DE634664C - Langstueckiges Rotary-Tiefbohrgestaenge - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine neue Ausbildung des Bohrgestänges für Rotary-Bohreinrichtungen.

Der Rohrstrang und die Gestängerohre für dieses Bohrverfahren haben in der ganzen Welt eine einheitliche Ausbildung, welche nach den Normen des American Petroleum Institute in seiner Herstellung und Ausbildung genau vorgeschrieben ist.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 bis 3 diese bisher gebräuchliche Ausbildungsform zur Darstellung gebracht. Die Rohre a, b, c, d, e und f werden durch die Muffenverbindungen g und die Kupplungen h (tool joints) je nach Bohrlochtiefe zu einem Rohrstrang bis zu 1000 m'Länge und mehr zusammengeschraubt. Das Einlassen und Herausholen -dieses Rohrstranges geschieht derart, daß kleinere Stränge von 2 bis 4 Gestängerohren über dem Bohrloch zusammengeschraubt und mit dem im Bohrloch befindlichen Strang verbunden bzw. von ihm gelöst werden. Die Muffenverbindung g, die in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist, gilt bei diesem Zusammensetzen und Lösen des Rohrstranges als feste Verbindung, da sie sich infolge des feingängigen Gewindes meist nur unter großen Schwierigkeiten oder überhaupt nicht ohne Zerstörung des Rohr- und Muffengewindes lösen läßt. Für das abwechselnde Verschrauben und Lösen der Gestängerohre kommt daher nur die Kupplung h in Frage, wie sie in Fig. 3 vergrößert herausgezeichnet ist. Die Kupplung h besteht dabei aus den Kupplungsteilen i und k, die auf den Gestängerohren mittels Feingewinde / verbunden sind und miteinander durch Grobgewinde m in Verbindung gebracht werden. Zum Lösen und Verschrauben der einzelnen Gestängerohre dient dabei das grobgängige Gewinde m mit sehr starkem Gewindekonus, während das feingängige Gewinde I auch bei dieser Verbindung die gleichen Nachteile besitzt, wie sie an der Muffenverbindung der Fig. 2 dargelegt wurden. *⁵

Diese bekannte und bisher für Rotary- _c Bohreinrichtungen ausschließlich gebräuchliche Ausbildung des Rohrstranges hat jedoch „ noch weitere schwerwiegende Nachteile. Einmal. sind die Kupplungshälften i und k der Kupplung h in ihrer Herstellung außerordentlich teuer, da sie aus dem Vollen gearbeitet werden müssen. Der Hauptnachteil der bisherigen Verbindung liegt jedoch in der Verwendung des Feingewindes sowohl bei der Kupplung h wie bei der Muffenverbindung g. Dieses Feingewinde kann auf dem Gewindegrund niemals mit einer ausreichenden Ausrundung versehen werden und hat daher besonders im Gewindeauslauf infolge der mit der scharfkantigen Ausbildung des Gewindegrundes verbundenen Kerbwirkung bereits ungezählte Brüche des Gestänges verursacht. Die Muffe g ist weiterhin infolge der Umdrehung des Gestänges einem starken Verschleiß auf der äußeren Mantelfläche unterworfen, wodurch sie in unzulässiger Weise geschwächt wird und zumeist in der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Jakob Keulers in Hilden, RhId.

Mitte zerbricht. Dieser Nachteil wird noch dadurch ^vers^'cnarff*,* daß das beim Bohren verwandte Spülgut beim Aufsteigen im Bohrloch sich an dem Rand der Muffe staut ur«l^:''. durch die Umdrehung des Rohrstranges'Vin Wirbel versetzt wird, die einen Verschleiß des Gestängerohres unterhalb der Muffe zur; Folge haben, der gleichfalls meistens zum Bruch des Gestänges an dieser Stelle führt. ίο Gestängerohrbrüche geben nun in Tiefbohrbetrieben zu den unangenehmsten Störungen Veranlassung, deren Beseitigung nur durch Aufwand von hohen Kosten und großem Zeitverlust möglich ist. Häufig kommt es sogar vor, daß bei einem Gestängerohrbruch jeder Versuch zum Wiedereinfangen des Rohrstranges fehlschlägt und das oft schon bis zu vielen Hunderten von Metern fertiggestellte Bohrloch als verloren aufgegeben werden muß. -Infolgedessen sind alle interessierten Fachkreise unablässig bestrebt, die Zahl der Gestängerohrbrüche auf ein Mindestmaß zu beschränken. Ungeheure Summen wurden bisher für Versuche und Untersuchungen hierüber ausgegeben, ohne daß es z. B. durch sorgfältigste Bearbeitung der Rohrverbindungen und genaue und strenge Bearbeitungsvorschriften oder durch Verwendung eines sehr teuren Werkstoffes bisher gelang; die'auf vorstehend dargelegten Bedingungen beruhenden Brüche zu ,.vermeiden. ,

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist zwar schon vorgeschlagen worden, die Kupplungsenden aus dem Rohrwerkstoff verstärkt ^ herauszuarbeiten, wobei die Kupplungen unter Vermeidung einer besonderen Kupplüngshülse mit Grobgewinde ineinandergreifen. Diese Maßnahmen allein genügen jedoch noch nicht, um dem Bohrgestänge die nötige Sicherheit zu geben, da mehrere kleinere Gestängestücke mit Feingewinde zu einem langstückigen Gestängerohr verbunden wurden. Aus diesem Gründe.hat dieser Vorschlag auch keinen Eingang in die Praxis gefunden, so daß die wirklich ausgeführten Bohrgestänge nach den eingangs erwähnten Normen bislang hergestellt wurden. Es ist andererseits auch schon vorgeschlagen worden, die Gestängerohre mit aus der Rohrwand gebildeten Wandverstärkungen zu versehen, ohne daß jedoch erkannt wurde, daß auf diese Art langer als bisher üblich bemessene Gestängerohre hergestellt werden können, indem die ebenfalls Feingewinde enthaltenden 'Verbindungen zum Zusammensetzen zweier kurzer Stücke zu einem langstückigen Bohrgestänge wegfallen.

Demgegenüber beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, daß die erwähnten Nachteile nur durch ein langstückiges .",Bohrgestänge vermieden werden können, bei ' dem alle bei den bekannten Bohreinrichtungen Vorhandenen Verbindungsstellen mit Fein-■igewinde durch aus der Rohrwandung herausgearbeitete Verstärkungen ersetzt werden. Dies geschieht" dadurch, daß sowohl die Kupplungsenden, die unter Vermeidung einer besonderen Kupplungshülse mit Grobgewinde ineinandergreifen, aus der Rohrwandung verstärkt herausgearbeitet sind als auch die Gestängerohre doppelt so lang als bisher üblich bemessen und mit aus der Rohrwandung gebildeten Wandverstärkungen versehen sind.

In der Zeichnung ist in Fig. 4 und 5 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrstränges nach der Erfindung dargestellt. Die Rohre 1 sind dabei in doppelten Längen hergestellt und in der Mitte mit Wandverstärkungen 2 versehen. Die Verbindung der einzelnen Gestängerohre 1 erfolgt durch Kupplungen 3 (Fig. 5), die lediglich durch Grobgewinde 4 miteinander in Eingriff stehen und im übrigen mit den Rohren 1 aus einem Stück bestehen. Zweckmäßig werden dabei diese Kupplungen im Walzprozeß an den Rohrenden angebracht.

Durch die Erfindung erhält nicht nur das Bohrgestänge größte Betriebssicherheit, vielmehr gestattet die Erfindung auch wesentliehe Vorteile bei der Verwendung der Rohre im Bohrbetrieb. So z. B. ist das Zusammenschrauben von Rohr α und b durch die Verbindung nach Fig. 2 sowie auch das Aufschrauben der Kupplungshälften der Fig. 3 nicht mehr erforderlich. Weiterhin hat sie durch den Wegfall der Verbindung mittels Muffe gemäß Fig. 2 und die Vereinfachung der Verbindung Fig. 3 eine bedeutende Ersparnis in der Herstellung des Gestänges zur 1°° Folge.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Langstückiges Rotary-Tiefbohrge-. stange, dadurch gekennzeichnet, daß die in doppelter Länge hergestellten Gestängeeinheiten an ihren Enden Wandverstärkungen besitzen, aus denen die mit Grobgewinde versehenen Kupplungsteile ausgearbeitet sind, und in der Mitte ihrer Länge gleichfalls Wandverstärkungen aufweisen.

2. Die Herstellung der Wandverstär-

' kungen des Bohrgestänges nach An-Spruch ι durch Walzung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen