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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Bohranlagen zum Bohren von Bohrlöchern wie
Erdölbohrungen
und Gasbohrungen können
entweder in einer Meeresumgebung oder an Land benutzt werden, wo
sie durch spezifisch ausgeführte Lastfahrzeuge
transportierbar sind. Wenn sich Bohranlagen nächst einer Erdölbohrung
in Stellung befinden, werden Rohraufsteller benutzt, um ein Rohr
von einer Rohrlagerumgebung, kennzeichnenderweise einem waagerechten
Rohrträger
oder einer Karrusselrohrträgerdrehplatte
in eine Stellung über
der Bohrung zu bewegen, wo es dann durch herkömmliche Mittel in das Bohrloch
hinab gelenkt wird. Der Vorgang wird umgekehrt, wenn ein Rohr aus
dem Bohrloch entfernt wird.
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STAND DER TECHNIK
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Das Patent Nr. 4,951,759 an Richardson
offenbart einen Ladearm, der schwenkt, sich dreht und sich erweitert,
um die Stellung einer Rohrlänge
handzuhaben. Das Patent beinhaltet auch ein Mittel, um den Ladearm
um eine parallel zum Mast verlaufende Achse zu drehen, um das Rohr
von der Außenseite des
Masts zur Innenseite zu versetzen, und stellt einen hydraulischen
Zylinder bereit, der die Stellung des Ladearms senkrecht einstellt,
um das Rohr vom Bohrstrang anzuheben oder darauf herabzulassen. Das
Patent offenbart jedoch kein Stützrad
mit angebrachtem Rohrhandhabungssystem, das am Mast hinauf und hinab
laufen kann und sich um eine quer zum Mast verlaufende Achse drehen
kann, um ein Rohr sowohl in waagerechten Rohrträgern als auch auf einer Karrusselträgerdrehplatte
unterzubringen. Es gibt weder eine Drehung des Handhabungsarms, um
ihn richtig mit einem Karrusselrohrträger oder einem waagerechten
Träger
auszurichten, noch jedweden Grifferweiterungszylinder, der gestattet,
daß der Griffmechanismus
erweitert wird und Rohre, die sich in einer Entfernung vom Mast
befinden, erreicht, noch einen oberen Handhabungsarmausziehzylinder,
der die Handhabung von Ständern
von unterschiedlichen Rohrlängen
gestattet, noch jedwede obere und untere stabilisierende Schwenkpunkte
für die
präzise
Positionierung zur Bohrlochmitte.
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Das Patent Nr. 4,547,109 an Young
u. a. offenbart ein Rohrhandhabungssystem, das insbesondere für eine schrägliegende
Bohranlage geeignet ist. In diesem System ist der Bohranlagenrahmen
aus der Waagerechten in eine mehr senkrechte Stellung verschiebbar.
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Callegari u. a., Patent Nr. 4,077,525,
offenbaren eine Rohrhandhabungsvorrichtung, die insbesondere dazu
geeignet ist, die Lagerung und die Entfernung von Rohren von einer
Fingerbühne
handzuhaben. Der Rohrhandhabungsarm ist erweiterbar und kann sich
erweitern oder einziehen, um ein Rohr zwischen dem Bohrungskopf
und dem Rohrträger
zu bewegen. Die Greifhand kann sich am Ende des Arms drehen, um
das Rohr am Ende der Vertiefungen in der Fingerbühne anzuordnen. Die Greifhand ist
auch an einem erweiterbaren Arm fixiert, der um den festen Handhabungsarm
drehbar ist, um es der Rohrhandhabungsvorrichtung zu gestatten,
ein Rohr an den entferntesten Stellen in der Fingerbühne anzuordnen
oder davon aufzunehmen.
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Howard, Patent Nr. 3,978,993, offenbart
eine Rohraufstellervorrichtung, die zu einer Bohrungsbohranlage
mit einem senkrechten Stützaufbau
und einem Rohrträger
im Stützaufbau
paßt.
Der Rohrträger
beinhaltet eine Fingerbühne
und ein unteres Trägerelement.
Obere und untere Aufstellermittel sind bereitgestellt, um das Rohr
zwischen dem Rohrträger und
der Mitte des Stützaufbaus
zu bewegen. Aufstellergreifköpfe
werden in röhrenförmigen Führungen getragen,
um eine Bewegung in die bzw. aus der Mastfingerbühne zu gestatten. Dieses Patent
offenbart jedoch kein Mittel zum Bewegen des Rohrs von senkrechten
oder waagerechten Trägern
und stellt weder einen sich drehenden Stützradaufbau noch eine Offenbarung
oder ein Mittel für
die senkrechte Verschiebung der gesamten Rohrhandhabungsvorrichtung
zur Unterbringung von Rohren mit wechselnden Größen bereit.
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Das Patent Nr. 3,506,075 an Attebo
offenbart ein Rohrgreifarmsystem, das dazu geeignet ist, ein Rohr
aus einem Lager an der Innenseite des Masts zu einer mit dem Bohrstrang
gleichachsigen äußeren Position
zu bewegen. Das Rohrgreifarmsystem beinhaltet einen inneren Arm,
der für
eine Drehbewegung in bezug auf den Mast angeschlossen ist, und einen äußeren Arm,
der für
eine Drehbewegung in bezug auf den inneren Arm angeschlossen ist.
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Wilson, Patent Nr. 3,312,294, offenbart
eine Rohrhandhabungsvorrichtung zum Aufnehmen einer Rohrlänge vom
Rohr in der Bohrung oder zum Hinzufügen zu diesem Rohr. Es wird
keine Vorrichtung offenbart, worin ein sich senkrecht fortbewegendes Stützrad bereitgestellt
wird.
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Das US-Patent Nr. 4,718,805 offenbart
eine Rohrhandhabungsvorrichtung zur Anbringung an einem Bohrturm.
Die Vorrichtung weist einen einzelnen Handhabungsarm auf, der einen
Rohrgreifmechanismus aufweist. welcher dazu ausgeführt ist,
ein Rohr an einer einzelnen Stelle entlang seiner Länge zu ergreifen.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine Rohraufstellervorrichtung zum Handhaben von Rohren gemäß Anspruch
1 bereit. Der Rohraufstelleraufbau der vorliegenden Erfindung ist
auch dazu ausgeführt, durch
die Verwendung von Stabilisatoren, die den Handhabungsarmaufbau
stützen,
wenn er sich zum Zeitpunkt des Ergreifens oder Haltens eines Rohrs
in einer senkrechten Stellung zur Bewegung zu einem oder von einem
Bohrloch in einer um neunzig Grad gedrehten Stellung befindet, aus
leichteren strukturellen Materialien aufgebaut zu werden.
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Der Rohraufstelleraufbau beinhaltet
einen Plattform-und-Mast-Aufbau, der einen Stützradaufbau zur senkrechten
gleitbaren Bewegung entlang einer Seite des Masts und an der Fläche der
Beine des Masts unterbringt. Schienen, die am Mast angeordnet sind,
wirken mit einem Kufenaufbau am Stützradaufbau zusammen, um es
dem Stützradaufbau, der
die Kufe benutzt, zu gestatten, durch Gleitabnutzungskissen entlang
der durch die Schienen gebildeten Bahn zu gleiten. Das Stützrad kann
entlang des Masts senkrecht bis zu dem Ausmaß angehoben werden, das nötig ist.
um das Rohr aus einer waagerechten Stellung oder aus einer senkrechten
Stellung zum Bohrloch hinauf anzuheben.
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Der Handhabungsarmaufbau weist schwenkbar
angeschlossene Ausleger mit einem oberen Handhabungsarm auf, und
ein Paar von quer angeordneten unteren Handhabungsarmen ist fähig, durch
Erweitern des oberen Handhabungsarms zur Steuerung des Raums zwischen
den unteren Handhabungsarmen verschiedenste Rohrlängen unterzubringen.
Der gesamte Handhabungsarmaufbau ist durch Befestigung an einem
Drehkopf, der sich um eine am Stützradaufbau
fixierte Welle dreht, drehbar am Stützradaufbau angebracht und
bewegt sich senkrecht damit.
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Der Handhabungsarmaufbau stellt sowohl die
schwenkbare Bewegung als auch die Erweiterung der unteren Handhabungsarme
und zugehörigen
Griffe bereit, um das Rohr während
seiner Bewegung zum oder vom Bohrloch zu ergreifen und zu halten.
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Die Stabilisatoren sind am Handhabungsarmaufbau
angeordnet und gestatten, daß das
Gewicht des Handhabungsarmaufbaus auf einer Halterung ruht, die
sich außerhalb
des Masts und der Rohrhandhabungsvorrichtung befindet, aber auf
der Plattform getragen wird. Diese äußere Stützfähigkeit nimmt das Gewicht von
den Auslegern und vom Drehkopf und gestattet daher, daß beim Aufbau
des Rohraufstelleraufbaus ein strukturelles Material mit geringerem
Gewicht verwendet wird.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung von Stabilisatoren, die gestatten, daß das Gewicht
des Handhabungsarmaufbaus an einem Punkt getragen wird, der räumlich von
der Rohrhandhabungsvorrichtung getrennt ist, um das strukturelle
Gewicht des gesamten Aufbaus auf ein Mindestmaß zu bringen, um einen leichten
Transport zu gestatten.
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DIE ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine teilweise abgebrochene seitliche Aufrißansicht des Rohraufstelleraufbaus
der vorliegenden Erfindung einschließlich des Masts und der einstellbaren
Trageplattform für
den Mast wie auch der unteren Handhabungsarme, die in einer senkrecht
abwärts
gerichteten Stellung zum Handhaben von Rohren in einem waagerechten
Rohrträger gezeigt
sind.
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2 ist
eine teilweise abgebrochene und teilweise gestrichelte seitliche
Aufrißansicht,
die den erweiterbaren oberen Handhabungsarm zum Unterbringen wechselnder
Rohrgrößen und
den Handhabungsarmaufbau in einer um neunzig Grad gedrehten Stellung
zum Kontakt mit Rohren in einem senkrechten Rohrträger oder
einer Karrusselträgerdrehplatte
veranschaulicht.
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3 ist
eine teilweise abgebrochene seitliche Aufrißansicht des senkrecht entlang
des Masts beweglichen Stützradaufbaus.
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4 ist
eine teilweise abgebrochene seitliche Aufrißansicht des Masts, des Stützradaufbaus, der
Handhabungsarme und des Griffmechanismus zum Ergreifen von Rohren
aus dem gezeigten waagerechten Rohrträger.
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5 ist
eine teilweise abgebrochene Flachansicht der Rohrhandhabungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung einschließlich der gestrichelt dargestellten
vielfachen Bewegungsfähigkeiten
des Handhabungsarms und seiner Bewegung zur gezeigten Karrusselträgerdrehplatte.
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6 ist
eine der Ansicht von 5 ähnliche Ansicht,
die den Handhabungsarm zeigt, der ein Rohr aus der Karrusselträgerdrehplatte
ergriffen hat und es zur gezeigten Bohrungsmitte bewegt.
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7 ist
eine teilweise abgebrochene Querschnittsansicht, die die U-Form
des um die Bohrungsmitte angeordneten Masts und die Gleitkufe des
Stützradaufbaus
zeigt.
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8 ist
eine vergrößerte Ansicht
der unteren rechten Seite der Ansicht von 7, die die reibungslosen Gleitabnutzungskissen
veranschaulicht, die es dem Stützradaufbau
gestatten, senkrecht entlang des Masts zu gleiten.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Der Rohraufstelleraufbau
im Allgemeinen
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Der im Allgemeinen über alle
Figuren hinweg mit 10 gezeigte bevorzugte Rohraufstelleraufbau setzt
sich im Wesentlichen aus vier Hauptelementen zusammen, dem Plattform-und-Mast-Aufbau
A, dem Stützradaufbau
B, dem Handhabungsarmaufbau C und den Stabilisatoren D.
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Plattform-und-Mast-Aufbau
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Wie am besten in 1 und 2 der
Zeichnungen gezeigt ist, setzt sich der Plattform-und-Mast-Aufbau
A aus einem erweiterbaren Plattformaufbau 12 zusammen,
der, falls gewünscht, auf
einem nicht dargestellten Lastfahrzeug transportierbar sein kann
oder, falls gewünscht,
in einer Meeresumgebung verwendet werden kann. Die folgende Beschreibung
ist auf die Verwendung für
eine Gas- oder Erdölbohrung
an Land beschränkt.
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Der Plattformaufbau 12 ist
herkömmlich
und weist eine Basis 14 auf, an der eine senkrechte Stütze 16 angeordnet
ist, die erweiterbare Arme 18 aufweist, um den erweiterbaren
Plattformaufbau 12 und die waagerechte Plattform 20 anzuheben
und abzusenken. Ein waagerechter Rohrträger R wird wie in 1 und 4 veranschaulicht an seinen Enden durch Stützen 22, 22 getragen,
um mehrere Rohre P zu halten.
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Geeignete Arme 24, 26 werden
benutzt, um die Erweiterbarkeit der Plattform 20 bereitzustellen, wenn
sie von der Basis 14 angehoben oder abgesenkt wird. An
der Plattform 20 befestigt ist der Mast 28, der
durch nicht gezeigte Mittel in jedweder herkömmlichen Art kippbar sein kann.
Der Mast 28 kann ein herkömmlicher Mast sein, der ebenfalls
nicht dargestellte geeignete Zugwerke aufweisen kann. Der Mast kann
sich aus mehreren Abschnitten zusammensetzen, die wie gewünscht senkrecht über der Plattform 20 angehoben
und abgesenkt werden können.
Der Mast ist nächst
dem Bohrloch angeordnet, das am besten in 5 und 6 mit
W gezeigt ist.
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Der Mast 28 weist einen
U-förmigen
Querschnitt auf, wie am besten in 7 gezeigt
ist, und setzt sich aus zwei Paaren von Säulen oder Beinen, einem vorderen
Paar 30, 30 und einem hinteren Paar 31, 31 zusammen,
die hohl sein können,
wie in 8 gezeigt ist.
Waage rechte Querelemente 32 und diagonale Querelemente 34 befestigen
die Beine aneinander, um den Mast 28 in der herkömmlichen
Weise zu bilden.
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Der Stützradaufbau
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Eines der einzigartigen Merkmale
der vorliegenden Erfindung ist der Stützradaufbau B, der in jeder
der 1 bis 8 veranschaulicht ist. Der
Stützradaufbau
B setzt sich aus einem Paar von waagerechten Stäben 36 und 38 zusammen,
die räumlich
voneinander getrennt sind und durch mehrere Senkrechtelemente 40 aneinander
befestigt sind, die zusammen einen Stahlrahmen bilden, der ein starres
Stützrad 42 bildet.
Der Stützradaufbau B ist
ausgeführt, um
in einer Weise zu funktionieren, die den Stützradaufbau befähigt, senkrecht
entlang einer Seite oder Fläche
des Masts 28 nächst
den Beinen 30, 30 zu gleiten.
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Die einzigartige Gleitfähigkeit
des Stützradaufbaus
B wird durch ein Paar von einander gegenüberliegenden Winkeln oder Schienen 44, 44 erreicht, die
eine Bahn 45 bilden, welche am besten in 7 und 8 gezeigt
ist, aber auch in 5 und 6 sichtbar ist. Aus Bequemlichkeit
sind die Schienen 44 in 1 bis 4 nicht gezeigt, um den sonstigen
Aufbau nicht unverständlich
zu machen.
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Ein Kufenaufbau 46, 46,
der durch längliche Winkeleisen
gebildet wird, die den Schienen 44 zusammenwirkend gegenüberliegen,
gleitet in der Bahn 45, die durch die Schienen 44 gebildet
wird, den Mast entlang. Die Kufe 46 ist passend, wie etwa durch
Schraubenbefestigungen 48, an den waagerechten Stangen 36, 38 des
Stützrads 42 befestigt. Wie
am besten in 8 gezeigt
ist, sind die Kufe 46 und die waagerechten Stangen 36, 38 wie
mit 49 gezeigt durch Gleitabnutzungskissen 50, 50 an
jeder Seite von Beinen 51 jeder der Schienen 44, 44 räumlich voneinander
getrennt. Diese Gleitabnutzungskissen können aus jedwedem reibungslosen
Material wie etwa Nylon, Teflon o. ä. hergestellt sein. es ist
nur wichtig, daß die
gegenüberliegenden
Metalloberflächen
der Winkel und der Schiene vor einem abnutzungserzeugenden Gleitkontakt
bewahrt werden.
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Der Stützradaufbau B wird durch das
Zusammenwirken der Kufe 46 und der Schienen 44 durch einen
am besten in 1, 2 und 4 gezeigten Kufenzylinder 52,
der an einem Ende 54 an der waagerechten Stange 36 und
am anderen Ende 56 an einem fernen Querelement 32,
das einen Teil des Masts 28 bildet, befestigt ist, den
Mast 28 entlang bewegt. Der Kufenzylinder 52 ist
vorzugsweise ein hydraulischer Druckkolben, ob- wohl er jedweder
Luftzylinder sein kann, der im Wesentlichen die gleiche Steuerung
der senkrechten Bewegung des Stützradaufbaus 42 ausführen wird.
Es ist auch möglich,
daß herkömmliche Zugwerke
verwendet werden könnten,
um das Stützrad
entlang des Masts 28 anzuheben und abzusenken.
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Eine starre Welle 58 mit
einem wesentlichen Durchmesser, vorzugsweise zumindest zwei und
bis zu fünf
Fuß oder
mehr, an der ein Drehkopf 60 mit geeigneten inneren Drehlagern 61 drehbar
befestigt ist, ist quer zwischen zumindest einem Paar von Senkrechtelementen 40 befestigt.
Der Drehkopf 60 weist eine Durchbohrung auf, um die waagerechte
Welle 58 unterzubringen, und ist, wie am besten in 3, 5 und 6 gezeigt
ist, mit einem Paar von länglichen
Ohren 62, 62 versehen, die sich in räumlich voneinander getrennten
parallelen Ebenen von jeder Seite auswärts und im Wesentlichen parallel
zur Achse des Drehkopfs 60 erstrecken. Jedes Ohr 62 erstreckt
sich auch axial vorwärts über den
Umfang des Drehkopfs 60 hinaus, wie mit 64 gezeigt
ist.
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Der Drehkopf wird durch einen Drehzylinder 66,
der sich im Wesentlichen parallel zur langen Achse des Masts erstreckt
und an der Außenseite
des Masts angeordnet ist, gedreht. Der Drehzylinder 66 ist
an einer Zwischenposition seiner Ausdehnung passend an der waagerechten
Stange 36 befestigt, wie mit 68 gezeigt ist, und
an einem anderen Ende an einem Abschnitt des Ohrs 62 befestigt,
wie mit 70 gezeigt ist, die alle am besten in 3 und 4 der Zeichnungen dargestellt sind. Der
Drehzylinder 66 ist dem Kufenzylinder 52 darin ähnlich,
daß er
ein hydraulischer Zylinder oder ein Luftzylinder sein kann, doch seine
Tätigkeit
ist es, durch das Ausdehnen und Zurückziehen des Drehzylinders
das Drehmoment zum Drehen des Stützradaufbaus
B um die Achse der Welle 58 bereitzustellen. Das Ende 70 des
Drehzylinders 66 ist schwenkbar am Ohr 62 angebracht,
woraus folgt, daß sich
der Körper
des Zylinders 66 wie durch die Schwenkverbindung zwischen
dem Ende 70 des Drehzylinders und dem Ohr 62 erforderlich
innerhalb der sicheren Begrenzungen bei 68 bewegen kann,
wenn sich der Drehzylinder 66 ausdehnt.
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Der Handhabungsarmaufbau
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Der Handhabungsarmaufbau C ist am
besten in 1, 2, 4, 5 und 6 gezeigt und ist dazu ausgeführt, vom
Stützradaufbau
B tätig
zu werden und sich damit senkrecht zu bewegen, wenn sich der Stützradaufbau
entlang des Masts bewegt, und sich drehbar zu bewegen, wenn sich
der Drehkopf 60 innerhalb des Stützradaufbaus um die Welle 58 dreht. Der
Handhabungsarmaufbau ist fähig,
sich wie in 5 und 6 gezeigt zum Bohrloch W
und davon weg zu bewegen, wie in 4 gezeigt
zum waagerechten Rohrträger
R und davon weg zu bewegen, wie in 1, 5 und 6 gezeigt zur Karrusselrohrträgerdrehplatte
T und davon weg zu bewegen, oder jedwede andere Bewegung zum Bohrloch
W und davon weg auszuführen,
die kennzeichnenderweise innerhalb oder in nächster Nähe des Masts erfolgt.
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Um die Vielfalt von Bewegungen auszuführen, die
nötig sind,
um nicht nur ein Rohr P vom waagerechten Rohrträger R zu ergreifen, ist der
Rohraufsteller der vorliegenden Erfindung auch fähig, ein Rohr P von der senkrechten
Karrusselrohrträgerdrehplatte
T zu wählen
und zu ergreifen. Um diese Bewegungen zu erreichen, ist eine hochentwickelte Anordnung
am Drehkopf 60 angebracht.
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Wie besonders in 1 bis 4 am
besten gezeigt ist, erstreckt sich ein Paar von räumlich getrennten
Auslegern 72, 72 vom Drehkopf 60 auswärts und zu
einer Seite des restlichen Abschnitts des Masts, wie am besten in 4 gezeigt ist. Dabei handelt
es sich um die Hauptausleger, die den gesamten Handhabungsarmaufbau
um den Drehkopf 60 schwenken. An einem Ende sind die Ausleger 72, 72 durch
eine Schwenkanordnung an einer Welle 74 an ihren jeweiligen
Ohren 62, 62 befestigt, und am anderen Ende ist
der Hauptausleger schwenkend mit einem oberen Handhabungsarm 77 verbunden.
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Der obere Handhabungsarm 77 ist
bei 77a schwenkend mit den Enden der Hauptausleger 72, 72 verbunden.
Der röhrenförmige Aufbau
des oberen Handhabungsarms 77 gestattet, daß eine wichtige Funktion
stattfindet. Wie in 1 und 3 gezeigt ist der obere Handhabungsarm 77 erweiterbar,
was wünschenswert
ist, um wechselnde Größen von Rohren
P unterzubringen. Die längliche äußere Röhre 77b bildet
den stationären
Abschnitt des erweiterbaren oberen Handhabungsarms 77.
Innerhalb der länglichen äußeren Röhre 77b ist
eine zweite oder innere Röhre 77c angeordnet,
die in Achsenrichtung in bezug auf die konzentrische längliche äußere Röhre 77b stationär ist. Eine
erweiterbare Röhre 77d,
die vorzugsweise den gleichen Innen- und Außendurchmesser wie die längliche
Röhre 77b aufweist,
ist ausziehbar entlang der inneren Röhre 77c beweglich. Ein
Ausziehzylinder 77e für
den oberen Handhabungsarm ist an einem Ende 77f an der
inneren Röhre
und am andere Ende 77g am Ende der erweiterbaren Röhre 77d fern
von der länglichen
Röhre 77b befestigt,
um den oberen Handhabungsarm 77 und somit die Rohrhandhabungsfähigkeit
zur Unterbringung verschiedenster Längen von Rohren P zu erweitern. Das
Ausmaß dieser
Bewegungsfähigkeit
ist am besten durch die gestrichelten Linien von 2 gezeigt. Rohre P oder andere Röhren mit
einer Länge
von dreißig
Fuß bis
zu fünfundvierzig
Fuß oder
mehr können
zur Bewegung vom oder zum waagerechten Rohrträger R von 1 und 2 oder
von der oder zur Karrusselrohrträgerdrehplatte
T von 5 und 6 richtig ergriffen, gestützt und
kontrolliert werden.
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Die Enden 77h, 77i der
länglichen
Röhre 77b und
der erweiterbaren Röhre 77d sind
mit den unteren Handhabungsarmen 78, 78 verbunden.
Wie am besten in 4 gezeigt
sind diese Handhabungsarme durch Grifferweiterungszylinder 80, 80 die
an jedem der unteren Handhabungsarme 78, 78 angebracht
sind, ausziehbar in mehrere Abschnitte 78a, 78b usw.
erweiterbar. Wie ebenfalls am besten in 4 gezeigt, ist der Grifferweiterungszylinder
an einem Ende am unteren Handhabungsarm 78 und am anderen
Ende am einen oder anderen der ausziehbar angeordneten unteren Handhabungsarme 78a, 78b usw.
befestigt. Am Ende jedes der untersten erweiterbaren unteren Handhabungsarme 78b befindet sich
eine Backe 82, die einen Griff 84 zum Ergreifen des
Rohrs bildet. Die Tätigkeit
der Backen ist herkömmlich,
und sie können
durch jedweden geeigneten Mechanismus zum Ergreifen des Rohrs P
geöffnet
und geschlossen werden.
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Um die unteren Handhabungsarme 78, 78 gelenkig
um die Hauptausleger 72, 72 zu gliedern, wird
ein Schwenkarmzylinder 86 benutzt, um den unteren Handhabungsarm 78 um
die gelenkigen Verbindungen 77a, 77a zu schwenken.
Der Schwenkarmzylinder ist an einem Ende 88 schwenkbar
an einem Ohr 90 befestigt, das an einem in 4 gezeigten Kragen 92 befestigt
ist, welcher den unteren Handhabungsarm 78 umgibt. Am anderen
Ende des Schwenkarmzylinders ist bei 94 eine Schwenkverbindung
hergestellt, indem ein Auge 96 am oberen Ende des Hauptauslegers 72 befestigt
ist, wie am besten in 5 und 6 gezeigt ist.
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Hauptauslegerzylinder 98, 98 sind
bei 100 schwenkbar an Ohren 102, 102 befestigt,
die der Anordnung der Ohren 62, 62 gegenüberliegend
am Drehkopf 60 befestigt sind. Die Kolbenenden 104, 104 der
Hauptauslegerzylinder sind bei 106, 106 schwenkbar
an Ohren 108, 108 befestigt, die von den Oberflächen 110, 110 der
Hauptausleger 72, 72 vorspringen.
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Die Stabilisatoren
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Stabilisierungsmittel 112 und 114,
die von jedem der unteren Handhabungsarme 78, 78 in
eine Richtung vorspringen, die parallel zum oberen Handhabungsarm 77 und
davon weg verläuft,
sind an jedem der unteren Handhabungsarme 78, 78 fern
von ihren Arbeitsenden befestigt. Der Stabilisator 112 ist der
wichtigste und nützlichste
der Stabilisatoren und weist, wie aus 1 erkennbar
ist, hauptsächlich
die Form eines kurzen Stabs oder einer Stange mit einem spitzen
Ende 116 auf. Das betriebliche Ende 116 des Stabilisators 112 ist
ausgeführt,
um in einer ergänzenden
Halterung 118, die in jedweder herkömmlichen Weise an der Plattform 20 befestigt
ist, aufgenommen zu werden. Am gegenüberliegenden Ende des oberen
Handhabungsarms 77 und am anderen unteren Handhabungsarm 78 angeordnet
befindet sich der Stabilisator 114, der, wie in 1 und 2 gezeigt ebenfalls bei 120 spitz,
aber viel länger
ist, da er sich parallel zur Achse des oberen Handhabungsarms 77 erstreckt.
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Am oberen Ende des Masts 28 ist
die geeignete Halterung 122 bei 124 als waagerecht
vom Mast 28 vorspringend gezeigt. Die Halterung 122 beinhaltet
eine nicht gezeigte Öffnung,
um den länglichen Stabilisator 122 wie
in der gestrichelten Erweiterung des oberen Handhabungsarms 77 in 2 gezeigt aufzunehmen.
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Die Stabilisatoren 112 und 114 wirken
getrennt und unabhängig,
um die Bewegung des Handhabungsarmaufbaus C zu stabilisieren und
zu kontrollieren, wenn dieser in einem Bogen von neunzig Grad aus
der in 1 gezeigten Stellung
in die in 2 gezeigte
Stellung gedreht wird. Jeder der Stabilisatoren 112 und 114 wirkt
unterschiedlich und muß nicht
zusammen oder zu einer jedweden gewissen zeit aktiv sein.
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Wie insbesondere in 2 gezeigt gestattet die Tätigkeit
des Stabilisators 112 zusammen mit seinem Kontakt in der
Halterung 118, daß der
Handhabungsarmaufbau C ein Rohr P ergreift, während ein wesentlicher Teil
des Gewichts, das andernfalls am Drehkopf 60 und an der
Welle 58 getragen würde, nun
wie in 2 gezeigt an
der Halterung 118 getragen wird. Dadurch wird das bedeutende
Gewicht des Rohrs R, das andernfalls ein sehr wesentliches
Drehmoment auf den Drehkopf 60 und die Welle 58 erzeugt
hätte,
nun durch die Halterung 118 gehalten. Dadurch können die
Bewegungen der unteren Handhabungsarme 78, 78 durchgeführt werden,
um das Rohr P aus einer senkrechten Stellung in der Karrusselrohrträgerdrehplatte
T wie in 5 gezeigt zu
ergreifen und wie in 6 gezeigt
zum Bohrloch W zu bewegen. Der besondere Vorteil der Benutzung der Halterung 118 ist,
daß das
Gewicht der haltenden Elemente, die den Drehkopf 60, die
Ausleger 72, 72 und alle anderen Elemente bilden,
mit dem verringerten Drehmoment, das zum Handhabungsarmaufbau C
gerichtet ist, wesentlich verringert werden kann. Die geringeren
Stärkeanforderungen
für derartige Elemente
machen die gesamte Bohranlage leichter transportierbar und wirtschaftlicher
herstellbar.
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Die Tätigkeit des Stabilisators 114 und
seiner Zusammenwirkung mit der Halterung 122 ist einfach, eine
jedwede Schwingbewegung zu kontrollieren und zu beschränken, die
nach der wesentlichen Erweiterung des oberen Handhabungsarms 77,
wie sie vorkommen kann, falls es nötig ist, daß der Handhabungsarmaufbau
eine wesentlich längere
Rohrlänge als
die schematisch in 1 und 2 gezeigte unterbringt, auftreten
kann. In einem solchen Fall kontrolliert der Stabilisator 114 mit
seinem Eintreten in die Öffnung
in der Halterung 122 die seitwärts gerichtete Bewegung des
von der Halterung 118 entfernten Handhabungsarms 78,
um jedwede Schwingbewegung zu verhindern.
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Im Betrieb ist der Rohraufstelleraufbau
der vorliegenden Erfindung fähig,
eine Vielzahl von Rohrlängen
von dreißig
Fuß bis
zu fünfundvierzig
Fuß und mehr
wie auch jedwede andere Röhren,
die passend für
Erdölbohrungsvorgänge verwendet
werden können,
handzuhaben. Die Ausführung
des Rohraufstelleraufbaus ermöglicht
es ihm, von einem wie in 1 gezeigten
waagerechten Rohrträger
R oder von der wie in 2, 5 und 6 gezeigten Karrusselträgerdrehplatte
R tätig
zu werden.
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Der Stützradaufbau B wird durch den
Kufenzylinder 52 passend am Mast 28 positioniert,
ob nun der Rohraufstelleraufbau das Rohr R vom Träger R oder
von der Karrusselträgerdrehplatte T aufnimmt. Beim
in 1 gezeigten Fall
wird der Kufenzylinder erweitert, um den Stützradaufbau an seinen niedrigen
Punkt am Mast 28 zu bringen, wobei der Drehzylinder 66 auf
den Drehkopf wirkt, um den Stützradaufbau
um die Welle 58 zu drehen, um dem Rohr P auf dem
Rohrträger R direkt
gegenüber
zu stehen.
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Falls das Rohr P von einer
zufälligen
Länge ist,
kann der Abstand zwischen den unteren Armen 78, 78 durch
Betreiben des Ausziehzylinders 77e für den oberen Handhabungsarm
und Verändern
des Zwischenraums zwischen dem oberen Handhabungsarm 77 und
dem unteren Handhabungsarm 78 eingestellt werden, was die
genaue Positionierung des Rohrs P im Arm für den richtigen Austritt zur
und von der Bohrungsmitte W gestattet. Wenn der richtige Zwischenraum
der unteren Handhabungsarme gemäß der Länge des
Rohrs P erreicht wurde und der Winkel der unteren Handhabungsarme 78, 78 in bezug
auf den Hauptausleger 72 durch den Betrieb des Schwenkarmzylinders 78 erreicht
wurde, können die
unteren Handhabungsarme 78, 78 durch die Grifferweiterungszylinder 80 erweitert
werden, so daß die
ausziehbaren Elemente 78a und 78b zu den Rohren P hin
erweitert werden können,
wobei Greifbacken 82 betrieben werden können, um ein Rohr P zu ergreifen.
In der in 1 gezeigten
Stellung, in der das Rohr P ergriffen aber nach wie vor waagerecht ist,
wird das Rohr P durch Einziehen der Grifferweiterungszylinder 80 und
des Kufenzylinders 52 angehoben, während der Drehkopf 60 durch
Betätigen
des Drehzylinders 66 um die Welle 58 gedreht wird,
so daß der
gesamten Handhabungsarmaufbau C um neunzig Grad in eine Stellung
gedreht wird, wie sie im Wesentlichen in 2 gezeigt ist. Wenn er sich in der um
neunzig Grad gedrehten Stellung von 2 befindet,
hält der
Handhabungsarmaufbau C das Rohr P im Griff, das sich nun in der
senkrechten Stellung befindet, die der Stellung ähnlich ist, die das Rohr einnehmen
würde,
wenn es aus der Karrusselrohrträgerdrehplatte
T von 2 gezogen worden
wäre.
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Sobald die Drehung des Stützradaufbaus durch
den Betrieb des Drehzylinders 66 vollständig ist, wird der obere Auslegerarm 72 durch
den Betrieb der Zylinder 98 über der Stabilisatorhalterung 118 angeordnet
und können
die Stabilisatoren 112 und 114 in ihre Halterungen 118 und 120 eingesetzt
werden. In der in 2 gezeigten
Stellung befindet sich das Rohr P senkrecht und durch die
Backen 82 des Griffs 84 gut im Griff des Handhabungsarmaufbaus.
Dann muß das
Rohr nur noch zur Mitte des Masts 28, wo sich die Bohrung
W befindet, transportiert werden, während es sich in der senkrechten
Stellung befindet. Um eine solche Stellung zu erreichen, wird der Schwenkarmzylinder 86 zusammengezogen,
um die unteren Handhabungsarme 78, 78 um den oberen Auslegerarm 72 zu
schwenken, um die unteren Handhabungsarme 78, 78 von
einer außerhalb
des Masts 28 gelegenen Stellung in eine Stellung zu bewegen,
die im Wesentlichen innerhalb des Masts eingefügt und direkt über dem
Bohrloch W gelegen ist.
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Ein anderes Merkmal dieser Rohraufstellervorrichtung
ist, daß man
fähig ist,
durch händisches Verändern des
Abstands zwischen den oberen Armen 78, 78 durch
das ausziehbare Zylinderstück 77e Doppelelemente
zu bewegen. Dieses Merkmal wird auch die Handhabung von Doppelelementen
vom Träger
R gestatten.