DE3700793C2

DE3700793C2 -

Info

Publication number: DE3700793C2
Application number: DE19873700793
Authority: DE
Inventors: Guenter 3012 Langenhagen De Wolf
Original assignee: GUMMI-JAEGER KG GmbH and CIE 3000 HANNOVER DE
Current assignee: GUMMI-JAEGER KG GmbH and CIE 3000 HANNOVER DE
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1989-11-16
Also published as: DE3700793A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gestängeprotektor für Bohrgestänge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei diesen Protektoren besteht eine Schwierigkeit, wenn die Umgebungstemperaturen innerhalb des Bohr loches ansteigen. Es dehnen sich die Gummischichten derart aus, daß die Pressung zwischen der Innenfläche des Protektors nachläßt, obwohl die Protektoren mit einer steifen und wärmeunempfindlichen Manschette ausgestattet sind, die für eine gute Vorspannung der Innenschicht Sorge tragen kann (DE-AS 12 99 582).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Protektoren so auszubilden, daß erhöhte Umgebungstemperaturen nicht zu einer Lockerung oder gar zu einem Lösen des Protektors führen und darüber hinaus sogar unter dem Einfluß erhöhter Temperaturen eine Erhöhung der Pressung eintreten können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß eine Temperaturerhöhung zwangsläufig zu einem Ausdehnen der Werkstoffe insb. aber der die Innenschicht bilden den Werkstoffe führen muß. Werden im Sinne der Erfindung die Innenschicht bzw. Teile davon z. B. mehrere über den Gestängeumfang verteilte Abschnitte gewissermaßen eingekapselt und an einem seitlichen Ausweichen gehindert, so kann die Expansion in Richtung auf das Gestänge erfol gen. Damit wird aber die Pressung zwischen dem Gestänge und dem Protektor erhöht bzw. zumindest in der alten Höhe aufrechterhalten.

Die Abkapselung der Innenschicht kann sich über die gesamte Länge und Breite des Protektors erstrecken, jedoch ist es auch möglich, zwei oder mehrere Kammern über die Länge und/oder den Umfang des Protektors zu verteilen. Es können wiederum auch nur Flächenab schnitte der Innenschicht im vorgenannten Sinne beeinflußt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 einen Protektor für ein Bohrgestänge einer Erdöltiefbohreinrichtung im Querschnitt und

Fig. 2 den Protektor gemäß Fig. 1 im Teillängsschnitt.

Der Protektor, der das Gestänge 1 umschließt und auf diesem durch Klemmung gehalten ist, besteht im wesentlichen aus zwei Schalen 2, 3, die durch Klemm schrauben 4 zusammengehalten und zusammengezogen sind. Beide Schalen 2, 3 haben außen etwa radiale Vorsprünge 5; im Bereich der Teilfuge 6 zwischen den beiden Schalen 2, 3 bilden die beiden Schalen 2, 3 gemein sam den Vorsprung 5, der auch hier einen Distanzkörper zu der Innenverkleidung des Bohrloches bildet.

In den beiden Schalen 2, 3 befindet sich eine ebenfalls halbschalenförmige Verstärkungseinlage 7 aus einem Metall formkörper z. B. einem hochfesen Gußkörper, der an seinen Rändern 8 abgewinkelt ist, um dort die Klemm schrauben 4 angreifen zu lassen. Diese Verstärkungseinlagen 7 sind in den aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoff bestehenden Schalenkörper eingebettet. Durch diese Einbettung werden für die beiden Schalen 2, 3 eine die die Vor sprünge 5 bildende Außenschicht 9 und eine am Gestänge 1 anliegende Innenschicht 10 gebildet.

Um die sich mit einer Temperaturerhöhung einstellende Volumenvergrößerung der Innenschicht 10 im Sinne der Erfindung ausnutzen zu können, erhalten die Verstär kungseinlagen 7 eine besondere Gestalt, und zwar an ihren zusammenstoßenden axial verlaufenden Rändern Abwinkelungen 11 radial nach innen, die sich über die gesamte axiale Länge der Verstärkungseinlagen 7 er strecken, und weiterhin Abwinkelungen 12 im Bereich der Protektorenden.

Diese Abwinkelungen 11, 12 sind so nahe wie möglich an die Innenfläche des Protektors herangeführt, also so gestaltet, daß beim Anziehen und Montieren des Protektors noch eine ausreichende Verformung der Innen schicht 10 möglich, eine Behinderung dieser Verformung aber durch die Abwinkelungen 11, 12 ausgeschlossen ist. Diese Abwinkelungen 11, 12 begrenzen somit prak tisch die durch sie bestimmten Segmente, die also durch die Verstärkungseinlagen 7, die Abwinkelungen 11, 12 und das Gestänge 1 begrenzt sind.

Treten nunmehr durch gesteigerte Temperaturen Ausdehnungen der Innenschicht 10 ein, so ist die Innenschicht 10 daran gehindert, seitlich bzw. an den Enden des Protektors auszutreten. Die Ausdehnungskräfte werden vielmehr nutz bar gemacht und verstärken die Anpreßkräfte zwischen Protektor und dem Gestänge 1.

Demgemäß entstehen auch zwei halbschalenförmige Teile der Innenschicht 10, die im vorgenannten Sinne wirken. Es ist aber auch möglich, diese Schalenkörper zu unter teilen, z. B. durch zusätzliche Abwinkelungen 13 gemäß Fig. 1 zur Erzielung von vier über den Gestängeumfang angeordneten Segmenten. Ferner kann auch eine Unterteilung in bezug auf die axiale Erstreckung vorgenommen werden. Dazu sind gemäß Fig. 2 etwa auf halber Länge des Protektors weitere Abwinkelungen 14 vorgesehen, die alle bezüglich ihrer Ausbildung mit den Abwinkelungen 11 übereinstimmen. Darüber hinaus können auch Abwinkelungen nahe beieinander - parallel verlaufend - vorgesehen werden, um die Wirkung einer Einzelabwinkelung zu er höhen. Es tritt nämlich dann bezüglich der Spannungen innerhalb der Innenschicht eine Wirkung nach Art einer Labyrinthdichtung bzw. ein sich steigernder Spannungsabbau an den aufeinanderfolgenden Abwinkelungen ein, wodurch die Anpreßkräfte noch weiter gesteigert werden können.

Claims

1. Gestängeprotektor für Bohrgestänge insb. bei Tiefbohranlagen - vorzugsweise bei der Erdölförderung -, wobei dieser Protektor im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen besteht und mit einer aus Metall od. dgl. bestehenden, steifen Manschette als Festigkeitsträger zum Halten des Protektors auf dem Bohrgestänge versehen und zudem zwischen der Manschette und der Innenfläche des Protektors eine Schicht aus Gummi od. dgl. (Innenschicht) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile der Innenschicht (10) radial außen und seitlich derart von starren Wandungen (12, 13, 14) begrenzt sind, daß eine durch Temperaturerhöhung eintretende Ausdehnung des einge schlossenen Teils der Innenschicht zu einer Erhöhung, zumindest jedoch zu einer Aufrechterhaltung der Pressung zwischen der Innenschicht und dem Gestänge (1) führt.

2. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Wandungen (12, 13, 14) Bestandteil der Manschette (7) sind.

3. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei montiertem Protektor und dabei vorgespannter Innenschicht die dem Gestänge (1) zugekehrten Ränder der starren Wandungen (12, 13, 14) noch mit Abstand vom Gestänge angeordnet sind.

4. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus zwei Schalen bestehenden Protektor starre Wandungen (11) entlang der Trennfuge zu beiden Seiten angeordnet sind.

5. Protektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den entlang der Trennfuge (6) verlaufen den Wandungen (11) eine oder mehrere weitere starre Wandungen (13) etwa in Parallelstellung zu der Trennfuge vorgesehen sind.

6. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den an den axialen Enden des Protektors befindlichen Wandungen (12) eine oder mehrere weitere Wandungen (14) vorgesehen sind.

7. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung durch zwei oder mehrere, nah bei einander befindliche, parallele Wandungen erfolgt.

8. Protektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei von Wandungen begrenzten Teilen der Innenschicht diese gleichmäßig über den Umfang des Gestänges (1) verteilt angeordnet sind.