DE3907637A1 - Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraet - Google Patents
Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraetInfo
- Publication number
- DE3907637A1 DE3907637A1 DE3907637A DE3907637A DE3907637A1 DE 3907637 A1 DE3907637 A1 DE 3907637A1 DE 3907637 A DE3907637 A DE 3907637A DE 3907637 A DE3907637 A DE 3907637A DE 3907637 A1 DE3907637 A1 DE 3907637A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- hydraulic
- pressing
- hole
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 16
- 238000002309 gasification Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000035929 gnawing Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/20—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/08—Introducing or running tools by fluid pressure, e.g. through-the-flow-line tool systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
- E21B37/02—Scrapers specially adapted therefor
- E21B37/04—Scrapers specially adapted therefor operated by fluid pressure, e.g. free-piston scrapers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/02—Fluid rotary type drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/16—Plural down-hole drives, e.g. for combined percussion and rotary drilling; Drives for multi-bit drilling units
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/001—Drilling a non circular hole
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein gestängefreies Bohr-, Preß- und Reini
gungsgerät zur Erstellung von Bohrungen und Einpreßlöchern belie
biger Tiefe und Richtung und zum Reinigen und Ausbohren verkru
steter Rohrleitungen mit Hilfe einer hydraulischen Pendelströmung
in ein Gasdruckspeicher und eines zwischengeschalteten Antriebes.
Dabei lassen sich bis zu mehreren Kilometern Löcher als Pipelines
oder Preßlöcher in Kohleflözen zur untertätigen Kohlevergasung
einpressen oder Rohrleitungen säubern. Mit dem erfindungsgemäßen
Gerät sind auch tiefe und übertiefe Löcher, z. B. als Erdölbohrungen,
schnell und sehr wirtschaftlich einzubringen. Stationär in ein Loch
eingesetzt, ermöglicht das Gerät Entsorgungsmaterialien, z. B. radioak
tive Stoffe oder Wasser zur Erdwärmegewinnung in tiefen Erdschichten
einzupressen oder umgekehrt Flüssigkeiten, wie Wasser oder Erdöl,
aus tiefen Lagerstätten gestänge- und rohrfrei zu heben.
Die Erfindung hat den Zweck, die obengenannten Aufgaben bei geringem
technischem Aufwand, ohne Gestänge- oder Rohrverbindung wesentlich
wirtschaftlicher und schneller als bisher durchzuführen. Erstmals
sind im Tiefbergbau für die untertägige Kohlevergasung kilometer
lange Gänge für die Blockumströmung in den Flözen einpreßbar, womit
eine viele Millarden Tonnen große Steinkohlenreserve in Norddeutsch
land bis unter der Nordsee wirtschaftlich über die Kohlevergasung
gewinnbar wird.
Die Erfindung hat darüber hinaus den Zweck, Problemstoffe sicher
dauerhaft zu entsorgen, neue Möglichkeiten der Erdwärmegewinnung zu
eröffnen und die Erdölförderung wirtschaftlicher zu gestalten.
Stand der Technik: In Tiefbohrungen wird durchwegs die Antriebs
leistung der Bohrer über das Bohrgestänge viele Tausend Meter tief
übertragen, dabei ist gleichzeitig das Gewicht des Bohrgestänges
übertägig abzufangen. Tiefbohrungen dauern bis zu einigen Jahren.
Pipelines benötigen für die Erdverlegung Aushub und Beeinträchtigung
des Tagesbereiches.
Die untertägige Kohlevergasung erfolgt bisher durch Gestängebohrung.
Sie ist daher in großen Lagertiefen nicht wirtschaftlich und tech
nisch kaum durchführbar.
Rohrreinigungsgeräte für sehr harte Inkrustierung und großem Ver
schmutzungsgrad erfordern bisher einen hohen Reinigungsaufwand.
Die Erdwärmegewinnung in großen Tiefen erfolgt bisher im sog. Hot-
Dry-Rock-Verfahren. Hierbei sind hohe Druckstöße von über Tage durch
hochdruck-verrohrte Bohrungen in große Tiefen notwendig, um dort die
Erdschichten aufzureißen.
Die Entsorgung radioaktiver oder giftiger Substanzen in große Tiefen
durch hydraulisches Einpressen gibt es bisher nicht.
Versiegende Erdölquellen werden durch Fluten oder Auspressen besser
ausgebeutet, hierzu ist zumindest ein zweites Bohrloch notwendig.
Um Wasser aus großen Tiefen zu heben, ist zum Lochgrund eine elektri
sche oder hydraulische Versorgungsleitung notwendig.
Die Nachteile der bisherigen Energieversorgung von Maschinen in
Löchern oder Rohren, sei es um die Löcher oder Bohrungen weiterzu
treiben oder die Energie für andere Arbeitszwecke freizusetzen, ist
bisher also sehr aufwendig. In der Regel sind für die hydraulische
oder elektrische Versorgung druckfeste Rohre oder elektrische
Leitungen zu verlegen. Für das hydraulische Einpressen von Pipelines
oder von Gängen für die untertägige Kohlevergasung und für das Ent
sorgen über die Hochdruckverpressung in große Tiefen gab es bisher
keine technisch anwendbare Verfahren. Für die Tiefenentsorgung durch
Hochdruckverpressung unter hoher Dichte (Patent P 39 01 920.9) besteht
das Problem der hohen Dichtebereitung. Für die Tiefenentsorgung u. a.
Maßnahmen durch das gestängefreie Mehrloch-Bohr- und Schrämgerät
(Patent P 39 01 921.7) gibt es das Problem der Druckabdichtung zwischen
den beiden Löchern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nach
teile zu vermeiden. Hierzu gehören insbesondere: Bohrungen schneller und
wirtschaftlicher einzubringen, Pipelines einzupressen, ebenso Gänge für
die untertägige Kohlevergasung in große Tiefen. Rohrleitungen sind ein
facher und wirtschaftlicher als bisher zu reinigen. Erdöllager sind
auch bei geringem hydraulischen Entleerungsdruck mit einer einzigen
Bohrung auszugewinnen. Die Erdwärme soll ohne großen Aufwand auch aus
großen Tiefen wirtschaftlich gewinnbar werden und vieles mehr.
Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß die Energie für das erfin
dungsgemäße Arbeitsgerät nicht über ein Gestänge oder ein elektrisches
Kabel zugeführt wird, sondern durch die hydraulische Energie einer in
dem Rohr oder Loch hin- und herpendelnden hydraulischen Strömung, wobei
das gestängefreie Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät dadurch gekenn
zeichnet ist, daß es Hydrospeicher (1), einen oder mehrere hydraulische
Antriebe (2), Werkzeuge (3) und außerhalb des Loches oder Rohres (6) eine
Umschaltvorrichtung (5) und eine hydraulische Energiequelle (4), vorzugs
weise eine Pumpe aufweist, wobei in dem Hydrospeicher (1), der vorzugs
weise als gasbelasteter Blasenspeicher ausgebildet ist, wechselweise
und pulsierend hydraulische Druckflüssigkeit gespeichert und ent
speichert wird und der wechselnde Flüssigkeitsstrom hydraulische An
triebe (2) und mit diesen Werkzeuge und/oder andere Einrichtungen
treibt und der hydraulische Strom aus der Energie-Quelle (4) in das
Loch (6) oder Rohr jeweils wechselweise gesperrt oder geöffnet wird.
Mit folgenden Ausgestaltungen erzielt die Erfindung weitere Vorteile:
Die Speicherblase oder der Balg (7) des Hydrospeichers (1) ist mit ring-
oder spiralenförmigen Verstärkungen, z. B. einer Stahlfeder, als Blasen
armierung (8) auszustatten, die den Durchmesser der Blase begrenzt und
einen axialen Ausdehnungshub der Blase (7) ermöglicht, vorzugsweise,
wenn die Blase oder der Balg (7) nicht durch ein äußeres Speicherrohr
geschützt ist.
Eine Hubbegrenzung der Ausdehnungsbewegung des Balges (7), des Antriebes
(2) bzw. des Speicherkolbens (9) erzeugt jeweils durch das plötzliche
Verzögern der Strömungsbewegung der hydraulischen Rohr- oder Loch
füllung einen Druck- und Arbeitsstoß auf das Werkzeug (3).
Eine weitere Druck- und Vortriebskraft-Verstärkung auf das Werkzeug (3)
ist erzielbar, wenn der durch die unterschiedliche Gasverdichtung im
Speicher (1) hin- und herbewegte Kolben (9) als Differentialkolben
mit der kleineren Kolbenfläche in einem Zylinder (39) und wie in
einer hydraulischen Presse dort die Druckkraft auf das Werkzeug (3)
vergrößert, weil Verspannlippen (13) den Zylinder (39) hydraulisch
gegen die Lochwand verspannen.
Bewegt der hin- und hergleitende Kolben (9) eine Drallmuffe (10), die
ihrerseits über einen Drallbolzen (11) mit dem Werkzeug (3) verbunden
ist, so führt dieses Werkzeug eine Dreh-Schlag-Bewegung aus. Das Ge
gendrehmoment wird durch verspannte Längsführungsmesser (27) durch
die Bohrlochwand abgefangen.
Das erfindungsgemäße Gerät vermag sowohl Löcher (6) einzupressen als
auch Löcher auszubohren. Im letzteren Falle fließt die Pendelströ
mung jeweils zum Gerät hin durch einen dünnen Schlauch (18) oder
durch eine Folie getrennt gegen den mit Bohrklein behafteten Rück
lauf (21). Dabei ist jeweils wechselnd einer der beiden Ströme abge
sperrt, so daß sowohl der Vorlauf (20) als auch der Rücklauf (21) mo
mentan den gleichen hydraulischen Druck aufweisen. Zur Trennung des
Vor- und Rücklaufes genügt also ein dünner Schlauch oder eine dünne
Trennfolie (18), die durch einen Schlauch- oder Foliendurchlaß (19)
außerhalb des Loches über einen Schlauch- oder Folienspeicher (16)
nachgeführt werden.
Soll die Treibrichtung des Loches (6) regulierbar sein, so wird das
Werkzeug (3) vorzugsweise über ein Kardangelenk (29) und Werkzeugan
preßpolster (28) oder andere Einrichtungen zur Schneidrichtungssteu
erung reguliert.
Hierbei besitzt es Steuerungseinrichtungen (25), die über Sender und
Empfänger (14) (15) und über Signalleitungen (17) oder über hydraulische
Signale oder auch durch ein internes Programm ausgelöst werden.
Vorzugsweise verfügt das erfindungsgemäße Gerät auch über Meßein
richtungen (25), deren Meßdaten intern oder auch nach außen gesendet
werden. Ein Umschaltventil lenkt für die Rückwärtsfahrt den jeweils
aus dem Speicher (1) rückströmenden hydraulischen Strom vor das Werk
zeug (3), so daß das Gerät durch hydraulische Verdrängung aus dem
selbsterstellten Loch zurückfährt.
Die Drehbewegung des Werkzeugs (3) oder anderer angeschlossener Ar
beitsgeräte, z. B. einer Hochdruckpumpe (37), ist auch durch hydraulische
Drehantriebe (2), vorzugsweise Drehkolbenmotoren, durchführbar, die
ebenfalls das Gegendrehmoment durch Längsführmesser (27) oder Verpreß
lippen (13) an der Rohr- oder Lochwand abfangen.
Hydrospeicher (1) mit kleinerer Nutzfüllung beziehen ihre kleine
Speichermengen auch von einer hydraulischen Energiequelle (4), die als
Kolbenpumpe ausgebildet ist und die Umschaltvorrichtung (5) als Kurbel
integriert hat. Speichervolumen und Pumpenhubvolumen sind aufeinander
abgestimmt.
Bei Bohrkleinaustrag mit getrenntem Vor- und Rücklauf über Folien oder
dünne Schläuche (18) darf, insb. bei großen Bohrtiefen, der Dichteunter
schied der Arbeitsflüssigkeit nicht zu groß sein. Zur Dichteregulierung
dient vorzugsweise ein Kühler (23), der durch Abkühlung die Dichte des
Vorlaufes auf die höhere Mischdichte des mit Bohrklein behafteten
Rücklaufes anhebt.
In besonderen Fällen ist das erfindungsgemäße Gerät mit Mehrfach-Bohr-
und Preßeinrichtungen zu versehen, womit mindestens zwei parallele
Löcher gleichzeitig eingebohrt oder eingepreßt werden mit vorzugswei
ser getrennter Strömung in das Loch bzw. aus dem Loch.
Bei vorhandenen Löchern eignet sich das erfindungsgemäße Gerät auch
als stationäre Einrichtung in Bohrgrundnähe zur Verrichtung unter
schiedlicher Arbeiten, wie das Einpressen von Wasser zur Erdwärmege
winnung oder zum Verpressen und Dauerentsorgen von Materialien in ge
eignete tiefe Erdschichten oder auch zum Hochpumpen von Tiefenwasser
oder Erdöl. Es besitzt Selbstschlußeinrichtungen (34), eine Hochdruck
verpreßkammer (38) oder eine Saug- und Druckkammer (43) in befestigter
Lage, die in Pumpenfunktion arbeiten, vorzugsweise als Plungerpumpen,
und die Pumpenenergie durch den Antrieb (2) erhalten.
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betriebenes Arbeitsgerät, das
durch eine hin- und herpendelnde Strömung, vorzugsweise im Einrohrsy
stem von einer hydraulischen Energiequelle (4) von außen versorgt wird.
Dabei ist dieses Einrohr (6) auch als Netz auszubilden mit mehreren Ar
beitsgeräten (1) (2) (3), die von einer einzigen Energiequelle (4) versorgt
werden und mit den erfindungsgemäßen Merkmalen versehen sind: Hydro
speicher (1), Antrieb (2) und Werkzeug (3), letzteres als zu betreibende
Arbeitsgeräte.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß man
durch ein einziges Rohr (6) oder Loch (6), ohne die sonst notwendige Vor-
und Rücklaufleitung Arbeitsgeräte mit hydraulischer Energie versorgt,
wie stationäre Pumpen, bewegliche Rohrreinigungsgeräte, Locheinpreßge
räte oder Bohrgeräte. Selbst Bohrklein wird durch das gleiche selbst
erstellte Loch - ohne Gestänge - durch Abteilung des Loches (6) mittels
eines dünnen Schlauches (18) oder einer Trennwand (18) abgefördert. Somit
wird der große Aufwand für ein 2. Loch, für ein umfangreiches Bohrge
stänge, für Bohrtürme und Bohrplattformen und andere technische Ein
richtungen erspart. Geringe Rüstzeiten und schnelle Arbeitsweise ge
statten insbesondere eine große Zeiteinsparung. Erdwärme kann nunmehr
wirtschaftlich und in großen Leistungen gewonnen werden: Pipelines
sind über große Strecken unterirdisch ohne Erdauswurf einzubringen.
Erstmals kann tiefgelagerte Steinkohle wirtschaftlich unterirdisch
vergast werden. Die Erfindung bringt also große technische und wirt
schaftliche Vorteile.
Die folgenden Figuren zeigen Anwendungs- und Ausführungsbeispiele der
Erfindung. Es zeigt
Fig. 1 die Grundausführung nach Anspruch 1,
Fig. 2 und Fig. 3 die Funktion der Umschalteinrichtung (5),
Fig. 4 ein einfaches Schlaggerät zur Lochpressung und Rohrreinigung,
Fig. 5 das Gerät mit hydraulischer Preßkraft-Verstärkung,
Fig. 6 das Drehschlaggerät mit Längsführungsmessern (5),
Fig. 7 die motorbetriebene Umschalteinrichtung (5),
Fig. 8 die Energiequelle (4) als Kolbenpumpe,
Fig. 9 den kolbenbetriebenen (9) Antrieb (2) mit separatem Speicher (1),
Fig. 10 das Großbohrgerät mit mehreren Speichern (1) und Trennschlauch (18),
Fig. 11 die Schlauchdurchführung (19) und Schlauchspeicher (16),
Fig. 12 die Foliendurchführung (19), Folienspeicher (16), getrennter Fluß (20, 21),
Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines Doppelloch-Gerätes,
Fig. 15 die Funktion des Gerätes für die Rohrreinigung,
Fig. 16 die Pipelin-Einpressung,
Fig. 17 die Entsorgung und Erdwärmegewinnung,
Fig. 18 die untertägige Kohlenvergasung,
Fig. 19 die Entsorgung/Erdwärmegewinnung,
Fig. 20 und Fig. 21 die Wasser- oder Erdölförderung, Ausführungsbeispiele,
Fig. 22 ein Ausführungsbeispiel für die Rohrreinigung.
Die Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel nach Anspruch 1 mit den Merk
malen: Hydrospeicher (1), Antrieb (2), Werkzeug (3), hydraulische Energie
quelle, z. B. Pumpe (4) und der Umschalteinrichtung (5).
Die Fig. 2 und Fig. 3 vermitteln die Funktion der Umschaltvorrichtung (5)
in einer Ausführung als 3-Wege-Hahn mit selbst- oder fremdgesteuertem
Stellantrieb.
Die Fig. 2 zeigt die Kükenstellung in Energieeingabe: die Pumpe (4) för
dert hydraulische Druckflüssigkeit in das Loch oder Rohr (6). Diese
Druckflüssigkeit leistet Arbeit in dem Antrieb (2) des Arbeitsgerätes
nach Fig. 1, Fig. 4 bis 6 und Fig. 9 bis 22 und verdichtet das Druckgas,
vorzugsweise Stickstoff, in dem Speicher (1), dabei steigt der statische
Druck. Erreicht die Druckdifferenz ein bestimmtes Maß bzw. sind der
Kolben (9) und das Werkzeug (3) zusammengestoßen, so schaltet der 3-Wege-
Hahn in die Position der Fig. 3: Das Loch oder Rohr (6) ist nunmehr von
der Pumpe (4) hydraulisch getrennt und wird druckentlastet. Die Flüssig
keit strömt zurück und der Speicher (1) entspannt.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung als Vortriebs
gerät, beispielsweise zum Einpressen von Pipelines oder Vergasungslöchern
in Kohlenflözen oder zur Rohrreinigung.
Fig. 4 zeigt ein einfaches schlagendes Gerät. Der Speicher (1) ist als Balg
(7) ausgebildet, dessen Gasfüllung axial preßbar ist, mit Armierungen (8).
In Stellung der Fig. 2 wird der Balg gepreßt und der Meißel (3) in Treib
richtung hydraulisch vorgespannt. Beim Zusammenschlagen des Kolbens mit
dem Meißel (3) erhält der Meißel einen Preßschlag, der durch den Impuls
schlag der plötzlich abgebremsten Flüssigkeitssäule im Loch oder Rohr
(6) wesentlich verstärkt wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit verstärkter hydraulischer Vor
triebskraft. Der Kolben (9) ist ein Differentialkolben und verstärkt die
hydraulische Druckkraft entsprechend seiner Kolbenflächen, z. B. im Verhält
nis 1 : 10, z. B. von 200 bar auf 2000 bar. Die Plungerseite (41) des Kolbens
dringt in ein hydraulisches Polster (12), das mit der hohen Druckkraft,
z. B. mit 2000 bar, auf den Preßkopf (3) wirkt, der selbst Gesteinszonen durch
pressen kann. Das hydraulische Polster (12) ist während der Hochdruckphase
über Verspannlippen (13) in der Bohrlochwand (6) festgesetzt. Sinkt der Gas
druck des Speichers (1) in der Position nach Fig. 3, so besaugt bzw. ent
spannt der Plunger (41) das hydraulische Polster.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel in Drehschlag-Arbeitsweise. Die Hub
bewegung des Kolbens (9) wird über die Längsführungsmesser (27), die die
Reaktions-Drehbewegung des Gerätes auffangen, auf die Drallmuffe (10) und
den Drallbolzen (11), die mit steilem Gewinde versehen sind, übertragen.
Der Drallbolzen (11) erhält dabei eine Drehbewegung mit dem Werkzeug (3),
das zusätzlich (gemäß Fig. 4) Preßschläge erhält und äußerst leistungsstark
vortreibt. Bei der Expansion des Balges (7) dreht sich das Werkzeug in um
gekehrter Richtung. Dieses Gerät ist zum Vortreiben, Reinigen und Bohren
geeignet.
Die Fig. 7 kennzeichnet die Umschaltvorrichtung (5) in 3-Wege-Ausführung,
z. B. als Hahn, Ventil oder Scheibensperrer mit einem Stellantrieb.
Bei Tiefbohrungen erhält der Speicher (1) einen Vorgabedruck seines Gas
druckspeichers nach den Fig. 9 bis 21, der auf den hydraulischen Druck
der tiefsten Stelle ausgerichtet ist. Das Gas im Speicher zwischen 400
und 300 bar bei 3000 m geplanter Bohrtiefe. In diesem Falle öffnet der
Speicher oberhalb 300 bar und schließt selbsttätig unterhalb 300 bar.
Die Fig. 8 zeigt eine Ausführung der Erfindung ohne Absperrvorrichtungen
der Umschaltvorrichtung (5). Diese ist hier als Kurbel wirksam, die über
eine Kolbenstange einen Kolben oder Plunger antreibt. Das Hubvolumen des
Kolbens oder Plungers ist auf das Arbeitsvolumen des Speichers (1) abge
stimmt. Unterschiedliche Volumen, auch Verluste können durch Überdruck
ventile und zusätzliche Einspeisung abgefangen werden.
Fig. 9 zeigt das Ausführungsbeispiel der Erfindung, vorzugsweise für hohe
hydraulische Drücke mit geschlossenem Gasdruckspeicher (1) und Druckbe
grenzung, z. B. zwischen 300 und 400 bar, in welchem der Kolben (9) nicht di
rekt in den Gasdruckspeicher (1) eingreift - wie in den Beispielen Fig. 4
bis 6 - sondern über eine Flüssigkeit getrennt ist, die gleichzeitig
über eine Trennfolie (18) die Vermischung mit der Rohr- oder Lochflüssig
keit verhindert. Der Kolben (9) besitzt einen Strömungsdurchlaß (24) zwischen
seiner Vorder- und Rückseite und ist in einem Zylinder (39) geführt. Abrieb-
und Ermüdung des alternativen Balges (7) der Fig. 4 bis 6 werden vermieden.
Fig. 10 kennzeichnet eine Ausführung, insbesondere für Tiefbohrungen mit
Bohrkleinaustrag. Durch Kopplung mehrerer Speicher (1), z. B. auf 30 m Länge,
entsteht ein großes Speichervolumen und zeitlich lange Druckwechsel.
Der Antrieb (2) arbeitet vorzugsweise in Drehkolbenausführung mit einem
Schlagwerk (26). Ein dünner schwimmend eingehangener Trennschlauch (18)
trennt die jeweils ab- bzw. aufwärts führende Pendelströmung, die den
gleichen Druck aufweist, voneinander, so daß das Bohrklein abgefördert
wird. Über Meß- und Steuerungseinrichtungen (25), einer gelenkigen Befesti
gung (29) des Werkzeuges (3) und Vorrichtungen (28) (30) zur Schneidrichtungs
regelung sind die Bohrlöcher in gezielter und beliebig wechselnder
Richtung einzubringen. Zur Trennung der Auf- und Abwärtsströmung dient
auch eine Trennfolie, d. h. ein dünnwandiges, schwimmendes Material (18).
Trennschlauch oder Trennfolie sind vorzugsweise mit einer Signalleitung
(17) zu versehen, über die entspr. Informationen von und zum Gerät fließen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen Beispiele für die Durchlässe (19) des Schlauches
(18) oder der Trennfolie (18) am Loch- oder Rohreintritt und den Schlauch-
oder Folienspeicher (16) mit Nachführung, die Signalaufgabe (14) und die ge
trennte Auf- (21) und Abwärts-(20)Führung der Flüssigkeit, die Umschalt
vorrichtung (5) in Vierwege-Ausführung sowie die Kühlanlage (23), die durch
Abkühlung = Dichteerhöhung der abwärts strömenden Flüssigkeit in tiefen
Löchern die höhere Dichte der bohrkleinbehafteten Aufwärtsströmung im
Loch (6) ausgleicht.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Einbringen von
Doppel-Löchern. Es besitzt zwei parallele Antriebe (2) und Werkzeuge (3),
welche zwei Löcher parallel und gleichzeitig eintreiben, wovon ein Loch
die hydraulische Flüssigkeit abwärts und das andere Loch aufwärts führt.
Die Trennelemente, wie Schlauch oder Folie (18) entfallen. In beiden Löchern
herrscht jeweils gleichzeitig der gleiche Druck. Doppel-Löcher eignen
sich zur Erdwärmegewinnung, Erdöl- oder Wasserhebung und andere Zwecke.
Die Fig. 14 zeigt, daß mit Hilfe einer Dosiereinrichtung (47) der Arbeits
flüssigkeit Zusatzstoffe beigegeben werden, z. B. Stoffe zur Porenschlie
ßung oder Verfestigung gebrächer Bohrlöcher oder Preßlöcher, zur Reak
tion mit der Bohrlochwand und Bildung einer festen Lochschale, Reini
gungs- oder Lösungsmittel für Rohrreinigungen oder Stoffe zur Dichteer
höhung der abwärts fließenden Flüssigkeit.
Fig. 15 zeigt die Anwendung der Erfindung für die Rohrreinigung unter
halb 100% Inkrustierung. Bei 100% Inkrustierung ist zwecks rückwärtsge
richteter Schmutzabförderung die getrennte Strömung nach Fig. 11 oder 12
notwendig. Fig. 22 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Rohrreinigungsge
rätes mit vorwärts abfließendem Schmutz. Es durchfährt auch enge Rohrbö
gen und funktioniert gemäß Fig. 4, besitzt aber schwenkbare Werkzeuge (3)
mit Gelenken (44) und einer flexiblen Dichtmanschette (46). Es reinigt
auch Rohre mit variablen Durchmessern.
Fig. 16 zeigt das Eintreiben von Pipelines, z. B. für die unterirdische
Rohr- oder Kabelverlegung oder auch für die direkte Nutzung für Drai
nagen oder Kanalisation. Es sind Lochlängen bis zu mehreren Kilometern
ohne Zwischenschächte eintreibbar, vorzugsweise mit Geräten nach Fig. 4
oder Fig. 6. In weichen Gründen mit geringen Drücken der Arbeitsflüssig
keit ist eine Druckverstärkung am Gerät nach Fig. 5 vorteilhaft, z. B. mit
einer Erhöhung des Druckes im Gerät von 0,3 bar auf 10 bar. Das einge
preßte Loch ist äußerst glatt und zusätzlich nach Fig. 14 abdichtbar.
Möglich ist auch im nachhinein das Einbringen einer Schleuderbeton-
oder Kunststoff-Schale. Ferngesteuert, z. B. mit hydraulischen Drucksignalen
über Sender (14) und Empfänger (15), Ortungsgeräten und Steuerungseinrich
tungen (25) und Lenkeinrichtungen zur Richtungskorrektur (28) (29) (30)
sind die Pipelines richtungsmäßig beliebig auffahrbar, und zwar sehr
schnell, ohne Erdarbeiten und sehr wirtschaftlich.
Fig. 17 zeigt, wie nach Einbringen eines Doppelloches gemäß Fig. 13 die
ses durch eine weitere erfindungsgemäße, stationäre Ausstattung zur
Entsorgung von Materialien nutzbar ist. Hierbei dient eines der einge
brachten Löcher (6) der erfindungsgemäßen hydraulischen Energieübertra
gung mittels Pendelströmung zum Antrieb (2) und zum Speicher (1). Der An
trieb (2) wiederum treibt eine Hochdruckpumpe (37), deren Hochdruckflüs
sigkeit, vorzugsweise Wasser, beispielsweise mit 1000 bar und mehr das
Entsorgungsmaterial in tiefe, geeignete Schichten, die weniger fest sind,
verpreßt und beispielsweise in 3000 m Tiefe dauerentsorgt mit einem
Pendel-Arbeitsdruck von z. B. 10 bar über Tage und rd. 300 bar in 3000 m
Tiefe. Das fließfähige aufbereitete Entsorgungsmaterial, z. B. radioaktive
Abfälle, wird in die Aufgabe (32) eingegeben und fällt in dem 2. Loch,
dem hydraulischen Falloch abwärts bis zur Dosierkammer (36) und wird hier
mittels der Dosiereinrichtung (35) portionsweise vorgefüllt, ehe es wech
selweise mit Hilfe der Hochdruckverpreßkammer (38) in die Einpreßebene
(40) verpreßt wird. Die Verpreßkammer (38) besitzt selbstschließende
Einrichtungen (34). Während der Füllphase ist die Hochdruckpumpe (37)
außer Betrieb und die obere Selbstschlußeinrichtung (34) geöffnet, so
daß Entsorgungsmaterial in die Kammer (38) fällt. Anschließend pumpt
die Hochdruckpumpe (37) Hochdruckwasser in die Vorpreßkammer (38), das
obere Ventil schließt, die untere Selbstschlußeinrichtung (34) öffnet.
Das Entsorgungsmaterial wird verpreßt, bis die Hochdruckpumpe wieder
aussetzt und die Kammer hochdruck-entlastet wird usw.
Fig. 18 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung für die untertägige
Kohlevergasung. Aus Schächten, Strecken oder Bohrlöchern (6) werden in
das entsprechende Flöz, auch in großen Tiefen von beispielsweise weit
unter 1000 m, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung hydraulische Gänge
(6) eingepreßt. Dabei entwickelt das Gerät hydraulische Einpreßkräfte
bis über 1000 bar, während die Kohlenfestigkeit nur 100 bis 400 bar
Gegendruck entwickelt. Die Löcher werden im sogenannten Blockumströ
mungsverfahren eingebracht und zwischen 2 Schächten oder Löchern (6)
entwässert und im bekannten Vergasungsverfahren zwischen den Schächten
genutzt, wobei in einem Loch die notwendigen Inertgase eingepreßt und
aus dem anderen Loch die brennbaren Nutzgase abgezogen werden. Das
Flöz wird zwischen zwei waagerechten Strecken oder Einpreßlöchern
im Abstand bis über 1000 m mit schreitender Abbrandfront vergast. In
der norddeutschen Tiefebene bis weit unter der Nordsee stehen hierzu
Kohlenvorräte zur Verfügung, die den deutschen Energiebedarf wirtschaftlich
über Jahrhunderte abdecken, jedoch in der konventionellen bergmänni
schen Kohlenförderung in Tiefen bis zu 5000 m wirtschaftlich und tech
nisch nicht gewinnbar sind.
Fig. 19 zeigt eine Entsorgungsanlage, ähnlich Fig. 17, jedoch in einfacher
Hubkolben-Plunger-Ausführung. Diese Anlage, wie auch die Anlage nach Fig.
17 ist auch für das Einpressen von Hochdruckwasser zur Erdwärmegewinnung
geeignet. Antrieb (2) als Differentialkolben-Motor, Speicher (1) im Zylinder
des Antriebes und Hochdruckplunger (41) bilden eine Einheit. Der Kolben (9)
arbeitet im Takt der großvolumigen übertägigen Kolbenpumpe (4). Es genügt
ein einziges Loch, das gleichzeitig die Pendelströmung und das fallende
Entsorgungsmaterial oder Verpreßwasser aufnimmt. Die Verpreßkammer (38)
arbeitet wie die in Fig. 17 und kann ebenfalls für Entsorgungszwecke mit
einer Vordosierkammer versehen werden. Die abwärts gerichtete Pendel
strömung im Loch (6) ist um die Verpreßmenge größer als die Aufwärts
strömung. Für die Nutzung von Erdwärme in günstigen geologischen Berei
chen, z. B. am Rhein, südlich des Rheins mit Erdwärmetemperaturen von über
100°C bei 2000 m Tiefe u. an anderen Stellen, eignet sich die erfindungs
gemäße Anlage sowohl für das wirtschaftliche Einbringen der Löcher als
auch für das Einpressen des aufzuheizenden Wassers nach Fig. 17 und 19.
Fig. 20 zeigt die Erfindung als Erdöl- oder Tiefenwasser-Förderanlage.
Die Ventile bzw. Selbstschlußeinrichtungen 34 wirken umgekehrt gegen
über der Fig. 17 und 19. Die übrige Ausstattung ist weitgehend identisch.
Der Plunger (41) oder die Pumpe (37) saugen Erdöl oder Wasser an und pres
sen es durch das Loch (6) nach über Tage. Damit können auch versiegende
Erdölfelder ausgebeutet werden, ohne zusätzliche Bohrungen für das alter
native Fluten. Fig. 21 zeigt eine ähnliche Anlage mit kontinuierlicher
Förderung und Pendelströmung über einen Schlauch (18).
Es bedeutet:
1 Hydrospeicher, vorzugsweise gasbelasteter Blasenspeicher
2 Antrieb
3 Werkzeug
4 hydraulische Energiequelle, z. B. Pumpe
5 Umschaltvorrichtung
6 Rohr, Bohrloch oder Preßloch
7 Balg oder Blase mit Gasfüllung zum Teil 1
8 Blasenarmierung
9 Kolben
10 Drallmuffe
11 Drallbolzen
12 Hydropolster
13 Verspannlippen
14 äußerer Sender und Empfänger
15 innerer Sender und Empfänger
16 Schlauch- oder Folienspeicher
17 Signalleitung
18 dünner Schlauch oder Trennfolie
19 Schlauch- oder Foliendurchlaß
20 Strömungskanal zum erfindungsgemäßen Gerät
21 Strömungskanal nach außen
22 elastisches Zwischenstück
23 Kühler für Arbeitsflüssigkeit
24 Durchlaß
25 Meß- und Steuerungseinrichtungen
26 Getriebe und Schlagwerk
27 verspanntes Längsführungsmesser als Drehkraftwiderlager
28 Werkzeug-Anpreßpolster oder Zylinder zur Schneidrichtungsregelung
29 Kardangelenk oder elastische Welle
30 Drehlager zwischen Teil 28 und Teil 3
31 Rohrinkrustierung
32 Aufgabe für fließfähiges Entsorgungsmaterial
33 hydraulisches Falloch für Entsorgungsmaterial
34 Selbstschlußeinrichtung, z. B. Rückschlagklappe oder Ventil
35 Dosiereinrichtung für Entsorgungsmaterial
36 Dosierkammer
37 Hochdruckpumpe durch Teil 2 getrieben
38 Hochdruck-Verpreßkammer
39 Zylinder
40 Einpreßebene, Flöz
41 Plunger
42 Quelle oder Lager, z. B. Wasser oder Erdöl
43 Saug- und Druckkammer
44 Schwenkgelenk
45 druckgeregeltes Ventil
46 Dichtungsmanschette
47 Dosiereinrichtung für Zusatzstoffe
2 Antrieb
3 Werkzeug
4 hydraulische Energiequelle, z. B. Pumpe
5 Umschaltvorrichtung
6 Rohr, Bohrloch oder Preßloch
7 Balg oder Blase mit Gasfüllung zum Teil 1
8 Blasenarmierung
9 Kolben
10 Drallmuffe
11 Drallbolzen
12 Hydropolster
13 Verspannlippen
14 äußerer Sender und Empfänger
15 innerer Sender und Empfänger
16 Schlauch- oder Folienspeicher
17 Signalleitung
18 dünner Schlauch oder Trennfolie
19 Schlauch- oder Foliendurchlaß
20 Strömungskanal zum erfindungsgemäßen Gerät
21 Strömungskanal nach außen
22 elastisches Zwischenstück
23 Kühler für Arbeitsflüssigkeit
24 Durchlaß
25 Meß- und Steuerungseinrichtungen
26 Getriebe und Schlagwerk
27 verspanntes Längsführungsmesser als Drehkraftwiderlager
28 Werkzeug-Anpreßpolster oder Zylinder zur Schneidrichtungsregelung
29 Kardangelenk oder elastische Welle
30 Drehlager zwischen Teil 28 und Teil 3
31 Rohrinkrustierung
32 Aufgabe für fließfähiges Entsorgungsmaterial
33 hydraulisches Falloch für Entsorgungsmaterial
34 Selbstschlußeinrichtung, z. B. Rückschlagklappe oder Ventil
35 Dosiereinrichtung für Entsorgungsmaterial
36 Dosierkammer
37 Hochdruckpumpe durch Teil 2 getrieben
38 Hochdruck-Verpreßkammer
39 Zylinder
40 Einpreßebene, Flöz
41 Plunger
42 Quelle oder Lager, z. B. Wasser oder Erdöl
43 Saug- und Druckkammer
44 Schwenkgelenk
45 druckgeregeltes Ventil
46 Dichtungsmanschette
47 Dosiereinrichtung für Zusatzstoffe
Claims (14)
1. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät zur Erstellung
von Bohrungen und Einpreßlöchern beliebiger Tiefe und Richtung,
zum Verpressen und Entsorgen und zum Reinigen und Ausbohren
verkrusteter Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gerät Hydrospeicher (1), einen oder mehrere hydraulische Antriebe
(2), Werkzeuge (3) und andere betriebene Einrichtungen und außer
halb des Loches oder Bohrung eine Umschaltvorrichtung (5) sowie
eine hydraulische Energiequelle (4), vorzugsweise Pumpe, aufweist,
wobei in dem Hydrospeicher (1), der vorzugsweise als gasbelasteter
Blasenspeicher ausgebildet ist, wechselweise und pulsierend
hydraulische Druckflüssigkeit gespeichert und entspeichert wird
und der wechselnde Flüssigkeitsstrom hydraulische Antriebe (2)
und mit diesen Werkzeuge und/oder andere Einrichtungen treibt
und der hydraulische Strom aus der Energie-Quelle (4) in das
Loch oder das Rohr (6) bzw. der Rücklauf aus dem Loch (6) oder Rohr
jeweils wechselweise gesperrt oder geöffnet wird.
2. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherblase oder der Balg (7)
Armierungen aufweist, vorzugsweise ringförmige Verstärkungen zur
Einschnürung des Blasendurchmessers, zur Druckaufnahme und für
einen axialen Ausdehnungshub.
3. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Be
wegungen des Speicherbalges (7) und des Antriebes (2) begrenzt
sind und das plötzliche Abbremsen der hydraulischen Füllung
in dem Loch oder Rohr zusätzlich einen Druckstoß auf das
Werkzeug (3) ausübt und damit das Werkzeug zusätzlich vorwärts
treibt.
4. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Zylinder
(39), in dem der Kolben (9) gleitet, Verspannlippen (13) und ein
Hydropolster (12) aufweist, die die Vortreibkraft auf das Werk
zeug (3) verstärken, wobei der durch die Volumenänderung des
Speichers hin- und herbewegte Kolben (9) mit der kleinen Kolben
stufe auf das Hydropolster (12) mit verstärktem Druck wirkt,
die Verspannlippen (13) und den Zylinder (39) hydraulisch gegen
die Lochwandung verspannt und festsetzt und das Werkzeug (3)
mit großer Kraft vorwärts treibt. Bei der entgegengesetzten
Kolbenbewegung werden die Vorspannlippen gelöst und der Zy
linder (39) zum Werkzeug (3) zu durch Unterdruck zurückbewegt.
5. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es elastisch
angepreßte Längsführungsmesser (27), einen Drallbolzen mit
Gewinde und eine Drallmuffe (10) oder Drallmutter mit Gewinde
aufweist und die axialen Bewegungen des Balges (7) vorzugs
weise über den Hydrospeicher (1) auf die Drallmuffe (10) über
tragen werden und dort über einen Drallbolzen (11) in Drehbe
wegungen dem Werkzeug (3) zugeführt werden und das Gegendreh
moment der Drallmuffe (11) durch Längsführmesser (27) aufgefangen
wird, die gegen das Loch oder Rohr verspannt sind und vorzugs
weise das Werkzeug (3) als Schlagbohrer arbeitet, wobei zusätz
lich zu der Drehkraft die hydraulischen Druckschläge in der
Hubbegrenzung des Antriebes (2) das Werkzeug (3) treiben.
6. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einström
seitig einen dünnwandigen Schlauch (18) oder eine dünne Trenn
wandung oder Folie (18), einen Schlauch- oder Folienspeicher (16)
und einen Strömungskanal (21) nach außen aufweist, wobei die aus
der hydraulischen Energiequelle (4) durch den Schlauch im Schlauch
speicher (16) und den Schlauch (18) und den Strömungskanal (20) zum
erfindungsgemäßen Gerät strömende hydraulische Flüssigkeit
den gleichen hydraulischen Druck aufweist, wie die gesperrte
Flüssigkeit im Loch, Rohr (6) oder Strömungskanal (21), bzw. nach
Umschaltung der Umschaltvorrichtung (5) den gleichen hydraulischen
Druck besitzt wie die abgesperrte Flüssigkeit in dem dünnen
Schlauch (20) bzw. im Strömungskanal (20), weiterhin gekennzeichnet
durch einen Schlauch- oder Foliendurchlaß (19) aus dem Loch oder
Rohr (6).
7. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen dem
Werkzeug (3) und dem Antrieb (2) ein Kardangelenk (29) und Werk
zeuganpreßpolster (28) oder Vorrichtungen zur Schneidrichtungs
regelung auf Drehlager (30) besitzt, womit die Schneid- und Preß
richtung des Gerätes steuerbar ist.
8. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es Meß- und
Steuerungseinrichtungen aufweist, die Messungen vornehmen und
die Vortriebsrichtung steuern, über ein Umschaltventil den hy
draulischen Strom vor die Werkzeuge (3) umleiten und damit eine
selbständige Rückfahrt des erfindungsgemäßen Gerätes aus dem
Loch oder Rohr ermöglichen und über innere Sender und Empfänger
(15) und äußere Sender und Empfänger (14) Signale erhalten und
senden, wobei die Signale vorzugsweise über Signalleitungen (17)
in Verbindung mit dem Schlauch (18) oder der Folie (18) oder über
hydraulische Signale, vorzugsweise Drucksignale, übermittelt
werden.
9. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den An
sprüchen 1 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
(2) vorzugsweise als Drehantrieb, z. B. als Drehkolbenmotor, ausge
bildet ist, der das Preß-, Bohrwerkzeug, Vorschubeinrichtungen
und andere Betätigungen, vorzugsweise auch eine Hochdruckpumpe
(37) treibt und die Gegendrehmomente durch Längsführungsmesser
(13) einer Vorschubschnecke oder anderen Einrichtungen mit Pressung
und Drehkraftabstützung im Loch- oder Rohrmantel abgefangen werden
und die Auslösung der unterschiedlichen Funktionen durch die
Steuer- und Signaleinrichtungen (14) (15) (25) erfolgt.
10. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den Ansprüchen
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Energie
quelle (4) als Kolbenpumpe mit großem Hubvolumen ausgestattet ist
und die Umschaltvorrichtung (5) als Kurbel der Kolbenpumpe wirkt
und das Arbeitsvolumen des Hydrospeichers (1) auf das Hubvolumen
der Kolbenpumpe (4) abgestimmt ist, so daß die Kolbenhubzahl der
Pumpe und die Schlagzahl des Gerätes identisch sind.
11. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den Ansprüchen
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Einrichtungen zur
Dichteregulierung der Arbeitsflüssigkeit, vorzugsweise einen
Kühler (23), ausgestattet ist, die durch Dichteerhöhung der zum
Gerät strömenden Flüssigkeit, vorzugsweise durch Abkühlung, die
Dicke der rückfließenden, mit Bohrklein behafteten Flüssigkeit
erreicht.
12. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den Ansprüchen
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Mehrfach-Bohr- und
Preßeinrichtungen versehen ist zum Eintreiben von mindestens 2
parallelen Löchern mit separater Führung der ein- und ausströ
menden Flüssigkeit in den Löchern.
13. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach den Ansprüchen
1, 2, 6, 8, 9, 10, dadurch gekennzeichnet, daß es Selbstschlußeinrich
tungen (34), eine Hochdruckverpreßkammer (38) oder eine Saug- und Druck
kammer (43) mit Verpreßlippen (34) oder anderer Arretierung und eine
Hochdruckpumpe (37) (41) aufweist, die es gestatten, einerseits Flüssig
keiten und Materialien unter Druck vorzugsweise in weiche Erdfor
mationen zu verpressen und andererseits Flüssigkeiten vorzugsweise
aus Lagerstätten oder Quellen durch ein Loch (6) oder Rohr (6) zutage
zu fördern, wobei die Arbeitsleistung des erfindungsgemäßen Gerätes
auf eine Hochdruckpumpe (37) übertragen wird, die wechselweise in
einer Hochdruck-Verpreßkammer (38) mit Selbstschlußeinrichtungen (34)
die Materialien und Flüssigkeiten unter hohem Druck verpreßt oder
in einer Saug- und Druckkammer (43) Flüssigkeiten, z. B. Erdöl, ansaugt
und nach über Tage preßt, wobei die Hochdruckpumpe (37) vorzugsweise
als Plungerpumpe (41) ausgebildet ist.
14. Gestängefreies Bohr-, Preß- und Reinigungsgerät nach Anspruch 1 und
Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es in mehrfacher Ausführung
vorhanden ist und an ein Einrohr-Energieverteilernetz eingebunden
ist, das von einer einzigen Energiequelle (4) und Umschaltvorrichtung
(5) gespeist wird und jedes der Geräte über einen separaten Speicher
(1) und Antrieb (2) hydraulische Energie nach Bedarf entnehmen und
vorzugsweise an unterschiedlichen Stellen des Rohrnetzes zu unter
schiedlichen Zwecken, beispielsweise für Schaltungen oder Arbeitsge
räte, verwenden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3907637A DE3907637A1 (de) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3907637A DE3907637A1 (de) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3907637A1 true DE3907637A1 (de) | 1989-11-09 |
Family
ID=6375928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3907637A Withdrawn DE3907637A1 (de) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3907637A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10133484B4 (de) * | 2001-05-09 | 2004-12-30 | Tracto-Technik Gmbh | Vortriebsadapter und Verfahren zum Bewegen eines selbstgetriebenen Schlaggeräts durch eine vorhandene Leitung |
CN102242630A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-11-16 | 山东科技大学 | 柔性矿山压应力监测压力枕、监测装置及其监测方法 |
CN110500062A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种旋转定径规 |
CN111706252A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-25 | 贵州工程应用技术学院 | 一种基于变径扩孔的顶板高位定向钻孔瓦斯抽采装置 |
-
1989
- 1989-03-09 DE DE3907637A patent/DE3907637A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10133484B4 (de) * | 2001-05-09 | 2004-12-30 | Tracto-Technik Gmbh | Vortriebsadapter und Verfahren zum Bewegen eines selbstgetriebenen Schlaggeräts durch eine vorhandene Leitung |
CN102242630A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-11-16 | 山东科技大学 | 柔性矿山压应力监测压力枕、监测装置及其监测方法 |
CN102242630B (zh) * | 2011-01-30 | 2017-05-31 | 山东科技大学 | 柔性矿山压应力监测装置及其监测方法 |
CN110500062A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种旋转定径规 |
CN111706252A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-25 | 贵州工程应用技术学院 | 一种基于变径扩孔的顶板高位定向钻孔瓦斯抽采装置 |
CN111706252B (zh) * | 2020-07-02 | 2021-09-03 | 贵州工程应用技术学院 | 一种基于变径扩孔的顶板高位定向钻孔瓦斯抽采装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3882953T2 (de) | Rammbohrgerät mit Kontrollventil. | |
EP2013438B1 (de) | Verfahren und vorrichtungen zur grabenlosen verlegung von rohrleitungen | |
DE69709862T2 (de) | Hydraulische vorrichtung zur integration in einen rohrstrang | |
DE69704024T2 (de) | Vorrichtung für dreh- und schlagbohren und verfahren dafür | |
DE3852548T2 (de) | Hydraulische gesteinsbohrmaschine im bohrloch. | |
DE3641521A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum durchdringen einer bohrlochwand in einem mit einer auskleidung versehenen bohrloch | |
DE60218282T2 (de) | Aufweitvorrichtung | |
DE19817872C2 (de) | Aufweitvorrichtung | |
DE2232993A1 (de) | Schneidvorrichtung zum schneiden insbesondere von gestein mittels eines fluessigkeitsstrahls | |
DE102007002399A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer verrohrten Strangbohrung | |
DE2824441C2 (de) | Erdbohrer | |
DE3421389C2 (de) | ||
EP1491716A2 (de) | Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden und Nassbohrwerkzeug | |
DE3907637A1 (de) | Gestaengefreies bohr-, press- und reinigungsgeraet | |
DE1171848B (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Niederbringen eines Bohrloches | |
EP0011287B1 (de) | Versenkhammer-Bohrvorrichtung für Gestein, Erdreich usw. | |
DE102007008373A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von tiefen Bohrungen | |
EP3112580B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bildung einer unterirdischen rohrleitung | |
EP0884446B1 (de) | Bohrgerät | |
WO2008028907A1 (de) | Bohrverfahren und bohrvorrichtung | |
DE10004217C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Hartgesteinsbohren mittels eines wasserbetreibbaren Motors | |
DE3237820A1 (de) | Verfahren zur verlegung von rohren unter der erde | |
DE4303518C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verfestigen einer Deponie von vorverdichtetem Altmüll unter Erschließung von zusätzlicher Aufnahmekapazität für Frischmüll | |
DE102010010036A1 (de) | Bohrvorrichtung mit Dichtungsanordnung und Verfahren zum Betrieb einer Bohrantriebseinheit | |
DE3901921A1 (de) | Gestaengefreies mehrlochbohr- und schraemgeraet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Publication of unexamined application with consent of applicant | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |