EP2381064A2 - Device for handling drilling rods, method for operating the device and use of means to move such a device - Google Patents
Device for handling drilling rods, method for operating the device and use of means to move such a device Download PDFInfo
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- EP2381064A2 EP2381064A2 EP11163317A EP11163317A EP2381064A2 EP 2381064 A2 EP2381064 A2 EP 2381064A2 EP 11163317 A EP11163317 A EP 11163317A EP 11163317 A EP11163317 A EP 11163317A EP 2381064 A2 EP2381064 A2 EP 2381064A2
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
- E21B19/15—Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
Definitions
- the present invention relates to a device and a method for handling drill pipes, ie pipes, rods and linkage trains for drilling rigs and drilling rigs, in particular for sinking boreholes on hydrocarbon deposits or for geothermal energy.
- Holes of the above type are usually sunk discontinuously, since after drilling a rod length of the drilling must be interrupted to combine with the drill string another linkage with which then the drilling process is continued. Discontinuing is also the removal of the drill pipe or the installation and removal of casing casings, as each time the process must be interrupted in order to connect the corresponding pipes or drill rods with the drill string or the casing strand or from this to solve.
- Usual boring bars reach approximately nine meters in length, a double or triple boom train (equivalent to approximately eighteen or twenty-seven meters respectively).
- an object of the invention to provide an apparatus for handling drill pipe for a drilling rig and a method of operating such a device with which the supply of drill pipe to the drilling rig is facilitated.
- the aforementioned device for handling drill pipe is thus a device for supplying drill pipe to the drilling rig.
- a Gestfitemagazinwegs is slidably movable and that acts as GestCodemagazinweg a so-called Skiddingbahn, in particular a Skiddingbahn with two parallel strands of several juxtaposed Skiddingmatten ,
- skidding track for relocating a drilling rig and the construction of a skidding track of attachable skidding mats are known per se.
- the individual Skiddingmatten are elongated, plate-shaped metal structures, which have a corresponding load, namely z.
- the skidding track with two parallel strands, essentially acts like a rail train on which the rig is movable.
- the drilling rig rests with sliders on the two strands of Skiddingbahn, and with the Skiddingbahn on the one hand and a lower base portion of the drilling rig on the other hand hydraulic elements are connected, which cause a pulling or pushing the drilling rig on the Skiddingbahn along its longitudinal extension when actuated.
- the invention aims at the use of means already known for moving the drilling rig, namely the skidding track, also for use in moving one or more boom magazines.
- a boom magazine can be moved to a transfer or transfer position, as required, in which drill pipe can be transferred to or taken over by the drilling rig.
- the fact that a complete rod magazine is movable in this takeover position eliminates the previously required individual handover or take over of drill pipe or a delivery or removal of drill pipe in larger quantities, but not in the quantities as they can be kept in the according to the approach of the invention movable rod magazines.
- stage elements As a linkage magazine in particular a combination of two spaced juxtaposed and mutually fixed stage elements comes into consideration.
- the distance between these stage elements is chosen so that a loading and unloading of the boom magazine with a handling device like a forklift or the like is possible.
- a device for handling drill pipe for a drilling rig thereafter, in a device for handling drill pipe for a drilling rig, it is provided that at least one boom magazine, in particular a boom magazine of the above type, is displaceably movable along a boom magazine path, that a boom handling device can be moved transversely to the boom magazine travel along a handling device path and that the handling device travel is at least sections movable together with the rod magazine.
- the advantage also comes into play, that a complete rod magazine is movable in a transfer or transfer position, in particular on a side of the drill rig extending Gestlindemagazinweg.
- a linkage handling device z.
- a gantry crane or the like is provided, with the result for this device, the peculiarity that a provided as a travel handling device path is at least partially movable with the rod magazine. This results in a fixed position of at least the movable or moving portion of the handling device path to the respective boom magazine.
- a movable on the handling equipment rod handling device can without additional adjustment or the like Operate boom magazine in the sense of removal or removal of drill pipe.
- the linkage magazine path in particular runs laterally next to the drilling rig, namely at a suitable distance laterally next to the drilling rig, so that a transfer / acceptance of drill string to the drilling rig or from the drilling rig is possible.
- moving the drilling rig handling equipment for a drilling rig together with the respective drilling rig means moving each unit per se, rather than a mobile drilling rig comprising a drill string handling apparatus which moves when moving the drill rig Drilling system is moved.
- an inclination is variable about an axis extending to Gestfitemagazinweg axis, with such a change in inclination located in the drill rack drill pipe can move to one side of the rod magazine by the drill pipe according to Tilt rolls in this direction.
- the thus effected positioning of the drill pipe within the boom magazine allows its transfer to the drilling rig and at an opposite inclination takeover of the drilling rig, so that according to the inclination, the assumed drill pipe rolls away from the transfer position and this is thus free again.
- the vertical elevator already belongs to the drilling rig, namely to a base of the drilling rig acting as a working platform.
- the vertical elevator uses z. B. with pawls or the like laterally in the moved on the Gestlindemagazinweg in the transfer / transfer position rod magazine and can record in this way drill pipe.
- boom magazine path is bridged or bridged with a guideway, which is a driving over the Gestlindemagazinwegs with a handling device, for.
- a rod magazine can also be equipped on the rod magazine path with drill pipe or such drill string is removable with such a handling device.
- a handling device path element movable with the rack magazines is arranged as a section or at least as a possible section of the handling device path, or between each pair of coupled boom magazines and each on the outsides of a first and a last coupled boom magazine is disposed with a movable handling means member thereof, a portion of the handling means path is movable together with the coupled boom magazines.
- the movement of this magazine into the transfer position is also followed by a movement of at least one handling device path element to this transfer position, ie to a position or to positions laterally from the transfer position.
- the handling device can be moved at the transfer position above the transfer magazine located in the transfer rack, so that a removal or removal of drill pipe is possible.
- the handling device can be moved to that position as a boom magazine or coupled boom magazines are moved on the boom magazine path.
- the handling device then remains stationary during the complete movement phase of the or each rod magazine.
- the handling device remains independent of the movement of the or each rod magazine in the transfer position, so that on the one hand the handling device when moving the or each rod magazine does not have to be transported and on the other hand, the availability of the handling device is maintained in the transfer position.
- the or each traveling handler path member When the or each walker path member is stationary in the region of the handling device waiting position in operation of the apparatus described hereinbelow and when displacing the or each boom magazine, particularly at the end of the shifting process, the or each traveling handler path member is positionally aligned with the or each handler path member of the handler waiting position itself with the aligned arrangement at the end of the movement process as a travel path for the handling device usable transition between the stationary and the co-moving Handlings drivenswegigan so that the handling device from the handling equipment waiting position out and again on the now in the transfer position located rod magazine is movable.
- skiddingbahn As Gestfitemagazinweg is a Skiddingbahn into consideration, in particular a Skiddingbahn with two parallel strands of several lined Skiddingmatten.
- the use of a skidding track as a linkage magazine path has the advantage that identical components can be used for the movement of the device described here and hereinafter for handling drill pipes as well as for the displacement of the entire drilling rig by "skidden". This reduces development, production and maintenance costs through the use of the same common parts.
- a rod magazine the use of two spaced apart side by side and fixed to each other stage elements comes into consideration.
- Two stage elements are particularly suitable for the storage of drill pipes, in which two individual elements are already combined by conventional screwing (a so-called "Double” / "Double Stand"), wherein each stage element substantially receives a portion of the double linkage element.
- Double a so-called "Double Stand”
- Double Stand a so-called "Double Stand”
- each stage element substantially receives a portion of the double linkage element.
- the use of two side-by-side fixed stage elements is advantageous because As a result, sufficient space remains between them, so that access with a handling device in the manner of a forklift remains possible and, accordingly, the boom magazine can be loaded or unloaded with it.
- a gantry crane or any type of crane suitable for lifting and for at least lateral movement of drill pipe is considered.
- the use of a gantry crane has the advantage that it can carry high loads on the one hand because of its substantially vertically loaded columns and with appropriate design of the crane bridge and on the other hand structurally relatively inexpensive.
- the drill pipe can be moved along all Cartesian coordinate axes: the vertical mobility allows the drill pipe to be picked up and removed in the boom magazine or vertical lift.
- a horizontal direction of motion allows the process to be in or out of the hauler wait position, above the boom magazine, and from or to the vertical elevator.
- An optional horizontal movement option perpendicular to this last direction of motion, allows accurate adjustment of drill string packages in the boom magazine.
- the gantry crane can take over the function of the otherwise separately required vertical elevator with, so z.
- B. remove drill pipe in the field of soil level from a rod magazine and at the level acting as a working platform base of the drilling rig, the so-called Drillfloor, or transfer there to a possibly extendable or otherwise suitable for forming a takeover position transfer device.
- a handling device path element is a rail or a contactable in the manner of a rail for traversing profile element, z.
- a T-beam a double-T-beam, a U-rail or the like, into consideration.
- the linkage handling device can increase the degree of automation in feeding and removing drill pipe to or from the drilling rig.
- the z. B. has reached predetermined tolerance values with respect to its duration of use, are stored so that on the one hand a maintenance and repair or removal for such maintenance and repair allows and on the other hand unintentional reuse of the thus separated drill pipe is avoided.
- the advantage of the alternative embodiment of the device for handling drill pipe, so the device with rod handling device is mainly that with the rod handling device by methods transverse to Gest Lucasemagazinweg drill pipe selectively from a respective rod magazine to the rig, for example, to a vertical elevator of the rig, and vice versa is transportable.
- the vertical elevator if its function is not taken over by the boom handling device, belongs to a base of the drilling rig functioning as a working platform. Without a vertical lift, ie with a gantry crane, which takes over the functionality of the boom handling device and at the same time the functionality of a vertical lift, the position for transferring or transferring drill pipe to the drilling rig or from the drilling rig is at the level of the working platform.
- the inventive method for operating a drilling rig as described here and below is characterized in that as required a rod magazine or more coupled rod magazines are moved to the Gestlindemagazinweg and passes in this way each rod magazine with a required drill string in a transfer position, in a Removal of drill pipe from the boom magazine or a placement of drill pipe in the boom magazine is possible.
- the device for handling drill pipe can be moved together with the rig, so that there is a variable, non-stationary transfer position results, which is only dependent on the position of the drilling rig.
- a favorable method is characterized in that at least two or all of the boom magazines on the boom magazine path are coupled such that movement or displacement of a boom magazine all coupled rod journals, that between each pair of coupled rod magazines with a movable handling device path element is arranged or between two coupled rod magazines and at least on an outer side of a first or a last rod magazine a movable handling device path element is arranged, and that for moving a rod magazine in the transfer position or from the transfer position, first the linkage handling device into the handling device waiting position is moved, then moving the linkage magazines takes place, until at least one moving handling device Wegelement is aligned with the, or at two mitbewegten path elements, each the handling device waiting position forming handling device Wegwegelement or or are.
- the handling device waiting position enables the method of the boom handling device to a fixed position even when moving the rod magazines, so that the rod handling device must not be moved together with the rod magazines and is still available at the end of the movement in the transfer position.
- the link handler may again be moved over the now in transfer position rod magazine and pick up or drop drill string immediately thereafter.
- the handling device path depending on the configuration of the linkage handling device, comprises a track or two parallel tracks, which are each formed from at least one handling device path element.
- the required number of lanes is also provided for the haulage waiting position.
- An aligned arrangement of two tracks, that is an aligned arrangement of the at least two handling device travel position forming handling device path elements with the corresponding along with the combined boom magazines moving along the handling device path elements is facilitated by the distance of the path elements in the waiting position identical to the distance of the path elements right and left of a rod magazine is because only so driving on a gantry crane is possible as a rod handling device.
- the corresponding path elements have on their sides facing each other profiles for receiving connecting pieces, so that without such a connector and thus when moving the rod magazines and thus coupled path elements a clearance acting as a safety gap remains between stationary and movable handling means path elements.
- the invention finally also relates to a use of a skidding track for moving boom magazines and / or for moving boom magazines together with a drilling rig that is also movable along a skidding track.
- a skidding track already known for moving drilling rigs has not hitherto been considered for the movement of boom magazines.
- Skiddingbahn also for moving rod magazines resulting in the above-mentioned advantages in terms of reduced development, production, storage and maintenance costs due to the consistently usable common parts.
- Skiddingbahn for moving rod magazines results in an additional advantage that the Movement of the rod magazines then the movement type of the drilling rig corresponds, so that the two movement processes are easier to synchronize, z. B.
- FIG. 1 shows a well-known drilling rig 10 with a drilling mast 12 and a working platform 14, wherein the drilling mast 12 is mounted on the platform 14 and defines a surface of the working platform 14 as a so-called "Drillfloor" a level for working with the drilling rig 10.
- FIG. 1 In the perspective view according to FIG. 1 is located in front of the drilling rig 10, a device for handling drill pipe 16, 18 for the drilling rig 10.
- drill pipe 16, 18 boring bars 16 and casings 18 are shown, wherein the boring bars 16 in a configuration as so-called “doubles", ie in shape two combined boring bars, present.
- the boring bars 16 are provided for sinking a bore.
- the casings 18 are provided for lining the borehole. Both the boring bars 16 and the casings 18 are referred to here and hereinafter as drill pipes 16, 18.
- the drill string 16, 18 is located in boom magazines 20, 22, wherein a boom magazine 20 for drill rods 16 in the technical terminology also as a "Drillpipebox" and a rod magazine 22 for casings 18 are referred to as "Casingbox".
- Each of the two in FIG. 1 shown rod magazines 20, 22 is slidably movable along a rod magazine path 24.
- Gestfitemagazinweg 24 functions in the illustrated embodiment, a Skiddingbahn 26 with two parallel strands multiple times stringed skidding mats 28.
- the linkage rack path 24 runs laterally next to the drilling rig.
- the entire drilling rig 10 may (not shown) are also located on a Skiddingbahn 26, so that the drilling rig 10 is slidably movable.
- a displaceably movable or displaceable displaceable drilling rig 10 the supply of drill pipe 16, 18 via the movable movable rod magazines 20, 22 carried out in any position of the drilling rig 10.
- Skiddingbahn can be a parallel movement of the rod magazines 20, 22 and the drilling rig 10, possibly even a synchronized movement of both units.
- each Skiddingbahn 26 is composed of skidding mats 28, 26 Skiddingmatten freed before reaching one end of a Skiddingbahn 26 at the other end can be removed and set in the direction of extension of the Skiddingbahn 26 in the direction of movement.
- both units namely on the one hand, the drilling rig 10 and on the other hand, the device for handling drill pipe with the Gestfitemagazinweg 24 and the or each movably movable rod magazine 20, 22, together displaced.
- FIG. 1 With respect to the rod magazine 20, 22, that the two illustrated rod magazines 20, 22 are coupled to each other, so that a movement or displacement of a rod magazine 20, 22 all coupled rod magazines 20, 22 relates. Basically, more than two rod magazines 20, 22, so three, four, five, etc. rod magazines 20, 22 can be coupled.
- To couple the rod magazines 20, 22 are in the in FIG. 1 illustrated embodiment coupling rods 30 is provided.
- the linkage magazines 20, 22 themselves are designed in the illustrated embodiment with two spaced-apart and mutually fixed stage elements 32. To fix the stage elements 32 with each other fixing rods 34 are provided.
- FIG. 2 shows the situation according to FIG. 1 in a side view in a sectional view.
- a so-called blow-out preventer 36 is, however, which is irrelevant to the understanding of the invention.
- the side view it can be seen that for a boom magazine 20, 22 whose inclination is variable about an axis extending to Gest brieflyemagazinweg 24 axis. For this comes z. B. acting as an axis of rotation axis element and a remote from the axis actuator, z.
- a hydraulic cylinder, a rotary spindle or the like into consideration.
- drill pipe 16, 18 conveyed to a lower side of the boom magazine 20, 22. In this position, the drill string 16, 18 of a belonging to the platform 14 vertical lift 38 can be accommodated.
- the vertical elevator 38 is in FIG. 1 Also recognizable in its position on one of the handling device for drill pipe 16, 18 side facing the working platform 14.
- a pawl 40 encompassed by the vertical lift 38 can be seen, wherein a vertical lift 38 comprises at least two driven pawls 40.
- the drive of the pawls 40 can be done by being attached to self-powered chains or the like.
- the at least two pawls 40 engage z. B. in the between two stage elements 32 ( FIG. 1 ) remaining space in a boom magazine 20, 22 and can in this way drill pipe 16, 18 record. Recorded drill pipe 16, 18 is conveyed to the vertical lift 38 to a working level of the platform 14 and is there in a conventional manner, for. B. with a so-called pipe handler 42, rotated.
- FIG. 3 shows in a plan view a situation basically as in FIG. 1 shown.
- the Gestfitemagazinweg 24 in its execution as Skiddingbahn 26 with the two parallel strands of multiple juxtaposed Skiddingmatten 28.
- the rod magazines 20, 22 arranged at a distance next to each other and fixed to each other Stage elements 32 are formed. To fix the stage elements 32 with each other fixing rods 34 are provided.
- FIG. 3 In addition to the situation in FIG. 1 is in FIG. 3 shown that the Gestfitemagazinweg 24 with a one driving over with a handling device, for. B. a forklift 44, permitting route 46 can be bridged. In the illustrated situation, the route 46 is supplemented by a ramp 48 for easier accessibility.
- a handling device in the manner of a forklift 44 drill pipe 16, 18 individually or in smaller boxes 50 of the drilling rig 10 can be supplied.
- the track 46 also allows (not shown) access with the handling device on the rod magazines 20, 22, z. If necessary, for such access and before attaching the track 46 Fixierstangen 34 or the like between the stage elements 32 of a rod magazine 20, 22 to remove.
- each located on the Gestlindemagazinweg 24 rod magazine 20, 22 is also individually movable movable, here z. B. to attach the track 46 between two boom magazines 20, 22 and to allow a supply of a compared to the rod magazines 20, 22 smaller box 50 to the rig 10.
- FIG. 4 shows one in comparison to the situation according to FIG. 1 alternative embodiment of the device for handling of drill pipe 16, 18 for a drilling rig 10. From the known drilling rig 10 is in FIG. 3 only a part of the working platform 14 with the vertical elevator 38 provided there.
- the embodiment according to FIG. 4 corresponds to that according to FIG. 1 insofar as rod magazines 20, 22 for drill pipe 16, 18, namely boring bars 16 and casings 18, are provided.
- rod magazines 20, 22 act as well as in the embodiment according to FIG. 1 two spaced apart juxtaposed and mutually fixed stage elements 32, wherein the fixation of the stage elements 32 with each other takes place with fixing rods 34.
- FIG. 4a shows a first section of the illustration in FIG. 4 with one of the rod magazines 20, 22.
- 4b shows a further section from the illustration in FIG. 4 with another rod magazine 20, 22.
- Each rod magazine 20, 22 is also at the in FIG. 4 illustrated configuration along the linkage magazine travel 24 slidably movable.
- a linkage magazine path 24 As a linkage magazine path 24, as well as in the embodiment according to FIG. 1 , a Skiddingbahn 26 with two parallel strands of multiple juxtaposed Skiddingmatten 28.
- the linkage handling device 52 is movable transversely to the boom magazine path 24 along a handling path 56.
- the handling device path 56 is movable at least in sections with the at least one movable boom magazine 20, 22 or, in the case of coupled boom magazines 20, 22, with each coupled boom magazine 20, 22.
- FIG. 4 shown apparatus for handling drill pipe 16, 18 together with the drilling rig 10 movable, and due to the alignability of Skiddingmatten 28, which form the GestMinemagazinweg 24 Skiddingbahn 26 in the illustrated embodiment, the device is also together with the drilling rig 10 (FIG. FIG. 1 ) relocatable.
- the handler path 56 is formed by one or more handler path members 58.
- a rail or a profile element that can be contacted in the manner of a rail for traversing movements acts as a handling device path element 58.
- FIG. 4 are shown as handling device way elements 58 in dispensing with unnecessary details of rail sections.
- At least two linkage magazines 20, 22 arranged on the linkage magazine path 24 are coupled so that movement or displacement of a linkage magazine 20, 22 affects all coupled linkage magazines 20, 22.
- movable handling device element 58 is arranged as a section or, depending on the position on the GestCodemagazinweg 24, at least as a potential portion of the handling device path 56.
- the walker trays 58 which are movable with the or each jaw carriage 24 on the boom carriage path 24, allow travel with the boom handling device 52 and methods of the boom handling device 52 over a full depth of the respective boom magazine 20, 22.
- coupling rods 30 and / or fixing rods 34 may be provided in different lengths, so depending on the respective rod magazine 20, 22 with a suitable selection of coupling rods 30 and Fixing rods 34 can achieve the necessary constant distance between adjacent handling device path elements 58.
- a boom magazine path 24 which is not formed with a paired, parallel arrangement of handling device elements 58 and accordingly manages with only one rail track or only one profile element strand, correspondingly eliminates the need for only a movable rod magazine 20, 22 or at several coupled rod magazines 20, 22 on both outer sides each provide a handling device 58 element.
- FIG. 4 the description will be made according to the embodiment in FIG. 4 continued.
- a rod handling device 52 in the manner of a gantry crane 54 or the like which is movable with its two lateral supports on a handling device 56 with two parallel strands of handling device elements 58, results in a sufficient stability of the rod handling device 52 and a for handling the drill string without special design effort 16, 18 sufficient load capacity.
- the rod handling device 52 is positioned to handle drill rods 16, 18 above the respective boom magazine 20, 22 so that a recording or a drop of drill pipe 16, 18 is possible.
- a receptacle of drill pipe 16, 18 from the respective boom magazine 20, 22 is provided.
- the rod handling device 52 lowers means for receiving drill pipe 16, 18 on this.
- a means for receiving drill pipe 16, 18 z As a crane with an electromagnet, a gripper or the like into consideration. After receiving drill pipe 16, 18, this is first raised until a height is reached, the Procedure of the boom handling device 52 on the handling device path 56 allowed.
- the linkage handling device 52 can be moved on the handling device path 56 in the direction of the drilling rig 10, especially in the direction of the provided on the platform 14 vertical elevator 38. As soon as a position in front of the vertical elevator 38 is reached, the rod handling device 52 removes the recorded drill pipe 16, 18 on or in the vertical elevator 38. This position is correspondingly referred to as the transfer position. Based on this, a position of a linkage magazine 20, 22 is referred to as the transfer position, in which a removal of drill pipe 16, 18 and a transfer to the drilling rig 10 is possible from this. When taking over drill pipe 16, 18 from the drilling rig 10, the movement sequence described above takes place in the reverse order.
- the linkage handling device 52 is first moved to a position in front of the vertical elevator 38 and takes over there coming from the drilling rig 10 drill pipe 16, 18.
- the rod handling device 52 means, ie z.
- Both sequences of movements ie picking up drill pipes 16, 18 from a boom magazine 20, 22 and handing over to the drilling rig 10 or its vertical lift 38 and taking over drill pipe 16, 18 from the drilling rig 10 and later depositing in the respective boom magazine 20, 22, can be repeated successively run, so that the drilling rig 10 in a corresponding plurality of drill pipe 16, 18 can be fed or accepted by this.
- a handling device waiting position 60 is provided for the boom handling device 52, which is then approached by the handling device 52 when a displacement of a boom magazine 20, 22 or several boom magazines 20, 22 takes place, without the position of the drilling rig 10 changing.
- the handling device path 56 in the form of at least one handling device path element 58 or of a pair of handling device path elements 58 at least in the area of the transfer position extends laterally beyond the rack magazine path 24.
- This section of the handling equipment path 56 extending beyond the rack magazine path 24 forms the handling device waiting position 60.
- the handling device waiting position 60 can be formed on a side of the boom magazine travel 24 facing the drilling rig 10 or on the side of the boom magazine travel 24 facing away from the drilling rig 10.
- the or each handler path member 58 provided thereon is not coupled to the handler path member 58 movable with the or each boom magazine 20,22. Rather, the or each walker path element 58 of the haulier wait position 60 is stationary, and relocation of the haulier wait position 60 is required only with a displacement of the rig 10. Upon displacement of a boom magazine 20, 22 or a plurality of boom magazines 20, 22, at the end of this motion operation, the or each moving handler path member 58 is positioned in alignment with the or each handler path member 58 of the handler waiting position 60.
- an extended movement e.g. B. when passing drill pipe 16, 18 to the drilling rig 10
- a boom magazine 20, 22 is empty and correspondingly a full or at least partially filled additional boom magazine 20, 22 is required in the transfer position, as follows: First, by successively receiving Drill pipe 16, 18 removed from the boom magazine 20, 22 located in transfer position drill pipe 16, 18 and passed by method of the rod handling device 52 to the drilling rig 10. Once the boom magazine 20, 22 is emptied or another type of drill string 16, 18 or a type of drill string 16, 18 is provided in the transferring boom magazine 20, 22, the linkage handling device 52 is moved along the handling path 56 to the handling device waiting position 60 procedures.
- Two variants of a device for handling drill pipes 16, 18 are indicated, each of which displaceable along at least one rod magazine path 24 or in any other suitable movable rod magazine 20, 22 - ie a movable / movable Buttstock - include. Then, a method for operating the respective device and a use of means for moving / moving the linkage bearing are given.
- the first Variant is for removing drill pipe 16, 18 from a rod magazine 20, 22 or for the local deposition of drill pipe 16, 18 provided that for the boom magazine 20, 22 an inclination about an axis extending to Gestfitemagazinweg 24 axis is variable.
- a boom handling device 52 is provided for removing drill pipe 16, 18 from a boom magazine 20, 22 or for depositing therefrom drill pipe 16, 18 which is movable transversely to GestCodemagazinweg 24 on a handling device 56, wherein the handling device 56 of Wegs coupledswegianan 58, which are at least partially movable together with one or more boom magazines 20, 22 so that at least a portion of the handling path 56 is movable together with the movable boom bearing itself.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung von Bohrgestänge, also Rohre, Stangen und Gestängezüge für Bohrgeräte und Bohranlagen, insbesondere zum Abteufen von Bohrungen auf Kohlenwasserstoff-Lagerstätten oder für Geothermie.The present invention relates to a device and a method for handling drill pipes, ie pipes, rods and linkage trains for drilling rigs and drilling rigs, in particular for sinking boreholes on hydrocarbon deposits or for geothermal energy.
Bohrungen der oben genannten Art werden in der Regel diskontinuierlich abgeteuft, da nach dem Bohren einer Gestängelänge der Bohrvorgang unterbrochen werden muss, um mit dem Bohrstrang ein weiteres Gestängeelement zu kombinieren, mit dem anschließend der Bohrvorgang fortgeführt wird. Diskontinuierlich ist auch der Ausbau des Bohrgestänges oder der Einbau und Ausbau von Verrohrungen des Bohrloches (Casings), da jedes Mal der Vorgang unterbrochen werden muss, um die entsprechenden Rohre oder Bohrstangen mit dem Bohrstrang oder dem Casing-Strang zu verbinden bzw. von diesem zu lösen. Übliche Bohrstangen erreichen ungefähr eine Länge von neun Metern, ein doppelter oder dreifacher Gestängezug (Double Stand bzw. Triple Stand) entsprechend in etwa achtzehn bzw. siebenundzwanzig Meter.Holes of the above type are usually sunk discontinuously, since after drilling a rod length of the drilling must be interrupted to combine with the drill string another linkage with which then the drilling process is continued. Discontinuing is also the removal of the drill pipe or the installation and removal of casing casings, as each time the process must be interrupted in order to connect the corresponding pipes or drill rods with the drill string or the casing strand or from this to solve. Usual boring bars reach approximately nine meters in length, a double or triple boom train (equivalent to approximately eighteen or twenty-seven meters respectively).
Aufgrund steigenden Kostendrucks ergibt sich für Betreiber von Bohranlagen das Bedürfnis, den diskontinuierlichen Vorgang des Abteufens von Bohrungen bzw. Ziehens von Bohrgestänge und Verrohrungen durch einen quasi kontinuierlichen Ablauf zu ersetzen.Due to increasing cost pressure, operators of drilling rigs are faced with the need to replace the discontinuous process of drilling bores or pulling drill pipes and piping by a quasi-continuous process.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht entsprechend darin, eine Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge für eine Bohranlage und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung anzugeben, mit der bzw. mit dem die Zuführung von Bohrgestänge zur Bohranlage erleichtert wird. Die eingangs genannte Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge ist also eine Vorrichtung zur Zuführung von Bohrgestänge zur Bohranlage.Accordingly, it is an object of the invention to provide an apparatus for handling drill pipe for a drilling rig and a method of operating such a device with which the supply of drill pipe to the drilling rig is facilitated. The aforementioned device for handling drill pipe is thus a device for supplying drill pipe to the drilling rig.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten Variante durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in einer zweiten Variante durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Gemäß der ersten Variante ist vorgesehen, dass bei einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge für eine Bohranlage mindestens ein Gestängemagazin (Gestängelagervorrichtung) eines Gestängemagazinwegs verschiebbar beweglich ist und dass als Gestängemagazinweg eine so genannte Skiddingbahn fungiert, insbesondere eine Skiddingbahn mit zwei parallel verlaufenden Strängen mehrerer aneinandergereihter Skiddingmatten.This object is achieved in a first variant by a device having the features of claim 1 and in a second variant by a device having the features of claim 6. According to the first variant it is provided that in a device for handling drill pipe for a drilling rig at least one boom magazine (rod storage device) a Gestängemagazinwegs is slidably movable and that acts as Gestängemagazinweg a so-called Skiddingbahn, in particular a Skiddingbahn with two parallel strands of several juxtaposed Skiddingmatten ,
Die Verwendung einer Skiddingbahn zum Verlagern einer Bohranlage und der Aufbau einer Skiddingbahn aus anreihbaren Skiddingmatten sind an sich bekannt. Bei den einzelnen Skiddingmatten handelt es sich um längliche, plattenförmige Metallkonstruktionen, die eine entsprechende Last, nämlich z. B. die Bohranlage, aufnehmen können, aber auch zur Aufnahme von Zugbelastungen, wie sie sich beim Verschieben oder Verlagern der Bohranlage ergeben, geeignet sind. Die Skiddingbahn fungiert mit zwei parallel laufenden Strängen im Wesentlichen wie ein Schienenzug, auf dem die Bohranlage beweglich ist. Die Bohranlage ruht mit Gleitern auf den beiden Strängen der Skiddingbahn, und mit der Skiddingbahn einerseits und einem unten liegenden Basisabschnitt der Bohranlage andererseits sind Hydraulikelemente verbindbar, die bei Betätigung ein Ziehen oder Schieben der Bohranlage auf der Skiddingbahn entlang deren Längserstreckung bewirken.The use of a skidding track for relocating a drilling rig and the construction of a skidding track of attachable skidding mats are known per se. The individual Skiddingmatten are elongated, plate-shaped metal structures, which have a corresponding load, namely z. As the drilling rig, can record, but also to absorb tensile loads, as they arise when moving or moving the rig, are suitable. The skidding track, with two parallel strands, essentially acts like a rail train on which the rig is movable. The drilling rig rests with sliders on the two strands of Skiddingbahn, and with the Skiddingbahn on the one hand and a lower base portion of the drilling rig on the other hand hydraulic elements are connected, which cause a pulling or pushing the drilling rig on the Skiddingbahn along its longitudinal extension when actuated.
Die Erfindung zielt mit ihrem im ersten unabhängigen Vorrichtungsanspruch angegebenen Aspekt auf die Verwendung von zum Bewegen der Bohranlage bereits bekannten Mitteln, nämlich der Skiddingbahn, ebenfalls zur Verwendung beim Bewegen eines oder mehrerer Gestängemagazine. Dadurch, dass ein oder mehrere Gestängemagazin(e) beweglich ist bzw. sind, lässt sich jeweils bedarfsabhängig ein Gestängemagazin in eine Übergabe- oder Übernahmeposition bewegen, in welcher Bohrgestänge an die Bohranlage übergeben oder von dieser übernommen werden kann. Dadurch, dass ein komplettes Gestängemagazin in diese Übernahmeposition beweglich ist, entfällt das bisher erforderliche einzelne Übergeben oder Übernehmen von Bohrgestänge oder ein Anliefern oder Abnehmen von Bohrgestänge zwar in größeren Mengen, jedoch nicht in den Mengen, wie sie in den entsprechend dem erfindungsgemäßen Ansatz beweglichen Gestängemagazinen vorgehalten werden können.The invention, with its aspect stated in the first independent device claim, aims at the use of means already known for moving the drilling rig, namely the skidding track, also for use in moving one or more boom magazines. By virtue of the fact that one or more boom magazine (s) is / are movable, a boom magazine can be moved to a transfer or transfer position, as required, in which drill pipe can be transferred to or taken over by the drilling rig. The fact that a complete rod magazine is movable in this takeover position, eliminates the previously required individual handover or take over of drill pipe or a delivery or removal of drill pipe in larger quantities, but not in the quantities as they can be kept in the according to the approach of the invention movable rod magazines.
Als Gestängemagazin kommt insbesondere eine Kombination zweier mit Abstand nebeneinander angeordneter und zueinander fixierter Bühnenelemente in Betracht. Der Abstand zwischen diesen Bühnenelementen ist dabei so gewählt, dass ein Beladen und Entladen des Gestängemagazins mit einem Handhabungsgerät nach Art eines Gabelstaplers oder dergleichen möglich ist.As a linkage magazine in particular a combination of two spaced juxtaposed and mutually fixed stage elements comes into consideration. The distance between these stage elements is chosen so that a loading and unloading of the boom magazine with a handling device like a forklift or the like is possible.
Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Danach ist bei einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge für eine Bohranlage vorgesehen, dass mindestens ein Gestängemagazin, insbesondere ein Gestängemagazin der oben genannten Art, entlang eines Gestängemagazinwegs verschiebbar beweglich ist, dass quer zum Gestängemagazinweg eine Gestängehandhabungseinrichtung entlang eines Handhabungseinrichtungswegs verfahrbar ist und dass der Handhabungseinrichtungsweg zumindest abschnittsweise zusammen mit dem Gestängemagazin beweglich ist.The above object is also achieved with the features of the second independent device claim. Thereafter, in a device for handling drill pipe for a drilling rig, it is provided that at least one boom magazine, in particular a boom magazine of the above type, is displaceably movable along a boom magazine path, that a boom handling device can be moved transversely to the boom magazine travel along a handling device path and that the handling device travel is at least sections movable together with the rod magazine.
Bei dieser Ausführungsform kommt ebenfalls der Vorteil zum Tragen, dass ein komplettes Gestängemagazin in eine Übergabe- oder Übernahmeposition beweglich ist, und zwar insbesondere auf einem seitlich neben der Bohranlage verlaufenden Gestängemagazinweg. Zur Übergabe oder Übernahme ist dabei eine Gestängehandhabungseinrichtung, z. B. ein Portalkran oder dergleichen, vorgesehen, wobei sich für diese Einrichtung die Besonderheit ergibt, dass ein als Verfahrweg vorgesehener Handhabungseinrichtungsweg zumindest abschnittsweise mit dem Gestängemagazin beweglich ist. Es ergibt sich also eine fixe Position von zumindest dem beweglichen oder bewegten Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs zu dem jeweiligen Gestängemagazin. Eine auf dem Handhabungseinrichtungsweg verfahrbare Gestängehandhabungseinrichtung kann ohne zusätzliche Justierung oder dergleichen das Gestängemagazin im Sinne eines Entnehmens oder Ablegens von Bohrgestänge bedienen.In this embodiment, the advantage also comes into play, that a complete rod magazine is movable in a transfer or transfer position, in particular on a side of the drill rig extending Gestängemagazinweg. To transfer or takeover is a linkage handling device, z. As a gantry crane or the like, is provided, with the result for this device, the peculiarity that a provided as a travel handling device path is at least partially movable with the rod magazine. This results in a fixed position of at least the movable or moving portion of the handling device path to the respective boom magazine. A movable on the handling equipment rod handling device can without additional adjustment or the like Operate boom magazine in the sense of removal or removal of drill pipe.
Beiden Alternativen ist das auf dem Gestängemagazinweg verschiebbare Gestängemagazin oder eine in gleicher Weise verschiebbare Gruppe von gekoppelten Gestängemagazinen gemeinsam. Der Gestängemagazinweg verläuft insbesondere seitlich neben der Bohranlage und zwar in einem geeigneten Abstand seitlich neben der Bohranlage, so dass eine Übergabe/Übernahme von Bohrgestänge an die Bohranlage bzw. von der Bohranlage möglich ist.Both alternatives, the displaceable on the Gestängemagazinweg linkage magazine or a displaced in the same way group of coupled rod magazines together. The linkage magazine path in particular runs laterally next to the drilling rig, namely at a suitable distance laterally next to the drilling rig, so that a transfer / acceptance of drill string to the drilling rig or from the drilling rig is possible.
Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet. Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen. In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des in Bezug genommenen unabhängigen Anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie können auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen und sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für deren Merkmale oder die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.The dependent claims are directed to preferred embodiments of the present invention. The claims filed with the application are formulation proposals without prejudice to the achievement of further patent protection. The Applicant reserves the right to claim further feature combinations previously disclosed only in the description and / or drawings. Relationships used in subclaims indicate the further development of the subject matter of the independent claim referred to by the features of the respective subclaim; they may also contain independent inventions having a design independent of the objects of the preceding claims and are not to be understood as a waiver of the provision of independent, objective protection for their features or the feature combinations of the dependent claims. Furthermore, with a view to an interpretation of the claims in a closer specification of a feature in a subordinate claim, it is to be assumed that such a restriction does not exist in the respective preceding claims.
Wenn die hier und nachfolgend beschriebene Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge für eine Bohranlage zusammen mit der jeweiligen Bohranlage verschieb- oder verlagerbar ist, ergibt sich eine günstige Situation hinsichtlich des zusammen mit der Bohranlage mitwandernden Lagerorts des Bohrgestänges oder eines Teils des Bohrgestänges, nämlich in den zur Vorrichtung gehörigen Gestängemagazinen. Wenn das Verlagern der Vorrichtung zusammen mit der Bohranlage im Sinne einer Gleichzeitigkeit erfolgt, steht das Bohrgestänge am Ende des Bewegungsvorgangs unmittelbar zur Fortsetzung des Bohrvorgangs an der neuen Position zur Verfügung. Die Bewegung der Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge und die parallele Bewegung der Bohranlage können sogar synchronisiert sein, so dass während des Bewegungsvorgangs ein Übergeben von Bohrgestänge an die Bohranlage oder ein Übernehmen von Bohrgestänge von der Bohranlage möglich bleibt. Hinzuweisen ist in diesem Zusammenhang darauf, dass mit dem Bewegen der Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge für eine Bohranlage zusammen mit der jeweiligen Bohranlage eine Bewegung jeder Einheit für sich gemeint ist und also keine bewegliche Bohranlage, die eine Handhabungsvorrichtung für Bohrgestänge umfasst, die beim Bewegen der Bohranlage mitbewegt wird.If the here and described below described apparatus for handling drill pipe for a drilling rig together with the respective drilling rig or displaced, there is a favorable situation with respect to the mitwandernden along with the drill storage location of the drill string or a portion of the drill string, namely in the Device belonging linkage magazines. When relocating the device along with the rig is carried out in the sense of a simultaneity, the drill string is at the end of the movement process immediately to continue the drilling process at the new position available. The movement of the drill pipe handling device and the parallel movement of the drilling rig may even be synchronized so as to permit transfer of drill pipe to the drilling rig or transfer of drill pipe from the drilling rig during the movement process. It should be pointed out in this context that moving the drilling rig handling equipment for a drilling rig together with the respective drilling rig means moving each unit per se, rather than a mobile drilling rig comprising a drill string handling apparatus which moves when moving the drill rig Drilling system is moved.
Wenn bei einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge ohne eine eigene Gestängehandhabungseinrichtung für das Gestängemagazin eine Neigung um eine längs zum Gestängemagazinweg verlaufende Achse veränderbar ist, lässt sich mit einer solchen Neigungsveränderung das im Gestängemagazin befindliche Bohrgestänge zu einer Seite des Gestängemagazins bewegen, indem das Bohrgestänge entsprechend der Neigung in diese Richtung rollt. Die damit bewirkte Positionierung des Bohrgestänges innerhalb des Gestängemagazins erlaubt dessen Übergabe an die Bohranlage und bei einer entgegengesetzten Neigung eine Übernahme von der Bohranlage, so dass entsprechend der Neigung das übernommene Bohrgestänge von der Übernahmeposition weg rollt und diese damit wieder frei wird.If in a device for handling of drill pipe without a separate linkage handling device for the boom magazine an inclination is variable about an axis extending to Gestängemagazinweg axis, with such a change in inclination located in the drill rack drill pipe can move to one side of the rod magazine by the drill pipe according to Tilt rolls in this direction. The thus effected positioning of the drill pipe within the boom magazine allows its transfer to the drilling rig and at an opposite inclination takeover of the drilling rig, so that according to the inclination, the assumed drill pipe rolls away from the transfer position and this is thus free again.
Vorteilhaft ist mit einer Neigungsveränderung des Gestängemagazins darin befindliches Bohrgestänge zu einer tiefer liegenden Seite des Gestängemagazins beförderbar und in dieser Position von einem Vertikalaufzug aufnehmbar. Der Vertikalaufzug gehört bereits zur Bohranlage, nämlich zu einer als Arbeitsbühne fungierenden Basis der Bohranlage. Der Vertikalaufzug greift z. B. mit Klinken oder dergleichen seitlich in das auf dem Gestängemagazinweg in die Übergabe-/Übernahmeposition bewegte Gestängemagazin und kann auf diesem Wege Bohrgestänge aufnehmen.It is advantageous with a change in inclination of the rod magazine located therein drill string conveyed to a deeper side of the boom magazine and can be received in this position by a vertical elevator. The vertical elevator already belongs to the drilling rig, namely to a base of the drilling rig acting as a working platform. The vertical elevator uses z. B. with pawls or the like laterally in the moved on the Gestängemagazinweg in the transfer / transfer position rod magazine and can record in this way drill pipe.
Wenn der Gestängemagazinweg mit einem Fahrweg überbrückt wird oder überbrückbar ist, der ein Überfahren des Gestängemagazinwegs mit einem Handhabungsgerät, z. B. einem Gabelstapler oder dergleichen, erlaubt, lässt sich ein Gestängemagazin auch auf dem Gestängemagazinweg mit Bohrgestänge bestücken oder derartiges Bohrgestänge ist mit einem solchen Handhabungsgerät entnehmbar.If the boom magazine path is bridged or bridged with a guideway, which is a driving over the Gestängemagazinwegs with a handling device, for. As a forklift or the like, allows a rod magazine can also be equipped on the rod magazine path with drill pipe or such drill string is removable with such a handling device.
Wenn zumindest zwei oder sämtliche auf dem Gestängemagazinweg anordenbare Gestängemagazine gekoppelt sind, so dass eine Bewegung oder Verlagerung eines Gestängemagazins alle gekoppelten Gestängemagazine betrifft, und zwischen je zwei gekoppelten Gestängemagazinen ein mit den Gestängemagazinen bewegliches Handhabungseinrichtungswegelement als Abschnitt oder zumindest als möglicher Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs angeordnet ist, oder zwischen je zwei gekoppelten Gestängemagazinen und jeweils an den Außenseiten eines ersten und eines letzten gekoppelten Gestängemagazins ein mit diesen bewegliches Handhabungseinrichtungswegelement angeordnet ist, ist ein Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs zusammen mit den gekoppelten Gestängemagazinen beweglich. Je nachdem, welches der gekoppelten Gestängemagazine in eine Übergabeposition bewegt wird, erfolgt mit der Bewegung dieses Magazins in die Übergabeposition unmittelbar auch eine Bewegung zumindest eines Handhabungseinrichtungswegelements zu dieser Übergabeposition, also zu einer Position oder zu Positionen seitlich von der Übergabeposition. Mit dem oder jedem Handhabungseinrichtungswegelement an der Übergabeposition kann die Handhabungseinrichtung an der Übergabeposition über dem in Übergabeposition befindlichen Gestängemagazin verfahren werden, so dass eine Entnahme oder ein Ablegen von Bohrgestänge möglich ist.When at least two or all of the rack magazines which can be arranged on the rack magazine path are coupled such that a movement or displacement of a rack magazine concerns all coupled rack magazines, and between each two coupled rack magazines a handling device path element movable with the rack magazines is arranged as a section or at least as a possible section of the handling device path, or between each pair of coupled boom magazines and each on the outsides of a first and a last coupled boom magazine is disposed with a movable handling means member thereof, a portion of the handling means path is movable together with the coupled boom magazines. Depending on which of the coupled rod storage magazines is moved into a transfer position, the movement of this magazine into the transfer position is also followed by a movement of at least one handling device path element to this transfer position, ie to a position or to positions laterally from the transfer position. With the or each handling device path element at the transfer position, the handling device can be moved at the transfer position above the transfer magazine located in the transfer rack, so that a removal or removal of drill pipe is possible.
Wenn der Handhabungseinrichtungsweg in Form zumindest eines Handhabungseinrichtungswegelements oder eines Paars von Handhabungseinrichtungswegelementen zumindest im Bereich der Übergabeposition seitlich über den Gestängemagazinweg hinausreicht und dort eine Handhabungseinrichtungswarteposition bildet, kann die Handhabungseinrichtung in diese Position verfahren werden, wenn ein Gestängemagazin oder gekoppelte Gestängemagazine auf dem Gestängemagazinweg bewegt werden. Die Handhabungseinrichtung bleibt dann während der kompletten Bewegungsphase des oder jedes Gestängemagazins ortsfest. Des Weiteren verbleibt die Handhabungseinrichtung unabhängig von der Bewegung des oder jedes Gestängemagazins im Bereich der Übergabeposition, so dass einerseits die Handhabungseinrichtung beim Bewegen des oder jedes Gestängemagazins nicht ebenfalls transportiert werden muss und andererseits die Verfügbarkeit der Handhabungseinrichtung im Bereich der Übergabeposition erhalten bleibt. Wenn das oder jedes Handhabungseinrichtungswegelement im Bereich der Handhabungseinrichtungswarteposition beim Betrieb der hier und nachfolgend beschriebenen Vorrichtung ortsfest ist und beim Verschieben des oder jedes Gestängemagazins, insbesondere am Ende des Verschiebeprozesses, das oder jedes mitbewegte Handhabungseinrichtungswegelement fluchtend zu dem oder jedem Handhabungseinrichtungswegelement der Handhabungseinrichtungswarteposition positionierbar ist, ergibt sich mit der fluchtenden Anordnung am Ende des Bewegungsprozesses ein als Verfahrweg für die Handhabungseinrichtung nutzbarer Übergang zwischen den ortsfesten und den mitbewegten Handhabungseinrichtungswegelementen, so dass die Handhabungseinrichtung aus der Handhabungseinrichtungswarteposition heraus und wieder über das sich jetzt in der Übergabeposition befindende Gestängemagazin verfahrbar ist.When the handling path in the form of at least one handling device path member or a pair of handling path members extends laterally beyond the boom magazine path at least in the transfer position and forms a handling device waiting position, the handling device can be moved to that position as a boom magazine or coupled boom magazines are moved on the boom magazine path. The handling device then remains stationary during the complete movement phase of the or each rod magazine. Furthermore, the handling device remains independent of the movement of the or each rod magazine in the transfer position, so that on the one hand the handling device when moving the or each rod magazine does not have to be transported and on the other hand, the availability of the handling device is maintained in the transfer position. When the or each walker path member is stationary in the region of the handling device waiting position in operation of the apparatus described hereinbelow and when displacing the or each boom magazine, particularly at the end of the shifting process, the or each traveling handler path member is positionally aligned with the or each handler path member of the handler waiting position itself with the aligned arrangement at the end of the movement process as a travel path for the handling device usable transition between the stationary and the co-moving Handlingseinrichtungswegelementen so that the handling device from the handling equipment waiting position out and again on the now in the transfer position located rod magazine is movable.
Als Gestängemagazinweg kommt eine Skiddingbahn in Betracht, insbesondere eine Skiddingbahn mit zwei parallel verlaufenden Strängen mehrfach aneinander angereihter Skiddingmatten. Die Verwendung einer Skiddingbahn als Gestängemagazinweg hat den Vorteil, dass gleiche Komponenten für die Bewegung der hier und im Weiteren beschriebenen Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge wie auch für die Verlagerung der gesamten Bohranlage durch "Skidden" verwendbar sind. Dies verringert durch die verwendbaren Gleichteile Entwicklungs-, Produktions- und Wartungskosten. Als Gestängemagazin kommt die Verwendung von zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten und zueinander fixierten Bühnenelementen in Betracht. Zwei Bühnenelemente eignen sich besonders für die Lagerung von Bohrgestänge, bei denen zwei Einzelelemente bereits durch übliches Verschrauben kombiniert sind (ein so genanntes "Double"/"Double Stand"), wobei jedes Bühnenelement im Wesentlichen einen Abschnitt des doppelten Gestängeelements aufnimmt. Zudem ist die Verwendung zweier nebeneinander fixierter Bühnenelemente vorteilhaft, weil dadurch zwischen diesen ausreichend Raum verbleibt, so dass ein Zugang mit einem Handhabungsgerät nach Art eines Gabelstaplers möglich bleibt und entsprechend das Gestängemagazin mit diesem be- oder entladen werden kann.As Gestängemagazinweg is a Skiddingbahn into consideration, in particular a Skiddingbahn with two parallel strands of several lined Skiddingmatten. The use of a skidding track as a linkage magazine path has the advantage that identical components can be used for the movement of the device described here and hereinafter for handling drill pipes as well as for the displacement of the entire drilling rig by "skidden". This reduces development, production and maintenance costs through the use of the same common parts. As a rod magazine, the use of two spaced apart side by side and fixed to each other stage elements comes into consideration. Two stage elements are particularly suitable for the storage of drill pipes, in which two individual elements are already combined by conventional screwing (a so-called "Double" / "Double Stand"), wherein each stage element substantially receives a portion of the double linkage element. In addition, the use of two side-by-side fixed stage elements is advantageous because As a result, sufficient space remains between them, so that access with a handling device in the manner of a forklift remains possible and, accordingly, the boom magazine can be loaded or unloaded with it.
Als Gestängehandhabungseinrichtung kommt ein Portalkran oder jede Art von Kran, die zum Heben und zum zumindest seitlichen Verfahren von Bohrgestänge geeignet ist, in Betracht. Die Verwendung eines Portalkrans hat den Vorteil, dass dieser wegen seiner im Wesentlichen senkrecht belasteten Stützen und bei entsprechender Auslegung der Kranbrücke einerseits hohe Lasten tragen kann und andererseits konstruktiv vergleichsweise unaufwendig ist. Zudem kann bei Verwendung eines Portalkrans das Bohrgestänge entlang sämtlicher kartesischer Koordinatenachsen bewegt werden: die vertikale Beweglichkeit erlaubt das Aufnehmen und Ablegen des Bohrgestänges im Gestängemagazin oder beim Vertikalaufzug. Eine horizontale Bewegungsrichtung ermöglicht das Verfahren in oder aus der Handhabungseinrichtungswarteposition, über dem Gestängemagazin und vom oder zum Vertikalaufzug. Eine zu dieser letzten Bewegungsrichtung senkrechte, optionale horizontale Bewegungsmöglichkeit erlaubt das genaue Justieren von Paketen von Bohrgestänge im Gestängemagazin. Bei entsprechender Ausführung eines Portalkrans als Gestängehandhabungseinrichtung, also bei einer entsprechenden Höhe eines solchen Portalkrans, kann in Einzelfällen der Portalkran die Funktion des ansonsten separat erforderlichen Vertikalaufzugs mit übernehmen, also z. B. Bohrgestänge im Bereich des Bodenniveaus aus einem Gestängemagazin entnehmen und auf dem Niveau der als Arbeitsbühne fungierenden Basis der Bohranlage, dem so genannten Drillfloor, ablegen oder dort an eine ggf. ausfahrbare oder sonst zur Bildung einer Übernahmeposition geeignete Übernahmeeinrichtung übergeben.As a boom handling device, a gantry crane or any type of crane suitable for lifting and for at least lateral movement of drill pipe is considered. The use of a gantry crane has the advantage that it can carry high loads on the one hand because of its substantially vertically loaded columns and with appropriate design of the crane bridge and on the other hand structurally relatively inexpensive. In addition, when using a gantry crane, the drill pipe can be moved along all Cartesian coordinate axes: the vertical mobility allows the drill pipe to be picked up and removed in the boom magazine or vertical lift. A horizontal direction of motion allows the process to be in or out of the hauler wait position, above the boom magazine, and from or to the vertical elevator. An optional horizontal movement option, perpendicular to this last direction of motion, allows accurate adjustment of drill string packages in the boom magazine. With appropriate execution of a gantry crane as a rod handling device, ie at a corresponding height of such a gantry crane, in individual cases, the gantry crane can take over the function of the otherwise separately required vertical elevator with, so z. B. remove drill pipe in the field of soil level from a rod magazine and at the level acting as a working platform base of the drilling rig, the so-called Drillfloor, or transfer there to a possibly extendable or otherwise suitable for forming a takeover position transfer device.
Als Handhabungseinrichtungswegelement kommt eine Schiene oder ein nach Art einer Schiene für Verfahrbewegungen kontaktierbares Profilelement, z. B. ein T-Träger, ein Doppel-T-Träger, eine U-Schiene oder dergleichen, in Betracht.As a handling device path element is a rail or a contactable in the manner of a rail for traversing profile element, z. As a T-beam, a double-T-beam, a U-rail or the like, into consideration.
Wenn das Gestängemagazin mit Haltestangen, so genannten Rungen, in separate Abschnitte unterteilt ist und Bohrgestänge aus diesen oder in diese durch die Gestängehandhabungseinrichtung nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sortierreihenfolge entnehmbar bzw. ablegbar ist, lässt sich der Automatisierungsgrad beim Zuführen und Abnehmen von Bohrgestänge zur bzw. von der Bohranlage steigern. Zudem kann bei einer manuellen Bedienung der Gestängehandhabungseinrichtung schadhaftes Bohrgestänge oder Bohrgestänge, das z. B. hinsichtlich seiner Benutzungsdauer vorgegebene Toleranzwerte erreicht hat, so gelagert werden, dass einerseits eine Wartung und Instandsetzung oder eine Entnahme für eine derartige Wartung und Instandsetzung ermöglicht und andererseits ein unbeabsichtigtes erneutes Verwenden des so separierten Bohrgestänges vermieden wird.If the boom magazine with handrails, so called stakes, is divided into separate sections and drill pipe made of these or in this by the linkage handling device according to a predetermined or predetermined sort order can be removed or stored, can increase the degree of automation in feeding and removing drill pipe to or from the drilling rig. In addition, in a manual operation of the boom handling device defective drill pipe or drill pipe, the z. B. has reached predetermined tolerance values with respect to its duration of use, are stored so that on the one hand a maintenance and repair or removal for such maintenance and repair allows and on the other hand unintentional reuse of the thus separated drill pipe is avoided.
Der Vorteil der alternativen Ausführungsform der Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge, also der Vorrichtung mit Gestängehandhabungseinrichtung, besteht vor allem darin, dass mit der Gestängehandhabungseinrichtung durch Verfahren quer zum Gestängemagazinweg Bohrgestänge selektiv aus einem jeweiligen Gestängemagazin zur Bohranlage, beispielsweise zu einem Vertikalaufzug der Bohranlage, und umgekehrt transportierbar ist. Der Vertikalaufzug gehört, wenn dessen Funktion nicht von der Gestängehandhabungseinrichtung übernommen wird, zu einer als Arbeitsbühne fungierenden Basis der Bohranlage. Ohne Vertikalaufzug, also bei einem Portalkran, der die Funktionalität der Gestängehandhabungseinrichtung und gleichzeitig die Funktionalität eines Vertikalaufzugs übernimmt, liegt die Position zur Übergabe oder zur Übernahme von Bohrgestänge an die Bohranlage bzw. von der Bohranlage auf Höhe des Niveaus der Arbeitsbühne.The advantage of the alternative embodiment of the device for handling drill pipe, so the device with rod handling device, is mainly that with the rod handling device by methods transverse to Gestängemagazinweg drill pipe selectively from a respective rod magazine to the rig, for example, to a vertical elevator of the rig, and vice versa is transportable. The vertical elevator, if its function is not taken over by the boom handling device, belongs to a base of the drilling rig functioning as a working platform. Without a vertical lift, ie with a gantry crane, which takes over the functionality of the boom handling device and at the same time the functionality of a vertical lift, the position for transferring or transferring drill pipe to the drilling rig or from the drilling rig is at the level of the working platform.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Bohranlage wie hier und nachfolgend beschrieben zeichnet sich dadurch aus, dass je nach Bedarf ein Gestängemagazin oder mehrere gekoppelte Gestängemagazine auf dem Gestängemagazinweg verschoben werden und auf diesem Wege jeweils ein Gestängemagazin mit benötigtem Bohrgestänge in eine Übergabeposition gelangt, in der ein Entnehmen von Bohrgestänge aus dem Gestängemagazin oder ein Ablegen von Bohrgestänge im Gestängemagazin möglich ist. Die Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge kann insgesamt zusammen mit der Bohranlage verfahren werden, so dass sich eine variable, nicht ortsfeste Übergabeposition ergibt, die jeweils nur von der Position der Bohranlage abhängig ist.The inventive method for operating a drilling rig as described here and below is characterized in that as required a rod magazine or more coupled rod magazines are moved to the Gestängemagazinweg and passes in this way each rod magazine with a required drill string in a transfer position, in a Removal of drill pipe from the boom magazine or a placement of drill pipe in the boom magazine is possible. The device for handling drill pipe can be moved together with the rig, so that there is a variable, non-stationary transfer position results, which is only dependent on the position of the drilling rig.
Bei einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge, die eine Gestängehandhabungseinrichtung umfasst und bei der der Handhabungseinrichtungsweg eine Handhabungseinrichtungswarteposition bildet, zeichnet sich ein günstiges Verfahren dadurch aus, dass zumindest zwei oder sämtliche auf dem Gestängemagazinweg befindliche Gestängemagazine gekoppelt sind, so dass eine Bewegung oder Verlagerung eines Gestängemagazins alle gekoppelten Gestängemagazine betrifft, dass zwischen je zwei gekoppelten Gestängemagazinen ein mit diesen bewegliches Handhabungseinrichtungswegelement angeordnet ist oder zwischen je zwei gekoppelten Gestängemagazinen und zumindest auf einer Außenseite eines ersten oder eines letzten Gestängemagazins ein bewegliches Handhabungseinrichtungswegelement angeordnet ist, und dass zum Bewegen eines Gestängemagazins in die Übergabeposition oder aus der Übergabeposition heraus zunächst die Gestängehandhabungseinrichtung in die Handhabungseinrichtungswarteposition verfahren wird, sodann das Bewegen der Gestängemagazine erfolgt, und zwar so lange, bis zumindest ein mitbewegtes Handhabungseinrichtungswegelement fluchtend zu dem, oder bei zwei mitbewegten Wegelementen, jedem die Handhabungseinrichtungswarteposition bildenden Handhabungseinrichtungswegelement positioniert ist bzw. sind. Die Handhabungseinrichtungswarteposition ermöglicht das Verfahren der Gestängehandhabungseinrichtung an eine auch beim Bewegen der Gestängemagazine ortsfeste Position, so dass die Gestängehandhabungseinrichtung nicht zusammen mit den Gestängemagazinen verfahren werden muss und am Ende des Verfahrvorgangs noch im Bereich der Übergabeposition zur Verfügung steht. Wenn das oder jedes mitbewegte Handhabungseinrichtungswegelement am Ende des Bewegungsvorgangs fluchtend zu dem oder jedem die Handhabungseinrichtungswarteposition bildenden Handhabungseinrichtungswegelement positioniert ist, kann die Gestängehandhabungseinrichtung unmittelbar am Ende des Bewegens der Gestängemagazine wieder über das jetzt in der Übergabeposition befindliche Gestängemagazin verfahren werden und dort Bohrgestänge aufnehmen oder ablegen.In a drill pipe handling apparatus comprising a boom handling device and in which the handling path forms a handling device waiting position, a favorable method is characterized in that at least two or all of the boom magazines on the boom magazine path are coupled such that movement or displacement of a boom magazine all coupled rod journals, that between each pair of coupled rod magazines with a movable handling device path element is arranged or between two coupled rod magazines and at least on an outer side of a first or a last rod magazine a movable handling device path element is arranged, and that for moving a rod magazine in the transfer position or from the transfer position, first the linkage handling device into the handling device waiting position is moved, then moving the linkage magazines takes place, until at least one moving handling device Wegelement is aligned with the, or at two mitbewegten path elements, each the handling device waiting position forming handling device Wegwegelement or or are. The handling device waiting position enables the method of the boom handling device to a fixed position even when moving the rod magazines, so that the rod handling device must not be moved together with the rod magazines and is still available at the end of the movement in the transfer position. When the or each co-moving handler path member is positioned at the end of the moving operation in alignment with the or each handler waiting position handler path member, the link handler may again be moved over the now in transfer position rod magazine and pick up or drop drill string immediately thereafter.
Der Handhabungseinrichtungsweg umfasst je nach Ausgestaltung der Gestängehandhabungseinrichtung eine Spur oder zwei parallele Spuren, die aus jeweils zumindest einem Handhabungseinrichtungswegelement gebildet sind. Die benötigte Spuranzahl wird auch für die Handhabungseinrichtungswarteposition bereitgestellt. Eine fluchtende Anordnung zweier Spuren, also eine fluchtende Anordnung der zumindest zwei die Handhabungseinrichtungswarteposition bildenden Handhabungseinrichtungswegelemente mit den entsprechenden zusammen mit den kombinierten Gestängemagazinen mitbewegten Handhabungseinrichtungswegelementen wird dadurch erleichtert, dass der Abstand der Wegelemente im Bereich der Warteposition identisch mit dem Abstand der Wegelemente rechts und links von einem Gestängemagazin ist, weil nur so ein Befahren mit einem Portalkran als Gestängehandhabungseinrichtung möglich ist.The handling device path, depending on the configuration of the linkage handling device, comprises a track or two parallel tracks, which are each formed from at least one handling device path element. The required number of lanes is also provided for the haulage waiting position. An aligned arrangement of two tracks, that is an aligned arrangement of the at least two handling device travel position forming handling device path elements with the corresponding along with the combined boom magazines moving along the handling device path elements is facilitated by the distance of the path elements in the waiting position identical to the distance of the path elements right and left of a rod magazine is because only so driving on a gantry crane is possible as a rod handling device.
Zum erleichterten Übergang zwischen den beweglichen Handhabungseinrichtungswegelementen und den ortsfesten Handhabungseinrichtungswegelementen der Handhabungseinrichtungswarteposition kann vorgesehen sein, dass die entsprechenden Wegelemente an ihren einander zugewandten Seiten Profile zur Aufnahme von Verbindungsstücken aufweisen, so dass ohne ein solches Verbindungsstück und damit beim Bewegen der Gestängemagazine und der damit gekoppelten Wegelemente ein als Sicherheitsabstand fungierender Zwischenraum zwischen ortsfesten und beweglichen Handhabungseinrichtungswegelementen verbleibt.In order to facilitate the transition between the movable handling device path elements and the stationary handling device elements of the handling device waiting position can be provided that the corresponding path elements have on their sides facing each other profiles for receiving connecting pieces, so that without such a connector and thus when moving the rod magazines and thus coupled path elements a clearance acting as a safety gap remains between stationary and movable handling means path elements.
Insgesamt betrifft die Erfindung schließlich auch eine Verwendung einer Skiddingbahn zum Bewegen von Gestängemagazinen und/oder zum Bewegen von Gestängemagazinen zusammen mit einer ebenfalls entlang einer Skiddingbahn beweglichen Bohranlage. Die Verwendung einer zum Bewegen von Bohranlagen bereits bekannten Skiddingbahn ist für das Bewegen von Gestängemagazinen bisher noch nicht in Betracht gezogen worden. Bei einer Verwendung einer Skiddingbahn (auch) zum Bewegen von Gestängemagazinen ergeben sich die oben bereits geschilderten Vorteile hinsichtlich verringerter Entwicklungs-, Produktions-, Lagerungs- und Wartungskosten aufgrund der durchgängig verwendbaren Gleichteile. Beim Verwenden einer Skiddingbahn zum Bewegen von Gestängemagazinen ergibt sich als zusätzlicher Vorteil, dass die Bewegungsart der Gestängemagazine dann der Bewegungsart der Bohranlage entspricht, so dass die beiden Bewegungsvorgänge leichter synchronisierbar sind, z. B. durch eine entsprechend gesteuerte oder geregelte Ansteuerung der für das Skidden benötigten Hydraulikaggregate. Schließlich erlaubt die Verwendung einer Skiddingbahn zum Bewegen von Gestängemagazinen das Bewegen großer Lasten, wie dies bereits beim Bewegen einer kompletten Bohranlage auf einer Skiddingbahn erprobt ist, so dass Gestängemagazine mit einem Füllgrad beweglich sind, die mit bisherigen Mitteln nicht beweglich waren. Auf diese Weise sind auch Gestängemagazine mit doppelten oder dreifachen Gestängeelementen bewegbar, so dass Bohrgestänge in Form solcher kombinierter Elemente direkt der Bohranlage zuführbar ist und sich entsprechend eine Effizienzsteigerung beim Betrieb der Bohranlage ergibt, weil die Anzahl der bisher erforderlichen Kombinationsvorgänge einzelner Gestängeelemente reduziert wird.Overall, the invention finally also relates to a use of a skidding track for moving boom magazines and / or for moving boom magazines together with a drilling rig that is also movable along a skidding track. The use of a skidding track already known for moving drilling rigs has not hitherto been considered for the movement of boom magazines. When using a Skiddingbahn (also) for moving rod magazines resulting in the above-mentioned advantages in terms of reduced development, production, storage and maintenance costs due to the consistently usable common parts. When using a Skiddingbahn for moving rod magazines results in an additional advantage that the Movement of the rod magazines then the movement type of the drilling rig corresponds, so that the two movement processes are easier to synchronize, z. B. by a correspondingly controlled or regulated control of the hydraulic units required for the Skidden. Finally, the use of a skidding track to move boom magazines allows for the movement of large loads, as already proven when moving a complete drilling rig on a skidding track, so that boom magazines are movable with a degree of filling that was immovable with previous means. In this way, also rod magazines with double or triple linkage elements are movable, so that drill pipe in the form of such combined elements directly fed to the rig and accordingly results in an increase in efficiency in the operation of the rig, because the number of previously required combination operations individual linkage elements is reduced.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung, der oder jeder Ausführungsform sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten oder Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie z. B. Arbeitsverfahren betreffen.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals. The or each embodiment is not to be understood as limiting the invention. Rather, numerous modifications and variations are possible within the scope of the present disclosure, in particular those variants, elements and combinations and / or materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with those in the general description, the or each embodiment and the claims described and contained in the drawings features or elements or method steps for the skilled in the art with regard to solving the problem and lead by combinable features to a new subject or to new process steps or process steps, even if they are such. B. work procedures.
Es zeigen
- FIG 1
- eine Bohranlage an sich bekannter Art mit einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge in einer perspektivischen Ansicht,
- FIG 2
- die Bohranlage und die Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge gemäß
FIG 1 in einer geschnittenen Seitenansicht, - FIG 3
- die Bohranlage und die Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge gemäß
FIG 1 in einer geschnittenen Ansicht von oben, - FIG 4
- eine Bohranlage an sich bekannter Art mit einer Variante der Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge und
- FIG 4a, 4b
- Ausschnitte aus der Darstellung in
FIG 4 .
- FIG. 1
- a drilling rig of a known type with a device for handling drill pipe in a perspective view,
- FIG. 2
- the drilling rig and the device for handling drill pipe according to
FIG. 1 in a sectional side view, - FIG. 3
- the drilling rig and the device for handling drill pipe according to
FIG. 1 in a cutaway view from above, - FIG. 4
- a drilling rig of a known type with a variant of the device for handling drill pipe and
- FIGS. 4a, 4b
- Excerpts from the illustration in
FIG. 4 ,
In der perspektivischen Ansicht gemäß
Jedes der beiden in
Die gesamte Bohranlage 10 kann (nicht dargestellt) sich ebenfalls auf einer Skiddingbahn 26 befinden, so dass auch die Bohranlage 10 verschiebbar beweglich ist. Mit einer verschiebbar beweglichen oder verschiebbar verlagerbaren Bohranlage 10 kann die Zuführung von Bohrgestänge 16, 18 über die verschiebbar beweglichen Gestängemagazine 20, 22 in jeder Position der Bohranlage 10 erfolgen. Bei einem Gestängemagazinweg 24 in Form einer Skiddingbahn 26 und einem korrespondierenden Bohranlagenweg ebenfalls in Form einer (eigenen) Skiddingbahn kann eine parallele Bewegung der Gestängemagazine 20, 22 und der Bohranlage 10, ggf. sogar eine synchronisierte Bewegung beider Einheiten, erfolgen. Nachdem jede Skiddingbahn 26 aus Skiddingmatten 28 zusammengesetzt ist, können vor Erreichen eines Endes einer Skiddingbahn 26 am anderen Ende frei gewordene Skiddingmatten 28 abgenommen und im Sinne einer Verlängerung der Skiddingbahn 26 in Bewegungsrichtung angesetzt werden. Auf diesem Wege sind beide Einheiten, nämlich einerseits die Bohranlage 10 und andererseits die Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge mit dem Gestängemagazinweg 24 und dem oder jedem darauf verschiebbar beweglichen Gestängemagazin 20, 22, zusammen verlagerbar.The
Der Vertikalaufzug 38 ist in
Zusätzlich zu der Situation in
Der Fahrweg 46 erlaubt auch (nicht dargestellt) einen Zugriff mit dem Handhabungsgerät auf die Gestängemagazine 20, 22, z. B. zum Entnehmen oder zum Ablegen von Bohrgestänge 16, 18. Gegebenenfalls sind für einen solchen Zugriff und vor Anbringen des Fahrwegs 46 Fixierstangen 34 oder dergleichen zwischen den Bühnenelementen 32 eines Gestängemagazins 20, 22 zu entfernen.The
In
Jedes Gestängemagazin 20, 22 ist auch bei der in
Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß
Mit der Beweglichkeit der Gestängemagazine 20, 22 auf dem Gestängemagazinweg 24 und mit der Beweglichkeit des Handhabungseinrichtungswegs 56 zusammen mit einem oder mehreren gekoppelten Gestängemagazinen 20, 22 ist auch die in
Der Handhabungseinrichtungsweg 56 wird durch ein oder mehrere Handhabungseinrichtungswegelemente 58 gebildet. Als Handhabungseinrichtungswegelement 58 fungiert dabei eine Schiene oder ein nach Art einer Schiene für Verfahrbewegungen kontaktierbares Profilelement. In
In
Bei nur einem Gestängemagazin 20, 22 auf dem Gestängemagazinweg 24 entfällt die Notwendigkeit einer Kopplung mit einem benachbarten Gestängemagazin 20, 22, so dass die Handhabungseinrichtungswegelemente 58 mit Koppelstangen 30 quasi vor und hinter dem jeweiligen Gestängemagazin 20, 22 angeordnet und dort fixiert werden. Bei mehreren gekoppelten Gestängemagazinen 20, 22 befindet sich je ein Handhabungseinrichtungswegelement 58 zwischen zwei benachbarten Gestängemagazinen 20, 22 und je ein Handhabungseinrichtungswegelement 58 vor den gekoppelten Gestängemagazinen 20, 22 und hinter den gekoppelten Gestängemagazinen 20, 22. Der Abstand zwischen zwei entlang des Gestängemagazinwegs 24 benachbarten Handhabungseinrichtungswegelementen 58 ist dabei stets gleichbleibend. Um einen solchen gleichbleibenden Abstand gewährleisten zu können, speziell bei unterschiedlich großen Gestängemagazinen 20, 22, können Koppelstangen 30 und/oder Fixierstangen 34 in unterschiedlichen Längen vorgesehen sein, so dass sich je nach jeweiligem Gestängemagazin 20, 22 mit einer geeigneten Auswahl von Koppelstangen 30 und/oder Fixierstangen 34 der notwendige gleichbleibende Abstand zwischen benachbarten Handhabungseinrichtungswegelementen 58 erreichen lässt.With only one
Bei einer Ausführungsform eines Gestängemagazinwegs 24, der nicht mit einer paarigen, parallelen Anordnung von Handhabungseinrichtungswegelementen 58 gebildet ist und entsprechend mit nur einem Schienenstrang oder nur einem Profilelementstrang auskommt, entfällt entsprechend die Notwendigkeit, bei nur einem beweglichen Gestängemagazin 20, 22 oder bei mehreren gekoppelten Gestängemagazinen 20, 22 an beiden Außenseiten je ein Handhabungseinrichtungswegelement 58 vorzusehen. Die Beschreibung wird jedoch entsprechend der Ausführungsform in
Die Gestängehandhabungseinrichtung 52 wird zur Handhabung von Bohrgestänge 16, 18 über dem jeweiligen Gestängemagazin 20, 22 so positioniert, dass eine Aufnahme oder ein Ablegen von Bohrgestänge 16, 18 möglich ist. Zum Übergeben von Bohrgestänge 16, 18 an die Bohranlage 10 ist eine Aufnahme von Bohrgestänge 16, 18 aus dem jeweiligen Gestängemagazin 20, 22 vorgesehen. Dazu senkt die Gestängehandhabungseinrichtung 52 Mittel zum Aufnehmen von Bohrgestänge 16, 18 auf dieses ab. Als Mittel zum Aufnehmen von Bohrgestänge 16, 18 kommt z. B. ein Kran mit einem Elektromagneten, einem Greifer oder dergleichen in Betracht. Nach der Aufnahme von Bohrgestänge 16, 18 wird dieses zunächst angehoben, bis eine Höhe erreicht ist, die ein Verfahren der Gestängehandhabungseinrichtung 52 auf dem Handhabungseinrichtungsweg 56 erlaubt. Sobald eine entsprechende Höhe erreicht ist, kann die Gestängehandhabungseinrichtung 52 auf dem Handhabungseinrichtungsweg 56 in Richtung auf die Bohranlage 10, speziell in Richtung auf den an deren Arbeitsbühne 14 vorgesehenen Vertikalaufzug 38, verfahren werden. Sobald eine Position vor dem Vertikalaufzug 38 erreicht ist, erfolgt mit der Gestängehandhabungseinrichtung 52 ein Ablegen des aufgenommenen Bohrgestänges 16, 18 am oder im Vertikalaufzug 38. Diese Position wird entsprechend als Übergabeposition bezeichnet. Davon ausgehend wird als Übergabeposition aber auch eine Position eines Gestängemagazins 20, 22 bezeichnet, in der aus diesem eine Entnahme von Bohrgestänge 16, 18 und eine Übergabe an die Bohranlage 10 möglich ist. Beim Übernehmen von Bohrgestänge 16, 18 von der Bohranlage 10 erfolgt der zuvor beschriebene Bewegungsablauf in umgekehrter Reihenfolge. Die Gestängehandhabungseinrichtung 52 wird zunächst in eine Position vor dem Vertikalaufzug 38 verfahren und übernimmt dort das von der Bohranlage 10 kommende Bohrgestänge 16, 18. Beim Übernehmen des Bohrgestänges 16, 18 kommen erneut die von der Gestängehandhabungseinrichtung 52 umfassten Mittel, also z. B. ein Kran mit Elektromagnet, zum Einsatz. Nach der Übernahme des Bohrgestänges 16, 18 wird dieses, wenn nicht bereits eine solche Höhe gegeben ist, so weit angehoben, bis ein Verfahren der Gestängehandhabungseinrichtung 52 quer zum Gestängemagazinweg 56 möglich ist. Sodann erfolgt eine Positionierung der Gestängehandhabungseinrichtung 52 auf deren Handhabungseinrichtungsweg 56, so dass nach Erreichen einer entsprechenden Zielposition das von der Bohranlage 10 übernommene Bohrgestänge 16, 18 in dem in Übergabe-/Übernahmeposition befindlichen Gestängemagazin 20, 22 ablegbar ist. Beide Bewegungsabläufe, also Aufnehmen von Bohrgestänge 16, 18 aus einem Gestängemagazin 20, 22 und Übergeben an die Bohranlage 10 oder deren Vertikalaufzug 38 und Übernehmen von Bohrgestänge 16, 18 von der Bohranlage 10 und späteres Ablegen im jeweiligen Gestängemagazin 20, 22, können wiederholt hintereinander ablaufen, so dass der Bohranlage 10 in entsprechender Vielzahl Bohrgestänge 16, 18 zuführbar oder von dieser übernehmbar ist.The
Für die Gestängehandhabungseinrichtung 52 ist eine Handhabungseinrichtungswarteposition 60 vorgesehen, die von der Handhabungseinrichtung 52 dann angefahren wird, wenn ein Verschieben eines Gestängemagazins 20, 22 oder mehrerer Gestängemagazine 20, 22 erfolgt, ohne dass sich die Position der Bohranlage 10 ändert. Dazu reicht der Handhabungseinrichtungsweg 56 in Form zumindest eines Handhabungseinrichtungswegelements 58 oder eines Paars von Handhabungseinrichtungswegelementen 58 zumindest im Bereich der Übergabeposition seitlich über den Gestängemagazinweg 24 hinaus. Dieser über den Gestängemagazinweg 24 hinausreichende Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs 56 bildet die Handhabungseinrichtungswarteposition 60. Die Handhabungseinrichtungswarteposition 60 kann auf einer der Bohranlage 10 zugewandten Seite des Gestängemagazinwegs 24 oder einer von der Bohranlage 10 abgewandten Seite des Gestängemagazinwegs 24 gebildet sein. Das oder jedes dort vorgesehene Handhabungseinrichtungswegelement 58 ist nicht mit dem zusammen mit dem oder jedem Gestängemagazin 20, 22 beweglichen Handhabungseinrichtungswegelement 58 gekoppelt. Das oder jedes Handhabungseinrichtungswegelement 58 der Handhabungseinrichtungswarteposition 60 ist vielmehr ortsfest, und eine Verlagerung der Handhabungseinrichtungswarteposition 60 ist nur bei einer Verlagerung der Bohranlage 10 erforderlich. Beim Verschieben eines Gestängemagazins 20, 22 oder mehrerer Gestängemagazine 20, 22 wird zum Ende dieses Bewegungsvorgangs das oder jedes mitbewegte Handhabungseinrichtungswegelement 58 fluchtend zu dem oder jedem Handhabungseinrichtungswegelement 58 der Handhabungseinrichtungswarteposition 60 positioniert. Nach einer solchen Positionierung bilden diejenigen Handhabungseinrichtungswegelemente 58, die zusammen mit dem oder jedem Gestängemagazin 20, 22 bewegt wurden, zusammen mit denjenigen Handhabungseinrichtungswegelementen 58, die als ortsfeste Handhabungseinrichtungswarteposition 60 fungieren, eine von der Gestängehandhabungseinrichtung 52 befahrbare Einheit im Sinne eines kontinuierlich fortgesetzten Schienenstrangs oder Profilelementstrangs. Es kann auch vorgesehen sein, dass zum Erhalt einer solchen befahrbaren Einheit die fluchtend positionierten Handhabungseinrichtungswegelemente 58 mit einem Verbindungsstück kombiniert werden.A handling
Mit der Handhabungseinrichtungswarteposition 60 kann sich ein erweiterter Bewegungsablauf, z. B. wenn beim Übergeben von Bohrgestänge 16, 18 an die Bohranlage 10 ein Gestängemagazin 20, 22 leer wird und entsprechend ein volles oder zumindest teilweise gefülltes weiteres Gestängemagazin 20, 22 in der Übergabeposition benötigt wird, wie folgt ergeben: Zunächst wird durch sukzessives Aufnehmen von Bohrgestänge 16, 18 aus dem in Übergabeposition befindlichen Gestängemagazin 20, 22 Bohrgestänge 16, 18 entnommen und durch Verfahren der Gestängehandhabungseinrichtung 52 an die Bohranlage 10 übergeben. Sobald das Gestängemagazin 20, 22 geleert ist oder eine andere Art von Bohrgestänge 16, 18 oder eine in dem in Übergabeposition befindlichen Gestängemagazin 20, 22 nicht vorrätige Art von Bohrgestänge 16, 18 benötigt wird, wird die Gestängehandhabungseinrichtung 52 entlang des Handhabungseinrichtungswegs 56 in die Handhabungseinrichtungswarteposition 60 verfahren. Sodann erfolgt ein Verschieben einzelner oder mehrerer Gestängemagazine 20, 22, ggf. ein Verschieben mehrerer gekoppelter Gestängemagazine 20, 22. Sobald sich danach ein Gestängemagazin 20, 22 mit benötigtem Bohrgestänge 16, 18 in der Übergabeposition befindet und eine fluchtende Anordnung des oder jedes zusammen mit diesem Gestängemagazin 20, 22 mitbewegten Handhabungseinrichtungswegelement 58 mit dem oder jedem Handhabungseinrichtungswegelement 58 der Handhabungseinrichtungswarteposition 60 gewährleistet ist, kann die Gestängehandhabungseinrichtung 52 über das jetzt in Übergabeposition befindliche Gestängemagazin 20, 22 verfahren werden und sodann die Übergabe von Bohrgestänge 16, 18 an die Bohranlage 10 fortgesetzt werden. Für das Übernehmen von Bohrgestänge 16, 18 von der Bohranlage 10 und dessen Ablegen in Gestängemagazinen 20, 22 gilt das Vorstehende in umgekehrter Reihenfolge entsprechend.With the handling
Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Es werden zwei Varianten einer Vorrichtung zur Handhabung von Bohrgestänge 16, 18 angegeben, die jeweils zumindest ein entlang eines Gestängemagazinwegs 24 verschiebbar oder auf sonst geeignete Weise bewegliches Gestängemagazin 20, 22 - also ein verschiebbares/bewegliches Gestängelager - umfassen. Sodann werden ein Verfahren zum Betrieb der jeweiligen Vorrichtung und eine Verwendung von Mitteln zum Verschieben/Bewegen des Gestängelagers angegeben. Bei der ersten Variante ist zum Entnehmen von Bohrgestänge 16, 18 aus einem Gestängemagazin 20, 22 oder zum dortigen Ablegen von Bohrgestänge 16, 18 vorgesehen, dass für das Gestängemagazin 20, 22 eine Neigung um eine längs zum Gestängemagazinweg 24 verlaufende Achse veränderbar ist. Bei der zweiten Variante ist zum Entnehmen von Bohrgestänge 16, 18 aus einem Gestängemagazin 20, 22 oder zum dortigen Ablegen von Bohrgestänge 16, 18 eine Gestängehandhabungseinrichtung 52 vorgesehen, die quer zum Gestängemagazinweg 24 auf einem Handhabungseinrichtungsweg 56 verfahrbar ist, wobei der Handhabungseinrichtungsweg 56 aus Handhabungseinrichtungswegelementen 58 gebildet ist, die zumindest teilweise zusammen mit einem oder mehreren Gestängemagazinen 20, 22 beweglich sind, so dass zumindest ein Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs 56 zusammen mit dem beweglichen Gestängelager selbst beweglich ist.Thus, the invention can be briefly described as follows: Two variants of a device for handling
- 1010
- Bohranlagedrilling rig
- 1212
- Bohrmastdrilling mast
- 1414
- Arbeitsbühneplatform
- 1616
- Bohrgestängedrill pipe
- 1818
- Bohrgestängedrill pipe
- 2020
- Gestängemagazinrod magazine
- 2222
- Gestängemagazinrod magazine
- 2424
- GestängemagazinwegGestängemagazinweg
- 2626
- SkiddingbahnSkiddingbahn
- 2828
- SkiddingmatteSkiddingmatte
- 3030
- Koppelstangecoupling rod
- 3232
- Bühnenelementstage element
- 3434
- Fixierstangefixation
- 3636
- Blow-out-PreventerBlow-out preventer
- 3838
- Vertikalaufzugvertical lift
- 4040
- Klinkepawl
- 4242
- Pipehandlerpipehandler
- 4444
- Gabelstaplerfork-lift truck
- 4646
- Fahrwegroadway
- 4848
- Ramperamp
- 5050
- Boxbox
- 5252
- GestängehandhabungseinrichtungPipe handling equipment
- 5454
- Portalkrangantry crane
- 5656
- HandhabungseinrichtungswegHandhabungseinrichtungsweg
- 5858
- HandhabungseinrichtungswegelementHandhabungseinrichtungswegelement
- 6060
- HandhabungseinrichtungswartepositionHandler waiting position
Claims (14)
wobei mindestens ein Gestängemagazin (20, 22) entlang eines seitlich neben der Bohranlage (10) verlaufenden Gestängemagazinwegs (24) verschiebbar beweglich ist und
wobei als Gestängemagazinweg (24) eine Skiddingbahn (26) fungiert.Device for handling drill pipes (16, 18) for a drilling rig (10),
wherein at least one linkage magazine (20, 22) along a laterally adjacent to the drilling rig (10) extending rod magazine path (24) is displaceably movable and
wherein as Gestängemagazinweg (24) a Skiddingbahn (26) acts.
wobei zumindest zwei auf dem Gestängemagazinweg (24) angeordnete oder anordenbare Gestängemagazine (20, 22) gekoppelt und entlang eines Gestängemagazinwegs (24) verschiebbar beweglich sind, so dass eine Bewegung eines Gestängemagazins (20, 22) alle gekoppelten Gestängemagazine (20, 22) betrifft,
wobei quer zum Gestängemagazinweg (24) eine Gestängehandhabungseinrichtung (52) entlang eines Handhabungseinrichtungswegs (56) verfahrbar ist,
wobei zwischen je zwei gekoppelten Gestängemagazinen (20, 22) ein mit den Gestängemagazinen (20, 22) bewegliches Handhabungseinrichtungswegelement (58) als Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs (56) angeordnet ist und
der Abschnitt des Handhabungseinrichtungswegs (56) zusammen mit dem Gestängemagazin (20, 22) beweglich ist.Device for handling drill pipes (16, 18) for a drilling rig (10),
wherein at least two linkage magazines (20, 22) arranged on the linkage magazine path (24) are coupled and displaceably movable along a linkage magazine path (24) such that movement of a linkage magazine (20, 22) concerns all coupled linkage magazines (20, 22) .
transverse to the boom magazine path (24), linkage handling means (52) along a handling path (56) is movable,
wherein between the two coupled linkage magazines (20, 22) a handling device travel element (58) movable with the linkage magazines (20, 22) is arranged as a section of the handling device travel (56) and
the portion of the handling path (56) is movable together with the boom magazine (20, 22).
wobei als Gestängemagazinweg (24) eine Skiddingbahn (26) fungiert, insbesondere eine Skiddingbahn (26) mit zwei parallel verlaufenden Strängen mehrfach aneinandergereihter Skiddingmatten, und/oder wobei als Gestängemagazin (20, 22) zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete und zueinander fixierte Bühnenelemente (32) fungieren, und/oder
wobei als Gestängehandhabungseinrichtung (52) ein Portalkran (54) fungiert, und/oder
wobei als Handhabungseinrichtungswegelement (58) eine Schiene oder ein nach Art einer Schiene für Verfahrbewegungen kontaktierbares Profilelement fungiert.Device according to one of claims 6, 7, 8 or 9,
wherein a Skiddingbahn (26) acts as Gestängemagazinweg (24), in particular a Skiddingbahn (26) with two parallel strands of multiple juxtaposed skidding mats, and / or wherein as a rod magazine (20, 22) two spaced apart and mutually fixed stage elements (32nd ), and / or
wherein a gantry crane (54) acts as a linkage handling device (52), and / or
wherein a rail or a profile element that can be contacted in the manner of a rail for traversing movements acts as a handling device guide element (58).
wobei das Gestängemagazin (20, 22) mit Haltestangen in separate Abschnitte unterteilt ist und Bohrgestänge (16, 18) aus diesen oder in diese durch die Gestängehandhabungseinrichtung (52) nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sortierreihenfolge entnehmbar oder ablegbar ist.Device according to one of claims 6, 7, 8, 9 or 10,
wherein the linkage magazine (20, 22) is divided into separate sections with holding rods and drill pipe (16, 18) can be removed or stored from these or these by the linkage handling device (52) according to a predetermined or predeterminable sorting order.
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