DE60122936T2

DE60122936T2 - Vorrichtung zur entfernung von metallischen bruchfragmenten aus einem bohrloch

Info

Publication number: DE60122936T2
Application number: DE60122936T
Authority: DE
Inventors: J. David Marrero RUTTLEY
Original assignee: Rattler Tools Inc
Current assignee: Rattler Tools Inc
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-06-16
Also published as: EA200300909A1; EA005509B1; MXPA03007544A; US6491117B2; CA2426258A1; NO20033989L; ATE338879T1; NO321376B1; DE60122936D1; EP1373676A4; BR0115056A; NO20033989D0; US20020057151A1; WO2002081859A1; CA2426258C; EP1373676A1; EP1373676B1; DK1373676T3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Erdbohrwerkzeuge und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Entfernung von Metallabrieb, wie beispielsweise Schneidspäne, Abrieb und andere Fremdstoffe, die sich beim Prozess des Bohrens oder Überfräsens von Bridge-Plugs und anderen im abwärts gelegenen Loch liegenden Hindernissen von einer Erdbohrung ansammeln.
Die Öl- und Gasindustrie verwendet verschiedene Arten von Bridge-Plugs, die in dem Ring eingebaut sind, und die oft mit Zement bedeckt sind, wenn das Bohrloch vollendet ist. Die Entfernung dieser Bridge-Plugs stellt oft ein Problem für die Industrie dar. Üblicherweise bohrt ein Drehbohreinsatz bzw. Bohr-Bit den Zement und die Bridge-Plugs heraus, während ein Teil der Schneidspäne der Bridge-Plugs zur Oberfläche durch zirkulierende Flüssigkeiten getragen wird.
Manchmal muss ein Dichtungsstück (production packer) zusammen mit einem Metallrohr entfernt werden, welches ihn umgibt. In solchen Fällen werden Fräswerkzeuge mit schwerkraftgespeisten Fußkörben verwendet, um Stücke von metallischem Abrieb aus der Erdbohrung aufzunehmen. Nach der Entfernung des Produktionspackers kann es nötig werden, einen herkömmlichen Aufnahme- bzw. Fischmagnet laufen zu lassen, um zusätzlichen Abfall und Schneidstoffe aus dem abwärts gerichteten Loch aufzunehmen.
Ein herkömmlicher Aufnahmemagnet ist in einem Gehäuse montiert, welches in eine Erdbohrung abgesenkt ist. Er ist in seiner Fähigkeit zur Aufnahme von Schneidspänen dahingehend eingeschränkt, dass seine Magnetisierung auf die äußere Unterseite des Magneten begrenzt ist. Die Tatsache, dass zirkulierende Strömungsmittel die Schneidspäne weg von der Unterseite des Magneten heben, macht solche herkömmlichen Fisch- bzw. Aufnahmemagneten in diesem speziellen Fall nutzlos.
Oftmals wird ein Fußkorb für das Sammeln von Schneidspänen verwendet, die sich nicht an herkömmlichen Magneten anlagern. Ein Fußkorb hat kleine Öffnungen zur Aufnahme dieser Partikel. Folglich werden viele groß bemessene Partikel oder sehr kleine Stücke, die in dem zirkulierenden Strömungsmittel schweben, nicht in dem Korb eingefangen und bleiben in der Erdbohrung, was die Ölproduktion behindert.
Eine weitere Lösung zur Aufnahme von Abrieb aus einer Erdbohrung ist, einen Magneten zu einer Stelle des abwärts gerichteten Loches abzusenken, und zwar in einer Bemühung, Metallabfallmaterial aus der Erdbohrung anzuziehen. Ein solches Beispiel ist gezeigt in US-A-3 637 033. In dem '033-Patent hat das Werkzeug zur Aufnahme von magnetischem Abfallmaterial ein inneres und ein äußeres koaxiales rohrförmiges Glied, die aus einem nicht-magnetischen Material gemacht sind. Eine Vielzahl von Magneten ist zwischen den rohrförmigen Gliedern gelegen, wobei die Achsen der Magneten parallel zur gemeinsamen Längsachse des rohrförmigen Gliedes sind. Die Magneten sind an dem rohrförmigen Glied gesichert, und Ausnehmungen sind zwischen den Magneten parallel zur Längsachse ausgeformt. Jede Ausnehmung nimmt den Raum zwischen den benachbarten Seiten der zwei Magneten ein.
Das äußere rohrförmige Glied in dem '033-Patent ist aus rostfreiem Stahl gemacht, und Streifen von nicht magnetischem Material sind an das äußere rohrförmige Glied an der Basis von jeder Ausnehmung geschweißt. Die Magneten werden durch das äußere rohrförmige Glied umschlossen, um die Magneten gegen einen kräftigen Kontakt mit Spänen zu schützen, die von den Magneten angezogen werden, wenn das rohrförmige Glied gedreht wird.
Während diese Konstruktion in vielen Fällen gut arbeitet, ist beobachtet worden, dass die äußere Hülse in gewisser Weise den Magnetfluss der Magneten behindert und die Menge des magnetischen Abfalls reduziert, die von dem Werkzeug aufgenommen wird.
US-A-2 965 406 bezieht sich auf eine magnetische Bohrerverbindung und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Reinigen der Erdbohrung während eines Bohrvorgangs.
US-A-5 052 491 offenbart ein Ölwerkzeug und ein Verfahren zur Steuerung von Paraffin-Ablagerungen in Ölflussleitungen und Bohrlochverläufen.
Die vorliegende Erfindung zieht das Eliminieren von Nachteilen in Betracht, die mit dem Stand der Technik assoziiert sind, und das Vorsehen einer Erdbohrvorrichtung zur Entfernung von metallischem Abrieb, wie beispielsweise Schneidspänen, Abrieb und anderen Fremdstoffen aus einem Erdloch.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Metallschneidspänen und anderem Abrieb aus einer Erdbohrung vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Metallabrieb mit vergrößerter "Aufnahmekapazität" des Werkzeuges vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Metallabrieb aus einer Erdbohrung vorzusehen, die die Magneten schützt, während sie zusätzliche Bereiche erzeugt, wo die Schneidspäne sich zur Aufnahme an der Oberfläche ansammeln können.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch das Vorsehen einer Vorrichtung zur Aufnahme von Metallabrieb aus einer Erdbohrung nach Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können aus den Unteransprüchen gewonnen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, wo gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden, und in denen die Figuren Folgendes darstellen:
1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Aufnahme von Metallabrieb gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht des rohrförmigen Werkzeugkörpers mit einer Stift-Box-Verbindung.
3 ist eine Detailansicht, die die Orientierung der Magnetschutzvorrichtungen in einem beispielhaften Werkzeug mit vier Magneten zeigt.
4 ist eine Detailansicht, die die Orientierung der Magnetschutzvorrichtungen zeigt, wenn drei Werkzeuge der vorliegenden Erfindung Ende an Ende verbunden sind und in eine Erdbohrung abgesenkt werden.
5 ist eine Detailansicht, die einen Ansatz zeigt, der zur Befestigung von Magneten an dem rohrförmigen Körper verwendet wird.
7 ist eine detaillierte Querschnittsansicht, die eine Ausnehmung zeigt, die in dem Körper des Werkzeuges zum Positionieren eines Magneten darin geschnitten wurde.
8 ist eine detaillierte Draufsicht, die den Schlitzbereich zur Aufnahme eines Magneten zeigt.
9 ist eine detaillierte Querschnittsansicht, die die Positionierung eines Magneten und dessen Befestigung mit einem Ansatz in einer Ausnehmung zeigt.
10 ist eine Detailansicht einer Magnetauskleidung.
11 ist eine Querschnittsansicht der Magnetauskleidung, aufgenommen entlang der Linien 11-11 der 10.
12 ist eine Querschnittsansicht, die ein beispielhaftes Werkzeug mit sieben Magneten zeigt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die ein beispielhaftes Werkzeug mit acht Magneten zeigt.
14 ist eine Querschnittsansicht, die ein beispielhaftes Werkzeug mit zwei Magneten der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist eine detaillierte Ansicht, die die Anwendung von Sicherungsringen mit Beziehung zu einem Magneten zeigt.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Nun mit genauerer Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 den Werkzeugkörper der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Werkzeugkörper 10 ist ein im Allgemeinen zylindrischer rohrförmiger Körper mit einer mittleren Durchgangsöffnung 12, die sich vom ersten Ende 14 des Werkzeugkörpers zu seinem zweiten Ende 16 erstreckt. Ein Stiftverbinder 18 ist am ersten Ende 14 des Körpers 10 ausgeformt, und ein Boxverbinder 20 ist am zweiten Ende 16 des Werkzeugkörpers 10 ausgeformt. Der Werkzeugkörper 10 ist mit ausgenommenen Teilen 22 versehen (drei Ausnehmungen 22a, 22b, 22c, wie in 1 gezeigt), in denen Magnetglieder gesichert sind.
Wie genauer in den 7 und 8 zu sehen ist, wird jeder der ausgenommenen Teile 22a, b und c durch einen Ausschnitt in dem Werkzeugkörper gebildet, der sich in Längsrichtung entlang der Außenfläche des Werkzeugkörpers 10 parallel zur Mittelachse 24 des Werkzeugkörpers 10 erstreckt. Jeder Ausschnitt 22 hat eine innere Fläche 26, die von einer ersten Querschulter 28 und einer zweiten Querschulter 30 definiert wird. Die Schultern 28 und 30 erstrecken sich senkrecht zur Mittelachse 24. Ein zweites Ausschnittsniveau wird durch gegenüberliegende Oberflächen 32 und 34 definiert, die kürzer als die Oberfläche 26 sind. Ein Paar von Einkerbungen 36 und 38 ist in den Oberflächen 32 bzw. 34 ausgebildet. Die Einkerbungen 36 und 38 sind ausgelegt, um Sicherungsbolzen oder -schrauben aufzunehmen, genauso wie dies genauer unten beschrieben wird.
Eine Magnetauskleidung 40 ist in jeder Ausnehmung 22 in Kontakt mit der Oberfläche 26 positioniert, wie in 9 gezeigt. Ein Magnetglied 42 ist über der Auskleidung 40 angeordnet, und Sicherungsansätze 44 sind über dem Magneten 42 in den Ausnehmungen 22 angeordnet. Sicherungsschrauben 46 sind durch die Ansätze 44 angeordnet, um die Ansätze 44, das Magnetglied 42 und die Auskleidung 40 am Platz im Werkzeugkörper 10 zu halten.
Jedes Magnetglied 42, falls es beschädigt oder abgenutzt ist, kann leicht entfernt und ersetzt werden, und zwar zuerst durch Entfernung der Schrauben 46, dann durch das außer Eingriff bringen der Ansätze 44 und schließlich durch Heben des Magnetgliedes 42 aus der Ausnehmung 22. Jedes Magnetglied ist individuell gesichert und kann ersetzt werden, falls nötig, ohne andere Magnetglieder zu beeinflussen, oder ohne eine Demontage des gesamten Werkzeuges zu erfordern.
Wie genauer in den 5 und 6 gezeigt, ist jeder Ansatz 44 mit einer Durchgangsöffnung 50 versehen, die geeignet ist, um Sicherungsschrauben darin aufzunehmen. Die Oberseite 52 des Ansatzes 44 ist relativ glatt und gerade und erstreckt sich in einer im Allgemeinen koplanaren Beziehung zu einer Außenfläche 54 des Werkzeugkörpers 10. Die Unterseite 56 des Ansatzes 44 ist auch gerade, um die Ausschnittsflächen 32 oder 34 der Ausnehmung 22 zu berühren. Zwei Oberflächen von jedem Ansatz 44 sind in einem Winkel geschnitten. Die Oberfläche 58 von jedem Ansatz 44 ist ungefähr in einem Winkel von 45° geschnitten, um zum Profil eines Magneten 42 zu passen und um einen guten Kontakt mit der Oberfläche der Magneten sicherzustellen. Die zweite nach unten geneigte Oberfläche 60 des Ansatzes 44 passt in die Ausschnittsfläche des Werkzeugkörpers 10 (siehe 9).
Wiederum mit Bezug auf 1 ist die Position der Magnetglieder 42 genauer gezeigt. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, sind die Magnetglieder in ihren entsprechenden Ausnehmungen positioniert, wobei das Magnetglied 42a in der Ausnehmung 22a positioniert ist, wobei das Magnetglied 42b in der Ausnehmung 22b positioniert ist, und wobei das Magnetglied 42c in der Ausnehmung 22c positioniert ist. Die Magnetglieder 42a, 42b und 42c sind in einer Längsbeziehung entlang des Werkzeugkörpers 10 positioniert, und zwar pa rallel zur Mittelachse 24 des Werkzeugkörpers 10 und in paralleler Beziehung zueinander. Als eine Folge wird eine aufgestufte Orientierung der Magnetglieder 42a, 42b und 42c an jedem Werkzeugkörper 10 gebildet, d.h. die Magneten 42 sind nicht vertikal an einem speziellen Werkzeugkörper ausgerichtet.
Die Anzahl der Magnetglieder 42 in jedem speziellen Werkzeug weicht ab und kann zwei oder mehr an der Zahl aufweisen. Jedes Magnetglied 42 ist mit einem Schutzglied oder einer Magnetschutzvorrichtung 62 versehen. Das Ausführungsbeispiel der 3 zeigt vier Magnetschutzvorrichtungen 62. Wenn zwei oder mehr Werkzeugkörper 10 Ende an Ende miteinander durch die Stift-Box-Verbindungen bzw. Stift-Kassetten-Verbindungen 18 und 20 verbunden sind, ähnelt die Endansicht des Werkzeuges, welches in das Erdloch abgesenkt ist, wie es beispielsweise in 4 zu sehen ist, den Speichen an einem Rad.
10 veranschaulicht eine Seitenansicht einer L-förmigen Magnetauskleidung 40. 11 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Magnetauskleidung, die entlang der Linien 11-11 der 10 aufgenommen ist. Jede Magnetauskleidung ist konfiguriert, um zu dem Profil des Magneten, der Ausnehmung 22 und des Ansatzes 44 zu passen. Die Magnetauskleidung 40 kann aus Messing oder einem anderen Ähnlichen nicht korrosiven Material gemacht sein.
Nun mit Bezug auf die 12–14 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Multi-Magnetwerkzeuges der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 12 veranschaulicht ein Werkzeug mit sieben Magneten der vorliegenden Erfindung, obwohl nur ein Magnet 42 zur Verdeutlichung gezeigt ist. 13 veranschaulicht ein beispielhaftes Werkzeug mit acht Magneten, obwohl nur ein Magnetglied gezeigt ist, welches in der Ausnehmung 22 angeordnet ist, wobei bemerkt sei, dass jede Ausnehmung 22 einen Magneten darin trägt.
Jedes Magnetglied 42 ist mit einer sich nach außen erstreckenden Magnetschutzvorrichtung 62 versehen. Jede Magnetschutzvorrichtung 62 hat eine erste Oberfläche 64, die die Auskleidung 40 berührt, eine zweite geneigte Oberfläche 66, wobei sich der äußerste Punkt 68 weiter als das Magnetglied 42 erstreckt, wie in den 12–14 zu sehen ist. Die Magnetschutzvorrichtungen schirmen die Magneten gegen einen kräftigen Stoß gegen die Metallobjekte ab, die von den Magneten angezogen werden, wenn das Werkzeug in einer Erdbohrung gedreht wird.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hat eine primäre Abfallabsetzfläche, die von der Außenfläche des Magnetgliedes 42 definiert wird, und eine sekundäre Abfallabsetzfläche, die von einer Oberfläche 70 definiert wird, die direkt hinter der geneigten Oberfläche 68 der Schutzvorrichtung 62 gelegen ist. Während Tests wurde beobachtet, dass die stärkste Magnetkraft direkt benachbart zu den Magnetgliedern 42 erzeugt wird, und dass eine weniger kräftige Magnetkraft sich in die Bereiche benachbart zu den Magnetglieder 42 erstreckt. Es wurde auch beobachtet, dass diese sekundäre Kraft beträchtliche Mengen von Metallschneidspänen und Abrieb sammeln konnte, fast gleich der Hauptkraft, die von den Magnetgliedern 42 verteilt wurde.
Die vorliegende Erfindung zieht Vorteil aus dieser sekundären Kraft und sieht ein Werkzeug mit einem großen Oberflächenbereich vor, der als eine sekundäre Absetzfläche 70 direkt benachbart zu jeder Magnetschutzvorrichtung 62 ausgelegt ist. Diese große Absetzfläche verbessert beträchtlich die Fähigkeit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, Metallobjekte aus einer Erdlochbohrung aufzunehmen.
Die Oberfläche 70 nimmt mindestens 50 Prozent der Oberfläche ein, die von den freigelegten Magnetflächen erzeugt wird. Wenn der Werkzeugkörper 10 mit den Magneten 42 in der Erdbohrung gedreht wird, wird Metallabrieb von den Magneten 42 angezogen, wobei er sich auf den freigelegten Oberflächen der Magnetglieder absetzt und auch an den Oberflächen 70 absetzt. Der Metallabrieb, der sich nicht sofort an den Magnetgliedern 42 absetzt, tendiert dazu, zum Bereich 70 gedrückt zu werden, wo er sich an den Werkzeugkörper 10 ansetzt und zusammen mit dem Werkzeugkörper zur Oberfläche zurückgezogen wird.
Jede sekundäre Absetzfläche 70 ist vorzugsweise in Beziehung zur Oberfläche 26 der Ausnehmung 22 geneigt. Der Grad der Neigung der Oberfläche 70 weicht abhängig von der Anzahl der verwendeten Magnetglieder ab. Beispielsweise erstreckt sich in einem Werkzeug mit sieben Magneten (12) die Oberfläche 70 um ungefähr 35 Grad mit Beziehung zur Oberfläche 26 der Ausnehmung 22. Bei dem Werkzeug mit acht Magneten (13) ist die Oberfläche 70 um ungefähr 30 Grad mit Bezug zur Oberfläche 26 geneigt, und in einem Werkzeug mit zwei Magneten (14) erstreckt sich die Oberfläche 70 in ungefähr 62 Grad mit Beziehung zur Oberfläche 26. Natürlich sind diese Werte nur beispielhaft und können von den Werkzeugkonstrukteuren modifiziert werden, und zwar abhängig vom Durchmesser des Werkzeuges, von der Stärke des verwendeten Magneten und von anderen Konstruktionskriterien.
Nun mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 14 ist das Werkzeug der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, welches zwei Magneten verwendet. Dieses spezielle Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann mit einem Werkzeugkörper mit kleinem Durchmesser verwendet werden, beispielsweise mit 2 ¾ Inch Außendurchmesser. Wie in 14 gezeigt, gibt es zwei Ausnehmungen 22, die in dem Werkzeugkörper geformt sind. Die Ausnehmungen sind Spiegelbilder voneinander und bilden eine L-förmige Konfiguration im Querschnitt. Die Ausnehmungen 22 werden von der inneren Fläche 26 definiert, die die längere Seite des stilisierten Buchstaben "L", eine kürzere Seite 82 und eine gegenüberliegende Seite 83 bildet.
Obwohl nur ein Magnet am Platz in 14 gezeigt ist, sei bemerkt, dass jede Ausnehmung 26 eine Auskleidung 40 und einen Magneten 42 hält. Es wird in Betracht gezogen, dass das Ausführungsbeispiel der 13 mit Werkzeugen mit größerem Durchmesser verwendet werden kann, beispielsweise mit einem Durchmesser von 8 Inch, während das Ausführungsbeispiel der 14 mit kleiner bemessenen Werkzeugen verwendet werden kann.
Ein Magnetglied 42 (von dem nur eins gezeigt ist), ist in jede der Ausnehmungen 22 eingepasst, und der Teil des Werkzeugkörpers 84 benachbart zur Seite 83 dient als Magnetschutzvorrichtung. Eine Magnetauskleidung 40 ist in die Ausnehmung 22 in Kontakt mit den Oberflächen gepasst, die die Ausnehmung 22 definieren. Die sekundäre Absetzfläche oder Oberfläche 88 ist hinter dem Magnetglied 42 geformt. Die sekundäre Absetzfläche 88 ist mit einem Winkel von ungefähr 52 Grad bezüglich der Oberfläche 26 geneigt. Natürlich kann der Gradwert abhängig von der Auswahl bei der Herstellung abweichen.
15 veranschaulicht noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Werkzeugs der vorliegenden Erfindung, wobei Ringe verwendet werden, um das Magnetglied 42 am Werkzeugkörper 10 zu sichern. Die Ringe 90 anstelle von Ansätzen und Schrauben, sind über den gegenüberliegenden Enden des Magnetgliedes 42 angeordnet, und zwar benachbart zu seinen oberen und unteren Enden und über dem Werkzeugkörper 10. Die Ringe 90 verhindern, dass die Magnetglieder 42 von den Ausnehmungen 22 außer Eingriff kommen, wenn das Werkzeug gedreht wird.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt, um die bis jetzt nicht verwendeten Bereiche in dem Magnetaufnahmewerkzeug zu maximieren, und zwar durch Erzeugung von großen sekundären Absetzflächen, die hinter den Magnetgliedern positioniert sind. Durch Verbindung von zwei oder mehr Werkzeugkörpern 10 mit den daran befestigten Magneten, kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Menge des Metallabriebes maximieren, die aus der Erdbohrung aufgenommen wird, und zwar durch Erzeugung eines Magnetfeldes von 360 Grad. Die Anzahl der Magneten bei solchen Konstruktionsanwendungen kann reduziert werden, während die magnetische Stärke beibehalten wird, die zur Aufnahme einer beträchtlichen Menge von Metallabrieb nötig ist, der in der Erdbohrung gelegen ist. Das Flussfeld wird verstärkt, ohne die Anzahl der Magneten zu vergrößern.
Eine gewisse Balance muss betrachtet werden, wenn man Ausnehmungen in dem Werkzeugkörper formt: Werkzeuge mit kleinerem Durchmesser können ihre strukturelle Integrität verlieren, wenn zu viele Ausnehmungen in den Werkzeugkörper geschnitten werden. Die Ausnehmungen bilden Schwächungspunkte für den Werkzeugkörper, insbesondere wenn das Werkzeug in das abwärts gerichtete Loch abgesenkt wird, gedreht wird und Metallobjekte sich daran ansetzen dürfen. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt den Durchmesser des Werkzeugkörpers, die Konfiguration und die Anzahl der Ausnehmungen, die möglich sind, und zwar bei gewissen gegebenen Größen des Werkzeugkörpers und des Oberflächenbereiches für den Metallabrieb zum Absetzen.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der verwendeten Magneten zwei oder mehr sein, und zwar abhängig von dem Werkzeugkörperdurchmesser und von der vorhergesehenen Menge an Abrieb, die von der Erdbohrung aufgenommen werden soll. Durch Setzen der Werkzeugkörper in koaxialer Ausrichtung miteinander Ende an Ende kann eine Magneteinwirkung von 360 Grad erreicht werden, um die Magnetkraft des Aufnahmewerkzeuges zu maximieren.
Viele Veränderungen und Modifikationen können an der Konstruktion der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zur Entfernung von Metallabfällen aus einem Bohrloch, wobei Folgendes vorgesehen ist: ein zylindrischer Werkzeugkörper (10) mit einer durch ihn verlaufenden Mittelöffnung (12); eine Vielzahl von Sätzen von Magnetanordnungen (42), die in Längsrichtung entlang der Länge des Werkzeugkörpers beabstandet sind, und wobei Anordnungen aus unterschiedlichen Sätzen in einer nicht koaxialen Beziehung zueinander stehen, wobei jeder Satz eine Vielzahl von Magnetanordnungen (42a, 42b, 42c) aufweist, und zwar umlaufend um den Außenumfang des Werkzeugkörpers beabstandet, wobei jede der Magnetanordnungen ein Magnetglied, lösbar befestigt an dem Werkzeugkörper aufweist, und wobei ferner jedes der Magnetglieder eine Außenfläche hat, die eine primäre Abfallabsetzfläche definiert; eine Magnetschutzvorrichtung (62) unmittelbar benachbart zu jeder der Magnetanordnungen ausgeformt, und sich nach außen von dem Werkzeugkörper erstreckend; und eine Vielzahl von sekundären Abfallabsetzflächen (70, 88), wobei jede der sekundären Abfallsabsetzflächen durch den Werkzeugkörper definiert ist, und zwar an Stellen zwischen einer Magnetanordnung und einer Magnetschutzvorrichtung eines benachbarten Magnetgliedes, wobei jede sekundäre Abfallabsetzfläche mindestens halb soviel Oberfläche hat wie die unmittelbar benachbarte primäre Absetzfläche.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Magnetanordnungen ferner eine Magnetauskleidung (40) aufweist, wobei jede Magnetauskleidung innerhalb einer Ausnehmung (22), gebildet in dem Werkzeugkörper, befestigt ist, und wobei jedes der Magnetglieder in die Magnetauskleidung eingepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der erwähnten Magnetschutzvorrichtungen mit einer geneigten Außenfläche (66) ausgestattet ist, und zwar zum Ablenken von Metallteilchen und zum Verhindern eines Schadens an einem unmittelbar benachbarten Magnetglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Seite jeder der Magnetschutzvorrichtungen eine Länge hat, die größer ist als eine entsprechende Seite des unmittelbar benachbarten Magnetglieds um auf diese Weise das Magnetglied gegenüber der Auftreffkraft eines Metallobjektes zu schützen, welches durch das Magnetglied angezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der Magnetglieder an dem Werkzeugkörper mit einem entsprechenden Ansatz (44) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Oberseite (52) jedes der Ansätze sich in einer im Allgemeinen koplanaren Beziehung zu einer Außeroberfläche (54) des Werkzeugkörpers (12) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ferner Halteringe (90) vorgesehen sind, und zwar befestigt zwischen in Längsrichtung beabstandeten Magnetanordnungen zur lösbaren Befestigung der Magnetanordnungen an dem Werkzeugkörper.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Werkzeugkörper mit einer Vielzahl von Ausnehmungen (22) ausgestattet ist, und zwar zur Aufnahme der Magnetglieder darin.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Magnetanordnungen eine L-förmige Magnetauskleidung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die sekundäre Absetzfläche (70, 88) bezüglich einer Innenoberfläche (29) der entsprechenden Ausnehmung (22) geneigt ist.