DE3824079C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen und Festhalten eines Gestängezuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung kann auf den oberen Bühnen der Anlagen zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern unter Anwendung der vertikalen Anordnungstechnologie von Rohren und Bohrstangen vorteilhaft verwendet werden.

Beim Durchführen von Ein- und Ausbauarbeiten mit Rohren und Bohrstangen unter Anwendung der vertikalen Anordnungstechnologie derselben in Anlagen zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern müssen wegen verschiedener Länge von Rohren und Bohrstangen, die in jedem Land gemäß dem jeweiligen nationalen Standard hergestellt werden, Arbeiten zum Umrichtungen der Anlagen unter Beachtung der Länge der im Bohrloch befindlichen Rohre und Bohrstangen vorgenommen werden. Daher muß zur Gewährleistung der Durchführung dieser Operationen durch den Turmsteiger eine Bühne montiert werden, die je nach der Länge der Rohre und Bohrstangen in einer entsprechenden Höhe in bezug auf die untere Bühne der Bohranlage angeordnet wird. Darüber hinaus müssen einzelne schadhafte Gestängezüge bei deren Auswechslung gegen neue aus der vertikalen Stellung in die horizontale und zurück überführt werden, was einen Werkzeugwechsel zur Erfassung und Verstellung nach sich zieht und einen Arbeitszeitverlust zur Folge hat. Also muß zur Leistungssteigerung beim Durchführen von Ein- und Ausbauarbeiten mit den Rohren und Bohrstangen die unproduktiv aufgewendete Zeit verkürzt werden.

Bekannt ist eine Einrichtung zum Übertragen und Unterbringen von Gestängerohren (SU-A Nr. 2 56 685). Die Einrichtung besteht aus einem Greifer mit Keilen und Zahnbacken, der in einem Gehäuse angeordnet und in vorgesehenen Führungen mit Hilfe einer Hubvorrichtung vertikal verschiebbar ist. Das Gehäuse des Greifers ist an einem Ausleger angebracht, der die Möglichkeit einer in der Horizontalebene erfolgenden Bewegung mittels zweier Schlitten besitzt, von denen jeder mit einem Elektromotor und einem Steuersystem ausgestattet ist. Zur Gewährleistung einer sicheren Erfassung des Gestängerohres ist das Greifergehäuse mit einer Kopiervorrichtung, einem Sicherungsfeststeller und einem keilförmigen Haubenstück ausgestattet.

Die genannte Konstruktion ermöglicht es, das Übertragen und Unterbringen von Rohren nur in ortsfesten Bohrtürmen vorzunehmen. Die Anwendung dieser Konstruktion in mobilen Anlagen zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern ist wegen ihrer großen Masse und der Unmöglichkeit einer Neueinrichtung und Montage derselben unannehmbar. Die Anwendung der bekannten technischen Lösung setzt also die Arbeitsleistung der Anlagen stark herab und genügt nicht der Mobilitätsforderung bei den fahrbaren Anlagen wegen ihrer Transportunfähigkeit.

Es ist bekannt eine Einrichtung zum Erfassen und Festhalten von Gestängezügen (SU-A Nr. 15 679), die Einspannelemente enthält, welche in Form von zwei gelenkig miteinander verbundenen Bügeln ausgeführt ist, in deren Innerem gezahnte Backen starr angeordnet sind. Die beiden Einspannelemente sind mit den Hebeln eines Steuersystems gelenkig verbunden, die mittels eines Griffes betätigt werden. Die Außenflächen der Bügel weisen Ösen zum Durchstecken von biegsamen Zugmitteln auf, die mit einem Hubseil verbunden sind.

Diese Einrichtung gestattet es, ein Rohr bzw. eine Bohrstange an einer beliebigen Stelle derselben zu erfassen und in bezug auf die Bohrlochachse zu bewegen. Jedoch müssen zum Erfassen des Rohres an der jeweils gewünschten Stelle die Einspannelemente bis zum oberen Rohrende gehoben, muß das Rohr danach in der Öffnung zwischen den Bügeln der Einspannelemente angeordnet, die Einrichtung bis zur gewünschten Rohrstelle abgesenkt und dann die Erfassung vorgenommen werden. Da aber das Rohr von der Seite her nicht erfaßt werden kann, müssen manche zusätzliche Operationen beim Erfassen wie auch beim Freigeben des Rohres vorgenommen werden, die zum Arbeitszeitverlust führen.

Überdies erfolgt das Erfassen von Rohren bzw. Bohrstangen in den bekannten Einrichtungen mit Hilfe von Zahnbacken, die am Rohrkörper Einbeulungen hinterlassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Erfassen und Festhalten eines Gestängezuges zu schaffen, deren konstruktive Ausführung dank der abwechselnd durch das Gewicht des Gestängezuges und das Gewicht der Einrichtung erfolgenden Belastung des Hubseiles, seitliches Erfassen des gewünschten Gestängezugteiles gewährleistet, die Konstruktion der Einrichtung vereinfacht sowie deren Masse und Abmessungen verringert.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Zum Überführen des Gestängezuges aus der vertikalen Stellung in die horizontale und zurück ist es erforderlich, die Einrichtung mit einer Fixiereinheit zu versehen, die in Form eines im unteren Gehäuseteil befestigten Bügels und eines Bolzens ausgeführt ist, der im Bügel ein- und herausführbar aus demselben zur Überdeckung des Gehäuseausschnittes angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist jedes Einspannelement in Gestalt eines Nockens ausgebildet, der festklemmbar am Gestängezug beim Absenken des Gehäuses angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges in den fahrbaren Anlagen zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern anzuwenden.

Im folgenden wird die Erfindung durch ein konkretes Ausführungsbeispiel derselben anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Konstruktion der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges, Gesamtansicht;

Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges im Augenblick des Heranführens desselben an das Rohr, Seitenansicht;

Fig. 3 die Konstruktion der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges, die zum Überführen des Gestängezuges aus der vertikalen Stellung in die horizontale und zurück angewendet wird;

Fig. 4 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges im Augenblick des Heranführens derselben an das Rohr, Vorderansicht;

Fig. 5 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges mit dem erfaßten Rohr, Seitenansicht;

Fig. 6 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges mit dem erfaßten Rohr, Vorderansicht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges enthält Einspannelemente 1 (Fig. 1) in Gestalt von Nocken, die dem Maß des zu erfassenden Gestängerohres entsprechen. Die Einspannelemente 1 sind exzentrisch auf Achsen 2 in einem Gehäuse 3, das einen Ausschnitt 4 aufweist, angeordnet und mit Hebeln 5 des Steuersystems starr verbunden. In der Symmetrieebene des Gehäuses 3 befindet sich auf der zum Ausschnitt 3 entgegengesetzten Seite ein Hebel 6 des Steuersystems. Die Hebel 5 und 6 sind mittels biegsamer Zugmittel 7, 8, 9 an einem Hubseil 10 aufgehängt.

Der Hebel 6 (Fig. 2) ist im Gehäuse 3 auf einer Achse 11 mit Möglichkeit einer begrenzten Schwenkung in bezug auf das Gehäuse 3 beim Heranführen der Einrichtung an einen Abschnitt 12 des Gestängerohres angebracht.

Bei der Notwendigkeit, einzelne Gestängezüge aus der vertikalen Stellung in die horizontale überzuführen, wird die Einrichtung mit einer Fixiereinheit ausgestattet, die einen abnehmbaren, am unteren Teil des Gehäuses 3 angebrachten Bügel 13 (Fig. 3) sowie einen Bolzen 14 enthält, der ein- und herausführbar aus dem Bügel 13 angeordnet ist.

In Fig. 4, 5, 6 sind Ansichten der Einrichtung im Augenblick des Heranführens derselben an den Abschnitt 12 des Gestängerohres sowie eine Ansicht der Einrichtung mit dem erfaßten Gestängezug dargestellt.

Die vorliegende Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges arbeitet folgenderweise. Der Turmsteiger drückt, indem er sich auf der Bühne einer Anlage zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern befindet, auf das freie Ende des Hebels 6 (Fig. 2), so daß sein anderes Ende hochgeht. Da dieses Ende des Hebels 6 mit dem Gehäuse 3 gelenkig verbunden ist, so dreht sich das Gehäuse 3 beim Betätigen des Hebels 6 um die Achse 11 um einen bestimmten Winkel und hebt sich nach oben. Hierbei wird die gesamte durch das Gewicht der Einrichtung bedingte Belastung auf das Hubseil 10 über das gespannte Zugmittel 9 übertragen. Die Zugmittel 7, 8 (Fig. 4) lockern sich und lassen also die Hebel 5 niedergehen. Die in Gestalt von Exzenternocken ausgeführten Einspannelemente 1 drehen sich in bezug auf die Achsen 2 und machen, indem sie in das Gehäuse 3 eintreten, den Ausschnitt 4 desselben (Fig. 1) frei. In dieser Stellung führt der Turmsteiger die Einrichtung an den gewünschten Abschnitt 12 des Gestängerohres 12 heran und läßt den Hebel 6 los. Unter Einwirkung des Einrichtungsgewichtes erfolgt das Spannen der biegsamen Zugmittel 7, 8 (Fig. 5, 6) und das Schwenken der Hebel 5 mit den Einspannelementen 1 bis zur Berührung der Nockenoberfläche mit der Rohroberfläche. Danach hebt man die Einrichtung mit Hilfe des Hubseiles 10, wodurch es zum Festklemmen der Einspannelemente 1 dank deren exzentrischer Drehung in bezug auf die Achsen 2 kommt. In dieser Weise findet also das Erfassen des Gestängezuges an beliebige Stelle statt, wobei die vom Gewicht des Gestängezuges herrührende Belastung auf das Hubseil 10 über die Zugmittel 7 und 8 übertragen wird, was zum Lockern des Zugmittels 9 führt. Der Gestängezug wird auf das Gestängekissen bzw. auf das Bohrloch (nicht abgebildet) übertragen, und danach beginnt man, das Hubseil 10 herabzulassen. Bis das untere Gestängezugende auf das Gestängekissen bzw. in die Rohrsäulenmuffe gebracht worden ist, wird der Gestängezug durch die Einspannelemente 1 ununterbrochen festgehalten. Nach der erfolgten Anordnung des Gestängezuges werden die Zugmittel 7, 8 (Fig. 4) gelockert, und der Gestängezug wird ausgespannt. Die Freigabe des Gestängezuges geht in derselben Reihenfolge wie das Erfassen vor sich.

Sind während der Durchführung von Ein- und Ausbauarbeiten schadhafte Gestängerohre festgestellt worden, so findet deren Austausch mit Hilfe der Fixiereinheit statt. Hierzu wird der Bügel 13 (Fig. 3) im unteren Teil des Gehäuses 3 befestigt, wobei der Bolzen 14 aus dem Bügel 13 herausgeschoben wird. Nach dem Erfassen des Gestängezuges wird der Bolzen 14 in den Bügel 13 eingeführt und in dieser Stellung fixiert, wodurch der Ausschnitt 4 im Gehäuse 3 überdeckt wird. Danach erfolgt die Überführung des Gestängezuges in die horizontale Lage, indem man ihn am unteren Ende wegzieht. Nach dem Lagern des Gestängezuges in der horizontalen Lage schiebt man den Bolzen 14 aus dem Bügel 13 heraus, wodurch der Ausschnitt 4 im Gehäuse 3 freigegeben wird, und spannt den Gestängezug aus. Die Überführung eines neuen Gestängezuges aus der horizontalen Lage in die vertikale Stellung findet in der umgekehrten Reihenfolge statt, wonach man den Bügel 13 abnimmt und die Arbeit mit der vertikalen Anordnung von Gestängezügen fortsetzt.

Dank der vorliegenden Erfindung wird die Konstruktion der Hebeanlagen zum Bohren und zur Reparatur von Bohrlöchern vereinfacht, weil es erfindungsgemäß nicht mehr nötig ist, in diesen Anlagen besondere Baugruppen zur Verschiebung der Turmsteigerbühne entlang des Bohrturmes je nach bestimmter Gestängezuglänge zu haben, und die sonst aufzuwendende Zeit für das Einrichten der Anlagen während des Betriebes wird eingespart.

Es wird die Möglichkeit geschaffen, die Bühne in einer festen Höhe über dem Bohranlagenboden anzubringen. Das Anwendungsgebiet der Hebeanlagen wird erweitert, weil die Durchführung von Ein- und Ausbauarbeiten gemäß der vertikalen Anordnungstechnik von muffenlosen Gestängerohren möglich wird. Die für den Austausch einzelner schadhafter Gestängerohre gegen neue erforderliche Zeit zum Überführen der Gestängezüge aus der vertikalen Stellung in die horizontale wird erheblich verkürzt.

Claims (4)

1. Einrichtung zum Erfassen und Festhalten eines Gestängezuges, die enthält:

• - Einspannelemente (1), die mit einem Hubseil (10) mittels biegsamer Zugmittel (7, 8) verbunden sind,
• - ein Steuersystem, das mit den Einspannelementen in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Einspannelemente (1) in einem Gehäuse (3) gelenkig angeordnet sind, das einen Ausschnitt (4) aufweist, während
• - das Steuersystem durch eine Gruppe von Hebeln (6, 5) gebildet ist, die mit dem Hubseil (10) mittels biegsamer Zugmittel (7, 8, 9) verbunden sind, wobei der eine (6) dieser Hebel am Gehäuse (3) angelenkt ist, während die übrigen Hebel (5) mit den Einspannelementen (1) verbunden sind.

2. Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Fixiereinheit ausgestattet ist, die in Form eines im unteren Teil des Gehäuses (3) befestigten Bügels (13) und eines Bolzens (14) ausgeführt ist, der im Bügel (13) ein- und herausführbar aus demselben zur Überdeckung des Abschnittes (4) im Gehäuse (3) angeordnet ist.

3. Einrichtung zum Erfassen und Festhalten des Gestängezuges nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einspannelement (1) in Gestalt eines Nockens ausgebildet ist, der festklemmbar am Gestängezug beim Absenken des Gehäuses (3) angebracht ist.