DE857032C

DE857032C - Tiefbohrgeraet

Info

Publication number: DE857032C
Application number: DEF3582D
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Kiesskalt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1942-12-10
Filing date: 1942-12-10
Publication date: 1952-11-27

Description

Es, wurde gefunden., daß die beiden Hauptaufgaben beim Niederbringen von Sonden, insbesondere für die Erdölförderung, nämlich .die eigentliche Bohrarbeit und die Wegbeförderung des abgebohrten Grundes durch ein einziges, unmittelbar, d,. h. ohne Bohrgestänge angetriebenes drehschwingendes Bohrgerät in Form eines besonderen Löffels ausgeführt werden kann. Durch den Wegfall des Bohrgestänges oder eines viele hundert Meter langen Schlagseils wird nicht nur -eine erhebliche Gewichtsersparnis erreicht, es kann auch das eigentliche Werkzeug sehr rasch angetrieben werden, da es sich nur noch um verhältnismäßig kleine Massen handelt. Über Tage ist nur noch ein Bohrturm oder -krah mit einer Winde mit nur einer Trommel erforderlich. In den meisten Fällen kann auch auf die Spülung verzichtet werden.
Abb. i zeigt in schematischer Darstellung ein Tiefbohrgerät nach der Erfindung in einer Sonde i. Das im wesentlichen dreiteilige rohrförmige Gerät wird beispielsweise durch den elektrischen Taucbmotor 2 über eine drehelastische Kupplung 3 angetrieben. Der Motor selbst und damit das ganz"-, mit ihm verbundene Gerät ist an dem Förderseil .4 aufgehängt, die Stromzuleitung erfolgt durch (las mit dem Seil gemeinsam zu haspelnde Kabel 5. Seil und Kabel können auch in einem Tragkabel vereinigt werden. Der Motor treibt dien angekuppelten Schwingerreger 6 an, der nach Abb. 2 in an sich bekannter Weise als Drehschwinger mit Hilfe unbalanter, rotierender Massen ausgebildet ist. Der Motor stützt sich über die vorzugsweise elastisch ausgebildeten Tragstücke 7 gegen dien Erreger 6 ab. Mit dem Erreger unmittelbar verbunden ist der meist mit einer Bohrkrone 9 @#ersehene Löffel B. Abb. 2 zeigt den Querschnitt durch den mechanischen Erreger 6, der ebenfalls röhrenförmig ausgebildet ist. Über die Motorkupplung wird das Ritzel i i angetrieben. Dieses übersetzt die Drehung der beiden genügend langen, rohrförmig ausgebildeten, gleichsinnig umlaufenden, aber um i8o° phasenverschobenen, unibalanten Rotoren 12 und, 13, die das Gerät zu Drehschwingungen veranlassen. Wenn der Tauchmotor an ein Netz von z. B, 5o Hz angeschlossen ist und somit etwa 2800 Umdrehungen in der Minute macht, so wird man die Übersetzung ungefähr so wählen, daß die Rotoren mit 2000 Umläufen pro Minute rotieren und diese so schwer bzw. so lang machen, daß die Ausschlagweite der Drehschw ingungen, am Umfang gemessen, größenord-n ungsweise 6 bis 15 mm je nach Bohrgrund beträgt. Die Schwingfrequenz liegt also um ein Vielfaches höher als etwa die Schlagzahlen bei Freifallbohnen und selbst beim Schnellschlagbohren und ist vor allem von der Bohrlochtiefe unabhängig, da das Gewicht des Werkzeuges immer das gleiche ist.
Die Arbeitsweise des Gerätes besteht in einem beidseitigen Schneiden der Bohrkrone unter dem Gewicht des Löffels und dies gesamten Antriebs, wobei -das Bohrgut infolge der Eigenart der Bewegungsvorgänge loser Massen unter dem Einfluß rascher Schwingungen in das Innere des Löffels 8 strömt. Diese Be,#vegungsvorgänge, die für das erfindungsgemäße Arbeiten des Gerätes wesentlich sind, können auch an grobem Material, wie Schotter, beispielsweise an jedem Schwingsieb usw., beobachtet werden. Der Löffel selbst ist nach unten beispielsweise durch eine Gitterklappe io abgeschlossen, die sich durch Zurückschlagen in den Löffel hinein öffnet. Ist der Löffel gefüllt, so wird der _Motor abgestellt und das, Gerät über Tag gezogen. Dabei schlägt die Bodenklappe zu. Über Tag wird sie zwecks Entleeiung geöffnet. Durch die rasch hin und her gehende Bewegung hält sich der zylindrische Mantel des Löffels frei, kleiniot sich also nicht, wie es beim Drehbohren leicht vorkommt, fest. Um leichter anziehen zu können, kann es zweckmäßig sein, den Löffelmantel leicht konisch auszuführen und ihm am Umfang einige Schneidlensten aufzusetzen oder aus Hartmetall aufzuschweißen.
Besondere Vorteile bietet das Gerät auch für die Sondierarbeit des Räumens oder Freimachens von zerstörten Sonden, die etwa durch Schotter von oben oder durch Einbruch von grobem Kies verschüttet sind. Hier kommt weniger die Bohrkrone zur Geltung, sondern ganz vorzugsweise die fließenden Eigenschaften von Schüttgut unter dem Einfluß rascher periodischer Schwingungen. Hier sinkt das Werkzeug rasch in den Schotter ein, wobei sich wiederum der Löffel anfüllt. Man kommt dabei auf Größenordnungen von i m je Minute und kann auch ein mehrere hundert Meter tiefes Bohrloch innerhalb weniger Tage räumen. Bei solchen Wiederherstellungsarbeiten hat die Bohrkrone nur einzelne festgeklemmte Steine oder Zementnester zu zerstören. Man kann diese Vorgänge, falls erforderlich, durch Zuführen geringer Mengen Rohöl, Wasser oder Emulsionen zwecks Herbeiführung einer gewissen Schmierwirkung unterstützen.
Der Schwingungserreger kann auch aus einem elektromagnetischen System bestehen, insbesondere wenn man mit leichten Geräten und nicht so großen Schwingweiten arbeiten kann. Der lange Läufer des Tauchmotors und die kreisenden Massen derRotoren üben eine gewisse richtende Kreiselwirkung aus, die beim Niedierbringen von Sonden oft sehr erwürnscht ist. Wenn es der Sondendurchmesser zuläßt, wird man diese Wirkung durch entsprechend schwere Ausführung hochtouriger Läufer verstärken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Tiefbohrgerät, dadurch gekennzeichnet, daß der das Bohr- oder Räumgut aufnehmende Löffel drehschwingend unmittelbar angetrieben wird.
2. Tiefbohrgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Löffel eine beidseitig schneidende Bohrkrone= trägt.