DE546739C

DE546739C - Device for loosening pipe connections

Info

Publication number: DE546739C
Application number: DEM109407D
Authority: DE
Original assignee: ARTHUR EMANUEL MARTOIS
Current assignee: ARTHUR EMANUEL MARTOIS
Priority date: 1928-11-12
Filing date: 1929-03-19
Publication date: 1932-03-14

Description

Bei Bohrungen für Tiefbrunnen und Ölschächte werden verschiedene Rohre verwendet, die gegenseitig befestigt werden müssen und. meistens zusammengeschraubt werden. Auch für das Bohrgestänge nimmt man vorwiegend Rohre. Diese besitzen im einzelnen nur eine bestimmte handliche Länge, stellen aber, zu mehreren zusammengesetzt, vielfach außerordentlich große Längen dar. Bei dem Ein- und Ausführen aus dem Bohrschacht müssen diese Rohre jedesmal wieder zusammengeschraubt und auseinandergenommen werden. Diese Arbeit wiederholt sich also beim Bohren eines Schachtes sehr oft. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vorteilhaften Lösen von Rohrverbindungen, besonders für Rohre, die zu Ölschachtbohrungen und Tiefbrunnenbohrungen verwendet werden. Da die Vorrichtung besonders für Ölschachtbohrer geeignet ist, bezieht sich die folgende Beschreibung auf einen Ölschachtbohrer. When drilling deep wells and oil wells, different pipes are used, which must be mutually attached and. mostly screwed together. Pipes are also mainly used for the drill pipe. These have in detail only a certain manageable length, but when put together in several, make many extraordinarily long lengths. When entering and exiting the well these pipes have to be screwed together and taken apart every time. So this work is repeated very often when drilling a shaft. The invention relates to a device for the advantageous Loosening pipe connections, especially for pipes used to drill oil wells and deep wells will. Since the device is particularly suitable for oil well drills, the following description on an oil well drill.

Das Lösen der zusammengeschraubten Rohre wurde bisher so erzielt, daß man einen besonders geeigneten Schlüssel mit einem Seil verbindet und dieses Seil durch eine Seilwinde anzieht. Da die erforderlichen Kräfte zum Lösen der Rohre vielfach sehr groß sind, kommt es dabei vor, daß das Seil reißt.The loosening of the screwed together pipes has been achieved so far that one Particularly suitable key connects to a rope and this rope through a winch attracts. Since the forces required to loosen the pipes are often very large, it can happen that the rope breaks.

In diesem Falle werden die Arbeiter sowie die ganze Einrichtung sehr gefährdet.In this case the workers as well as the whole facility are very endangered.

Um dies zu vermeiden, hat man die Seilwinden mit selbsttätigen Reibkupplungen versehen. Diese so ausgerüsteten Seilwinden arbeiten, solange sie sich in einem guten Zustände befinden, einwandfrei. Da jedoch bei der rohen Behandlung auf der Arbeitsstätte und beim Arbeiten im Freien diese Kupplungen sich sehr bald festfressen, so hört die Sicherheit, die durch die Kupplungen geboten werden soll, bald von selbst auf.To avoid this, the cable winches have been fitted with automatic friction clutches. These winches equipped in this way work as long as they are in good condition located, flawless. Since, however, these couplings are used in the rough treatment at the workplace and when working outdoors seize up very soon, so hears the security offered by the clutches should be up by itself soon.

Bei der vorliegenden Erfindung sind alle Teile, die durch Zugkräfte beansprucht werden, ausgeschaltet worden. Es werden alle diejenigen Teile der neuen Vorrichtung, die hohen Beanspruchungen unterliegen, statt auf Zug immer nur auf Druck beansprucht. Zu diesem Zweck ist auf dem Gestell des Drehtisches ein Nocken angeordnet worden, der um seine Achse drehbar ist und sich gegen eine Rohrzange legt, die mit dem einen Rohr verbünden ist. Der Nocken wird durch ein Schneckengetriebe gedreht und übt einen starken Druck auf die Zange aus. Beim Bruch eines der beanspruchten Teile bleibt der Nocken stehen, da das Schneckengetriebe selbstsperrend ausgebildet wird. Es läßt sich also ohne Gefahr ein derartig starker Druck auf die Rohrzange ausüben, daß die Lösung der Rohrverbindung unter allen Umständen erfolgen muß. Es wird hiermit jede Möglichkeit eines plötzlichen Zurückschiagens beim Nachgeben der zu lösenden Verbindung oder des Rohrschlüssels und umgekehrt auch jedes Zurückprallen vermieden.In the present invention, all parts that are stressed by tensile forces are been turned off. There will be all those parts of the new device that are subject to high stresses, instead of being subjected to tension only to compression. to For this purpose, a cam has been arranged on the frame of the turntable, the is rotatable about its axis and lies against a pipe wrench, which is with one pipe ally is. The cam is rotated by a worm gear and exerts a strong Pressure on the pliers. If one of the stressed parts breaks, the cam stops because the worm gear is designed to be self-locking. Such a strong pressure can therefore be applied without danger Exercise on the pipe wrench that the loosening of the pipe connection under all circumstances must be done. This eliminates the possibility of sudden retreat when the connection to be loosened or the pipe wrench gives way and vice versa avoided any rebound.

In den Zeichnungen stellen dar:
Abb. ι in schaubildlicher Ansicht, wie eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung mitIn the drawings show:
Fig. Ι a perspective view of how a device according to this invention with

dem Windwerk eines Bohrturmes verbunden wird.is connected to the winch of a derrick.

Abb. 2 den Aufbau der Vorrichtung in einem Bohrturm in Seitenansicht, Abb. 3 den Erfindungsgegenstand in der Richtung des Pfeiles 3 der Abb. 2 gesehen,Fig. 2 the structure of the device in a derrick in side view, Fig. 3 the subject matter of the invention seen in the direction of arrow 3 of Fig. 2,

Abb. 4 den Erfindungsgegenstand von oben gesehen.Fig. 4 the subject of the invention seen from above.

Es bezeichnet 11 das Untergestell eines Bohrturmes und 12 eine in Mitte des Untergestelles angeordnete Maschine zur Drehung des Bohrgestänges. 13 bezeichnet das im Bohrturm seitlich auf dem Untergestell angeordnete Windwerk. Die Maschine 12 und das Windwerk 13 sind von üblicher Konstruktion, weshalb ihre wichtigsten Teile hier nur kurz gestreift werden. Im übrigen ist es wohl selbstverständlich, daß für diese Maschinen im Zusammenhang mit der eigentlichen Erfindung die verschiedensten Bauarten Verwendung finden können.It denotes 11 the underframe of a Drilling tower and 12 a machine arranged in the middle of the underframe for rotation of the drill pipe. 13 denotes that which is arranged on the side of the underframe in the derrick Winch. The machine 12 and the winch 13 are of conventional construction, therefore its most important parts are only briefly touched upon here. Otherwise it is of course that for these machines in connection with the actual invention a wide variety of designs can be used.

Es besteht die Maschine 12 aus einem Unterteil 15, auf dem mit Rollen r 6 ein Drehtisch 17 gelagert ist. Derselbe wird angetrieben durch ein auf einer Welle 19 befestigtes Zahnrad 18. Die Welle 19 ist hierzu in einem geeigneten Lager 20 untergebracht. Im Drehtisch 17 sitzen Fangkeile 22, die dazu bestimmt •sind, das mitten durch den Drehtisch gehende Bohrgestänge 23 bzw. Gestängerohr festzuhalten. The machine 12 consists of a lower part 15 on which a turntable with rollers r 6 17 is stored. The same is driven by a mounted on a shaft 19 Gear 18. The shaft 19 is for this purpose in one suitable bearing 20 housed. In the turntable 17 sit safety wedges 22, which are intended • are to hold the drill rod 23 or rod pipe going through the middle of the turntable.

Die Winde 13 setzt sich im wesentlichen zusammen aus einer Triebwelle 25, einer Vorgelegewelle 26, einer Trommelwelle 27 und einer Welle 28. Alle diese Wellen sind in gewohnter Weise untereinander durch Kettentriebe zusammengeschlossen. Die Welle 28 trägt ein Kettenrad 29. Die dazugehörige Kette ist zum Antrieb der Maschine 12 über ein auf der bereits erwähnten Welle 19 befestigtes Kettenrad 30 geführt und hier mit 31 bezeichnet. Wenn also die Welle 28 in Drehung versetzt wird, muß diese Drehung über den eben beschriebenen Kettentrieb auch auf den Drehtisch 17 übertragen werden. "Die Vorgelegewelle 26 der Winde 13 trägt unter anderem ein Kettenrad 33, um welches eine Kette 34 gelegt ist. Letztere dient zum Antrieb der Vorrichtung, die zum Lösen der Gestängeverbindungen bestimmt ist und nunmehr näher beschrieben wird.The winch 13 is essentially composed of a drive shaft 25, a countershaft 26, a drum shaft 27 and a shaft 28. All of these shafts are in connected to each other in the usual way by chain drives. The shaft 28 carries a sprocket 29. The associated To drive the machine 12, a chain is attached to the shaft 19 already mentioned Chain wheel 30 is guided and designated here by 31. So when the shaft 28 is rotating is shifted, this rotation must also on the chain drive just described the turntable 17 are transferred. "The countershaft 26 of the winch 13 carries under other a sprocket 33 around which a chain 34 is placed. The latter is used to drive the device, which is intended for releasing the linkage connections and now is described in more detail.

Diese Vorrichtung ist als solche hier allgemein mit 35 bezeichnet und besitzt ein Gestell 37, das unten mit einem waagerechten Flansch 38 auf die Oberseite des der Maschine 12 zugehörigen Unterteils 15 aufgesetzt ist. Unter den Flanschen 38 sitzen Augen 39, die in Ausnehmungen 40 des Unterteils 15 eingreifen und hier mit Bolzen 43 festgelegt werden (hierzu s. Abb. 3 und 4). Der obere Teil des Gestelles yj ragt über das Zahnrad 18 und teils noch über den Tisch 17 hinaus. Unten ist im Gestell 2,7 eine Öffnung 44 zur Aufnähme von Teilen vorgesehen, die zum Drehtisch gehören, d. h. zum Antrieb desselben, und bereits eingangs kurz beschrieben wurden.As such, this device is generally designated 35 here and has a frame 37 which is placed at the bottom with a horizontal flange 38 on the upper side of the lower part 15 associated with the machine 12. Eyes 39 are located under the flanges 38 and engage in recesses 40 of the lower part 15 and are fixed here with bolts 43 (see Figs. 3 and 4). The upper part of the frame yj protrudes over the gear 18 and partly over the table 17. An opening 44 is provided at the bottom in the frame 2, 7 for receiving parts which belong to the turntable, that is to say to drive it, and which have already been briefly described at the beginning.

Im Gestell 37 ist ein horizontales Lager 45 angeordnet. Es ist bestimmt zur Aufnahme einer Welle 46, deren äußeres Ende ein Ket- ^o tenrad 47 trägt. Über dieses Kettenrad ist die Kette 34 gelegt. Wenn also das KettenradA horizontal bearing 45 is arranged in the frame 37. It is intended to receive a shaft 46, the outer end of a chain-carrying ^ o tenrad 47th The chain 34 is placed over this sprocket. So if the sprocket

33 in Drehung versetzt wird, würde die Kette33 is set in rotation, the chain would

34 den Antrieb auf das Kettenrad 47 und weiter auf die Welle 46 übertragen. Das dem Bohrgestänge 23 zugekehrte Ende der Welle 46 trägt eine Schnecke 50.34 the drive to the sprocket 47 and on transferred to the shaft 46. The end of the shaft 46 facing the drill rod 23 carries a worm 50.

Das Gestell 37 ist des weiteren mit einem oberen und einem unteren Stehlager 51 und 52 versehen. Das obere Lager 51 wird in einem oberen Flansch 53 und das untere Lager 52 in einem Zwischenflansch 54 des Gestelles 37 gehalten. In den Stehlagern 51, 52 sitzt eine Welle 55. Sie trägt ein Schneckenrad 56, welches mit der bereits erwähnten Schnecke 50 in Eingriff gesetzt ist. Die Drehung der Welle 56 kann somit über die Schnecke 50 und das Schneckenrad 56 auf die Welle 55 übertragen werden.The frame 37 is furthermore provided with an upper and a lower pillow block bearing 51 and 52 Mistake. The upper bearing 51 is in an upper flange 53 and the lower bearing 52 held in an intermediate flange 54 of the frame 37. One sits in the pillow block bearings 51, 52 Shaft 55. It carries a worm wheel 56, which with the already mentioned worm 50 is engaged. The rotation of the shaft 56 can thus via the worm 50 and the Worm gear 56 can be transmitted to the shaft 55.

Auf dem oberen Ende der Welle 55 sitzt go ein Nocken 58.Go sits on the upper end of the shaft 55 a cam 58.

Das Bohrgestänge 23 ist, wie bereits in der Einleitung erwähnt, aus Rohren zusammengestückt, die im einzelnen hier mit 60 und 61 bezeichnet sind. Die Verbindung beider Rohrleitungen 60 und 61 ist mit 62 bezeichnet und besteht aus einem unteren Teil 63 und einem oberen Teil 64. Soll die Verbindung gelöst werden, so wird der Gegenschlüssel 66 an den unteren Teil 63 angesetzt und der mit 67 bezeichnete Griff des Schlüssels mit einem Seil 68 verbunden, welches an einem ortsfesten Teile angeschlossen wird, derart, daß sich der Gegenschlüssel 66 und das Rohr 60 nicht verdrehen können.The drill rod 23 is, as already mentioned in the introduction, assembled from tubes, which are designated here in detail by 60 and 61. The connection of both pipes 60 and 61 is denoted by 62 and consists of a lower part 63 and a upper part 64. If the connection is to be released, the counter key 66 is attached to the attached lower part 63 and the handle of the key labeled 67 with a rope 68 connected, which is connected to a stationary part, such that the counter wrench 66 and the tube 60 cannot rotate.

Ein zweiter Schlüssel 70 wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, an den oberen Teil 64 der Verbindung 62 angesetzt, wobei der dazugehörige Griff 71 nach außen gerichtet wird und so, wie aus Abb. 4 ersichtlich, neben no den Nocken 58 zu liegen kommt. Nachdem die Teile so wie beschrieben angesetzt sind, kann die Antriebsvorrichtung eingerückt werden.As can be seen from the drawing, a second key 70 is attached to the upper part 64 attached to the connection 62, the associated handle 71 being directed outwards and so, as can be seen from Fig. 4, the cam 58 comes to rest next to no. After this the parts are attached as described, the drive device can be engaged will.

Hierzu ist es notwendig, das auf der Vorgelegewelle 26 sitzende Kettenrad 33 in Drehung zu setzen. Dieses Kettenrad 33 wird je nach Lage der Verhältnisse auf der Vorgelegewelle fest angeordnet oder mit einer Kupplung 34 versehen, die eine feste Verbin- iao dung zwischen dem Kettenrad und der Vorgelegewelle 26 herstellen läßt, sobald der An-For this it is necessary to rotate the chain wheel 33 seated on the countershaft 26 to put. This sprocket 33 is depending on the situation on the countershaft fixedly arranged or provided with a coupling 34 which has a fixed connec- tion connection between the sprocket and the countershaft 26 can be established as soon as the

trieb auf die Vorrichtung zum Lösen der Rohrverbindung übertragen werden soll. Diese Übertragung erfolgt vom Kettenrad 33 aus über die Kette 34, das Kettenrad 47, die Welle 46, die Schnecke 50, das Schneckenrad 56 und schließlich durch die Welle 55 und den auf letzterer sitzenden Nocken. Die Drehung des Nockens 58 soll zweckmäßig in der Richtung des Pfeiles 76 (Abb. 4) erfolgen.drove to be transferred to the device for releasing the pipe connection. This transmission takes place from the chain wheel 33 via the chain 34, the chain wheel 47, the Shaft 46, worm 50, worm wheel 56 and finally through shaft 55 and the cam on the latter. The rotation of the cam 58 should be useful in the In the direction of arrow 76 (Fig. 4).

Der Nocken drückt dann mit seinem Umfang T] auf den zum Schlüssel 70 gehörigen Griff 71 dermaßen, daß letzterer allmählich in der Richtung des Pfeiles 78 verstellt wird, bis der Nocken die mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung 80 und der Griff 71 die mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung 81 erreicht. Indem der Griff 71 so umgelegt wird, werden der Schlüssel 70 und das Rohr 61 um einen entsprechenden Winkel gedreht, und das genügt, die Verbindung 62 so weit zu lösen, daß eine vollständige Trennung der Rohrlängen 60 und 61 nunmehr leicht und schnell geschehen kann.The cam then presses with its circumference T] on the handle 71 belonging to the key 70 in such a way that the latter is gradually adjusted in the direction of the arrow 78 until the cam reaches the position 80 shown with dash-dotted lines and the handle 71 the one shown with dot-dash lines Position 81 reached. By turning the handle 71 in this way, the key 70 and the tube 61 are rotated through a corresponding angle, and that is sufficient to loosen the connection 62 so far that a complete separation of the tube lengths 60 and 61 can now be done easily and quickly.

Aus obigem ergibt sich, daß jetzt der Arbeiter in keiner Weise mehr gefährdet ist und auch keinerlei Gefahr mehr besteht, falls irgendwelche Teile der Ausrüstung brechen oder sich verfangen sollten.From the above it follows that the worker is no longer endangered in any way and there is also no longer any danger if any part of the equipment breaks or should get caught.

Indem der Nocken 58 auf den Griff 71 einen Druck ausübt, bewirkt er so die Lösung der Verbindung. Eine der Aufgaben dieser Erfindung ist, die Vorrichtung so zu gestalten, daß unter Zug stehende, biegsame Zwischenelemente nicht mehr vorhanden sind.By exerting pressure on the handle 71, the cam 58 thus effects the release the connection. One of the objects of this invention is to make the device so that under tension, flexible intermediate elements are no longer available.

Dadurch wird die Gefahr einer Verletzung des Arbeiters sowie auch der Einrichtung gewaltig reduziert, weil jetzt, sobald irgendein Bruch erfolgen sollte, irgendwelche Teile nicht mehr im Bohrturm herumgeschleudert werden. Das war früher immer der Fall, sobald ein gespanntes Seil oder Kabel riß. Mit Rücksicht auf die bisherige Anordnung und die Notwendigkeit der Verwendung der eigens zum angegebenen Zwecke an der Winde vorgesehenen Rollen ließ sich die Verwendung von Seilen bzw. Kabeln jedoch nicht umgehen. This increases the risk of injury to both the worker and the facility reduced because now, as soon as any break should occur, any parts do not more to be thrown around in the derrick. That used to be the case as soon as a taut rope or cable broke. With regard to the previous arrangement and the need to use the winch specifically designed for the specified purpose However, the use of ropes and cables could not be avoided.

Besonders kennzeichnend für die Erfindung ist die Tatsache, daß die Vorrichtung mit dem Schlüsselgriff 71 unmittelbar in Verbindung gesetzt ist. Es können mit der beschriebenen Vorrichtung zur Lösung einer Verbindung ganz außergewöhnliche Kräfte ausgeübt werden, so daß selbst die Lösung solcher Verbindungen, die auf das Normalmaß bezogen, als außergewöhnlich fest sitzend bezeichnet werden können, nicht die geringste Schwierigkeit macht.Particularly characteristic of the invention is the fact that the device with the key handle 71 is directly connected. It can with the described Device for releasing a connection quite extraordinary forces are exerted, so that even the solution such connections, which are related to the normal dimension, as exceptionally tight can be designated, does not make the slightest difficulty.

Bemerkt sei, daß durch die Drehung des Nockens 58 über Schnecke 50 und Schnekkenrad 56 jede Möglichkeit eines Zurückprallens des Nockens 58 bei einem etwaigen Bruch der Kette 34 ausgeschlossen ist, und es ebenso auch unmöglich ist, daß der Nocken, falls der Rohrschlüssel 70 abrutschen sollte, plötzlich nach vorn durchschlägt. .It should be noted that the rotation of the cam 58 via worm 50 and worm wheel 56 any possibility of the cam 58 rebounding in the event of any Breakage of the chain 34 is excluded, and it is also impossible that the cam, if the pipe wrench 70 should slip, it suddenly punches forward. .

Die hier im ganzen mit 35 bezeichnete Vorrichtung ist unmittelbar auf die Maschine 12 aufgesetzt und erhält so eine durchaus feste Grundlage. Wird die Vorrichtung nicht mehr benötigt, so werden die Bolzen 43 entfernt, um die ganze Vorrichtung abnehmen und beiseitesetzen zu können. Andere Arbeiten können dadurch bequemer ausgeführt werden. Die Kette 34 wird irgendwie an einer Seite des Bohrturmes aufgehängt.The device designated here as a whole by 35 is directly on the machine 12 and thus has a solid foundation. The device will not if more is required, the bolts 43 are removed to remove the entire device and to be able to set aside. Other work can then be carried out more conveniently will. The chain 34 is somehow suspended from one side of the derrick.

Die hier dargestellte und beschriebene Anordnung ist nur als Ausführungsbeispiel gedacht, d. h. die Erfindung als solche bleibt hierauf nicht beschränkt. Es besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Vorrichtung unmittelbar mit dem Schlüssel bzw. irgendeinem zur Lösung der Verbindung brauchbaren Werkzeug in Eingriff gebracht ist und bei der Lösung selbst einen Druck auf dieses Werkzeug ausübt. Die Grundidee ist also die, mit einem Druck und nicht mehr wie früher mit einem Zug zu arbeiten.The arrangement shown and described here is only intended as an exemplary embodiment, d. H. the invention as such is not restricted to this. There is the invention essentially in the fact that the device directly with the key or any to release the connection usable tool is engaged and a pressure on the solution itself wields this tool. So the basic idea is that with one pressure and nothing more like working with a train in the past.

Claims

Patent claims:

ι. Device for releasing pipe connections, consisting essentially of one part of the connection against rotation locking means and a second means which is attached to the the other part of the connection is attached and rotated by means of a cam arranged on a rotatable shaft, characterized in that the shaft can be set up next to the pipe Frame is mounted and that the cam presses directly against the pipe wrench.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the entire device on a stationary part of the turntable holding the pipe with the pipe connection to be released in its center is constructed and represents a self-contained unit, which as such can be dismantled at any time and likewise can also be reassembled.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the cam is rotated by means of a worm gear.

1 sheet of drawings