Achse 31 eines Trägers 32 schwenkbar, der an der Säule 20 befestigt ist. Der Arm 29 trägt eine abgewinkelte Stütze 29, die ein vertikales Loch 29'^f hat, das dazu dient, durch einen Dorn in zwei bestimmten Stellungen durch vertikale Löcher 32» und 32¹¹ des Trägers 32 festzulegen. Die beiden Seile 22 sind mit dem Gestänge durch Zwischenschaltung eines Ortscheids verbunden, wie er an sich bekannt ist.

Nach einer anderen Ausführungsform (s. Fig.8) vereinigen sich der Tragarm 29 und die Schrägstütze 30 nicht an der Achse der Seilscheiben 21, sondern sind durch eine vertikale Stange 33 verbunden, auf der sich die horizontale Achse 21 * der Seilscheiben 21 drehen kann, derart daß man eine feinere Zentrierung der Seile 22 zu der Achse des Gestänges sicherstellen kann, d.h. daß die Seile genau in dieser Achse ziehen. Die Befestigungspunkte der vertikalen Stange 33 zwischen dem Arm und der Schrägstütze sind auf diese Weise aus der Höhe der Seilscheiben verlegt, um ihre beste Einstellung zu ermöglichen.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 sind in Fig. 5 die Tragkonstruktion 28 und die Seilscheiben 21 in der Pumpstellung in ausgezogenen Linien,in der die Seile 22 genau im Mittelpunkt des abzupumpenden Bohrlochs 2 liegen, und in strichpunktierten Linien in der beiseite geklappten Stellung dargestellt, in der die Bohrlochebene in der vertikalen Richtung von jedem Hindernis frei ist. In beiden Stellungen kann die Tragkonstruktion verriegelt werden.

Diese Einrichtung kann in der Ebene des Bodens oder einer Arbeitsbühne liegen, von wo aus der Zugang zu allen Regeleinrichtungen leicht und vollständig möglich ist. Die Kreisform der Säule mit kleinem Durchmesser gestattet einen guten Drehwinkel der Schwenkanordnung, die durch die Tragkonstruktion, die Seilscheiben und die abgewinkelte Stütze gebildet wird. Diese

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Ausgestaltung erleichtert sehr die Bedienung und Instandhaltung der Bohrlöcher,von denen eine große Fläche 2 freigemacht wird.

Man erkennt ferner, daß der ganze Raumbedarf auf dem Boden sehr verkleinert ist, da die Steifigkeit der rohrförmigen Säule die Abmessungen gegenüber einer Bauart aus Gitterkonstruktion beachtlich vermindert. Dieser Vorteil ist sehr beachtlich für Bohrinseln, bei denen die Fläche der Arbeitsbühne sehr teuer ist.

Selbstverständlich sind die Höhe der Säule 20 und die Länge der auf der Winde aufgewickelten Seile derart bemessen, daß die Pumpe den notwendigen vertikalen Weg durchführen kann und daß die Winde das Gestänge wenigstens Teilstange nach Teilstange herausheben kann.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 werden zwei Pumpen, jede in einem Bohrloch und mit einem Gestänge angetrieben. Dabei trägt eine gemeinsame Grundplatte 1 einen gemeinsamen Antrieb mit einer gemeinsamen Winde, auf der zwei Doppelseile 22 aufgewickelt sind, von denen jedes über Seilrollen 21 zu den Gestängen führt. Jedes Seilrollenpaar ist auf je einer Säule 20 angeordnet, die auf der Grundplatte 1 befestigt und durch eine Querstrebe gegeneinander abgestützt sind. Diese Anordnung ist interessant, weil die beiden Gestänge beim Ansaugen und Austragen des Öls im Gleichgpwicht sind. Der Aufbau der Säulen ist der gleich wie bei der ersten Ausführungsform, abgesehen davon, daß die Säulen keine Gegengewichte zum Erreichen des Gegengewichts enthalten·

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Claims

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Patentansprüche

Antrieb für Bohrlochpumpen, z.B. zur Förderung von Rohöl, mit einem Gerüst und einer Antriebsmaschine, die Über eine Seilverbindung und ein Gestänge die in das Bohrloch eingebrachte Pumpe antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst eine rohrförmige Säule (20) ist, die ein oder mehrere um horizontale Achsen umlaufende Seilrollen (21) trägt, die die Seile (22) von der abwechseln!in beiden Drehrichtungen umlaufenden Winde (11) zu dem Pumpengestänge führen.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (28) der Seilrollen (21) um eine vertikale Achse (31) schwenkbar und in ihren beiden Endstellungen verriegelbar ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegengewicht (25) für das Pumpengestänge in der rohrförmigen Säule (20) geführt und durch ein über eine Rolle (23) zur Winde (11) führendes Seil (24) in entgegengesetztem Sinne zu dem Pumpenseil (20)gehoben oder gesenkt wird.
4. Antrieb nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht in der rohrförmigen Säule (20) um eine zentral angeordnete Stange (27) geführt und mit einer Fangvorrichtung oder mit plastischen Vorsprüngen zum Aufsetzen ausgerüstet ist.
5. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegengewicht ein über eine zweite Säule (20) mit einer Seilrolle (21) angetriebenes Pumpengestänge vorgesehen ist. (s. Fig. 6 und 7).
6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Säulen (20,20) auf der gleichen Grundplatte (1)

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stehen und oben durch eine Querstrebe (20*) verbunden und abgestützt sind. . *
7. Antrieb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse der Seilscheibe (21) für das zum Pumpengestänge führende Seil (22) durch eine Tragkonstruktion auf der Säule (20) abgestütztist (s.Fig. 4,5 und 8), die durch eine entsprechende Anordnung der Träger und der Drehpunkte (29,29», 29", 32, 32» _t 32*») schwenkbar ist»

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