DE421562C - Geraet zum Tiefbohren mittels Werkzeugs und Spuelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Tiefbohren mittels Werkzeugs und Spülung.

Es sind Geräte zum Tiefbohren bekannt, bei denen fortlaufende Gestänge verwendet werden, und zwar auch solche, die hohl ausgebildet und für Spülbohrung eingerichtet sind.. Ferner ist es bekannt, die Verbindung zwischen Bohrgestänge und Freifallapparat durch Universalgelenke unter Benutzung eines ίο nachgiebigen Gliedes (Schlauches) zu bewirken, wobei das nachgiebige Glied von Zug- und Druckbelastungen entlastet ist und eine Umdrehung der miteinander verbundenen Teile gegeneinander vermieden wird.
Die Erfindung besteht darin, daß Glieder des Bohrgestänges eines Tiefbohrgerätes auf einer Trommel seilartig aufgewickelt werden. Die Trommel kann beispielsweise durch e^rnen Elektromotor mit veränderlicher Umdrehungszahl mit solcher Geschwindigkeit angetrieben werden, daß in senkrechter Richtung eine Geschwindigkeit des abgewickelten Gestänges von 10 bis 120 m in der Minute erzielt werden kann. Auf diese Weise kann z. B. die Bohrstange mit den gelenkigen Bohrstangengliedern aus einem Bohrloch von 800 m Tiefe in etwa 15 bis 20 Minuten herausgehoben werden. Das Hinablassen kann noch schneller erfolgen. Mit bekannten Geräten braucht man für die beiden Arbeiten etwa 8 bis 10 Stunden, so daß der bei Anwendung eines Gerätes nach der Erfin'dung erzielte Fortschritt auf der Hand liegt. Auch ist weniger Bedienungspersonal erforderlich als bei bekannten Geräten.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungbbeispiel der Erfindung dargestellt.

A,bb. ι zeigt das Gerät mit Trommel in Seitenansicht. Abb. 2 ist 'ein Längsschnitt durch das Gerät und durch die Trommel. Abb. 3 zeigt ein Glied des Bohrgestänges in zwei Ansichten. Abb. 4 und 5 sowie 7 zeigen Einzelheiten, während Abb. 6 einen Längsschnitt durch den unteren Teil des Bohrgestänges in vergrößertem Maßstabe darstellt.

Mit ι ist die Trommel bezeichnet, mit 2 die Bohrstange, mit 3 ein Bohrstangenglied. Ein Bohrstangenglied besteht aus einem Rohr 4, welches an beiden Enden, mit Gewinde versehen ist, ferner aus zwei Gelenkstücken 5, die auf die Gewindeenden der Rohre geschraubt sind und aus zwei Muttern 6, welche die Gelenkstücke 5 gegen Drehen sichern. Die Gelenkstücke 5 zweier Bohrstangenglieder werden durch ein Würfelstück 7 (Abb. 4) und durch je zwei Schrauben 8 zusammengehalten, die im rechten Winkel zueinander versetzt sind. Die Schrauben werden in die Gielenkstücke fest eingeschraubt und durch eine Sicherungsfeder 9 oder eine andere Sicherung am Herausdrehen verhindert. Das Würfelstück 7 ist durchbohrt. Durch diese Bohrung wird ein biegsamer Metallschlauch 10 ο. dgl. geführt, der durch Muttern 11 an jedem Ende mit einem Rohr 4 verbunden ist. Zur besseren Abdichtung dienen Gummiringe 12.

Aus Abb. 2 und 7 geht hervor, daß in der Welle 26 der Trommel eine Schraubenspindel 27 gelagert ist. Eine Mutter 28 ist in der Nabe 29 der Trommel befestigt. Außerhalb des Lagers 30 für die Welle 26 ist ein Finger 31 zwischen zwei runden Nocken so gehalten, daß er bei der Drehung der Welle 26 nicht heraustreten kann. Hierdurch kann die Spindel 27 sich bei der Drehung der Welle 26 und der Trommel 1 nicht drehen, und die Folge davon ist, daß die Trommel sich in achsialer Richtung zur Welle 26 verschiebt. Da nun das Gewinde auf der Spindel 27 dieselbe Steigung erhält wie die Entfernung von Mitte zu MitLe der Bohrstangenglieder 3 beträgt, erreicht man, daß sich das auf- und ablaufende Ende der Bohrstangenglieder immer über der Mitte der Bohrung der Hülse und des Bohrloches befindet. Zweckmäßig wird das Verhältnis der Länge der Gestängeteile zum Durchmesser der Trommel etwa wie 1: 8 gewählt.

In Abb. ι und 6 sind die Teile 2 (Bohr-

stange), 3 (Bohrstangenglieder) und 15 I (Kugelgelenk) mit dem Leitungsschlaudh der | Pumpe in. der Stellung dargestellt, wie gebohrt wird. Aus Abb. 6 wird die Anordnung der Bohrstange mit Bohrstangenglied und das Kugelgelenk deutlicher als aus Abb. 1. In Abb. 2 ist die Bohrstange hochgiewunden dargestellt. Das Bohren geschieht in folgender Weise: Wenn die Bohrstange 2 so weit in das Bohrloch 13 hineingelassen wird, daß das Bohrwerkzeug 14 auf der unteren Fläche des Bohrloches aufstößt, wird das Gelenkstück 5 ober- j halb der Antriebskegelräder durch Herausschrauben zweier Schrauben 8 entkuppelt, und die obere Mutter 11 des biegsamen Metallschlauchs wird abgeschraubt. An das Ende des Metallschlauchs wird das Kugelgelenkstück 15 der Pumpe angeschraubt, und hierdurch wird das Spülwasser in die gelenkigen Bohrstangenglieder und somit auch in die Bohrstange zu dem Bohrwerkzeug gepumpt.

In der Bohrung des für die Drehbewegung

des Bohrgestänges erforderlichen Kegelrades

18 (Abb. ι und Abb. 5) befindet sich eine Hülse ig, durch deren Bohrung die gelenki- i gen Bohrstangenglieder, die Bohrstange und \ das Bohrwerkzeug beim Heben und Senken j hindurchgeführt werden. Durch zwei Mitnahmestücke 20, die durch die Stifte 21 so gehalten werden, daß sie die Gelenkstücke 5 an zwei Flächen des sechseckigen Teiles wie einen Schlüssel umfassen, wird es bewirkt, daß bei der Drehung des Kegelrades τ 8 die Hülse 19, das umfaßte Gelenkstück 5 sowie alle angeschlossenen Bohrstangenglieder und die Bohrstange mit dem Bohrwerkzeug in Bewegung gesetzt werden.

Da sämtliche Gelenkstücke 5 diese Sechskantfiächen haben, kann das Drehen der Bohrstangenglieder und der Bohrstange durch jedes Gelenkstück 5 geschehen. Die Hülse

19 gleitet durch die Bohrung des Kegelrades 18 in dem Maße, wie der Bohrer sich in das Gestein hineinarbeitet. Man kann an einer Skala, die an der Hülse angebracht ist, bequem beobachten, wie gebohrt wird. Ist die Hülse bis auf etwa 100 mm durch die Bohrung des Kegelrades 18 gesunken, wird der Schlauch der Pumpe abgekuppelt, die Trommel 1 so weit gedreht, daß das Gabelstück des herabhängenden Bohrstangengliedes angekuppelt werden kann. Nachdem dieses geschehen ist, werden die Mitnehmerstücke

20 aufgeklappt und die Hülse 19, die mit Hilfe des Ringes 23 und Seil 24 durch ein Gewicht 25 ausbalanciert ist, durch einen leichten Zug in die Höhe gehoben, so daß das entsprechende Gabelstück 5 durch die Mitnehmerstücke 20 gekuppelt werden kann. Das obere Gabelstück 5 des nächsten Bohr-Stangengliedes wird abgekuppelt und der Pumpenschlauch wieder angekuppelt, so daß das Bohren wieder beginnen kann.

Claims (5)

Patent-An Sprüche:

1. Gerät zum Tiefbohren mittels Werkzeugs und Spülung, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise fortlaufende Bohrgestänge auf einer Trommel seilartig aufgewickelt ist und die Glieder des Gestänges in an sich bekannter Weise universalgelenkartig so miteinander verbunden sind, daß das Überleiten der Spülfiüssigkeit zwischen den einzelnen Gestängeteilen durch nachgiebige Glieder erfolgt, die in bezug auf den Bohrvorgang hervorgerufene Zug- und Druckbeanspruchungen entlastet sind.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel, auf der das Gestänge aufgewickelt ist, beim Nachlassen bzw. Aufheben des Gestänges zwangläufig eine derartige achsiale Ver-Schiebung macht, daß diejenige Stelle, an der das Gestänge auf die Trommel auf- oder von ihr abläuft, in der senkrechten Verlängerung der Bohrlochachse sich befindet, go

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Gestängeteile zum Durchmesser der Trommel, auf der das Gestänge aufgewickelt ist, etwa 1:8 beträgt.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder des Bohrgestänges durch die Bohrung einer ausbalancierten Hülse, welche durch die Bohrung der Nabe des Antriebskegelrades gleitet, durchgeführt und durch zwei Mitnehmerstücke mitgenommen und gedreht werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannten Universalgelenke in ihren Würfelstücken (7) durchbohrt sind und durch diese Bohrungen biegsame Schläuche geführt sind, die die Glieder des Gestänges miteinander verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.