DE641822C

DE641822C - Steam power plant for deep drilling operations

Info

Publication number: DE641822C
Application number: DESCH107203D
Authority: DE
Inventors: E H Otto H Hartmann Dr-Ing
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1935-05-29
Filing date: 1935-05-29
Publication date: 1937-02-13

Description

Dampfkraftanlage für Tiefbohrbetriebe Der Kraftbedarf der Tiefbohrbetriebe schwankt sehr ,stark. Die größte Leistung wird beim Herausziehen des Bohrgestänges benötigt, das täglich einmal :oder auch mehrere Male vorgenommen wird und eine Zeit bis zu @etwa z Stunden beansprucht. Während der Kraftbedarf beim Bohren einschließlich des Antriebes der Spülpumpe im Höchstfall gegen zoo PS beträgt, kann @er beim Ziehen des Gestänges je nach der Tiefe der Bohrung bis zu 500 PS und mehr betragen.Steam power plant for deep drilling operations The power requirement of deep drilling operations fluctuates very, strongly. The greatest effort is required when pulling out the drill pipe, which is done once or several times a day and takes up to about hours. While the power requirement for drilling, including the drive of the flushing pump, is at most against zoo HP, when pulling the rod, depending on the depth of the hole, it can be up to 500 HP and more.

Das Bohrgestänge ist in Abschnitte unterteilt, die durch Muffen miteinander gekuppelt werden. Das Gestänge wird absatzweisehochgezogen, die Verbindung gelöst, das, herausgezogene Rohrstück beiseitegestellt, das Bohrgestänge erneut gefaßt und wieder ein Stück hochgezogen. Der Ziehvorgang eines GestängeabsIcbmittes, dessen Länge sich nach der Höhe des Bohrturmes richtet, dauert et-,va 30 Sekunden, das Abkuppeln des herausgezogenen Bohrstückes und das Befestigen der Schelle zum Herausziehen des Gestänges etwa i Minute. Das Regeln. des Betriebes geschieht während des -Gestängeziehens vom Bohrtisch aus durch den Bohrmneister, der auf diese Weise die Geschwindigkeit des gesamten Arbeitsvorganges regelt.The drill string is divided into sections which are coupled together by sleeves. The rods are pulled up step by step, the connection is released, the pulled-out piece of pipe is set aside, the drill rod is gripped again and pulled up a little again. The process of pulling a rod assembly, the length of which depends on the height of the derrick, takes about 30 seconds, the uncoupling of the extracted drill bit and the fastening of the clamp for pulling out the rod takes about 1 minute. That rules. The operation takes place during the rod pulling from the drilling table by the drill master, who in this way regulates the speed of the entire work process.

Bei einer Dampfkraftanlage steht die Dampfmascbine im Bohrturm, während .die Kesselanlage 30111 oder mehr entfernt ist. Es ist deshalb verwünscht, daß das Speisen. und Dampfmachen der Kesselanlage auch vom Bohrtisch aus Überwacht werden kann. Dies ist besonders, wichtig für eine Hochdruckkesselanlage, die wegen ihres Anschaffungspreises nur einen verhältnismäßig kleinen Wasserinhalt besitzen darf, weil dann der während des Ziehvorganges auftretende hohe Dampfverbrauch ein starkes Abfallen des Dampfdruckes zur Folge haben würde.In a steam power plant, the steam engine is in the derrick while .the boiler system 30111 or more is removed. It is therefore cursed that that Food. and steaming of the boiler system can also be monitored from the drilling table can. This is especially important for a high pressure boiler system because of its Purchase price may only have a relatively small water content, because then the high steam consumption occurring during the drawing process is a strong one A drop in the vapor pressure would result.

Hier .soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Sie besteht darin, daß beim Auslegen der Steuerung der Maschine zwecks Erhöhung der Leistung zum Ziehen des Gestänges die Speisung des Kessels abgestellt und nach Beendigung des Ziehvorganges beim Stillsetzen der Maschine wieder angestellt wird, so, daß in den Pausen zwischen zwei Ziehvoorgangen gespeist wird und die Dampfabgabe während des -Gestängeziehens aus :dem in einen Speicherraum,. z. B. dem Speiseraum des Kessels befindlichen Wassererfolgt.The invention is intended to provide a remedy here. It consists in that when designing the control of the machine to increase the power for pulling of the boom, the supply to the boiler is turned off and after the drawing process has ended when the machine is stopped again, so that in the breaks between two Ziehvoorgangen is fed and the steam release during the rod pulling from: that into a storage space. z. B. the dining room of the boiler located water takes place.

Der Zug für die Kesselanlage kann durch den Auspuffdampf erzeugt werden. In diesem Falle ist während des Ziehvorganges eine ausreichende Zugwirkung vorhanden. Sobald das Gestängeziehen beendet ist und der Bohrmeister die Dampfmaschine abstellt, muß sofort die Speisung einsetzen, damit der Speicherraum wieder mit Speisewasser angefüllt wird. Um nim während der Pausen zwischen zwei Ziehvorgängen das zugespeiste Speisewasser wieder aufwärmen und den etwa gefallenen Dampfdruck erhöhen zu können, wird ,erfindungsgemäß eine künstliche-Feueranfachung angestellt, z. B. -ein Dampfbläser in Tätigkeit gesetzt.The draft for the boiler system can be generated by the exhaust steam. In this case there is sufficient pulling action during the pulling process. As soon as the rod pulling is finished and the drill master turns off the steam engine, the feed must start immediately so that the storage space can again be supplied with feed water is filled. In order to nim the fed in during the breaks between two pulling processes Reheat the feed water and add about fallen vapor pressure to be able to increase, an artificial fire fanning system is employed according to the invention, z. B. -a steam blower set in action.

Arbeitet die Dampfmaschine mit onde'=-h sation, so kann die Zugerzeugung durch @ei1i@ Saugzuggebläse erfolgen, dessen Leistung während des Ziehvorganges verstärkt und während der Pausen so eingestellt wird, daß die durch die Feuerung erzeugte Wärmemenge genügt, um das zugeführte Speisewasser auf Verdampfungstemperatur zu bringen und den Dampfdruck auf volle Höhe zu steigern.If the steam engine works with onde '= - h sation, then the train generation by @ ei1i @ induced draft fan, its output during the pulling process amplified and adjusted during the breaks so that the through the furnace The amount of heat generated is sufficient to bring the feed water to the evaporation temperature to bring and to increase the steam pressure to full height.

In der Zeichnung ist in Fig. i eine erfn3-, dungsgemäß eingerichtete, mit Dampfkraft betriebene Tiefbohranlage dargestellt. Fig.2 zeigt eine Einzelheit.In the drawing, FIG. Deep drilling rig operated with steam power is shown. Fig. 2 shows a detail.

Es bezeichnet i den Bohrturm, 2 den Bohrtisch, 3 das Bohrgestänge, 4. die Dampfmaschine und 5 den Hochdruckkessel mit der Kesseltrommel 6. In der Regel werden zwei Dampfmaschinen vorgesehen, von denen die eine den Drehtisch des Bohrgerätes antreibt und die andere die Spülpumpe in Gang hält. Beim Gestängeziehen werden beide Dampfmaschinen zum Antrieb des Hebewerkes gekuppelt. Das Hebewerk und der Drehtisch des Bohrgerätes .sind in bekannter Weise am Bohrtisch angeordnet, sie sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Am Bohrtisch befindet sich auch. der Steuerhebel 7, der durch ein Gestänge 8 mit der Steuerung g der Dampfmaschine q. verbunden ist. Die vorn der Kesseltrommel 6 zur Maschine führende Frischdampfleitung ist mit io bezeichnet. Die Ab#mpfleitung 12 geht zu einem Speisewasservorwärmer 13, von dem eine Abdampfleitung 14 weiter zu einem Blasrohr 15 des Kessels 5 führt. Das Speisewasser wird zum Vorw .ärmer 13 durch eine Speisepumpe 16 gefördert. In der Druckleitung 17 der Speisepumpe ist ein Absperrventil 18 vorgesehen. Vom Vorwärmer 13 führt eine Speisewasserleitung i g zur Kesseltro:mmel6. Von der Frischdampfleitung ist eine in die Abdampfleitung 12 einmünden-de Hilfsdampflieitung 2o abgezweigt. In dieser Abzw eigl:eitung 2o ist, ein mit einem Druckmindervendl vereinigtes Absperrventil 2 z vorgesehen. Die Bedienung der beiden Absperrventile 18 in -der Speiseleitung und 21 in der. Hilfsbläserleitung erfolgt durch einen. Steuerhebel22 (s. auch Fig.2), der um die Achse 23 des Steuerhebels 7 drehbar und mit diesem kuppelbar ist. Der Steuerhebe122 greift an einer Stange 2q. an, mit der die Absperrventile 18 und 21 durch Lenker 25, 26 verbunden sind.It denotes i the derrick, 2 the drill table, 3 the drill rods, 4. the steam engine and 5 the high-pressure boiler with the boiler drum 6. As a rule two steam engines are provided, one of which is the rotary table of the drill drives and the other keeps the flushing pump running. When pulling a rod, both Steam engines coupled to drive the elevator. The elevator and the turntable of the drilling device .sind arranged in a known manner on the drilling table, they are simplicity not shown for the sake of There is also on the drilling table. the control lever 7, the by a linkage 8 with the control g of the steam engine q. connected is. the The main steam line leading to the machine in front of the boiler drum 6 is denoted by io. The drain line 12 goes to a feed water preheater 13, from which an exhaust line 14 further leads to a blower pipe 15 of the boiler 5. The feed water is used as a feed water . poorer 13 promoted by a feed pump 16. In the pressure line 17 of the feed pump a shut-off valve 18 is provided. A feed water line leads from the preheater 13 i g to the boiler tray: mmel6. One is from the main steam line into the exhaust steam line 12 opening auxiliary steam line 2o branched off. In this branch 2o is, a combined with a Druckmindervendl shut-off valve 2 z is provided. the Operation of the two shut-off valves 18 in the feed line and 21 in the. Auxiliary wind conductor is done by a. Control lever22 (see also Fig.2), which is around the axis 23 of the control lever 7 is rotatable and can be coupled with this. The control hoist 122 engages on a rod 2q. to which the shut-off valves 18 and 21 are connected by means of handlebars 25, 26.

Beim Bohren ist der Steuerhebel 22 vom Hauptsteuerhebe17 entkuppelt. Der Bohr-Meister kann also die Steuerung der Maschine verändern, ohne auf die Speisung des Kessels einzuwirken. Das Ventil 18 in ``cler Druckleitung 17 der Speisepumpe 16 ist geöffnet. Die Speisung erfolgt in üblicher :.Weise entsprechend dem Wasserstand in der ' Kesseltrommel, und zwar, indem entweder der Heizer das Speiseventil entsprechend dem Wasserstand bedient oder aber unter Vermittlung eines selbsttätigen, z. B. schwimmergesteuerten Speisereglers.When drilling, the control lever 22 is uncoupled from the main control lift 17. The master drill can therefore change the control of the machine without having to switch to the supply of the boiler. The valve 18 in the pressure line 17 of the feed pump 16 is open. The supply takes place in the usual: .Wise according to the water level in the 'boiler drum, namely by either the heater opening the feed valve accordingly the water level served or with the mediation of an automatic, z. B. float-controlled Feed regulator.

Für das Gestängeziehen wird der Hebel 22 mit dem Hauptsteuerhebel7 gekuppelt. Wird der Steuerhebel 7 entsprechend ausgelegt, so wird das Ventil 18 in der Speiseleitung 17 geschlossen. Die Speisung setzt jetzt aus. Durch den Auspuffdampf der Maschine wird die Feuerung des Kessels stark angefacht und der erforderliche Dampf aus dem Speiseraum .des Kessels entwickelt. Ist das Ziehen beendet, so stellt der Bohrmeister die Maschine ab. Dabei wird das Ventil 18 in der Speiseleitung 17 geöffnet und die Speisung wieder freigegeben. Gleichzeitig wird auch das Ventil 2 i in der Hilfsdampfleitu.ng 2o, das vorher ,geschlossen worden war, geöffnet. Der von der Hilfsdampfleitung mit vermindertem Druck zur Auspuffleitung 14. gelangende Dampf erzeugt dann im Bläser die zur Feueranfachung erforderliche Blaswirkung.For the rod pulling, the lever 22 is connected to the main control lever 7 coupled. If the control lever 7 is designed accordingly, the valve 18 becomes in the feed line 17 closed. The feed now stops. Through the exhaust fumes the machine, the firing of the boiler is greatly fanned and the required Steam developed from the dining area of the boiler. When the pulling is finished, so sets the drill master turns off the machine. The valve 18 in the feed line 17 opened and the supply enabled again. At the same time, the valve is also 2 i in the auxiliary steam line 2o, which had previously been closed, opened. The one coming from the auxiliary steam line to the exhaust line 14 at reduced pressure Steam then generates the blowing effect required to foment the fire in the blower.

Beim Senken des Gestänges ist der Steuerhebel 22 vom Hauptsteuerhebel ; entkuppelt. Zum Senken wird nicht viel Dampf verbraucht, so daß ,es nicht notwendig ist, während dieser Zeit die Speisung des Kessels abzusperren.When lowering the boom, the control lever 22 is from the main control lever ; uncoupled. Not much steam is used to lower it, so it is not necessary is to shut off the boiler supply during this time.

Sollte der Speiseraum der Kesseltrommel für die Dampfentwicklung beim Gestängeziehen zu klein sein, so kann in bekannter Weise ein Speiseraumspeicher angeordnet werden.Should the dining area of the boiler drum for the development of steam If the rods are too small, a dining room storage system can be used in a known manner to be ordered.

Der Dampfbläser 'könnte, wie das bei Lokomotiven üblich ist, als Ring ausgebildet sein, der die Auspuffdüse umschließt. Unter Umständen ist es erforderlich, die Hilfsleitung nicht in die Auspuffleitung einmünden zu lassen, sondern sie gesondert zum Bläser zu führen.The steam blower could, as is usual with locomotives, as a ring be formed which encloses the exhaust nozzle. It may be necessary to not to let the auxiliary line open into the exhaust line, but separate it to lead to the wind player.

Arbeitet die Anlage mit Kondensation und künstlicher Zugerzeugung, so fallen die Auspuffleitung 12, 14 und die Hilfsdampfleitung 20 für den Bläser mit dem vom Bohrtisch aus @einstellbaren Absperrventil fort. Statt dessen ist eine Vorrichtung vorzusehen, mittels deren vom Bohrtisch aus die Leistung eines zur künstlichen Zugerzeugung dienenden Saugzuggebläses verändert werden kann.Does the system work with condensation and artificial draft generation, so fall the exhaust pipe 12, 14 and the auxiliary steam pipe 20 for the fan continue with the shut-off valve @ adjustable from the drilling table. Instead, there is one Provide device by means of which the drilling table from the performance of an artificial Induced draft fan serving draft generation can be changed.

In der gezeichneten Anlage ist die Steuerung der verschiedenen Ventile durch Gestänge dargestellt. Die Übertragung der Bewegung vom Führerstand kann auch mittelbar erfolgen, und zwar in bekannter Weise mit Hilfe eines Servomotors. durch Druckluft, Druckwasser, Drucköl o. dgl., um nicht zu lange Gestänge mit ihrem großen toten Gang in Kauf nehmen zu müssen.In the drawing system is the control of the various valves represented by linkage. The transmission of motion from the driver's cab can also be done indirectly, in a known manner with the aid of a servo motor. by compressed air, pressurized water, pressurized oil or the like, so as not to have too long a linkage with your having to put up with a big dead gear.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam power plant for deep drilling operations, thereby characterized in that a control device is provided on the drilling table by means of their when designing the control of the machine for the purpose of increasing the performance Pulling the rods shut off the Spieisung of the boiler and after completion of the Pulling process is started again when the machine is shut down, so that only in the breaks between two pulling processes. z. Steam power plant according to claim i with exhaust mode, characterized by a device for starting a artificial fencing in the breaks between the drawing processes, which also depending on the operation of the control of the machine. 3. Steam power plant according to claim i with artificial draft generation by an induced draft fan, characterized by means of a device that is dependent on the operation of the machine control system in order to To increase the power of the induced draft during the drawing process and during the breaks set so that the amount of heat generated by the furnace is sufficient to supply the Bring feed water to evaporation temperature and the steam pressure to full Increase height.