DE3316709C2 - Bohrkolonne aus Sektionen, die jeweils aus einem Außenrohr mit wenigstens einem darin installierten Innenrohr bestehen - Google Patents

Abstract

Bohrkolonne, die ein Außenrohr (1) und Innenrohre (2, 3) hat, die miteinander durch einen Verbindungsnippel (7) verbunden sind. Wenigstens ein Innenrohr in der Kolonne hat einen relativ zum Außenrohr (1) konzentrischen Verbindungsteil (11, 12). Der Nippel (7) ist in Form konzentrischer Stutzen (13, 14) nach der Anzahl der Verbindungsteile (11, 12) ausgeführt und besitzt Kanäle bildende Mittel. In jeder Sektion der Kolonne ist der Nippel (7) im oberen Teil angebracht und starr mit den Verbindungsteilen der Innenrohre (20, 21) verbunden. Die oberen Enden der Stutzen (13, 14) des Nippels sind für die hermetische Verbindung mit den Verbindungsteilen (11, 12) der Innenrohre (2, 3) eingerichtet. Am unteren Teil der Außenrohre (1, 10) ist starr ein ringförmiges Zentrierelement (24) befestigt, das mit einem technologischen Zwischenraum (25) relativ zum Verbindungsteil des Innenrohrs (2) installiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrkolonne aus Sektionen, die jeweils aus einem Außenrohr mit wenigstens einem darin installierten, jeweils einen Kanal für die gesonderte Zuleitung flüssiger Medien bildenden Innenrohr bestehen und miteinander durch einen Verbindungsnippel verbunden sind, der die Schraubverbindung der Außenrohre und eine teleskopische hermetische Verbindung der Innenrohre miteinander gewährleistet, wobei wenigstens ein Innenrohr in der Kolonne einen konzentrisch zum Außenrohr angeordneten unteren Verbindungsteil besitzt und der Verbindungsnippel mehrere starr miteinander verbundene konzentrische Stutzen entsprechend der Anzahl der konzentrisch angeordneten Verbindungsteile sowie Durchlässe auf-

b5 weist, die Kanäle für die Verbindung der entsprechenden Innenrohre miteinander bilden.

Die Erfindung kann vorteilhaft beim Bohren und bei der Prüfung von Schürf- und Schürftördcrbohrungen

mit Rückspülung und Lüftung eingesetzt werden.

Eine derartige Bohrkolonne ist aus der US-PS 18 62 260 bekannt Beim Anstücken einzelner Sektionen besteht bei dieser Vorrichtung und auch bei vergleichuaren anders gestalteten Vorrichtungen das Problem, alle Rohre einer Sektion mit den Rohren der nächsten Sektion zu verbinden. Bei der bekannten Bohrkolonne sind die unteren Enden sämtlicher Rohre durch einen Verbindungsnippel und die oberen Enden durch ein Verbindungselement, das die inneren Rohre und das äußere Rohr miteinander verbindet, festgelegt Die Ausführung dieser festen Verbindung, die eine konzentrische Anordnung der Rohre voraussetzt ist äußerst aufwendig herzustellen. Die Notwendigkeit alle zu verbindenden Rohre gleichachsig anzuordnen, ist in der Praxis nur sehr schwer herzustellen und sobald sich Verschleißerscheinungen einstellen, praktisch nicht mehr gewährleistet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bohrkolonne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß eine zuverlässige Abdichtung und Isolierung der einzelnen Kanäle bei erhöhter Belastung der Bohrkolonne gewährleistet und ein einfacheres und schnelleres Anstücken möglich ist, wobei die Anforderungen bezüglich der konzentrischen Anordnung der anzustückenden Rohre und damit der Herstellungsaufwand verringert sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese Lösung sind die Innen- gegenüber den Außenrohren aufgrund des mit einem technologischen Zwischenraum angeordneten Zentrierungselements gegeneinander beweglich, was das Ausgleichen von Fertigungstoleranzen auf einfache Weise ermöglicht. Im Zusammenhang damit und mit der Anordnung des Verbindungsnippels im oberen Teil der jeweiligen Bohrsektion wird das Anstücken vereinfacht und es erfolgt beim Anstücken eine jeweilige Zentrierung im Sinne einer gleichachsigen Anordnung der Innenrohre, so daß keine Spannungen durch in der Praxis auftretende A-zentrische Befestigunger, der Innenrohre übertragen werden können. Hierdurch wird auch eine Erhöhung der Belastbarkeit und der Zuverlässigkeit der Dichtung und Isolierung der Kanäle erreicht.

Durch die vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2, insbesondere durch die Ausführung der Verbindungsteile der Innenrohre in Form hervortretender Abschnitte wird das Anstücken einer neuen Sektion erleichtert und vereinfacht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gibt der Anspruch 3 wieder. Die Ausführung einer Längswand in einem einzigen Innenrohr ermöglicht eine Verringerung des Gewichts der Sektionen der Bohrkolonne, ohne Einschränkungen bei der Zuverlässigkeit und Belastbarkeit in Kauf nehmen zu müssen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 4 wiedergegeben. Die exzentrische Atiordnung der Innenrohre ermöglicht es, eine größere Anzahl (mehr als drei) an Kanälen in der Bohrkolonne vorzusehen, wobei gegenüber Bohrkolonnen mit konzentrischer Anordnung der Innenrohre durch die Ausführung der Rohre mit geringen Durchmessern auch eine Gewichtsverringerung erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung durch eine ausführliche Beschreibung von konkreten Ausführungsbeispielen und an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Gesamtansicht einer Bohrkolonne mit konzentrisch angeordneten Innenrohren:

F i g. 2 den Schnitt H-II in F i g. 1;
F i g. 3 die Gesamtansicht einer Kolonne mit einem unterteilten Innenrohr;

F i g. 4 den Schnitt IV-IV in F i g. 3;
Fig. 5den Schnitt V-Vin Fig. 3;

F i g. 6 die Gesamtansicht einer Kolonne mit parallelen Innenrohren;

F i g. 7 den Schnitt VII-VII in F i g. 6.
Die Bohrkolonne enthält ein Außenrohr 1 (Fig. 1) ίο und in ihrem Innern installierte Innenrohre 2,3, die Kanäle 4,5,6 für die getrennte Zuleitung flüssiger Medien bilden und die durch einen Verbindungsnippel 7 miteinander verbunden sind. Der Nippel 7 hat Schraubverbindungen 8,9 mit den Außenrohren 1,10. Die Innenrohre 2, 3 haben untere Verbindungsteile 11, 12, die konzentrisch zum Außenrohr 1 angebracht sind. Der Nippel 7 (F i g. 2) ist in Form mehrerer starr miteinander verbundener konzentrischer Stutzen 13,14 ausgeführt und mit Mitteln 15 für die Bildung von Kanälen 16, 17, 18 im Nippel 7 ausgerüstet Der Nippel 7 ist im oberen Teil jeder Sektion 19 der Rohrkolonne angebracht und starr mit den inneren Rohren 20,21 durch die unteren Enden der Stutzen 13,14 verbunden.

Die unteren Verbindungsteile 11, 12 der Innenrohre 2,3 sind für eine teleskopische und hermetische Verbindung mit Hilfe von Dichtungselementen 22 mit den oberen Enden der Stutzen 13,14 des Nippels 7 eingerichtet. Die obere Sektion 23 der Bohrkolonne hat im unteren Teil ein starr verbundenes, ringförmiges Zentrierelement 24, das mit einem Zwischenraum 25 relativ zum Verbindungsteil des Innenrohrs 2 angebracht ist.

Die Verbindungsteile 11, 12 sind in Form von zum Außenrohr hervortretenden Abschnitten ausgeführt.

Die Innenrohre 2, 3 sind im unteren Teil durch einen Ring 26 mit öffnungen 27 für die Verbindung mit den Kanälen 17 des Nippels 7 starr miteinander verbunden, während das ringförmige Element 24 am Außenrohr 1 befestigt ist und einen Kanal 28 für die Verbindung mit den Kanälen 1!8 des Nippels 7 hat

Die Bohrkolonne kann mit einem Innenrohr 29 (F i g. 3) ausgeführt werden, das konzentrisch im Außenrohr 30 aufgestellt und durch eine Zwischenwand 31 (F i g. 4) in zwei Kanäle 32,33 unterteilt ist. Der Verbindungsteil des Innenrohrs 29 ist in Form eines aus dem Außenrohr 30 hervortretenden Abschnitts 34 ausgeführt, der mit einer Dichtung mit dem oberen Teil des Stutzens 35 des Nippels 36 zusammenwirkt.

Das Innenrohr 37 der unteren Sektion hat an der Verbindungsstelle mit dem Nippel 36 eine Querwand (F i g. 5), die eine öffnung 39 hat, in der starr ein oberer geneigter Stutzen 40 befestigt ist, der einen im wesentlichen koaxial zum Außenrohr 30 installierten zylindrischen Teil 41 hat.

Das Innenrohr 29 ist in einiger Entfernung vom Ende mit einer Querwand 42 mit einer öffnung für die starre Befestigung eines geneigten Stutzens 43 versehen, der einen koaxial zum Außenrohr 30 installierten zylindrischen Teil 44 hat.

Die Durchmesser der Verbindungsteile 41, 44 sind so gewählt, daß bei der Verbindung der Sektionen zu einer Kolonne der zylindrische Teil 41 der unteren Sektion mit einer Dichtung in den zylindrischen Teil 44 der oberen Sektion eintreten.

Die Bohrkolonne kann mit exzentrisch angeordneten Innenrohren ausgeführt und mit einem Außenrohr 45 (F i g. 6) ausgerüstet werden, in dem parallele Irinenrohre 46,47 aufgestellt sind, die starr am Nippel 48 befestigt sind. An dem dem NiDDeI 48 eeeenüberlieeenden Rnrie

haben die Innenrohre der oberen Sektionen einen zylindrischen Verbindungsteil 49, der konzentrisch zum Außenrohr 45 angebracht ist und einen hervortretenden Teil 50 hat.

Die Innenrohre 46, 47 sind an der Verbindungsstelle mit dem Nippel 48 mit Mitteln für die Bildung von Kanälen versehen, die in Form einer Querwand 51 ausgeführt sind, in der öffnungen 52, 53 für die Befestigung der Innenrohre und eines oberen geneigten Stutzens 54 ausgeführt sind, dessen eines Ende einen zum Außenrohr 4 koaxialen zylindrischen Teil 55 hat.

Die Innenrohre 56, 57 der oberen Sektion sind mit einer Zwischenwand 58 (F i g. 6, 7) ausgerüstet, die den Querschnitt des Verbindungsteils verschließt und Öffnungen hat, in denen die Enden der Innenrohre 56, 57 (F i g. 6) befestigt sind. Eine der öffnungen besitzt einen geneigten Stutzen 59, der einen zum Außenrohr 45 konzentrisch verlaufenden zylindrischen Teil 60 hat.

Die zylindrischen Teile 55, 60 der Stutzen 54, 59 haben solche Durchmesser, daß bei Verbindung der Rohrsektionen zu einer Kolonne der zylindrische Teil 55 des geneigten Stutzens 54 mit einer Dichtung in den zylindrischen Teil 60 des geneigten Stutzens 59 der oberen Sektion eintritt.

Die Sektionen der Bohrrohre 19, 23 (Fi g. 1) werden bei der Herstellung in folgender Reihenfolge montiert: am Nippel 7 befestigt man starr die Innenrohre 20, 21 und führt sie dann in das Außenrohr 10 ein und befestigt sie mittels Schraubverbindung 9, wobei der untere Teil der Innenrohre in das ringförmige Zentrierelement 24 so eingeführt wird, wie das am Beispiel der oberen Sektion 23 in F i g. 1 dargestellt ist, wo der untere Teil des Innenrohrs 2 im ringförmigen Zentrierelement 24, das einen technologischen Zwischenraum 15 hat, plaziert ist.

Das Anstücken der montierten Sektionen 19, 23 der Bohrrohre zu einer Kolonne geschieht folgendermaßen. Die hervortretenden Abschnitte der Verbindungsteile 11,12 der Innenrohre 2,3 führt man in die Stutzen 13, 14 des Nippels 7 ein und befestigt die Sektionen 23 und 19 mit Hilfe der Schraubverbindung 8. Dabei treten die Verbindungsteile 11,12 der Innenrohre mit einer Dichtung in die Endteile der Stutzen 13,14 ein.

Auf Grund des technologischen Zwischenraums 25 zwischen dem ringförmigen Zentrierelement 24 und dem Innenrohr 2 wird die Schraubverbindung 8 unabhängig von der teleskopischen Verbindung der Verbindungsteile 11,12 der Innenrohre 2,3 mit den Stutzen 13, 14 des Nippels 7 vorgenommen, wodurch eine zuverlässige Abdichtung und Isolierung der Kanäle 4, 5, 6 erreicht wird.

Das Anstücken der Sektionen der Bohrrohre 61, 62 (F i g. 3) geschieht analog. Den relativ zum Außenrohr 30 hervortretenden Teil 34 des Innenrohrs 29 der Sektion 62 führt man in den Stutzen 35 des Nippels 36 ein und befestigt dann das Außenrohr 30 am Nippel 36 mittels der Schraubverbindung 63.

Bei der Befestigung der Sektionen 61, 62 führt man den Verbindungsteil 34 und den zylindrischen Teil 41 des Stutzens 40 mit einer Dichtung in den Stutzen 35 des Nippels 36 bzw. in den zylindrischen Teil 44 des Stutzens 43 ein.

Beim Anstücken von Bohrsektionen mit exzentrischen Innenrohren (F i g. 6) führt man den hervortretenden Teil 50 des Verbindungsteils 49 und den zylindrischen Teil 55 des Stutzens 54 mit einer Dichtung in den Stutzen 64 des Nippels 48 bzw. in den zylindrischen Teil 60 des Stutzens 59 ein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bohrkolonne aus Sektionen (19,23), die jeweils aus einem Außenrohr (1, 10) mit wenigstens einem darin installierten, jeweils einen Kanal für die gesonderte Zuleitung flüssiger Medien bildenden Innenrohr (2, 3; 20, 21) bestehen und miteinander durch einen Verbindungsnippel (7) verbunden sind, der die Schraubverbindung (8,9) der Außenrohre (1,10) und eine teleskopische hermetische Verbindung der Innenrohre (2, 3; 20, 21) miteinander gewährleistet, wobei wenigstens ein Innenrohr (2,3) in dei Kolonne einen konzentrisch zum Außenrohr (1) angeordneten unteren Verbindungsteil (11, 12) besitzt und der Verbindungsnippel (7) mehrere starr miteinander verbundene konzentrische Stutzen (13,14) entsprechend der Anzahl der konzentrisch angeordneten Verbindungsteile (11, 12) sowie Durchlässe (15) aufweist, die Kanäle (16,17, 18) für die Verbindung der entsprechenden Innenrohre (2,3; 20,21) miteinander bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsnippel (7) am oberen Ende jeder Sektion (19) angeordnet und mit den unteren Enden seiner Stutzen (13,14) starr mit den konzentrischen Verbindungsteilen der Innenrohre (20, 21) verbunden ist und die oberen Enden der Stutzen (13, 14) des Verbindungsnippels (7) für die teleskopische hermetische Verbindung mit den unteren Verbindungsteilen (11,12) der Innenrohre (2,3) der folgenden Sektion (23) ausgebildet sind, wobei an dem unteren Teil der Außenrohre (1, 10) jeder Sektion (19, 23) starr ein ringförmiges Zentrierelement (24) befestigt ist, das mit einem Spiel (25) gegenüber dem Verbindungsteil (11) des Innenrohrs (2) installiert ist.

2. Bohrkolonne nach Anspruch 1, mit drei konzentrisch angeordneten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (11,12) der Innenrohre (2, 3) in Form unterer, relativ zum Außenrohr (1) hervortretender Abschnitte ausgeführt sind, die jeweils gegen eine Dichtung in den oberen Enden der Stutzen (13,14) des Nippels (7) anlegbar sind, und die die Kanäle (16,17,18) bildenden Durchlässe (15) des Nippels (7) in Form von Zwischenräumen zwischen den Stutzen ausgeführt sind, wobei die Innenrohre (2,3) starr miteinander verbunden sind.

3. Bohrkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenrohr (30) ein einzelnes konzentrisches Innenrohr (29) angeordnet ist, das durch eine Längswand (31) in zwei Kanäle (32, 33) unterteilt ist und einen Verbindungsteil hat, der in Form eines unteren, relativ zum Außenrohr (30) hervortretenden Abschnitts (34) ausgeführt ist, der gegen eine Dichtung in dem oberen Teil des dem Innenrohr (29) zugeordneten Stutzens (35) des Nippels

(36) anlegbar ist, und daß die Kanäle des Nippels (36) als Durchbruch durch eine an der Verbindungsstelle des Nippels (36) mit dem anschließenden Innenrohr

(37) angebrachte Querwand (38) ausgeführt sind, die einen der Kanäle des Innenrohrs (37) verschließt und als Durchbruch eine öffnung (39) hat, in der starr ein unterer geneigter Stutzen (40) befestigt ist, der einen im wesentlichen koaxial zum Außenrohr (30) angeordneten zylindrischen Teil (41) hat, wobei der untere Teil des Innenrohrs (29) entfernt von seinem Ende eine Querwand (42) hat, die einen entsprechenden der Kanäle des Innenrohrs (29) verschließt und eine Öffnung hat, in der starr ein oberer geneigter Stut-

zen (43) befestigt ist, der einen im wesentlichen koaxial zum Außenrohr (30) angeordneten zylindrischen Teil (44) hat, und die zylindrischen Teile (44, 41) des oberen und des unteren geneigten Stutzens (43, 40) einen solchen Durchmesser haben, daß bei VerDindung der Rohrsektionen der zylindrische Teil (41) des geneigten Stutzens (40) der unteren Sektion mit einer ihm aufgesetzten Dichtung in den zylindrischen Teil (44) des geneigten Stutzens (43) der nächsten oberen Sektion einführbar ist

4. Bohrkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Außenrohr (45) exzentrisch in diesem zwei parallel verlaufende Innenrohre (46, 47) angeordnet sind, die starr an einem Nippel (48) befestigt sind und deren dem Nippel (48) gegenüberliegende Enden mit einem zylindrischen Verbindungsteil (49) ausgerüstet sind, der konzentrisch zum Außenrohr (45) installiert ist und gegenüber dessen Ende (50) hervortritt, und die Kanäle des Nippels

(48) als Durchbrüche durch eine an der Verbindungsstelle des Nippels mit den Innenrohren (46,47) angebrachte Querwand (51) ausgeführt sind, die den Querschnitt des Stutzens des Nippels (48) verschließt und als Durchbrüche öffnungen (52,53) hat, in denen die Enden der Innenrohre (46,47) und eines unteren geneigten Stutzens (54) befestigt sind, dessen eines Ende in einer der öffnungen Jer Querwand (51) befestigt ist und dessen anderes Ende einen zylindrischen Teil (55) hat, der im wesentlichen koaxial zum Außenrohr (45) verläuft, wobei der untere Teil der Innenrohre (56, 57) an der Verbindungsstelle mit dem zylindrischen Verbindungsteil

(49) mit einer Querwand (58) ausgerüstet ist, die den Querschnitt des Verbindungsteils verschließt und öffnungen hat, in denen die Enden der Innenrohre (56,57) befestigt sind, eine der Öffnungen mit einem oberen geneigten Stutzen (59) ausgerüstet ist, der einen im wesentlichen koaxial zum Außenrohr (45) verlaufenden zylindrischen Teil (60) hat, und die zylindrischen Teile (55,60) des oberen und des unteren geneigten Stutzens (59,54) einen solchen Durchmesser haben, daß bei Verbindung der Rohrsektionen der zylindrische Teil (55) des unteren geneigten Stutzens (54) mit einer ihm aufgesetzten Dichtung in den zylindrischen Teil (60) des oberen geneigten Stutzens (59) der nächsten oberen Sektion einführbar ist.