EP2672058A2 - Method and device for sealing the ends of drilling rod elements - Google Patents

Method and device for sealing the ends of drilling rod elements Download PDF

Info

Publication number
EP2672058A2
EP2672058A2 EP13164603.6A EP13164603A EP2672058A2 EP 2672058 A2 EP2672058 A2 EP 2672058A2 EP 13164603 A EP13164603 A EP 13164603A EP 2672058 A2 EP2672058 A2 EP 2672058A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill string
drill pipe
closure cap
drill
pipe element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13164603.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2672058A3 (en
Inventor
Jan Aalderink
Michael Gelker
Florian Göcke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH
Original Assignee
Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH filed Critical Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH
Publication of EP2672058A2 publication Critical patent/EP2672058A2/en
Publication of EP2672058A3 publication Critical patent/EP2672058A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/006Accessories for drilling pipes, e.g. cleaners
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/01Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • E21B21/106Valve arrangements outside the borehole, e.g. kelly valves

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for closing the ends of drill pipe elements in drilling rigs for the development of deposits of fossil, liquid or gaseous fuels or geothermal energy.
  • drill string elements which together form the respective drill string, are referred to in technical terminology as a drill pipe (DP).
  • An object of the invention is to provide a method and apparatus for automatic or semi-automatic closing of drill pipe elements, so that after the removal or partial removal of the drill string possibly in the drill string elements still remaining liquid in the form of drilling mud and the like, optionally with oil or Similar is offset, can not flow out of the drill pipe element uncontrolled and so pollution of the environment or possibly even the environment can be prevented.
  • This object is achieved by a method for closing the ends of drill pipe elements and a method for closing the ends of drill pipe elements.
  • Embodiments of the method and a device operating according to the method relate to the direction of movement of the respective drill string element when attaching the cap.
  • the drill pipe element is transported during removal by means of a respective handling device from the expansion site to the area of a drill pipe support in an upright, ie vertical orientation.
  • This movement of the drill pipe element by means of the handling device represents a sideways movement.
  • the handling device lowers the drill pipe element at a closure position onto a closure cap or in the direction of a closure cap. This lowering means a momentary interruption of sideways movement.
  • the handling device will move the drill string member to the closed position by sideways movement and without changing the direction of that movement.
  • two variants come into consideration, namely an interruption of the sideways movement, so that with a lifting mechanism or the like, a cap can be attached to the drill string element, or a continuous continuation of the sideways movement, wherein a movement of the lifting mechanism is coordinated with the sideways movement, so that without Interruption of sideways movement a cap can be attached to the drill string element.
  • FIG. 1 schematically shows in simplified form a device 10 for closing the ends of drill pipe elements 12 - hereinafter referred to as closing of drill string elements 12, of which in FIG. 1 only one and only one lower section is shown.
  • the drill pipe elements 12 may individually or in the form of a combination of drill pipe elements 12 (a so-called train of drill string elements 12, so-called doubles or triples) with a dedicated handling device 14, for example, a so-called pipe handler, at the level of the so-called drill floor 16 at one - or removal of drill pipe to be moved.
  • the term drill pipe element 12 or drill pipe elements 12 is used in each case for a jointly moved unit of drill pipe elements 12, that is to say one or more drill pipe elements 12.
  • the respective handling device 14 takes a BohrgestShelager each have a drill pipe element 12 in which a plurality of drill string elements 12 are mounted in a horizontal orientation.
  • the handling device 14 directs the respective moving drill string element 12 into a vertical position, so that it can be coupled to the drill string in a manner known per se.
  • dismantling - the uppermost drill string element 12 is removed by means of the handling device 14 and brought from the previously vertical orientation in a horizontal orientation and then stored in BohrgestShelager.
  • the device 10 proposed here for closing at least the lower end of a drill pipe element 12 and a corresponding method prevent such contamination.
  • FIG. 1 shown embodiment of such a device 10 is thereafter provided that the drill pipe element 12 with a dedicated handling device 14, in particular the pipe handler, in a vertical orientation to a defined position, for example, the location of the so-called mouse hole 18, is moved, and that there for closing the end of the respective drill pipe element 12 as a closure element, a closure cap 20 or the like is attached to the lower end of the drill pipe element 12.
  • a plurality of caps 20 are supplied via a feeder 24, for example a ramp or the like, at the abovementioned defined position to which the handling device 14 moves the drill pipe element 12 just removed.
  • the handling device 14 lowers the drill pipe element 12, so that an underside of the drill pipe element 12 comes into contact with the closure cap 20 in position.
  • closure position 22 position which is approached by the handling device 14 for closing the drill string elements 12, ie in particular the position of the Mouse hole 18, a spring element 26, in particular a coil spring or the like, be provided which accomplishes a tolerance compensation during lowering of the drill string member 12 and provides sufficient contact pressure when attaching the cap 20 at the bottom of the drill string member 12.
  • the handling device 14 ie in particular the pipe handler
  • the drill string member 12 has lowered for combination with the cap 20 in a vertical orientation
  • the handling device 14 raises the drill string member 12 in a vertical orientation again, so that the drill string element 12 from the closed position 22 free becomes.
  • a rotation of the drill pipe element 12 by means of the handling device 14 is possible and the drill pipe element 12 can finally be stored in a horizontal orientation in BohrgestShelager.
  • the mouse hole 18 is particularly suitable as a closure position 22 because the respective handling device 14 whose location (position) must be specified anyway, otherwise 18 drill rod elements 12 are temporarily stored in the mouse hole for later installation in the drill string. Accordingly, for attaching sealing caps 20 to the undersides of a respective drill string element 12, no additional position needs to be given to the handling device 14, and a position already used for other process sequences can be used. Regardless comes as a closure position 22 but also any other position on the drill floor 16 into consideration, so that the mouse hole 18 and the closure position 22 can be approached independently with the handling device 14 and the mouse hole 18 at any time as a mouse hole 18 remains usable ,
  • the handling device 14 For the programming of the handling device 14 means the additional definition of the location of the closure position 22 only one more position indication and an automatic movement when removing drill string elements 12 and later storing the drill string elements 12 in one BohrgestShelager, the handling device 14 approach any predetermined as a closure position 22 position.
  • the device 10 comprises at least the feed device 24 and the spring element 26 located at the end thereof below the feed device 24. With a housing surrounding the spring element 26, the device 10 can be easily inserted, for example, into the mouse hole 18, resulting in a safe installation situation , After removal of the drill string, the device 10 can also be removed easily.
  • FIG. 2 1 schematically shows, in simplified form, an embodiment of a device for removing, here for stripping, sealing caps 20 which are located at the lower end of the respective drill pipe element 12 after closing a drill pipe element 12.
  • FIG. 2 shows that in a method for removing a cap 20 of a drill string element 12 during movement of the drill string element 12 by means of a handling device 14 a stripping position 28 is approached at the in the course of movement of the drill string member 12 by means of the handling device 14 stripping the cap 20 from Drill rod element 12 takes place.
  • the drill pipe element 12 which is provided in the further course of the movement for combining with a drill string, with the respective handling device 14, ie in particular the already mentioned pipe handler, in a vertical orientation on a stripping system 30, the top right in the illustration in FIG FIG. 2 also shown in a simplified schematic plan view, moved past.
  • the stripping system 30 is formed in the manner of a rake with two prongs, which are in particular slightly bent at their free ends in order to achieve a guide of the lower end of the respective drill string element 12.
  • the scraper system 30 is otherwise inclined against the direction of movement of the drill string element 12, so that with a progressive horizontal movement (Sideways movement) of the vertically oriented drill pipe element 12, the closure cap 20 is stripped from the underside of the drill pipe element 12.
  • the drill pipe element 12 can then move freely with its underside, namely the local thread, through the tines of the stripping system 30 and thus passes by means of the handling device 14 to the borehole to be combined there with the drill string.
  • the stripping system 30 may be located above the mouse hole 18. This situation is illustrated in FIG. 2 shown. Other positions are also possible. As is known, the mouse hole 18 is a position for stopping drill pipe elements 12, so that the mouse hole 18 is as a hollow cylinder open at the top. When a closure cap 20 is removed with the stripping system 30 from a drill string member 12, the cap 20 falls into the mouse hole 18 or a corresponding hollow cylinder, because the stripping system 30 is in a corresponding position above the mouse hole 18. In a suitable vertical position along the entire height of the hollow cylinder forming the mouse hole 18, a ramp 32 is formed which prevents removed caps 20 from falling to the bottom of the mouse hole 18. Instead, the removed caps 20 fall into a container 34 or the like.
  • the ramp 32 is in the mouse hole 18 in particular resiliently mounted, so that when using the mouse hole 18 for stopping drill pipe elements 12, the ramp 32 is pressed by the weight of the respective drill string member 12 to the side and thus the mouse hole 18 at any time for stopping of drill string elements 12 remains usable.
  • the position of the mouse hole 18 is known as stripping 28 or any other for stripping caps 20 to be used in a known manner,
  • stripping 28 or any other for stripping caps 20 to be used in a known manner
  • the sequence of movement when installing drill pipe elements 12 into the drill string is then as follows: First, a drill pipe element 12 is removed from the drill pipe bearing and brought from the previously horizontal orientation in a vertical or substantially vertical orientation. Then, the handling device 14 moves the erected drill string element 12 to the stripping system 30, ie to a stripping position 28 defined by the position of the stripping system 30. In this case, if appropriate, the movement speed of the handling device 14 can be reduced shortly before reaching the position of the stripping system 30. This reduction of the movement speed can be maintained until at least shortly after reaching the position of the stripping system 30.
  • movement of the respective drill string member 12 may be continued at the normal travel speed of the handling device 14 such that the drill string member 12 passes to the wellbore for combination therewith with the drill string.
  • the stripping of the respective closure cap 20 takes place due to the design and the orientation of the scraper system 30.
  • the closure cap 20 thereby falls under the influence of gravity into the mouse hole 18 or the like Step removed and collected.
  • FIG. 3 shows a comparison with the illustration in FIG. 1 Alternative embodiment of a device 10 for closing drill pipe elements 12.
  • the previous comments on the movement of the respective drill pipe element 12 from the expansion site to the drill pipe support apply here and for all other devices 10 for closing drill pipe elements 12 accordingly.
  • FIG. 3 and apparatus 10 shown in the following figures comprises a rotatable drum 40 with a funnel 42 formed centrally above the drum 40.
  • a drill pipe element 12 In each of the funnels 42 one end of a drill pipe element 12 is inserted, to automatically attach a cap 20 there by means of the device 10.
  • a plurality of caps 20 are held within the apparatus 10 and within the drum 40 in vertically mounted cartridges 44.
  • the cartridges 44 are distributed within the device 10 along the outer peripheral line thereof.
  • the cartridges 44 are in this case between a bottom plate 46 and a cover plate 48 of the device 10, wherein the funnel 42 is preferably but not necessarily formed centrally in the cover plate 48.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the device 10 from FIG. 3 and their drum 40. It can be seen that a plurality of sealing caps 20 are located in the cartridges 44. The caps 20 are stacked in each cartridge 44, so arranged one above the other.
  • the longitudinal section through the drum 40 also reveals that the cartridges 44 are located on the sides of the device 10 and that in the illustrated embodiment of the device 10, the funnel 42 is formed centrally in the cover plate 48.
  • the hopper 42 serves to receive a lower end of a respective drill pipe element 12, from the one shown in FIG FIG. 4 only a portion of the lower portion with the drill string thread (the conical portion at the lowermost end of the drill string member 12) is shown.
  • the funnel 42 When inserting the lower end of a drill pipe element 12 into the device 10, the funnel 42 effects an adjustment and centering of the lower end of the drill pipe element 12 and with a sensor, ie a sensor 50 or more sensors 50, 52, is a respective vertical position of the lower end the drill pipe element 12 is detected during its lowering into the device 10.
  • the sensor system comprises two sensors 50, 52, that is to say a first sensor 50 and a second sensor 52
  • the speed of lowering of the drill pipe element 12 by means of the respective handling device 14 can, in response to a sensor signal from the first sensor 50 reduced (creep) and in response to a sensor signal from the second sensor 52, the lowering of the drill string element 12 by means of the handling device 14 are stopped.
  • the lower end of the drill string member 12 is in an automatic closing with a Cap 20 suitable position.
  • its sensor signal for stopping the lowering of the drill pipe element 12 into the device 10 is evaluated.
  • a lifting mechanism 54 is provided for automatically closing the lower end of each introduced into the funnel 42 of the device 10 lower end of the drill pipe element 12 with a cap 20.
  • a cap 20 is brought to the drill pipe element 12. Its function is based on the representation in the following FIG. 5 further explained.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the device 10 according to FIG. 3 and FIG. 4 but with one in comparison to the longitudinal section in FIG. 4 90 ° rotated cutting plane.
  • the lifting mechanism 54 in the embodiment shown comprises two lifting cylinders 56.
  • the lift mechanism 54 upon activation (eg, due to a sensor signal from the above-described sensors), causes the closure cap 20 provided centrally at the level of the bottom plate 46 of the device 10 to move towards the lower end of the drill string member 12 inserted into the hopper 42.
  • the embodiment of the lifting mechanism 54 with two lifting cylinders 56 is only one possible embodiment of such a lifting mechanism 54.
  • an embodiment with only one lifting cylinder 56 or a version with a scissor lift mechanism, a pair of Scherenhubmechanik, a rotating spindle or a pair of rotary spindle and the like into consideration.
  • FIG. 6 illustrates the transport of individual caps 20 within the device 10, namely the removal of a respective cap 20 at the lower end of a cartridge 44 and the provision of the thus removed cap 20 for the lifting mechanism 54.
  • a feed channel 58 formed in which a loading slide 60 horizontally between the edge of the drum 40 and an open there or at a corresponding position of the loading carriage 60 bottom opening of a cartridge 44 and the center of the Device 10 is movable.
  • the removal of a further closure cap 20 from a cartridge 44 by means of the loading carriage 60 is preferably carried out following the attachment of a closure cap 20 on a drill pipe element 12, so that there is always a closure cap 20 for closing a drill pipe element 12 is available.
  • FIG. 7 shows the device 10 and its drum 40 in a top view. There, the circular arrangement of the cartridges 44 with the caps 20 located therein is particularly well visible.
  • the feed channel 58 extends underneath the drum 40 at the bottom of the device 10, at least in one direction from the center of the device 10 to the edge of the drum 40 under each one of the cartridges 44 located there. In the illustrated embodiment, the feed channel 58 extends outwardly from the center of the device 10 in a straight line in two directions to the edge of the drum 40.
  • FIG. 8 shows a view of the device 10 for closing drill pipe elements 12 as in FIG. 3 ,
  • FIG. 8 is a snapshot when inserting a cartridge 44 with caps 20 in the drum 40 of Device 10 shown.
  • the cartridges 44 are completely or partially transparent, for example by means of a viewing window 64 extending in the axial direction from the lower to the upper end (or substantially from the lower to the upper end) of the cartridge 44.
  • a viewing window 64 extending in the axial direction from the lower to the upper end (or substantially from the lower to the upper end) of the cartridge 44.
  • About the viewing window 64 is visible to operators of the device 10 when a cartridge 44 is empty.
  • Such an empty cartridge 44 can be removed manually from the drum 40 and replaced by a filled cartridge 44.
  • the cartridges 44 are closed at the top with a lid 66. If differently colored lids 66 are used, the respective lid color may be used to indicate to operators of the apparatus 10 cartridges 44 with caps 20 of different sizes (for drill pipe members 12 of different diameters or different threads).
  • the cartridges 44 may be manually populated away from the device 10.
  • the drum 40 can be equipped with cartridges 44 with the same same caps 20 or with different caps 20. If the drum 40 is equipped with cartridges 44 with different caps 20, with a cartridge 44 has become empty, the rotation of the drum 40 by means of the rotary drive 62 can be controlled manually, so that in each case a cartridge 44 with the end to be closed drill pipe element 12th matching caps 20 above the feed channel 58 is located.
  • a drill string element 12 is automatically moved in vertical or at least substantially vertical orientation by means of the respective handling device 14 via the funnel 42 of the device 10 (FIG. FIG. 4 ). Then the drill string member 12 also becomes automatic lowered by means of the handling device 14 into the interior of the device 10.
  • an automatic detection of the respectively achieved vertical position of the drill pipe element 12 may be provided by means of a device 10 included sensors, so that the lowering of the drill pipe element 12 is automatically stopped when reaching a later automatic closing of the lower end of the drill pipe element 12 provided height is ( FIG. 4 ).
  • a lifting mechanism 54 is automatically activated and by means of the lifting mechanism 54, a closure cap 20 is lifted from the bottom region of the device 10 and moved in the direction of the lower end of the drill string element 12 ( FIG. 5 ). Due to the defined height of the lower end of the drill string member 12 relative to the apparatus 10, a height to which the lift mechanism 54 must raise the closure cap 20 for attaching the closure cap 20 to the lower end of the drill string member 12 is fixed. Additionally or alternatively, it can also be provided that the lifting mechanism 54 comprises a sensor (not shown), by means of which a successful attachment of a closure cap 20 at the lower end of a drill pipe element 12 is automatically recognizable.
  • a current consumption of the lifting mechanism 54 can be monitored, because the power consumption increases when the cap 20 is already combined with the lower end of the drill string element 12 and a further upward movement of the lifting mechanism 54 is no longer possible.
  • the moment of attachment of the closure cap 20 at the lower end of the drill string element 12 is sensed by means of a strain gauge or the like.
  • the respective drill string element 12 is automatically lifted by means of the handling device 14 and thus removed from the device 10.
  • the drill pipe element 12 is automatically transported by means of the handling device 14 to the respectively provided storage location, ie the drill pipe support.
  • the lifting mechanism 54 is automatically lowered again and it is with the loading slide 60 - also automatically - a new cap 20 brought.
  • a coordination of two units so for example, a coordination of the handling device 14 and the device 10, such that the drill pipe element 12 is introduced into the device 10 after removal by means of the handling device 14, that attachment of a closure cap 20 is possible by means of the device, such that automatic closure of the drill string element 12 by means of the device 10 automatically attaches a closure cap 20 to the lower end of the drill string element 12, and finally due to the attachment of a closure cap 20 to the drill string element 12 this is automatically removed by the handling device 14 again from the device 10 and moved on.
  • the term automatically should also encompass a realization of a functionality of a control device, in which the operator retrieves or triggers individual method steps by appropriate operator actions, for example the activation of the lifting mechanism 54 for attaching a closure cap 20.
  • a control device effects the automatic control the handling device 14 and the device 10, so that during operation of the control device, the method steps described here and hereinafter are performed.
  • a respective control device for the handling device 14 and the device 10 may be provided, wherein two such control devices communicatively communicate with each other in a known manner, so that a coordination of handling device 14 and device 10 is possible.
  • a device 10 in the FIGS. 3 to 8 shown type can be placed on basically any location on the drill floor 16, for example in the range of a trajectory of mouse hole 18 to BohrgestShelager.
  • a height of the device 10 of about 1.5 m corresponds to a height of an upper edge of the device 10 in about a height of a designated in technical terminology as a tool joint junction between two drill string elements 12, so that when removing drill pipe by means of the respective handling device 14 no particular vertical positioning is required to introduce the respective drill string element 12 in the course of the removal of the drill string for closing with a closure cap 20 in the device 10.
  • the respectively removed from the drill string drill string element 12 can thus be positioned by means of the respective handling device 14 at substantially constant height above the device 10.
  • the lowering of a drill pipe element 12 in the device 10 and lifting a cap 20 by means of the lifting mechanism 54 toward the end of the respective drill string element 12 takes place simultaneously or at least partially simultaneously, so that thus the process of closing the end of the drill pipe element 12 is particularly fast.
  • a new cap 20 brought and this is lifted immediately afterwards with the lifting mechanism 54 in a predetermined vertical position, so that when supplying a new drill pipe element 12 for closing the end already a cap 20 is ready and for the actual closing of the end of the respective drill pipe element 12 only one small additional vertical movement of the lifting mechanism 54 is required, which can be done in a very short time.
  • the device 10 in the FIGS. 3 to 8 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a cap 20, wherein when moving the drill pipe element 12 by means of a handling device 14 (sideways movement) a closure position 22 - namely the position above the lifting mechanism 54 - is approached, in the course of a means of handling device 14 effected movement (downward movement) of the drill pipe element 12, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12.
  • the closure cap 20 engages the drill string member 12 by lowering the drill string member 12 toward a closure cap 20 raised with the lift mechanism 54 or by raising the closure cap 20 with the lift mechanism 54 to the drill string member 12 or by simultaneously lowering the drill string member 12 and Lifting the cap 20 takes place.
  • the closure cap 20 so combined with the drill string element 12, that the lower end is closed.
  • FIG. 9 shows an alternative embodiment of a device 10 for closing the ends of drill pipe elements 12, each with a closure cap 20.
  • device 10 when closing the drill string elements 12 whose movement by means of the respective handling device 14 also in a vertical orientation or at least substantially vertical orientation, but without a necessary change of their vertical position, ie without a necessary change in height of a lower edge of the Drill pipe element 12 above the drill floor 16.
  • FIG. 9 three consecutive positions of one end of a drill pipe element 12 are shown. First, the end of the drill pipe element 12 is located in front of the device 10, then in the device 10 and finally, with the cap 20 mounted, outside the device 10.
  • the direction of movement of the end of the drill pipe element 12 is illustrated by the arrow.
  • the device 10 To guide the end of the drill pipe element 12, the device 10 has a guide channel 68, which is optionally widened like a funnel on the side at which successive individual drill string elements 12 are supplied, so that the shape of the guide channel 68 with respect to a correct positioning of the ends the drill string elements 12 is effective relative to the device 10.
  • a guide channel 68 which is optionally widened like a funnel on the side at which successive individual drill string elements 12 are supplied, so that the shape of the guide channel 68 with respect to a correct positioning of the ends the drill string elements 12 is effective relative to the device 10.
  • a change in the vertical position of the drill pipe element 12 can take place in the course of movement during transport of the drill string element 12 removed from the drill string to the device 10 and then further to the drill pipe support. This can then take place continuously and is not causally connected to the closing of the drill pipe element 12.
  • FIG. 10 shows the device 10 from FIG. 9 with partially removed side surfaces of their housing.
  • the device 10 has in its interior a rotatable drum 40 with cartridges 44.
  • cartridges 44 are - as already explained in connection with the explanation of the preceding embodiment of a device 10 for closing drill pipe elements 12 - a plurality of caps 20.
  • a rotation of the drum 40 is carried out - manually initiated or automatically triggered (for example described above by means of a rotary drive 62 and due to a sensor signal from a photosensor) - whenever a cartridge 44 becomes empty.
  • the loading carriage 60 is located above the drum 40 and the removal of a closure cap 20 from a cartridge 44 takes place by lifting the closure cap stack within the respective cartridge 44.
  • the uppermost closure cap 20 can then be moved by means of the loading carriage 60 with a translational movement to a lifting mechanism 54 located outside the drum 40 and a receiving plate 70 which is vertically movable by means of the lifting mechanism 54.
  • the lifting mechanism 54 By activating the lifting mechanism 54, the thus provided closure cap 20 can be attached to the lower end of the respective drill string element 12 and is attached to the lower end of the respective drill string element 12 during operation of the device 10.
  • each cap 20 is brought to the drill string element 12, namely here by the cap 20 is combined by means of the lifting mechanism 54 with the drill string element 12.
  • FIG. 11 shows an enlarged section of the interior of the device 10 according to FIG. 10 ,
  • the mobility of the lifting mechanism 54 in relation to the end of the respective drill pipe element 12 to be closed becomes clear.
  • the receiving plate 70 and with this the respectively provided thereon closure cap 20 is raised in the direction of the end of the respective drill pipe element 12 and finally the end of the drill pipe element 12 with the closure cap 20.
  • the receiving plate 70 is lowered by means of the lifting mechanism 54 again.
  • a new cap 20 can then be placed on the receiving plate 70, so that it is available for closing a next drill pipe element 12 available.
  • the method for closing the ends of drill pipe elements 12 can be optimized in time, for example by means of the loading carriage 60 at the latest.
  • a new drill pipe element 12 enters the device 10, that is, when by means of a arranged at the beginning of the guide channel 68 sensor (not shown) a related sensor signal is generated
  • a cap 20 is provided on the receiving plate 70.
  • the provision of a new closure cap 20 may be coupled thereto, in that a sealed drill pipe element 12 leaves the device 10 and its guide channel 68 and a corresponding sensor signal is generated.
  • the device 10 in the FIGS. 9 to 11 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a closure cap 20, wherein when moving the drill pipe element 12 by means of a handling device 14, a closure position 22 - namely the position above the lifting mechanism 54 - is approached, in the course of a means of handling device 14 caused movement (Sideways movement) of the drill pipe element 12, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12.
  • the cap 20 comes to the drill string element 12 by the sideways movement of the drill string member 12 is interrupted briefly and lifted with the lifting mechanism 54 located on the receiving plate 70 cap 20 to the drill pipe element 12 and thereby combined with the drill string element 12 that its lower end is closed.
  • FIG. 9 All representations presented here are to be understood as schematic representations to clarify the mode of operation of the device 10. On a representation of special details has been omitted.
  • a cap 20 passes from a position above a cartridge 44 to the receiving plate 70.
  • a gripper is located, which receives the cap 20 above the cartridge 44 and holds and can move to the receiving plate 70.
  • it can also be provided, which extends to bridge the distance between the drum 40 and its cartridges 44 and the receiving plate 70 between the drum 40 and the receiving plate 70, a groove or the like, in which the respective cap 20 can be moved by means of the loading carriage 60 to the receiving plate 70.
  • the principle of the representations in the FIGS. 3 to 8 shown device 10 and in the FIGS. 9 to 11 can also be combined, for example, such that in a device 10 according to FIG. 3 to FIG. 8 an exclusively horizontal movement of the respective drill pipe element 12 (as in the device 10 in FIG. 9 to FIG. 11 explained) takes place and with a lifting mechanism 54, in particular a disposed within the drum 40 lifting mechanism 54, the combinations of a respective closure cap 20 with the respective drill string element 12 takes place.
  • FIG. 12 shows a particular, namely mechanical lifting mechanism 54, which instead of an electrically, hydraulically or pneumatically operated lifting mechanism 54, in particular for use within the device 10 according to FIG. 9 to FIG. 11 comes into consideration.
  • the lifting mechanism 54 according to FIG. 12 also comes for use in a device 10 according to FIG. 3 to FIG. 8 into consideration, if - as outlined above - there is also the respective end of the drill string element 12 to be closed at a constant or at least substantially constant height by the device 10 is moved.
  • the lifting mechanism 54 comprises two rotatable discs 74, 76 to which a receiving plate 70 is eccentrically articulated.
  • the actuation of the lifting mechanism 54 is carried out by the respective drill pipe element 12 itself.
  • associated actuating lever 78 is provided which is designed so that in a
  • the operating lever 78 is further configured so that the receiving plate 70 is in a raised position when the end of the drill string element 12 to be closed is centered or at least substantially centered above the receiving plate 70 (and the cap 20 resting there).
  • the aforementioned design of the actuating lever 78 relates in particular to an angle between at least two lever segments forming the actuating lever 78 and a length of the lever or the lever segments.
  • the receiving plate 70 moves upon actuation of the operating lever 78 and the resulting activation of the lifting mechanism 54 (refer to the illustration in FIG FIG. 12 ) Both from left to right, ie in the direction of movement of the drill string member 12, as well as upwards, ie in the direction of the end of the drill string element 12 to be closed.
  • the receiving plate 70 is a springy or otherwise suitable type and elastically mounted punch 80 includes, on which the respective cap 20 is located. Also, by means of this lifting mechanism 54 so each cap 20 is brought to the drill string element 12, namely here by the cap 20 is combined by means of the lifting mechanism 54 with the drill string element 12.
  • the receiving plate 70 After closing the end of the drill pipe element 12 with the closure cap 20 and the further sideways movement of the drill string element 12 (so that this is a device 10 of the in FIG. 9 This leaves the operating lever 78 finally free again. Due to the weight of the receiving plate 70 or due to the weight of the receiving plate 70 and additionally supported by a return element 82, the receiving plate 70 then moves automatically back into a lowered position. In this lowered position, with a loading carriage 60 ( FIG. 11 ) a new cap 20 are placed on the receiving plate 70.
  • the return member 82 is, for example, a weight located at the end of a string, a steel cord, a chain, or the like. This cord or the like is wound around one of the discs 74, 76 or a further disc arranged concentrically with one of the discs 74, 76, so that the weight exerts a restoring force under the influence of gravity and thus acts as a return element 82.
  • the weight is also a spring used, which is attached to one of the discs 74, 76, that it is stretched when lifting the receiving plate 70 and, accordingly, can exert a restoring force.
  • the lifting mechanism 54 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a closure cap 20, wherein when the drill pipe element 12 is moved by means of a handling device 14 a closing position 22 - namely a position centrally above the receiving plate 70 - is approached which, in the course of a movement (lateral movement) of the drill pipe element 12 brought about by means of the handling device 14, reaches the closure cap 20 against the drill pipe element 12.
  • the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12 by actuating the lifting mechanism 54 by means of the actuating lever 78, thereby causing the receiving plate 70 to lift with a closure cap 20 located there. In the course of lifting the receiving plate 70, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12.
  • the particular advantage of the lifting mechanism 54 according to FIG. 12 is that this is based on a purely mechanical action principle, so that an external power supply is not required. In addition, the lifting mechanism 54 is low maintenance and mechanically uncomplicated. Finally, the lifting mechanism 54, and thus the receiving plate 70 moved by it, performs both a horizontal and a vertical movement, so that the closure cap 20 to be attached and located on the receiving plate 70 follows in part the horizontal movement of the drill string element 12. Stopping the movement of the drill pipe member 12, as still in the embodiment according to FIG. 11 is required, this is no longer necessary. Instead, the attachment of the closure cap 20 can take place in a continuous movement process.
  • the lifting mechanism 54 according to FIG. 12 also comes in place of the spring element 26 in the FIG. 1 considered device 10 into consideration. Then, the receiving plate 70 is dimensioned so that there is only exactly one cap 20 space, so that on the feeder 24 nachloisende sealing caps 20 are retained by an already located on the receiving plate 70 cap 20. Furthermore, the lifting mechanism 54, for example by lateral attachment of a baffle plate, designed so that even when lifting the receiving plate 70 no caps 20 can slip and reach the area of the lifting mechanism 54.
  • the lift mechanism 54 includes a punch 80 as shown in FIG FIG. 12 is shown, a housing provided for receiving the punch 80 may be designed so that it takes over the function of such a baffle plate.
  • FIG. 13 Finally shows two possible embodiments of a cap 20.
  • the top left in a perspective view shown cap 20 is externally on the end of the drill string member 12 thread by slipping on the conical (see FIG. 4 ) tapered threaded portion placed.
  • the cap 20 has a likewise conical basic shape and is designed at least inside step-shaped, so that a combination with the thread is possible.
  • the closure cap 20 shown at the bottom right in a side view also has a conical basic shape and a plurality of mutually parallel, upwardly tapering disk-shaped fins, so that the closure cap 20 can be inserted into the end of the drill pipe element 12.
  • the resilience of the material from which the closure cap 20 is made will cause it to be secure on or in the drill string member 12, but releasable is fixed.
  • FIG. 13 illustrated embodiment of a closure cap 20 The top left in FIG. 13 illustrated embodiment of a closure cap 20 is also in the FIGS. 1 to 9 shown.
  • the bottom right in FIG. 13 illustrated embodiment of a closure cap 20 is also in the Figures 10 and 11 shown.
  • this does not mean that the local device 10 only comes into consideration for the use of the closure caps 20 shown. So is the use of each other in FIG. 13 shown cap 20 or differently shaped caps 20, which hold automatically after a combination with the end of a drill pipe element 12 to this possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

The method involves moving a drill pipe element (12) into a closure position (22) by using a handler (14) i.e. pipe handler, such that a closure cap (20) reaches the drill pipe element by a movement of the drill pipe element caused by the handler. The drill pipe element is lowered to the closure cap or in a direction of the closure cap by the handler in the closure position. The drill pipe element is induced to the closure position by a lateral movement of the handler. The closure cap is arrived at the drill pipe element by a lift mechanism. An independent claim is also included for a device for attaching and/or removing a closure cap at and/or from a drill pipe element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen bei Bohranlagen zur Erschließung von Lagerstätten fossiler, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe oder Geothermie. Solche Bohrgestängeelemente, die zusammen den jeweiligen Bohrstrang bilden, werden in der Fachterminologie auch als drill pipe (DP) bezeichnet.The invention relates to a method and a device for closing the ends of drill pipe elements in drilling rigs for the development of deposits of fossil, liquid or gaseous fuels or geothermal energy. Such drill string elements, which together form the respective drill string, are referred to in technical terminology as a drill pipe (DP).

Aus der US 5,967,236 B sind ein solches Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung grundsätzlich bekannt. Die Vorrichtung ermöglicht zwar das Einführen eines Verschlusselements in ein Bohrgestängeelement. Die anfängliche Positionierung des Verschlusselements erfolgt aber durch das jeweilige Bedienpersonal.From the US 5,967,236 B Such a method and a corresponding device are basically known. Although the device allows the insertion of a closure element in a drill string element. However, the initial positioning of the closure element is carried out by the respective operating personnel.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen oder semiautomatischen Verschließen von Bohrgestängeelementen anzugeben, damit eine nach dem Ausbauen oder teilweisen Ausbauen des Bohrstrangs eventuell in den Bohrgestängeelementen noch verbliebene Flüssigkeit in Form von Bohrspülung und dergleichen, die gegebenenfalls mit Öl oder Ähnlichem versetzt ist, nicht unkontrolliert aus dem Bohrgestängeelement herausfließen kann und so eine Verschmutzung der Umgebung oder gegebenenfalls sogar der Umwelt verhindert werden kann.An object of the invention is to provide a method and apparatus for automatic or semi-automatic closing of drill pipe elements, so that after the removal or partial removal of the drill string possibly in the drill string elements still remaining liquid in the form of drilling mud and the like, optionally with oil or Similar is offset, can not flow out of the drill pipe element uncontrolled and so pollution of the environment or possibly even the environment can be prevented.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen sowie einer nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtung zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen gelöst.This object is achieved by a method for closing the ends of drill pipe elements and a method for closing the ends of drill pipe elements.

Ausführungsformen des Verfahrens und einer nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtung beziehen sich auf die Richtung einer Bewegung des jeweiligen Bohrgestängeelements beim Anbringen der Verschlusskappe. Das Bohrgestängeelement wird beim Ausbauen mittels einer jeweiligen Handhabungseinrichtung vom Ausbauort bis in den Bereich eines Bohrgestängelagers in einer aufrechten, also vertikalen Orientierung transportiert. Diese Bewegung des Bohrgestängeelements mittels der Handhabungseinrichtung stellt eine Seitwärtsbewegung dar. Dann kommt in Betracht, dass die Handhabungseinrichtung das Bohrgestängeelement an einer Verschlussposition auf eine Verschlusskappe oder in Richtung auf eine Verschlusskappe absenkt. Dieses Absenken bedeutet eine kurzzeitige Unterbrechung der Seitwärtsbewegung. Ebenso kommt in Betracht, dass die Handhabungseinrichtung das Bohrgestängeelement mittels einer Seitwärtsbewegung und ohne eine Änderung der Richtung dieser Bewegung zur Verschlussposition bewegt. Auch hier kommen zwei Varianten in Betracht, nämlich eine Unterbrechung der Seitwärtsbewegung, damit mit einem Hebemechanismus oder dergleichen eine Verschlusskappe an dem Bohrgestängeelement angebracht werden kann, oder eine kontinuierliche Fortführung der Seitwärtsbewegung, wobei eine Bewegung des Hebemechanismus mit der Seitwärtsbewegung koordiniert ist, so dass ohne Unterbrechung der Seitwärtsbewegung eine Verschlusskappe an dem Bohrgestängeelement angebracht werden kann.Embodiments of the method and a device operating according to the method relate to the direction of movement of the respective drill string element when attaching the cap. The drill pipe element is transported during removal by means of a respective handling device from the expansion site to the area of a drill pipe support in an upright, ie vertical orientation. This movement of the drill pipe element by means of the handling device represents a sideways movement. It is then considered that the handling device lowers the drill pipe element at a closure position onto a closure cap or in the direction of a closure cap. This lowering means a momentary interruption of sideways movement. It is also contemplated that the handling device will move the drill string member to the closed position by sideways movement and without changing the direction of that movement. Again, two variants come into consideration, namely an interruption of the sideways movement, so that with a lifting mechanism or the like, a cap can be attached to the drill string element, or a continuous continuation of the sideways movement, wherein a movement of the lifting mechanism is coordinated with the sideways movement, so that without Interruption of sideways movement a cap can be attached to the drill string element.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung 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 bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.Embodiments 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 embodiments are not to be understood as limiting the invention. Rather, in the context of the present disclosure, modifications and modifications are possible, in particular those variants and combinations, for example, by combination or modification of individual in conjunction with the described in the general or specific description part and in the claims and / or the drawing features or Elements or process steps for the expert with regard to the solution of the problem can be removed and lead by combinable features to a new subject or to new process steps or process steps.

Es zeigen

Figur 1
eine Vorrichtung zum Verschließen von Bohrgestängeelementen mit einer Verschlusskappe,
Figur 2
eine Vorrichtung zum Entfernen einer zuvor zum Verschließen eines Bohrgestängeelements angebrachten Verschlusskappe,
Figur 3
bis
Figur 8
eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschließen von Bohrgestängeelementen mit einer Verschlusskappe,
Figur 9
bis
Figur 11
eine nochmals weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschließen von Bohrgestängeelementen mit einer Verschlusskappe,
Figur 12
einen in einer Vorrichtung gemäß Figur 3 bis Figur 8 oder einer Vorrichtung gemäß Figur 9 bis Figur 11 verwendbaren Hebemechanismus und
Figur 13
zwei Ausführungsformen einer zum Verschließen von Bohrgestängeelementen vorgesehenen Verschlusskappe.
Show it
FIG. 1
a device for closing drill pipe elements with a closure cap,
FIG. 2
a device for removing a closure cap previously attached for closing a drill pipe element,
FIG. 3
to
FIG. 8
a further embodiment of a device for closing drill pipe elements with a closure cap,
FIG. 9
to
FIG. 11
a further embodiment of a device for closing drill pipe elements with a closure cap,
FIG. 12
one in a device according to FIG. 3 to FIG. 8 or a device according to FIG. 9 to FIG. 11 suitable lifting mechanism and
FIG. 13
two embodiments of a closure cap provided for closing drill pipe elements.

Die Darstellung in Figur 1 zeigt schematisch vereinfacht eine Vorrichtung 10 zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen 12 - im Folgenden kurz als Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 bezeichnet-, von denen in Figur 1 nur eines und auch nur mit einem unteren Abschnitt gezeigt ist. Die Bohrgestängeelemente 12 können einzeln oder in Form einer Kombination mehrerer Bohrgestängeelemente 12 (ein sogenannter Zug von Bohrgestängeelementen 12; sogenannte doubles oder triples) mit einer dafür vorgesehenen Handhabungseinrichtung 14, zum Beispiel einem sogenannten pipe handler, auf der Ebene des sogenannten drill floor 16 beim Ein- oder Ausbauen von Bohrgestänge bewegt werden. Im Folgenden wird der Begriff Bohrgestängeelement 12 oder Bohrgestängeelemente 12 jeweils für eine gemeinsam bewegte Einheit von Bohrgestängeelementen 12, also ein oder mehrere Bohrgestängeelemente 12, verwendet.The representation in FIG. 1 schematically shows in simplified form a device 10 for closing the ends of drill pipe elements 12 - hereinafter referred to as closing of drill string elements 12, of which in FIG. 1 only one and only one lower section is shown. The drill pipe elements 12 may individually or in the form of a combination of drill pipe elements 12 (a so-called train of drill string elements 12, so-called doubles or triples) with a dedicated handling device 14, for example, a so-called pipe handler, at the level of the so-called drill floor 16 at one - or removal of drill pipe to be moved. In the following, the term drill pipe element 12 or drill pipe elements 12 is used in each case for a jointly moved unit of drill pipe elements 12, that is to say one or more drill pipe elements 12.

Bisher ist zum Bewegen von Bohrgestängeelementen 12 auf dem drill floor 16 Folgendes vorgesehen: Die jeweilige Handhabungseinrichtung 14 entnimmt einem Bohrgestängelager jeweils ein Bohrgestängeelement 12, in welchem eine Mehrzahl von Bohrgestängeelementen 12 in horizontaler Ausrichtung gelagert sind. Die Handhabungseinrichtung 14 richtet das jeweils bewegte Bohrgestängeelement 12 in eine vertikale Position auf, so dass es in an sich bekannter Art und Weise an den Bohrstrang angekoppelt werden kann. Beim Ausbauen oder Teilweisen Ausbauen des Bohrstrangs - im Folgenden zusammen kurz als Ausbauen bezeichnet - wird mittels der Handhabungseinrichtung 14 jeweils das oberste Bohrgestängeelement 12 abgenommen und aus der zuvor vertikalen Orientierung in eine horizontale Orientierung gebracht und danach im Bohrgestängelager abgelegt.So far, the following is provided for moving drill pipe elements 12 on the drill floor 16: The respective handling device 14 takes a Bohrgestängelager each have a drill pipe element 12 in which a plurality of drill string elements 12 are mounted in a horizontal orientation. The handling device 14 directs the respective moving drill string element 12 into a vertical position, so that it can be coupled to the drill string in a manner known per se. When removing or partially removing the drill string - hereinafter together referred to as dismantling - the uppermost drill string element 12 is removed by means of the handling device 14 and brought from the previously vertical orientation in a horizontal orientation and then stored in Bohrgestängelager.

Beim Abnehmen eines Bohrgestängeelements 12 vom Bohrstrang bei dessen Ausbau kann aus dem gerade abgenommenen Bohrgestängeelement 12 Bohrspülung und dergleichen austreten, so dass sich eine unerwünschte Verschmutzung ergibt. Die hier vorgeschlagene Vorrichtung 10 zum Verschließen zumindest des unteren Endes eines Bohrgestängeelements 12 und ein korrespondierendes Verfahren verhindern solche Verschmutzungen.When removing a drill pipe element 12 from the drill string during its removal, drilling fluid and the like can emerge from the drill pipe element 12 that has just been removed, resulting in undesirable contamination. The device 10 proposed here for closing at least the lower end of a drill pipe element 12 and a corresponding method prevent such contamination.

Gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform einer solchen Vorrichtung 10 ist danach vorgesehen, dass das Bohrgestängeelement 12 mit einer dafür vorgesehenen Handhabungseinrichtung 14, insbesondere dem pipe handler, in vertikaler Orientierung an eine definierte Position, zum Beispiel den Ort des sogenannten mouse hole 18, verfahren wird, und dass dort zum Verschließen des Endes des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 als Verschlusselement eine Verschlusskappe 20 oder dergleichen am unteren Ende des Bohrgestängeelements 12 angebracht wird. Eine Mehrzahl von Verschlusskappen 20 wird über eine Zuführeinrichtung 24, zum Beispiel eine Rampe oder dergleichen, an der oben erwähnten definierten Position, an welche die Handhabungseinrichtung 14 das soeben abgenommene Bohrgestängeelement 12 verfährt, zugeführt. Hier senkt die Handhabungseinrichtung 14 das Bohrgestängeelement 12 ab, so dass eine Unterseite des Bohrgestängeelements 12 mit der in Position befindlichen Verschlusskappe 20 in Kontakt kommt. Gegebenenfalls kann dafür an der im Folgenden als Verschlussposition 22 bezeichneten Position, die von der Handhabungseinrichtung 14 zum Verschließen der Bohrgestängeelemente 12 angefahren wird, also insbesondere der Position des mouse hole 18, ein Federelement 26, insbesondere eine Spiralfeder oder dergleichen, vorgesehen sein, die beim Absenken des Bohrgestängeelements 12 einen Toleranzausgleich bewerkstelligt und für eine ausreichende Anpresskraft beim Anbringen der Verschlusskappe 20 an der Unterseite des Bohrgestängeelements 12 sorgt.According to the in FIG. 1 shown embodiment of such a device 10 is thereafter provided that the drill pipe element 12 with a dedicated handling device 14, in particular the pipe handler, in a vertical orientation to a defined position, for example, the location of the so-called mouse hole 18, is moved, and that there for closing the end of the respective drill pipe element 12 as a closure element, a closure cap 20 or the like is attached to the lower end of the drill pipe element 12. A plurality of caps 20 are supplied via a feeder 24, for example a ramp or the like, at the abovementioned defined position to which the handling device 14 moves the drill pipe element 12 just removed. Here, the handling device 14 lowers the drill pipe element 12, so that an underside of the drill pipe element 12 comes into contact with the closure cap 20 in position. Optionally, this can be done at the below referred to as the closure position 22 position, which is approached by the handling device 14 for closing the drill string elements 12, ie in particular the position of the Mouse hole 18, a spring element 26, in particular a coil spring or the like, be provided which accomplishes a tolerance compensation during lowering of the drill string member 12 and provides sufficient contact pressure when attaching the cap 20 at the bottom of the drill string member 12.

Nachdem die Handhabungseinrichtung 14, also insbesondere der pipe handler, das Bohrgestängeelement 12 zur Kombination mit der Verschlusskappe 20 in vertikaler Orientierung abgesenkt hat, hebt die Handhabungseinrichtung 14 das Bohrgestängeelement 12 noch in vertikaler Orientierung wieder an, so dass das Bohrgestängeelement 12 von der Verschlussposition 22 frei wird. Dann ist anschließend eine Drehung des Bohrgestängeelements 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 möglich und das Bohrgestängeelement 12 kann schließlich in horizontaler Orientierung im Bohrgestängelager abgelegt werden.After the handling device 14, ie in particular the pipe handler, the drill string member 12 has lowered for combination with the cap 20 in a vertical orientation, the handling device 14 raises the drill string member 12 in a vertical orientation again, so that the drill string element 12 from the closed position 22 free becomes. Then, then a rotation of the drill pipe element 12 by means of the handling device 14 is possible and the drill pipe element 12 can finally be stored in a horizontal orientation in Bohrgestängelager.

Das mouse hole 18 kommt als Verschlussposition 22 besonders deshalb in Betracht, weil der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 dessen Ort (Position) ohnehin vorgegeben werden muss, denn ansonsten werden im mouse hole 18 Bohrgestängeelemente 12 zum späteren Einbau in den Bohrstrang zwischengelagert. Zum Anbringen von Verschlusskappen 20 an den Unterseiten jeweils eines Bohrgestängeelements 12 braucht demnach der Handhabungseinrichtung 14 keine zusätzliche Position vorgegeben werden und es kann eine für andere Verfahrensabläufe bereits verwendete Position genutzt werden. Unabhängig davon kommt als Verschlussposition 22 aber auch jede andere Position auf dem drill floor 16 in Betracht, so dass das mouse hole 18 und die Verschlussposition 22 unabhängig voneinander mit der Handhabungseinrichtung 14 angefahren werden können und das mouse hole 18 jederzeit als mouse hole 18 benutzbar bleibt.The mouse hole 18 is particularly suitable as a closure position 22 because the respective handling device 14 whose location (position) must be specified anyway, otherwise 18 drill rod elements 12 are temporarily stored in the mouse hole for later installation in the drill string. Accordingly, for attaching sealing caps 20 to the undersides of a respective drill string element 12, no additional position needs to be given to the handling device 14, and a position already used for other process sequences can be used. Regardless comes as a closure position 22 but also any other position on the drill floor 16 into consideration, so that the mouse hole 18 and the closure position 22 can be approached independently with the handling device 14 and the mouse hole 18 at any time as a mouse hole 18 remains usable ,

Für die Programmierung der Handhabungseinrichtung 14 bedeutet die zusätzliche Definition des Orts der Verschlussposition 22 nur eine weitere Positionsangabe und bei einem automatischen Bewegungsablauf beim Ausbauen von Bohrgestängeelementen 12 und späteren Ablegen der Bohrgestängeelemente 12 in einem Bohrgestängelager kann die Handhabungseinrichtung 14 jede als Verschlussposition 22 vorgegebene Position anfahren.For the programming of the handling device 14 means the additional definition of the location of the closure position 22 only one more position indication and an automatic movement when removing drill string elements 12 and later storing the drill string elements 12 in one Bohrgestängelager, the handling device 14 approach any predetermined as a closure position 22 position.

Die Vorrichtung 10 umfasst zumindest die Zuführeinrichtung 24 und das an deren Ende unterhalb der Zuführeinrichtung 24 befindliche Federelement 26. Mit einem das Federelement 26 umgebenden Gehäuse kann die Vorrichtung 10 leicht zum Beispiel in das mouse hole 18 eingesetzt werden, so dass sich eine sichere Aufstellungssituation ergibt. Nach dem Ausbau des Bohrgestänges kann die Vorrichtung 10 ebenso leicht wieder entfernt werden.The device 10 comprises at least the feed device 24 and the spring element 26 located at the end thereof below the feed device 24. With a housing surrounding the spring element 26, the device 10 can be easily inserted, for example, into the mouse hole 18, resulting in a safe installation situation , After removal of the drill string, the device 10 can also be removed easily.

Die Darstellung in Figur 2 zeigt schematisch vereinfacht eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entfernen, hier zum Abstreifen von Verschlusskappen 20, die sich nach dem Verschließen eines Bohrgestängeelements 12 am unteren Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 befinden.The representation in FIG. 2 1 schematically shows, in simplified form, an embodiment of a device for removing, here for stripping, sealing caps 20 which are located at the lower end of the respective drill pipe element 12 after closing a drill pipe element 12.

Die Darstellung in Figur 2 zeigt dabei, dass bei einem Verfahren zum Entfernen einer Verschlusskappe 20 von einem Bohrgestängeelement 12 beim Bewegen des Bohrgestängeelements 12 mittels einer Handhabungseinrichtung 14 eine Abstreifposition 28 angefahren wird, an der im Zuge einer Bewegung des Bohrgestängeelements 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 ein Abstreifen der Verschlusskappe 20 vom Bohrgestängeelement 12 erfolgt. Dabei wird das Bohrgestängeelement 12, das im weiteren Verlauf des Bewegungsvorgangs zum Kombinieren mit einem Bohrstrang vorgesehen ist, mit der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14, also insbesondere dem bereits erwähnten pipe handler, in einer vertikalen Orientierung an einem Abstreifsystem 30, das oben rechts in der Darstellung in Figur 2 auch in einer schematisch vereinfachten Draufsicht gezeigt ist, vorbeibewegt.The representation in FIG. 2 shows that in a method for removing a cap 20 of a drill string element 12 during movement of the drill string element 12 by means of a handling device 14 a stripping position 28 is approached at the in the course of movement of the drill string member 12 by means of the handling device 14 stripping the cap 20 from Drill rod element 12 takes place. In this case, the drill pipe element 12, which is provided in the further course of the movement for combining with a drill string, with the respective handling device 14, ie in particular the already mentioned pipe handler, in a vertical orientation on a stripping system 30, the top right in the illustration in FIG FIG. 2 also shown in a simplified schematic plan view, moved past.

Das Abstreifsystem 30 ist nach Art eines Rechens mit zwei Zinken gebildet, die an ihren freien Enden insbesondere leicht aufgebogen sind, um eine Führung des unteren Endes des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 zu erreichen. Das Abstreifsystem 30 ist ansonsten gegen die Bewegungsrichtung des Bohrgestängeelements 12 geneigt, so dass bei einer fortschreitenden horizontalen Bewegung (Seitwärtsbewegung) des vertikal orientierten Bohrgestängeelements 12 die Verschlusskappe 20 von der Unterseite des Bohrgestängeelements 12 abgestreift wird. Das Bohrgestängeelement 12 kann sich danach mit seiner Unterseite, nämlich dem dortigen Gewinde, ungehindert durch die Zinken des Abstreifsystems 30 bewegen und gelangt damit mittels der Handhabungseinrichtung 14 zum Bohrloch, um dort mit dem Bohrstrang kombiniert zu werden.The stripping system 30 is formed in the manner of a rake with two prongs, which are in particular slightly bent at their free ends in order to achieve a guide of the lower end of the respective drill string element 12. The scraper system 30 is otherwise inclined against the direction of movement of the drill string element 12, so that with a progressive horizontal movement (Sideways movement) of the vertically oriented drill pipe element 12, the closure cap 20 is stripped from the underside of the drill pipe element 12. The drill pipe element 12 can then move freely with its underside, namely the local thread, through the tines of the stripping system 30 and thus passes by means of the handling device 14 to the borehole to be combined there with the drill string.

Das Abstreifsystem 30 kann sich oberhalb des mouse hole 18 befinden. Diese Situation ist in der Darstellung in Figur 2 gezeigt. Andere Positionen kommen ebenfalls in Betracht. Bekanntlich ist das mouse hole 18 eine Position zum Abstellen von Bohrgestängeelementen 12, so dass sich das mouse hole 18 als oben offener Hohlzylinder darstellt. Wenn eine Verschlusskappe 20 mit dem Abstreifsystem 30 von einem Bohrgestängeelement 12 entfernt wird, fällt die Verschlusskappe 20 in das mouse hole 18 oder einen entsprechenden Hohlzylinder, weil sich das Abstreifsystem 30 in einer entsprechenden Positionierung oberhalb des mouse hole 18 befindet. In einer geeigneten vertikalen Position entlang der Gesamthöhe des das mouse hole 18 bildenden Hohlzylinders ist eine Rampe 32 gebildet, die verhindert, dass abgenommene Verschlusskappen 20 auf den Boden des mouse hole 18 fallen. Stattdessen fallen die abgenommenen Verschlusskappen 20 in einen Container 34 oder dergleichen. Die Rampe 32 ist dabei im mouse hole 18 insbesondere federnd gelagert, so dass bei einer Verwendung des mouse hole 18 zum Abstellen von Bohrgestängeelementen 12 die Rampe 32 durch das Gewicht des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 zur Seite gedrückt wird und damit das mouse hole 18 jederzeit zum Abstellen von Bohrgestängeelementen 12 verwendbar bleibt.The stripping system 30 may be located above the mouse hole 18. This situation is illustrated in FIG. 2 shown. Other positions are also possible. As is known, the mouse hole 18 is a position for stopping drill pipe elements 12, so that the mouse hole 18 is as a hollow cylinder open at the top. When a closure cap 20 is removed with the stripping system 30 from a drill string member 12, the cap 20 falls into the mouse hole 18 or a corresponding hollow cylinder, because the stripping system 30 is in a corresponding position above the mouse hole 18. In a suitable vertical position along the entire height of the hollow cylinder forming the mouse hole 18, a ramp 32 is formed which prevents removed caps 20 from falling to the bottom of the mouse hole 18. Instead, the removed caps 20 fall into a container 34 or the like. The ramp 32 is in the mouse hole 18 in particular resiliently mounted, so that when using the mouse hole 18 for stopping drill pipe elements 12, the ramp 32 is pressed by the weight of the respective drill string member 12 to the side and thus the mouse hole 18 at any time for stopping of drill string elements 12 remains usable.

Hinsichtlich des Verfahrens zum Abstreifen von Verschlusskappen 20 von den Unterseiten von Bohrgestängeelementen 12 erfolgt die Bewegung des oder der Bohrgestängeelemente 12 jederzeit durch eine entsprechende Handhabungseinrichtung 14, insbesondere den pipe handler, dem die Position des mouse hole 18 als Abstreifposition 28 bekannt ist oder dem jede andere zum Abstreifen von Verschlusskappen 20 zu verwendende Position in an sich bekannter Art und Weise, also zum Beispiel durch entsprechende Programmierung der jeweiligen Abstreifposition 28, bekannt gemacht werden kann.With regard to the method of stripping caps 20 from the undersides of drill pipe elements 12, the movement of the drill pipe or elements 12 at any time by a corresponding handling device 14, in particular the pipe handler, the position of the mouse hole 18 is known as stripping 28 or any other for stripping caps 20 to be used in a known manner, Thus, for example, by appropriate programming of the respective stripping position 28, can be made known.

Der Bewegungsablauf beim Einbauen von Bohrgestängeelementen 12 in den Bohrstrang ist dann wie folgt: Zunächst wird ein Bohrgestängeelement 12 aus dem Bohrgestängelager entnommen und aus der zuvor horizontalen Orientierung in eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Orientierung gebracht. Sodann bewegt die Handhabungseinrichtung 14 das aufgerichtete Bohrgestängeelement 12 zum Abstreifsystem 30, also zu einer durch die Position des Abstreifsystems 30 definierten Abstreifposition 28. Dabei kann gegebenenfalls kurz vor Erreichen der Position des Abstreifsystems 30 die Bewegungsgeschwindigkeit der Handhabungseinrichtung 14 reduziert werden. Diese Reduktion der Bewegungsgeschwindigkeit kann bis zumindest kurz nach Erreichen der Position des Abstreifsystems 30 erhalten bleiben. Anschließend kann die Bewegung des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 mit der normalen Bewegungsgeschwindigkeit der Handhabungseinrichtung 14 fortgesetzt werden, so dass das Bohrgestängeelement 12 zum Bohrloch gelangt, um dort mit dem Bohrstrang kombiniert zu werden. Bei der Bewegung des Bohrgestängeelements 12 entlang der Position des Abstreifsystems 30 erfolgt aufgrund der Gestaltung und der Orientierung des Abstreifsystems 30 das Abstreifen der jeweiligen Verschlusskappe 20. Die Verschlusskappe 20 wird dabei, indem sie unter Gravitationseinfluss in das mouse hole 18 oder dergleichen fällt, im gleichen Arbeitsschritt entfernt und gesammelt.The sequence of movement when installing drill pipe elements 12 into the drill string is then as follows: First, a drill pipe element 12 is removed from the drill pipe bearing and brought from the previously horizontal orientation in a vertical or substantially vertical orientation. Then, the handling device 14 moves the erected drill string element 12 to the stripping system 30, ie to a stripping position 28 defined by the position of the stripping system 30. In this case, if appropriate, the movement speed of the handling device 14 can be reduced shortly before reaching the position of the stripping system 30. This reduction of the movement speed can be maintained until at least shortly after reaching the position of the stripping system 30. Thereafter, movement of the respective drill string member 12 may be continued at the normal travel speed of the handling device 14 such that the drill string member 12 passes to the wellbore for combination therewith with the drill string. During the movement of the drill pipe element 12 along the position of the scraper system 30, the stripping of the respective closure cap 20 takes place due to the design and the orientation of the scraper system 30. The closure cap 20 thereby falls under the influence of gravity into the mouse hole 18 or the like Step removed and collected.

Die Darstellung in Figur 3 zeigt eine im Vergleich zu der Darstellung in Figur 1 alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Verschließen von Bohrgestängeelementen 12. Die bisherigen Ausführungen zur Bewegung des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 vom Ausbauort bis zum Bohrgestängelager gelten hier und für alle weiteren Vorrichtungen 10 zum Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 entsprechend.The representation in FIG. 3 shows a comparison with the illustration in FIG. 1 Alternative embodiment of a device 10 for closing drill pipe elements 12. The previous comments on the movement of the respective drill pipe element 12 from the expansion site to the drill pipe support apply here and for all other devices 10 for closing drill pipe elements 12 accordingly.

Die in Figur 3 und in den folgenden Figuren gezeigte Vorrichtung 10 umfasst eine drehbare Trommel 40 mit einem oberhalb der Trommel 40 mittig gebildeten Trichter 42. In den Trichter 42 wird jeweils ein Ende eines Bohrgestängeelements 12 eingeführt, um dort mittels der Vorrichtung 10 automatisch eine Verschlusskappe 20 anzubringen. Eine Mehrzahl von Verschlusskappen 20 wird innerhalb der Vorrichtung 10 und innerhalb der Trommel 40 in vertikal gelagerten Patronen 44 vorgehalten. Die Patronen 44 sind innerhalb der Vorrichtung 10 entlang von deren Außenumfangslinie verteilt. Die Patronen 44 befinden sich dabei zwischen einer Bodenplatte 46 und einer Deckplatte 48 der Vorrichtung 10, wobei der Trichter 42 bevorzugt aber nicht notwendigerweise mittig in der Deckplatte 48 gebildet ist.In the FIG. 3 and apparatus 10 shown in the following figures comprises a rotatable drum 40 with a funnel 42 formed centrally above the drum 40. In each of the funnels 42 one end of a drill pipe element 12 is inserted, to automatically attach a cap 20 there by means of the device 10. A plurality of caps 20 are held within the apparatus 10 and within the drum 40 in vertically mounted cartridges 44. The cartridges 44 are distributed within the device 10 along the outer peripheral line thereof. The cartridges 44 are in this case between a bottom plate 46 and a cover plate 48 of the device 10, wherein the funnel 42 is preferably but not necessarily formed centrally in the cover plate 48.

Die Darstellung in Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 10 aus Figur 3 und deren Trommel 40. Erkennbar ist dabei, dass sich in den Patronen 44 eine Mehrzahl von Verschlusskappen 20 befindet. Die Verschlusskappen 20 sind dabei in jeder Patrone 44 gestapelt, also übereinander angeordnet. Der Längsschnitt durch die Trommel 40 offenbart ebenfalls, dass sich die Patronen 44 an den Seiten der Vorrichtung 10 befinden und dass bei der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung10 der Trichter 42 mittig in der Deckplatte 48 gebildet ist. Der Trichter 42 dient zum Aufnehmen eines unteren Endes eines jeweiligen Bohrgestängeelements 12, von dem in der Darstellung in Figur 4 nur ein Teil des unteren Abschnitts mit dem dortigen Bohrgestängegewinde (der konische Abschnitt am untersten Ende des Bohrgestängeelements 12) gezeigt ist.The representation in FIG. 4 shows a longitudinal section through the device 10 from FIG. 3 and their drum 40. It can be seen that a plurality of sealing caps 20 are located in the cartridges 44. The caps 20 are stacked in each cartridge 44, so arranged one above the other. The longitudinal section through the drum 40 also reveals that the cartridges 44 are located on the sides of the device 10 and that in the illustrated embodiment of the device 10, the funnel 42 is formed centrally in the cover plate 48. The hopper 42 serves to receive a lower end of a respective drill pipe element 12, from the one shown in FIG FIG. 4 only a portion of the lower portion with the drill string thread (the conical portion at the lowermost end of the drill string member 12) is shown.

Beim Einführen des unteren Endes eines Bohrgestängeelements 12 in die Vorrichtung 10 bewirkt der Trichter 42 eine Justierung und Zentrierung des unteren Endes des Bohrgestängeelements 12 und mit einer Sensorik, also einem Sensor 50 oder mehreren Sensoren 50, 52, wird eine jeweilige vertikale Position des unteren Endes des Bohrgestängeelements 12 bei dessen Absenken in die Vorrichtung 10 erkannt. Bei der gezeigten Ausführungsform, bei der die Sensorik zwei Sensoren 50, 52, also einen ersten Sensor 50 und einen zweiten Sensor 52, umfasst, kann in Reaktion auf ein Sensorsignal vom ersten Sensor 50 die Geschwindigkeit des Absenkens des Bohrgestängeelements 12 mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 reduziert (Schleichgang) und in Reaktion auf ein Sensorsignal vom zweiten Sensor 52 das Absenken des Bohrgestängeelements 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 gestoppt werden. Dann befindet sich das untere Ende des Bohrgestängeelements 12 in einer zum automatischen Verschließen mit einer Verschlusskappe 20 geeigneten Position. Bei einer Sensorik mit nur einem Sensor wird dessen Sensorsignal zum Stoppen des Absenkens des Bohrgestängeelements 12 in die Vorrichtung 10 ausgewertet.When inserting the lower end of a drill pipe element 12 into the device 10, the funnel 42 effects an adjustment and centering of the lower end of the drill pipe element 12 and with a sensor, ie a sensor 50 or more sensors 50, 52, is a respective vertical position of the lower end the drill pipe element 12 is detected during its lowering into the device 10. In the embodiment shown, in which the sensor system comprises two sensors 50, 52, that is to say a first sensor 50 and a second sensor 52, the speed of lowering of the drill pipe element 12 by means of the respective handling device 14 can, in response to a sensor signal from the first sensor 50 reduced (creep) and in response to a sensor signal from the second sensor 52, the lowering of the drill string element 12 by means of the handling device 14 are stopped. Then, the lower end of the drill string member 12 is in an automatic closing with a Cap 20 suitable position. In the case of a sensor system with only one sensor, its sensor signal for stopping the lowering of the drill pipe element 12 into the device 10 is evaluated.

Zum automatischen Verschließen des unteren Endes des jeweils in den Trichter 42 der Vorrichtung 10 eingeführten unteren Endes des Bohrgestängeelements 12 mit einer Verschlusskappe 20 ist ein Hebemechanismus 54 vorgesehen. Mittels des Hebemechanismus 54 wird jeweils eine Verschlusskappe 20 zum Bohrgestängeelement 12 gebracht. Dessen Funktion wird anhand der Darstellung in der nachfolgenden Figur 5 weiter erläutert.For automatically closing the lower end of each introduced into the funnel 42 of the device 10 lower end of the drill pipe element 12 with a cap 20, a lifting mechanism 54 is provided. By means of the lifting mechanism 54 is in each case a cap 20 is brought to the drill pipe element 12. Its function is based on the representation in the following FIG. 5 further explained.

Die Darstellung in Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 10 gemäß Figur 3 und Figur 4, aber mit einer im Vergleich zu dem Längsschnitt in Figur 4 um 90° gedrehten Schnittebene. Man erkennt, dass der Hebemechanismus 54 bei der gezeigten Ausführungsform zwei Hubzylinder 56 umfasst. Der Hebemechanismus 54 bewirkt bei dessen Aktivierung (zum Beispiel aufgrund eines Sensorsignals von der oben beschriebenen Sensorik) ein Anheben einer mittig auf der Höhe der Bodenplatte 46 der Vorrichtung 10 bereitgestellten Verschlusskappe 20 in Richtung auf das untere Ende des in den Trichter 42 eingeführten Bohrgestängeelements 12. Die Ausführung des Hebemechanismus 54 mit zwei Hubzylindern 56 ist lediglich eine mögliche Ausführungsform eines solchen Hebemechanismus 54. Genauso kommt eine Ausführung mit nur einem Hubzylinder 56 oder eine Ausführung mit einer Scherenhubmechanik, einer paarigen Scherenhubmechanik, einer Drehspindel oder einer paarigen Drehspindel und dergleichen in Betracht.The representation in FIG. 5 shows a longitudinal section through the device 10 according to FIG. 3 and FIG. 4 but with one in comparison to the longitudinal section in FIG. 4 90 ° rotated cutting plane. It can be seen that the lifting mechanism 54 in the embodiment shown comprises two lifting cylinders 56. The lift mechanism 54, upon activation (eg, due to a sensor signal from the above-described sensors), causes the closure cap 20 provided centrally at the level of the bottom plate 46 of the device 10 to move towards the lower end of the drill string member 12 inserted into the hopper 42. The embodiment of the lifting mechanism 54 with two lifting cylinders 56 is only one possible embodiment of such a lifting mechanism 54. Likewise, an embodiment with only one lifting cylinder 56 or a version with a scissor lift mechanism, a pair of Scherenhubmechanik, a rotating spindle or a pair of rotary spindle and the like into consideration.

Die Darstellung in Figur 6 veranschaulicht den Transport einzelner Verschlusskappen 20 innerhalb der Vorrichtung 10, nämlich die Entnahme jeweils einer Verschlusskappe 20 am unteren Ende einer Patrone 44 und die Bereitstellung der so entnommenen Verschlusskappe 20 für den Hebemechanismus 54. Demnach ist im unteren Bereich der Vorrichtung 10, also oberhalb von dessen Bodenplatte 46, ein Zuführkanal 58 gebildet, in dem ein Ladeschlitten 60 horizontal zwischen dem Rand der Trommel 40 und einer dort offenen oder sich bei einer entsprechenden Position des Ladeschlittens 60 öffnenden Unterseite einer Patrone 44 und dem Zentrum der Vorrichtung 10 beweglich ist. Die Entnahme einer weiteren Verschlusskappe 20 aus einer Patrone 44 mittels des Ladeschlittens 60 erfolgt bevorzugt im Anschluss an das Anbringen einer Verschlusskappe 20 an einem Bohrgestängeelement 12, so dass stets eine Verschlusskappe 20 zum Verschließen eines Bohrgestängeelements 12 zur Verfügung steht.The representation in FIG. 6 illustrates the transport of individual caps 20 within the device 10, namely the removal of a respective cap 20 at the lower end of a cartridge 44 and the provision of the thus removed cap 20 for the lifting mechanism 54. Accordingly, in the lower part of the device 10, ie above the Base plate 46, a feed channel 58 formed in which a loading slide 60 horizontally between the edge of the drum 40 and an open there or at a corresponding position of the loading carriage 60 bottom opening of a cartridge 44 and the center of the Device 10 is movable. The removal of a further closure cap 20 from a cartridge 44 by means of the loading carriage 60 is preferably carried out following the attachment of a closure cap 20 on a drill pipe element 12, so that there is always a closure cap 20 for closing a drill pipe element 12 is available.

Die Darstellung in Figur 7 zeigt die Vorrichtung 10 und deren Trommel 40 in einer Ansicht von oben. Dort ist die kreisförmige Anordnung der Patronen 44 mit den darin befindlichen Verschlusskappen 20 besonders gut erkennbar. Der Zuführkanal 58 erstreckt sich unterhalb der Trommel 40 am Boden der Vorrichtung 10 und zwar zumindest in einer Richtung vom Zentrum der Vorrichtung 10 bis zum Rand der Trommel 40 unter jeweils eine der dort befindlichen Patronen 44. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Zuführkanal 58 ausgehend vom Zentrum der Vorrichtung 10 in gerader Linie in zwei Richtungen bis zum Rand der Trommel 40. Wenn beim fortwährenden Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 mit Verschlusskappen 20 eine Patrone 44 leer wird, erfolgt eine Drehung der Trommel 40, so dass eine neue Patrone 44 über den Zuführkanal 58 gelangt. Mittels des Ladeschlittens 60 können dann aus dieser neuen Patrone 44 weitere Verschlusskappen 20 zum Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 entnommen werden. Die Drehung der Trommel 40 erfolgt mit einem Drehantrieb 62. Dafür wird mit einer Sensorik erfasst, ob sich in einer Patrone 44 noch Verschlusskappen 20 befinden. Eine Möglichkeit in dieser Hinsicht ist ein zum Beispiel am Boden des Zuführkanals 58 unterhalb einer dort jeweils positionierten Patrone 44 befindlicher Photosensor (nicht gezeigt), der bei einer leeren Patrone 44 von einer oberhalb der Patrone 44 angeordneten Lichtquelle (ebenfalls nicht gezeigt) bestrahlt wird, so dass anhand eines so generierbaren Sensorsignals eine leere Patrone 44 erkennbar ist. Mittels des Drehantriebs 62 kann die Trommel 40 dann getaktet in Drehung versetzt werden, bis sich eine Patrone 44, die zumindest noch eine Verschlusskappe 20 enthält, über dem Zuführkanal 58 befindet.The representation in FIG. 7 shows the device 10 and its drum 40 in a top view. There, the circular arrangement of the cartridges 44 with the caps 20 located therein is particularly well visible. The feed channel 58 extends underneath the drum 40 at the bottom of the device 10, at least in one direction from the center of the device 10 to the edge of the drum 40 under each one of the cartridges 44 located there. In the illustrated embodiment, the feed channel 58 extends outwardly from the center of the device 10 in a straight line in two directions to the edge of the drum 40. When continuously closing drill pipe elements 12 with closure caps 20, a cartridge 44 becomes empty, rotation of the drum 40 occurs, such that a new cartridge 44 passes over the feed channel 58 arrives. By means of the loading carriage 60, further closure caps 20 for closing drill pipe elements 12 can then be removed from this new cartridge 44. The rotation of the drum 40 is carried out with a rotary drive 62. For this purpose, it is detected by means of a sensor system whether there are still caps 20 in a cartridge 44. One possibility in this regard is a photosensor (not shown) located, for example, at the bottom of the feed channel 58 below a respective cartridge 44 positioned thereon, which is irradiated with an empty cartridge 44 from a light source (also not shown) located above the cartridge 44, such that an empty cartridge 44 can be recognized on the basis of a sensor signal that can be generated in this way. By means of the rotary drive 62, the drum 40 can then be clocked in rotation, until a cartridge 44, which contains at least one cap 20, is located above the feed channel 58.

Die Darstellung in Figur 8 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung 10 zum Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 wie in Figur 3. Dabei ist eine Momentaufnahme beim Einsetzen einer Patrone 44 mit Verschlusskappen 20 in die Trommel 40 der Vorrichtung 10 gezeigt. Das Einsetzen einer Patrone 44 in die Trommel 40 erfolgt durch das auf der Bohranlage arbeitende Bedienpersonal.The representation in FIG. 8 shows a view of the device 10 for closing drill pipe elements 12 as in FIG. 3 , Here is a snapshot when inserting a cartridge 44 with caps 20 in the drum 40 of Device 10 shown. The insertion of a cartridge 44 in the drum 40 by the operating on the rig operator.

Des Weiteren ist erkennbar, dass bei der gezeigten Ausführungsform die Patronen 44 ganz oder abschnittsweise durchsichtig sind, zum Beispiel mittels eines in axialer Richtung vom unteren bis zum oberen Ende (oder im Wesentlichen vom unteren bis zum oberen Ende) der Patrone 44 reichenden Sichtfensters 64. Über das Sichtfenster 64 ist für Bedienpersonal der Vorrichtung 10 erkennbar, wenn eine Patrone 44 leer ist. Eine solche leere Patrone 44 kann manuell aus der Trommel 40 entnommen und durch eine gefüllte Patrone 44 ersetzt werden.Furthermore, it can be seen that in the embodiment shown the cartridges 44 are completely or partially transparent, for example by means of a viewing window 64 extending in the axial direction from the lower to the upper end (or substantially from the lower to the upper end) of the cartridge 44. About the viewing window 64 is visible to operators of the device 10 when a cartridge 44 is empty. Such an empty cartridge 44 can be removed manually from the drum 40 and replaced by a filled cartridge 44.

Die Patronen 44 sind an ihrer Oberseite mit einem Deckel 66 verschlossen. Wenn verschiedenfarbige Deckel 66 verwendet werden, kann die jeweilige Deckelfarbe genutzt werden, um für Bedienpersonal der Vorrichtung 10 Patronen 44 mit Verschlusskappen 20 unterschiedlicher Größen (für Bohrgestängeelemente 12 mit unterschiedlichen Durchmessern oder unterschiedlichen Gewinden) kenntlich zu machen.The cartridges 44 are closed at the top with a lid 66. If differently colored lids 66 are used, the respective lid color may be used to indicate to operators of the apparatus 10 cartridges 44 with caps 20 of different sizes (for drill pipe members 12 of different diameters or different threads).

Die Patronen 44 können entfernt von der Vorrichtung 10 manuell bestückt werden. Die Trommel 40 kann mit Patronen 44 mit durchgängig gleichen Verschlusskappen 20 oder mit unterschiedlichen Verschlusskappen 20 bestückt werden. Wenn die Trommel 40 mit Patronen 44 mit unterschiedlichen Verschlusskappen 20 bestückt ist, kann bei einer leer gewordenen Patrone 44 die Drehung der Trommel 40 mittels des Drehantriebs 62 manuell gesteuert werden, so dass sich jeweils eine Patrone 44 mit den zum Ende des zu verschließenden Bohrgestängeelements 12 passenden Verschlusskappen 20 oberhalb des Zuführkanals 58 befindet.The cartridges 44 may be manually populated away from the device 10. The drum 40 can be equipped with cartridges 44 with the same same caps 20 or with different caps 20. If the drum 40 is equipped with cartridges 44 with different caps 20, with a cartridge 44 has become empty, the rotation of the drum 40 by means of the rotary drive 62 can be controlled manually, so that in each case a cartridge 44 with the end to be closed drill pipe element 12th matching caps 20 above the feed channel 58 is located.

Bei einem Verfahren zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen 12 mit der in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Vorrichtung 10 werden also die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt: Zunächst wird ein Bohrgestängeelement 12 automatisch in vertikaler oder zumindest im Wesentlichen vertikaler Orientierung mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 über den Trichter 42 der Vorrichtung 10 bewegt (Figur 4). Dann wird das Bohrgestängeelement 12 ebenfalls automatisch mittels der Handhabungseinrichtung 14 in das Innere der Vorrichtung 10 abgesenkt. Dabei kann eine automatische Erfassung der jeweils erreichten vertikalen Position des Bohrgestängeelements 12 mittels einer von der Vorrichtung 10 umfassten Sensorik vorgesehen sein, so dass das Absenken des Bohrgestängeelements 12 automatisch gestoppt wird, wenn eine zum späteren automatischen Verschließen des unteren Endes des Bohrgestängeelements 12 vorgesehene Höhe erreicht ist (Figur 4). Dann wird in einem folgenden Verfahrensschritt automatisch ein Hebemechanismus 54 aktiviert und mittels des Hebemechanismus 54 eine Verschlusskappe 20 vom Bodenbereich der Vorrichtung 10 angehoben und in Richtung auf das untere Ende des Bohrgestängeelements 12 bewegt (Figur 5). Aufgrund der definierten Höhe des unteren Endes des Bohrgestängeelements 12 relativ zur Vorrichtung 10 liegt eine Höhe, bis zu der der Hebemechanismus 54 die Verschlusskappe 20 zum Anbringen der Verschlusskappe 20 am unteren Ende des Bohrgestängeelements 12 anheben muss, fest. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Hebemechanismus 54 eine (nicht dargestellte) Sensorik umfasst, mittels derer eine erfolgte Anbringung einer Verschlusskappe 20 am unteren Ende eines Bohrgestängeelements 12 automatisch erkennbar ist. Dafür kann zum Beispiel eine Stromaufnahme des Hebemechanismus 54 überwacht werden, weil die Stromaufnahme ansteigt, wenn die Verschlusskappe 20 bereits mit dem unteren Ende des Bohrgestängeelements 12 kombiniert ist und eine weitere Aufwärtsbewegung des Hebemechanismus 54 damit nicht mehr möglich ist. Zusätzlich oder alternativ kann zum Beispiel auch vorgesehen sein, dass mittels eines Dehnungsmessstreifens oder dergleichen der Moment des Anbringens der Verschlusskappe 20 am unteren Ende des Bohrgestängeelements 12 sensiert wird. Nach dem Anbringen der Verschlusskappe 20 wird das jeweilige Bohrgestängeelement 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 automatisch angehoben und damit aus der Vorrichtung 10 entnommen. Danach wird das Bohrgestängeelement 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 automatisch zum jeweils vorgesehenen Ablageort, also dem Bohrgestängelager, transportiert. Innerhalb der Vorrichtung 10 wird der Hebemechanismus 54 automatisch wieder abgesenkt und es wird mit dem Ladaschlitten 60 - ebenfalls automatisch - eine neue Verschlusskappe 20 geholt.In a method for closing the ends of drill pipe elements 12 with the in the FIGS. 3 to 8 Thus, the following method steps are carried out: First, a drill string element 12 is automatically moved in vertical or at least substantially vertical orientation by means of the respective handling device 14 via the funnel 42 of the device 10 (FIG. FIG. 4 ). Then the drill string member 12 also becomes automatic lowered by means of the handling device 14 into the interior of the device 10. In this case, an automatic detection of the respectively achieved vertical position of the drill pipe element 12 may be provided by means of a device 10 included sensors, so that the lowering of the drill pipe element 12 is automatically stopped when reaching a later automatic closing of the lower end of the drill pipe element 12 provided height is ( FIG. 4 ). Then, in a subsequent process step, a lifting mechanism 54 is automatically activated and by means of the lifting mechanism 54, a closure cap 20 is lifted from the bottom region of the device 10 and moved in the direction of the lower end of the drill string element 12 ( FIG. 5 ). Due to the defined height of the lower end of the drill string member 12 relative to the apparatus 10, a height to which the lift mechanism 54 must raise the closure cap 20 for attaching the closure cap 20 to the lower end of the drill string member 12 is fixed. Additionally or alternatively, it can also be provided that the lifting mechanism 54 comprises a sensor (not shown), by means of which a successful attachment of a closure cap 20 at the lower end of a drill pipe element 12 is automatically recognizable. For example, a current consumption of the lifting mechanism 54 can be monitored, because the power consumption increases when the cap 20 is already combined with the lower end of the drill string element 12 and a further upward movement of the lifting mechanism 54 is no longer possible. Additionally or alternatively, for example, it may also be provided that the moment of attachment of the closure cap 20 at the lower end of the drill string element 12 is sensed by means of a strain gauge or the like. After attaching the closure cap 20, the respective drill string element 12 is automatically lifted by means of the handling device 14 and thus removed from the device 10. Thereafter, the drill pipe element 12 is automatically transported by means of the handling device 14 to the respectively provided storage location, ie the drill pipe support. Within the device 10, the lifting mechanism 54 is automatically lowered again and it is with the loading slide 60 - also automatically - a new cap 20 brought.

Wenn hier und im Folgenden der Begriff automatisch verwendet wird, ist dies so auszulegen, dass der Betrieb der jeweiligen Einheit, also zum Beispiel der Handhabungseinrichtung 14 oder der Vorrichtung 10 oder innerhalb der Vorrichtung 10 insbesondere der Betrieb des Hebemechanismus 54, des Ladeschlitten 60 und/oder des Drehantriebs 62, unter Kontrolle einer hier nicht dargestellten, aber an sich bekannten Steuerungseinrichtung, zum Beispiel in Form einer sogenannten speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) erfolgt, so dass die beschriebenen Verfahrensschritte ohne Eingriff des Bedienpersonals - also automatisch - ablaufen. Bestandteil eines solchen automatischen Betriebs ist bei einer besonderen Ausführungsform auch eine Koordination zweier Einheiten, also zum Beispiel eine Koordination der Handhabungseinrichtung 14 und der Vorrichtung 10, derart, dass das Bohrgestängeelement 12 nach dem Ausbau mittels der Handhabungseinrichtung 14 so in die Vorrichtung 10 eingeführt wird, dass mittels der Vorrichtung ein Anbringen einer Verschlusskappe 20 möglich ist, dass aufgrund einer solchen automatischen Positionierung des Bohrgestängeelements 12 mittels der Vorrichtung 10 automatisch eine Verschlusskappe 20 am unteren Ende des Bohrgestängeelements 12 angebracht wird, und dass schließlich aufgrund der erfolgten Anbringung einer Verschlusskappe 20 am Bohrgestängeelement 12 dieses mittels der Handhabungseinrichtung 14 automatisch wieder aus der Vorrichtung 10 entfernt und weiterbewegt wird. Von dem Begriff automatisch soll des Weiteren auch eine Realisierung einer Funktionalität einer Steuerungseinrichtung umfasst sein, bei der das Bedienpersonal einzelne Verfahrensschritte durch entsprechende Bedienhandlungen abruft oder auslöst, zum Beispiel die Aktivierung des Hebemechanismus 54 zum Anbringen einer Verschlusskappe 20. Eine derartige Steuerungseinrichtung bewirkt die automatische Steuerung der Handhabungseinrichtung 14 und der Vorrichtung 10, so dass im Betrieb der Steuerungseinrichtung die hier und im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt werden. Bei einer besonderen Ausführungsform kann auch je eine Steuerungseinrichtung für die Handhabungseinrichtung 14 und die Vorrichtung 10 vorgesehen sein, wobei zwei derartige Steuerungseinrichtungen in an sich bekannter Art und Weise kommunikativ miteinander in Verbindung stehen, so dass eine Koordination von Handhabungseinrichtung 14 und Vorrichtung 10 möglich ist.If the term is used automatically here and in the following, this is to be interpreted as meaning that the operation of the respective unit, for example the handling device 14 or the device 10 or within the device 10, in particular the operation of the lifting mechanism 54, the loading carriage 60 and / or. or the rotary drive 62, under control of a control device, not shown here, but known per se, for example in the form of a so-called programmable logic controller (PLC), so that the method steps described without operator intervention - so automatically - expire. Part of such an automatic operation is in a particular embodiment, a coordination of two units, so for example, a coordination of the handling device 14 and the device 10, such that the drill pipe element 12 is introduced into the device 10 after removal by means of the handling device 14, that attachment of a closure cap 20 is possible by means of the device, such that automatic closure of the drill string element 12 by means of the device 10 automatically attaches a closure cap 20 to the lower end of the drill string element 12, and finally due to the attachment of a closure cap 20 to the drill string element 12 this is automatically removed by the handling device 14 again from the device 10 and moved on. The term automatically should also encompass a realization of a functionality of a control device, in which the operator retrieves or triggers individual method steps by appropriate operator actions, for example the activation of the lifting mechanism 54 for attaching a closure cap 20. Such a control device effects the automatic control the handling device 14 and the device 10, so that during operation of the control device, the method steps described here and hereinafter are performed. In a particular embodiment, a respective control device for the handling device 14 and the device 10 may be provided, wherein two such control devices communicatively communicate with each other in a known manner, so that a coordination of handling device 14 and device 10 is possible.

Eine Vorrichtung 10 der in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Art kann an grundsätzlich beliebigen Orten auf dem drill floor 16 aufgestellt werden, zum Beispiel im Bereich einer Bahnkurve von mouse hole 18 zum Bohrgestängelager. Bei einer Höhe der Vorrichtung 10 von ca. 1,5 m entspricht eine Höhe einer Oberkante der Vorrichtung 10 in etwa einer Höhe einer in der Fachterminologie als Tooljoint bezeichneten Verbindungsstelle zwischen zwei Bohrgestängeelementen 12, so dass beim Ausbauen von Bohrgestänge mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 keine besondere vertikale Positionierung erforderlich ist, um das jeweilige Bohrgestängeelement 12 im Zuge des Ausbaus des Bohrstrangs zum Verschließen mit einer Verschlusskappe 20 in die Vorrichtung 10 einzuführen. Das jeweils vom Bohrstrang abgenommene Bohrgestängeelement 12 kann also mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 bei im Wesentlichen gleichbleibender Höhe über der Vorrichtung 10 positioniert werden. Dort erfolgt in geringem Umfang ein Absenken des Bohrgestängeelements 12, so dass das Anbringen einer Verschlusskappe 20 erfolgen kann. Dann wird das Bohrgestängeelement 12 mittels der Handhabungseinrichtung 14 wieder so weit angehoben, dass das Bohrgestängeelement 12 aus dem Bereich der Vorrichtung 10 entfernt und in Richtung auf das Bohrgestängelager weiterbewegt werden kann. Diese nur geringen zusätzlichen vertikalen Positionierbewegungen führen dazu, dass der Abtransport von ausgebauten Bohrgestängeelementen 12 und deren Verschluss mit jeweils einer Verschlusskappe 20 kaum länger dauert als ein Abtransport von ausgebauten Bohrgestängeelementen 12 ohne einen Verschluss wie hier beschrieben.A device 10 in the FIGS. 3 to 8 shown type can be placed on basically any location on the drill floor 16, for example in the range of a trajectory of mouse hole 18 to Bohrgestängelager. At a height of the device 10 of about 1.5 m corresponds to a height of an upper edge of the device 10 in about a height of a designated in technical terminology as a tool joint junction between two drill string elements 12, so that when removing drill pipe by means of the respective handling device 14 no particular vertical positioning is required to introduce the respective drill string element 12 in the course of the removal of the drill string for closing with a closure cap 20 in the device 10. The respectively removed from the drill string drill string element 12 can thus be positioned by means of the respective handling device 14 at substantially constant height above the device 10. There is to a small extent a lowering of the drill pipe element 12, so that the attachment of a closure cap 20 can take place. Then, the drill string element 12 is lifted by the handling device 14 again so far that the drill string element 12 can be removed from the region of the device 10 and moved further in the direction of the drill pipe support. These small additional vertical positioning movements cause the removal of removed drill pipe elements 12 and their closure, each with a cap 20 takes hardly longer than a removal of removed drill string elements 12 without a closure as described here.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung 10 und einem korrespondierenden Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung 10 kann zudem vorgesehen sein, dass das Absenken eines Bohrgestängeelements 12 in die Vorrichtung 10 und das Anheben einer Verschlusskappe 20 mittels des Hebemechanismus 54 in Richtung auf das Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 gleichzeitig oder zumindest teilweise gleichzeitig erfolgt, so dass damit auch der Vorgang des Verschließens des Endes des Bohrgestängeelements 12 besonders schnell erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass nach dem Verschließen eines Endes eines Bohrgestängeelements 12 mit einer jeweiligen Verschlusskappe 20 mit dem Ladeschlitten 60 unmittelbar eine neue Verschlusskappe 20 geholt und diese mit dem Hebemechanismus 54 unmittelbar anschließend in eine vorgegebene vertikale Position angehoben wird, so dass beim Zuführen eines neuen Bohrgestängeelements 12 zum Verschließen von dessen Ende bereits eine Verschlusskappe 20 bereitsteht und für das eigentliche Verschließen des Endes des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 nur noch eine geringe zusätzliche vertikale Bewegung des Hebemechanismus 54 erforderlich ist, die in kürzester Zeit erfolgen kann.In a particular embodiment of the device 10 and a corresponding method for operating such a device 10 may also be provided that the lowering of a drill pipe element 12 in the device 10 and lifting a cap 20 by means of the lifting mechanism 54 toward the end of the respective drill string element 12 takes place simultaneously or at least partially simultaneously, so that thus the process of closing the end of the drill pipe element 12 is particularly fast. Additionally or alternatively, it may be provided that after closing one end of a drill pipe element 12 with a respective closure cap 20 with the loading carriage 60 directly a new cap 20 brought and this is lifted immediately afterwards with the lifting mechanism 54 in a predetermined vertical position, so that when supplying a new drill pipe element 12 for closing the end already a cap 20 is ready and for the actual closing of the end of the respective drill pipe element 12 only one small additional vertical movement of the lifting mechanism 54 is required, which can be done in a very short time.

Die Vorrichtung 10 in den Figuren 3 bis 8 ist eine Vorrichtung 10 zum Verschließen eines Bohrgestängeelements 12 mit einer Verschlusskappe 20, wobei beim Bewegen des Bohrgestängeelements 12 mittels einer Handhabungseinrichtung 14 (Seitwärtsbewegung) eine Verschlussposition 22 - nämlich die Position über dem Hebemechanismus 54 - angefahren wird, an der im Zuge einer mittels der Handhabungseinrichtung 14 bewirkten Bewegung (Abwärtsbewegung) des Bohrgestängeelements 12 die Verschlusskappe 20 an das Bohrgestängeelement 12 gelangt. Die Verschlusskappe 20 gelangt an das Bohrgestängeelement 12, indem das Bohrgestängeelement 12 in Richtung auf eine mit dem Hebemechanismus 54 angehobene Verschlusskappe 20 abgesenkt wird oder indem die Verschlusskappe 20 mit dem Hebemechanismus 54 bis zum Bohrgestängeelement 12 angehoben wird oder indem ein gleichzeitiges Absenken des Bohrgestängeelements 12 und Anheben der Verschlusskappe 20 erfolgt. Jedenfalls wird durch eine Bewegung, die in einer Richtung axial zur Orientierung des Bohrgestängeelements 12 erfolgt, die Verschlusskappe 20 so mit dem Bohrgestängeelement 12 kombiniert, dass dessen unteres Ende verschlossen ist.The device 10 in the FIGS. 3 to 8 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a cap 20, wherein when moving the drill pipe element 12 by means of a handling device 14 (sideways movement) a closure position 22 - namely the position above the lifting mechanism 54 - is approached, in the course of a means of handling device 14 effected movement (downward movement) of the drill pipe element 12, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12. The closure cap 20 engages the drill string member 12 by lowering the drill string member 12 toward a closure cap 20 raised with the lift mechanism 54 or by raising the closure cap 20 with the lift mechanism 54 to the drill string member 12 or by simultaneously lowering the drill string member 12 and Lifting the cap 20 takes place. In any case, by a movement which takes place in a direction axially to the orientation of the drill pipe element 12, the closure cap 20 so combined with the drill string element 12, that the lower end is closed.

Die Darstellung in Figur 9, Figur 10 und Figur 11 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen 12 mit jeweils einer Verschlusskappe 20. Im Unterschied zu der in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Vorrichtung 10 erfolgt hier beim Verschließen der Bohrgestängeelemente 12 deren Bewegung mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 14 ebenfalls in vertikaler Orientierung oder zumindest im Wesentlichen vertikaler Orientierung, aber ohne eine notwendige Änderung von deren vertikaler Position, also ohne eine notwendige Änderung einer Höhe einer Unterkante des Bohrgestängeelements 12 über dem drill floor 16. Dazu sind in der Darstellung in Figur 9 drei aufeinanderfolgende Positionen eines Endes eines Bohrgestängeelements 12 gezeigt. Zunächst befindet sich das Ende des Bohrgestängeelements 12 vor der Vorrichtung 10, dann in der Vorrichtung 10 und schließlich, mit angebrachter Verschlusskappe 20, außerhalb der Vorrichtung 10. Die Bewegungsrichtung des Endes des Bohrgestängeelements 12 ist dabei durch den Pfeil veranschaulicht. Zur Führung des Endes des Bohrgestängeelements 12 weist die Vorrichtung 10 einen Führungskanal 68 auf, der optional auf der Seite, an der nacheinander einzelne Bohrgestängeelemente 12 zugeführt werden, trichterartig aufgeweitet ist, so dass die Form des Führungskanals 68 im Hinblick auf eine korrekte Positionierung der Enden der Bohrgestängeelemente 12 relativ zu der Vorrichtung 10 wirksam ist. Wenn oben von einer nicht notwendigen Änderung einer Höhe einer Unterkante des Bohrgestängeelements 12 gesprochen wird, meint dies, dass das Verschließen des Bohrgestängeelements 12 keine Änderung der vertikalen Position des Bohrgestängeelements 12 erfordert. Je nach einer Höhe der Vorrichtung 10 kann im dem Bewegungsablauf beim Transport des vom Bohrstrang abgenommenen Bohrgestängeelements 12 bis zur Vorrichtung 10 und dann weiter bis zum Bohrgestängelager durchaus eine Änderung der vertikalen Position des Bohrgestängeelements 12 erfolgen. Diese kann dann aber kontinuierlich erfolgen und ist nicht ursächlich mit dem Verschließen des Bohrgestängeelements 12 verbunden.The representation in FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 shows an alternative embodiment of a device 10 for closing the ends of drill pipe elements 12, each with a closure cap 20. In contrast to that in the FIGS. 3 to 8 shown device 10 when closing the drill string elements 12 whose movement by means of the respective handling device 14 also in a vertical orientation or at least substantially vertical orientation, but without a necessary change of their vertical position, ie without a necessary change in height of a lower edge of the Drill pipe element 12 above the drill floor 16. These are in the illustration in FIG. 9 three consecutive positions of one end of a drill pipe element 12 are shown. First, the end of the drill pipe element 12 is located in front of the device 10, then in the device 10 and finally, with the cap 20 mounted, outside the device 10. The direction of movement of the end of the drill pipe element 12 is illustrated by the arrow. To guide the end of the drill pipe element 12, the device 10 has a guide channel 68, which is optionally widened like a funnel on the side at which successive individual drill string elements 12 are supplied, so that the shape of the guide channel 68 with respect to a correct positioning of the ends the drill string elements 12 is effective relative to the device 10. Speaking above of an unnecessary change in a height of a lower edge of the drill string member 12, this means that the closure of the drill string member 12 does not require a change in the vertical position of the drill string member 12. Depending on a height of the device 10, a change in the vertical position of the drill pipe element 12 can take place in the course of movement during transport of the drill string element 12 removed from the drill string to the device 10 and then further to the drill pipe support. This can then take place continuously and is not causally connected to the closing of the drill pipe element 12.

Die Darstellung in Figur 10 zeigt die Vorrichtung 10 aus Figur 9 mit teilweise entfernten Seitenflächen von deren Gehäuse. Dort ist erkennbar, dass die Vorrichtung 10 in ihrem Innern eine drehbare Trommel 40 mit Patronen 44 aufweist. In den Patronen 44 befinden sich - so wie bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der vorangehenden Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Verschließen von Bohrgestängeelementen 12 erläutert - eine Mehrzahl von Verschlusskappen 20. Eine Drehung der Trommel 40 erfolgt - manuell veranlasst oder automatisch ausgelöst (zum Beispiel wie oben beschrieben mittels eines Drehantriebs 62 und aufgrund eines Sensorsignals von einem Photosensor) - immer dann, wenn eine Patrone 44 leer wird.The representation in FIG. 10 shows the device 10 from FIG. 9 with partially removed side surfaces of their housing. There it can be seen that the device 10 has in its interior a rotatable drum 40 with cartridges 44. In the cartridges 44 are - as already explained in connection with the explanation of the preceding embodiment of a device 10 for closing drill pipe elements 12 - a plurality of caps 20. A rotation of the drum 40 is carried out - manually initiated or automatically triggered (for example described above by means of a rotary drive 62 and due to a sensor signal from a photosensor) - whenever a cartridge 44 becomes empty.

Bei der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform befindet sich der Ladeschlitten 60 oberhalb der Trommel 40 und die Entnahme jeweils einer Verschlusskappe 20 aus einer Patrone 44 erfolgt, indem der Verschlusskappenstapel innerhalb der jeweiligen Patrone 44 angehoben wird. Die jeweils oberste Verschlusskappe 20 kann dann mittels des Ladeschlittens 60 mit einer translatorischen Bewegung zu einem außerhalb der Trommel 40 befindlichen Hebemechanismus 54 und einer mittels des Hebemechanismus 54 vertikal beweglichen Aufnahmeplatte 70 bewegt werden. Durch Aktivierung des Hebemechanismus 54 ist die so bereitgestellte Verschlusskappe 20 am unteren Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 anbringbar und wird beim Betrieb der Vorrichtung 10 am unteren Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 angebracht. Auch mittels dieses Hebemechanismus 54 wird also jeweils eine Verschlusskappe 20 zum Bohrgestängeelement 12 gebracht, nämlich hier indem die Verschlusskappe 20 mittels des Hebemechanismus 54 mit dem Bohrgestängeelement 12 kombiniert wird.At the in FIG. 10 In the embodiment shown, the loading carriage 60 is located above the drum 40 and the removal of a closure cap 20 from a cartridge 44 takes place by lifting the closure cap stack within the respective cartridge 44. The uppermost closure cap 20 can then be moved by means of the loading carriage 60 with a translational movement to a lifting mechanism 54 located outside the drum 40 and a receiving plate 70 which is vertically movable by means of the lifting mechanism 54. By activating the lifting mechanism 54, the thus provided closure cap 20 can be attached to the lower end of the respective drill string element 12 and is attached to the lower end of the respective drill string element 12 during operation of the device 10. Also, by means of this lifting mechanism 54 so each cap 20 is brought to the drill string element 12, namely here by the cap 20 is combined by means of the lifting mechanism 54 with the drill string element 12.

Die Darstellung in Figur 11 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Innern der Vorrichtung 10 gemäß Figur 10. Hier wird speziell die Beweglichkeit des Hebemechanismus 54 in Relation zu dem zu verschließenden Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 deutlich. Zum Verschließen des Endes des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 wird dessen Seitwärtsbewegung kurz gestoppt, wenn mittels einer von der Vorrichtung 10 umfassten Sensorik, zum Beispiel einem optischen oder einem induktiven Sensor 72, ein Bohrgestängeelement 12 in einer Position, in der ein Verschließen mit einer Verschlusskappe 20 möglich ist, erkannt wird. Dann wird mittels des Hebemechanismus 54 die Aufnahmeplatte 70 und mit dieser die jeweils darauf bereitgestellte Verschlusskappe 20 in Richtung auf das Ende des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 angehoben und schließlich das Ende des Bohrgestängeelements 12 mit der Verschlusskappe 20 verschlossen. Anschließend wird die Aufnahmeplatte 70 mittels des Hebemechanismus 54 wieder abgesenkt. Mittels des Ladeschlittens 60 kann dann eine neue Verschlusskappe 20 auf der Aufnahmeplatte 70 platziert werden, so dass diese zum Verschließen eines nächstfolgenden Bohrgestängeelements 12 zur Verfügung steht. Auch hier kann das Verfahren zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen 12 zeitlich optimiert werden, indem zum Beispiel mittels des Ladeschlittens 60 spätestens dann, wenn ein neues Bohrgestängeelement 12 in die Vorrichtung 10 eintritt, also wenn mittels einer am Beginn des Führungskanals 68 angeordneten Sensorik (nicht gezeigt) ein diesbezügliches Sensorsignal erzeugt wird, eine Verschlusskappe 20 auf der Aufnahmeplatte 70 bereitgestellt wird. Genauso kann das Bereitstellen einer neuen Verschlusskappe 20 daran gekoppelt sein, dass ein verschlossenes Bohrgestängeelement 12 die Vorrichtung 10 und deren Führungskanal 68 verlässt und ein entsprechendes Sensorsignal generiert wird.The representation in FIG. 11 shows an enlarged section of the interior of the device 10 according to FIG. 10 , Here, in particular, the mobility of the lifting mechanism 54 in relation to the end of the respective drill pipe element 12 to be closed becomes clear. For closing the end of the respective drill string element 12, its sideways movement is briefly stopped when a drill string element 12 in a position in which closing with a closure cap 20 is possible by means of a sensor system, for example an optical or an inductive sensor 72 is, is recognized. Then, by means of the lifting mechanism 54, the receiving plate 70 and with this the respectively provided thereon closure cap 20 is raised in the direction of the end of the respective drill pipe element 12 and finally the end of the drill pipe element 12 with the closure cap 20. Subsequently, the receiving plate 70 is lowered by means of the lifting mechanism 54 again. By means of the loading carriage 60, a new cap 20 can then be placed on the receiving plate 70, so that it is available for closing a next drill pipe element 12 available. Again, the method for closing the ends of drill pipe elements 12 can be optimized in time, for example by means of the loading carriage 60 at the latest Then, when a new drill pipe element 12 enters the device 10, that is, when by means of a arranged at the beginning of the guide channel 68 sensor (not shown) a related sensor signal is generated, a cap 20 is provided on the receiving plate 70. Likewise, the provision of a new closure cap 20 may be coupled thereto, in that a sealed drill pipe element 12 leaves the device 10 and its guide channel 68 and a corresponding sensor signal is generated.

Die Vorrichtung 10 in den Figuren 9 bis 11 ist eine Vorrichtung 10 zum Verschließen eines Bohrgestängeelements 12 mit einer Verschlusskappe 20, wobei beim Bewegen des Bohrgestängeelements 12 mittels einer Handhabungseinrichtung 14 eine Verschlussposition 22 - nämlich die Position über dem Hebemechanismus 54 - angefahren wird, an der im Zuge einer mittels der Handhabungseinrichtung 14 bewirkten Bewegung (Seitwärtsbewegung) des Bohrgestängeelements 12 die Verschlusskappe 20 an das Bohrgestängeelement 12 gelangt. Die Verschlusskappe 20 gelangt an das Bohrgestängeelement 12, indem die Seitwärtsbewegung des Bohrgestängeelements 12 kurz unterbrochen wird und mit dem Hebemechanismus 54 eine auf dessen Aufnahmeplatte 70 befindliche Verschlusskappe 20 bis zum Bohrgestängeelement 12 angehoben und dabei so mit dem Bohrgestängeelement 12 kombiniert wird, dass dessen unteres Ende verschlossen wird.The device 10 in the FIGS. 9 to 11 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a closure cap 20, wherein when moving the drill pipe element 12 by means of a handling device 14, a closure position 22 - namely the position above the lifting mechanism 54 - is approached, in the course of a means of handling device 14 caused movement (Sideways movement) of the drill pipe element 12, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12. The cap 20 comes to the drill string element 12 by the sideways movement of the drill string member 12 is interrupted briefly and lifted with the lifting mechanism 54 located on the receiving plate 70 cap 20 to the drill pipe element 12 and thereby combined with the drill string element 12 that its lower end is closed.

Alle hier vorgelegten Darstellungen sind als Prinzipdarstellungen zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Vorrichtung 10 zu verstehen. Auf eine Darstellung spezieller Details ist dabei verzichtet worden. So ist zum Beispiel in den Darstellungen in Figur 9, Figur 10 und Figur 11 nicht dargestellt, wie eine Verschlusskappe 20 von einer Position oberhalb einer Patrone 44 zur Aufnahmeplatte 70 gelangt. Dafür kann vorgesehen sein, dass sich am Ende des Ladeschlittens 60 ein Greifer befindet, der die Verschlusskappe 20 oberhalb der Patrone 44 aufnimmt und hält und bis zur Aufnahmeplatte 70 bewegen kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, das sich zur Überbrückung der Distanz zwischen der Trommel 40 und deren Patronen 44 und der Aufnahmeplatte 70 zwischen der Trommel 40 und der Aufnahmeplatte 70 eine Rinne oder dergleichen erstreckt, in der die jeweilige Verschlusskappe 20 mittels des Ladeschlittens 60 zur Aufnahmeplatte 70 bewegt werden kann.All representations presented here are to be understood as schematic representations to clarify the mode of operation of the device 10. On a representation of special details has been omitted. For example, in the illustrations in FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 not shown as a cap 20 passes from a position above a cartridge 44 to the receiving plate 70. For this purpose, it may be provided that at the end of the loading carriage 60, a gripper is located, which receives the cap 20 above the cartridge 44 and holds and can move to the receiving plate 70. Alternatively, it can also be provided, which extends to bridge the distance between the drum 40 and its cartridges 44 and the receiving plate 70 between the drum 40 and the receiving plate 70, a groove or the like, in which the respective cap 20 can be moved by means of the loading carriage 60 to the receiving plate 70.

Das Prinzip der in den Darstellungen in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Vorrichtung 10 und der in den Figuren 9 bis 11 gezeigten Vorrichtung 10 lässt sich auch kombinieren, zum Beispiel derart, dass bei einer Vorrichtung 10 gemäß Figur 3 bis Figur 8 eine ausschließlich horizontale Bewegung des jeweiligen Bohrgestängeelements 12 (so wie bei der Vorrichtung 10 in Figur 9 bis Figur 11 erläutert) erfolgt und mit einem Hebemechanismus 54, insbesondere einem innerhalb der Trommel 40 angeordneten Hebemechanismus 54, die Kombinationen jeweils einer Verschlusskappe 20 mit dem jeweiligen Bohrgestängeelement 12 erfolgt.The principle of the representations in the FIGS. 3 to 8 shown device 10 and in the FIGS. 9 to 11 can also be combined, for example, such that in a device 10 according to FIG. 3 to FIG. 8 an exclusively horizontal movement of the respective drill pipe element 12 (as in the device 10 in FIG FIG. 9 to FIG. 11 explained) takes place and with a lifting mechanism 54, in particular a disposed within the drum 40 lifting mechanism 54, the combinations of a respective closure cap 20 with the respective drill string element 12 takes place.

Die Darstellung in Figur 12 zeigt einen besonderen, nämlich mechanischen Hebemechanismus 54, der anstelle eines elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigten Hebemechanismus 54 insbesondere zur Verwendung innerhalb der Vorrichtung 10 gemäß Figur 9 bis Figur 11 in Betracht kommt. Der Hebemechanismus 54 gemäß Figur 12 kommt auch zur Verwendung in einer Vorrichtung 10 gemäß Figur 3 bis Figur 8 in Betracht, wenn - wie oben skizziert - auch dort das jeweilige Ende des zu verschließenden Bohrgestängeelements 12 auf gleichbleibender oder zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Höhe durch die Vorrichtung 10 bewegt wird.The representation in FIG. 12 shows a particular, namely mechanical lifting mechanism 54, which instead of an electrically, hydraulically or pneumatically operated lifting mechanism 54, in particular for use within the device 10 according to FIG. 9 to FIG. 11 comes into consideration. The lifting mechanism 54 according to FIG. 12 also comes for use in a device 10 according to FIG. 3 to FIG. 8 into consideration, if - as outlined above - there is also the respective end of the drill string element 12 to be closed at a constant or at least substantially constant height by the device 10 is moved.

Der Hebemechanismus 54 gemäß Figur 12 umfasst zwei drehbare Scheiben 74, 76, an die exzentrisch eine Aufnahmeplatte 70 angelenkt ist. Die Betätigung des Hebemechanismus 54 erfolgt durch das jeweilige Bohrgestängeelement 12 selbst. Dafür ist ein drehfest mit einer der beiden Scheiben 74, 76, insbesondere der in Bewegungsrichtung des Bohrgestängeelements 12 hinteren Scheibe 76, verbundener Betätigungshebel 78 vorgesehen, der so gestaltet ist, dass bei einer damit erfolgenden Betätigung des Hebemechanismus 54 die Aufnahmeplatte 70 von einer abgesenkten Position in eine angehobene Position, insbesondere eine höchste Position, anhebbar ist. Der Betätigungshebel 78 ist des Weiteren so gestaltet, dass sich die Aufnahmeplatte 70 in einer angehobenen Position befindet, wenn sich das Ende des zu verschließenden Bohrgestängeelements 12 mittig oder zumindest im Wesentlichen mittig über der Aufnahmeplatte 70 (und der dort aufliegenden Verschlusskappe 20) befindet. Die erwähnte Gestaltung des Betätigungshebels 78 bezieht sich dabei insbesondere auf einen Winkel zwischen zumindest zwei den Betätigungshebel 78 bildenden Hebelsegmenten und eine Länge des Hebels oder der Hebelsegmente.The lifting mechanism 54 according to FIG. 12 comprises two rotatable discs 74, 76 to which a receiving plate 70 is eccentrically articulated. The actuation of the lifting mechanism 54 is carried out by the respective drill pipe element 12 itself. For a rotatably with one of the two discs 74, 76, in particular in the direction of movement of the drill string member 12 rear disc 76, associated actuating lever 78 is provided which is designed so that in a Thus, the successful operation of the lifting mechanism 54, the receiving plate 70 from a lowered position in a raised position, in particular a highest position, can be raised. The operating lever 78 is further configured so that the receiving plate 70 is in a raised position when the end of the drill string element 12 to be closed is centered or at least substantially centered above the receiving plate 70 (and the cap 20 resting there). The aforementioned design of the actuating lever 78 relates in particular to an angle between at least two lever segments forming the actuating lever 78 and a length of the lever or the lever segments.

Die Aufnahmeplatte 70 bewegt sich bei Betätigung des Betätigungshebels 78 und der resultierenden Aktivierung des Hebemechanismus 54 (bezogen auf die Darstellung in Figur 12) sowohl von links nach rechts, also in Richtung der Bewegungsrichtung des Bohrgestängeelements 12, wie auch nach oben, also in Richtung auf das zu verschließende Ende des Bohrgestängeelements 12. Zum Toleranzausgleich ist optional vorgesehen, dass die Aufnahmeplatte 70 einen federnd oder in sonst geeigneter Art und Weise elastisch gelagerten Stempel 80 umfasst, auf dem sich die jeweilige Verschlusskappe 20 befindet. Auch mittels dieses Hebemechanismus 54 wird also jeweils eine Verschlusskappe 20 zum Bohrgestängeelement 12 gebracht, nämlich hier indem die Verschlusskappe 20 mittels des Hebemechanismus 54 mit dem Bohrgestängeelement 12 kombiniert wird.The receiving plate 70 moves upon actuation of the operating lever 78 and the resulting activation of the lifting mechanism 54 (refer to the illustration in FIG FIG. 12 ) Both from left to right, ie in the direction of movement of the drill string member 12, as well as upwards, ie in the direction of the end of the drill string element 12 to be closed. For tolerance compensation is optionally provided that the receiving plate 70 is a springy or otherwise suitable type and elastically mounted punch 80 includes, on which the respective cap 20 is located. Also, by means of this lifting mechanism 54 so each cap 20 is brought to the drill string element 12, namely here by the cap 20 is combined by means of the lifting mechanism 54 with the drill string element 12.

Nach dem Verschließen des Endes des Bohrgestängeelements 12 mit der Verschlusskappe 20 und der weiteren Seitwärtsbewegung des Bohrgestängeelements 12 (so dass dieses eine Vorrichtung 10 der in Figur 9 gezeigten Art wieder verlässt) gibt dieses den Betätigungshebel 78 schließlich wieder frei. Aufgrund des Gewichts der Aufnahmeplatte 70 oder aufgrund des Gewichts der Aufnahmeplatte 70 und zusätzlich unterstützt durch ein Rückstellelement 82 bewegt sich die Aufnahmeplatte 70 anschließend selbsttätig wieder in eine abgesenkte Position. In dieser abgesenkten Position kann mit einem Ladeschlitten 60 (Figur 11) eine neue Verschlusskappe 20 auf der Aufnahmeplatte 70 platziert werden. Mit der Rückkehr der Aufnahmeplatte 70 in die abgesenkte Position wird auch der drehfest mit einer der beiden Scheiben 74, 76 verbundene Betätigungshebel 78 wieder in eine Ausgangslage zum erneuten Betätigen durch ein Bohrgestängeelement 12 verschwen kt.After closing the end of the drill pipe element 12 with the closure cap 20 and the further sideways movement of the drill string element 12 (so that this is a device 10 of the in FIG. 9 This leaves the operating lever 78 finally free again. Due to the weight of the receiving plate 70 or due to the weight of the receiving plate 70 and additionally supported by a return element 82, the receiving plate 70 then moves automatically back into a lowered position. In this lowered position, with a loading carriage 60 ( FIG. 11 ) a new cap 20 are placed on the receiving plate 70. With the return of the receiving plate 70 in the lowered position and the rotationally fixed to one of the two discs 74, 76 associated actuating lever 78 is again in a starting position for re-actuation by a drill pipe element 12 verschwen kt.

Bei dem Rückstellelement 82 handelt es sich zum Beispiel um ein Gewicht, das sich am Ende einer Schnur, eines Stahlseils, einer Kette oder dergleichen befindet. Diese Schnur oder dergleichen ist um eine der Scheiben 74, 76 oder eine konzentrisch mit einer der Scheiben 74, 76 angeordnete weitere Scheibe gewickelt, so dass das Gewicht unter Gravitationseinfluss eine Rückstellkraft ausübt und damit als Rückstellelement 82 wirksam wird. Anstelle des Gewichts ist auch eine Feder verwendbar, die so an einer der Scheiben 74, 76 angebracht ist, dass sie beim Anheben der Aufnahmeplatte 70 gespannt wird und dementsprechend eine Rückstellkraft ausüben kann.The return member 82 is, for example, a weight located at the end of a string, a steel cord, a chain, or the like. This cord or the like is wound around one of the discs 74, 76 or a further disc arranged concentrically with one of the discs 74, 76, so that the weight exerts a restoring force under the influence of gravity and thus acts as a return element 82. Instead of the weight is also a spring used, which is attached to one of the discs 74, 76, that it is stretched when lifting the receiving plate 70 and, accordingly, can exert a restoring force.

Der Hebemechanismus 54 gemäß Figur 12 und jede einen solchen Hebemechanismus 54 umfassende Vorrichtung 10 ist eine Vorrichtung 10 zum Verschließen eines Bohrgestängeelements 12 mit einer Verschlusskappe 20, wobei beim Bewegen des Bohrgestängeelements 12 mittels einer Handhabungseinrichtung 14 eine Verschlussposition 22 - nämlich eine Position mittig über der Aufnahmeplatte 70 - angefahren wird, an welcher im Zuge einer mittels der Handhabungseinrichtung 14 bewirkten Bewegung (Seitwärtsbewegung) des Bohrgestängeelements 12 die Verschlusskappe 20 an das Bohrgestängeelement 12 gelangt. Die Verschlusskappe 20 gelangt dabei an das Bohrgestängeelement 12, indem dieses mittels des Betätigungshebels 78 den Hebemechanismus 54 betätigt und dadurch ein Anheben der Aufnahmeplatte 70 mit einer dort befindlichen Verschlusskappe 20 bewirkt. Im Zuge des Anhebens der Aufnahmeplatte 70 gelangt die Verschlusskappe 20 an das Bohrgestängeelement 12.The lifting mechanism 54 according to FIG. 12 and each device 10 comprising such a lifting mechanism 54 is a device 10 for closing a drill pipe element 12 with a closure cap 20, wherein when the drill pipe element 12 is moved by means of a handling device 14 a closing position 22 - namely a position centrally above the receiving plate 70 - is approached which, in the course of a movement (lateral movement) of the drill pipe element 12 brought about by means of the handling device 14, reaches the closure cap 20 against the drill pipe element 12. The closure cap 20 reaches the drill pipe element 12 by actuating the lifting mechanism 54 by means of the actuating lever 78, thereby causing the receiving plate 70 to lift with a closure cap 20 located there. In the course of lifting the receiving plate 70, the closure cap 20 reaches the drill pipe element 12.

Der besondere Vorteil des Hebemechanismus 54 gemäß Figur 12 besteht darin, dass dieser auf einem rein mechanischen Wirkprinzip basiert, so dass eine externe Energiezufuhr nicht erforderlich ist. Zudem ist der Hebemechanismus 54 wartungsarm und mechanisch unkompliziert. Schließlich führt der Hebemechanismus 54 und damit die durch diesen bewegte Aufnahmeplatte 70 sowohl eine horizontale wie auch eine vertikale Bewegung aus, so dass die anzubringende und auf der Aufnahmeplatte 70 befindliche Verschlusskappe 20 zum Teil der horizontalen Bewegung des Bohrgestängeelements 12 folgt. Ein Anhalten der Bewegung des Bohrgestängeelements 12, wie dies noch bei der Ausführungsform gemäß Figur 11 erforderlich ist, ist damit nicht mehr erforderlich. Stattdessen kann das Anbringen der Verschlusskappe 20 in einem kontinuierlichen Bewegungsvorgang erfolgen.The particular advantage of the lifting mechanism 54 according to FIG. 12 is that this is based on a purely mechanical action principle, so that an external power supply is not required. In addition, the lifting mechanism 54 is low maintenance and mechanically uncomplicated. Finally, the lifting mechanism 54, and thus the receiving plate 70 moved by it, performs both a horizontal and a vertical movement, so that the closure cap 20 to be attached and located on the receiving plate 70 follows in part the horizontal movement of the drill string element 12. Stopping the movement of the drill pipe member 12, as still in the embodiment according to FIG. 11 is required, this is no longer necessary. Instead, the attachment of the closure cap 20 can take place in a continuous movement process.

Der Hebemechanismus 54 gemäß Figur 12 kommt auch anstelle des Federelements 26 in der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung 10 in Betracht. Dann ist die Aufnahmeplatte 70 so dimensioniert, dass dort nur genau eine Verschlusskappe 20 Platz findet, so dass über die Zuführeinrichtung 24 nachrutschende Verschlusskappen 20 durch eine bereits auf der Aufnahmeplatte 70 befindliche Verschlusskappe 20 zurückgehalten werden. Des Weiteren ist der Hebemechanismus 54, zum Beispiel durch seitliche Anbringung einer Prallplatte, so ausgeführt, dass auch beim Anheben der Aufnahmeplatte 70 keine Verschlusskappen 20 nachrutschen und in den Bereich des Hebemechanismus 54 gelangen können. Wenn der Hebemechanismus 54 einen Stempel 80 umfasst, wie dies in Figur 12 gezeigt ist, kann ein zur Aufnahme des Stempels 80 vorgesehenes Gehäuse so ausgeführt sein, dass es die Funktion einer solchen Prallplatte übernimmt.The lifting mechanism 54 according to FIG. 12 also comes in place of the spring element 26 in the FIG. 1 considered device 10 into consideration. Then, the receiving plate 70 is dimensioned so that there is only exactly one cap 20 space, so that on the feeder 24 nachrutschende sealing caps 20 are retained by an already located on the receiving plate 70 cap 20. Furthermore, the lifting mechanism 54, for example by lateral attachment of a baffle plate, designed so that even when lifting the receiving plate 70 no caps 20 can slip and reach the area of the lifting mechanism 54. When the lift mechanism 54 includes a punch 80 as shown in FIG FIG. 12 is shown, a housing provided for receiving the punch 80 may be designed so that it takes over the function of such a baffle plate.

Die Darstellung in Figur 13 zeigt abschließend zwei mögliche Ausführungsformen einer Verschlusskappe 20. Die links oben in perspektivischer Ansicht gezeigte Verschlusskappe 20 wird außen auf das am Ende des Bohrgestängeelements 12 befindliche Gewinde durch Überstülpen auf den konisch (siehe Figur 4) zulaufenden Gewindeabschnitt aufgesetzt. Die Verschlusskappe 20 hat dafür eine ebenfalls konische Grundform und ist zumindest innen stufenförmig gestaltet, so dass eine Kombination mit dem Gewinde möglich ist. Die rechts unten in einer Seitenansicht gezeigte Verschlusskappe 20 weist ebenfalls eine konische Grundform und eine Mehrzahl von jeweils parallel zueinander ausgerichteten, sich nach oben verjüngenden scheibenförmigen Lamellen auf, so dass die Verschlusskappe 20 in das Ende des Bohrgestängeelements 12 eingeführt werden kann. Unabhängig davon, ob die Verschlusskappe 20 außen über das Ende des Bohrgestängeelements 12 greift oder in das Ende des Bohrgestängeelements 12 eingeführt wird, bewirkt eine Elastizität des Materials, aus dem die Verschlusskappe 20 gefertigt ist, dass diese am oder im Bohrgestängeelement 12 sicher, aber lösbar fixiert ist.The representation in FIG. 13 Finally shows two possible embodiments of a cap 20. The top left in a perspective view shown cap 20 is externally on the end of the drill string member 12 thread by slipping on the conical (see FIG. 4 ) tapered threaded portion placed. The cap 20 has a likewise conical basic shape and is designed at least inside step-shaped, so that a combination with the thread is possible. The closure cap 20 shown at the bottom right in a side view also has a conical basic shape and a plurality of mutually parallel, upwardly tapering disk-shaped fins, so that the closure cap 20 can be inserted into the end of the drill pipe element 12. Regardless of whether the closure cap 20 engages the outside of the end of the drill string member 12 or is inserted into the end of the drill string member 12, the resilience of the material from which the closure cap 20 is made will cause it to be secure on or in the drill string member 12, but releasable is fixed.

Die links oben in Figur 13 dargestellte Ausführungsform einer Verschlusskappe 20 ist auch in den Figuren 1 bis 9 gezeigt. Die rechts unten in Figur 13 dargestellte Ausführungsform einer Verschlusskappe 20 ist auch in den Figuren 10 und 11 gezeigt. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die dortige Vorrichtung 10 jeweils nur für die Verwendung der gezeigten Verschlusskappen 20 in Betracht kommt. Genauso ist die Verwendung der jeweils anderen in Figur 13 dargestellten Verschlusskappe 20 oder anders gestalteter Verschlusskappen 20, die nach einer Kombination mit dem Ende eines Bohrgestängeelements 12 selbsttätig an diesem halten, möglich.The top left in FIG. 13 illustrated embodiment of a closure cap 20 is also in the FIGS. 1 to 9 shown. The bottom right in FIG. 13 illustrated embodiment of a closure cap 20 is also in the Figures 10 and 11 shown. However, this does not mean that the local device 10 only comes into consideration for the use of the closure caps 20 shown. So is the use of each other in FIG. 13 shown cap 20 or differently shaped caps 20, which hold automatically after a combination with the end of a drill pipe element 12 to this possible.

Einzelne wesentliche Aspekte der hier vorgelegten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung 10 zum Verschließen der Enden von Bohrgestängeelementen 12 bei Bohranlagen mit einer an einem Ende eines jeweiligen Bohrgestängeelements 12 anbringbaren Verschlusskappe 20. Insgesamt wird damit auch eine Bohranlage mit einer solchen Vorrichtung 10 oder eine Bohranlage mit Mitteln zur Ausführung eines solchen Verfahrens angegeben. Bezugszeichenliste 10 Vorrichtung (zum Verschließen von Bohrgestängeelementen) 46 Bodenplatte 48 Deckplatte 50 (erster) Sensor 12 Bohrgestängeelement 52 (zweiter) Sensor 14 Handhabungseinrichtung (pipe handler) 54 Hebemechanismus 56 Hubzylinder 16 drill floor 58 Zuführkanal 18 mouse hole 60 Ladeschlitten 20 Verschlusskappe 62 Drehantrieb 22 Verschlussposition 64 Sichtfenster 24 Zuführeinrichtung 66 Deckel 26 Federelement 68 Führungskanal 28 Abstreifposition 70 Aufnahmeplatte 30 Abstreifsystem 72 Sensor 32 Rampe 74 Scheibe 34 Container 76 Scheibe 36,38 (frei) 78 Betätigungshebel 40 Trommel 80 Stempel 42 Trichter 82 Rückstellelement 44 Patrone A few key aspects of the description presented herein may be briefly summarized as follows: Disclosed is a method and apparatus 10 for closing the ends of drill string members 12 in drilling rigs having a closure cap 20 attachable to one end of a respective drill string member 12 Drill with such a device 10 or a drilling rig with means for carrying out such a method specified. LIST OF REFERENCE NUMBERS 10 Device (for closing drill pipe elements) 46 baseplate 48 cover plate 50 (first) sensor 12 drill string 52 (second) sensor 14 Handling device (pipe handler) 54 lifting mechanism 56 lifting cylinder 16 drill floor 58 feed 18 mouse hole 60 skid 20 cap 62 rotary drive 22 closed position 64 window 24 feeding 66 cover 26 spring element 68 guide channel 28 stripping 70 mounting plate 30 scraper 72 sensor 32 ramp 74 disc 34 Container 76 disc 36.38 (free) 78 actuating lever 40 drum 80 stamp 42 funnel 82 Return element 44 cartridge

Claims (14)

Verfahren zum Verschließen eines Bohrgestängeelements (12) mit einer Verschlusskappe (20), wobei beim Bewegen des Bohrgestängeelements (12) mittels einer Handhabungseinrichtung (14) eine Verschlussposition (22) angefahren wird, an der im Zuge einer mittels der Handhabungseinrichtung (14) bewirkten Bewegung des Bohrgestängeelements (12) die Verschlusskappe (20) an das Bohrgestängeelement (12) gelangt.Method for closing a drill pipe element (12) with a closure cap (20), wherein a closing position (22) is approached during movement of the drill pipe element (12) by means of a handling device (14) on which movement is effected in the course of a movement by means of the handling device (14) of the drill string element (12), the closure cap (20) reaches the drill pipe element (12). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Handhabungseinrichtung (14) das Bohrgestängeelement (12) an der Verschlussposition (22) auf eine Verschlusskappe (20) oder in Richtung auf eine Verschlusskappe (20) absenkt.The method of claim 1, wherein the handling device (14) lowers the drill string member (12) at the closure position (22) to a closure cap (20) or towards a closure cap (20). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Handhabungseinrichtung (14) das Bohrgestängeelement (12) mittels einer Seitwärtsbewegung zur Verschlussposition (22) bewegt.The method of claim 1 wherein the handling means (14) moves the drill string member (12) to the closure position (22) by sideways movement. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Verschlusskappe (20) mittels eines Hebemechanismus (54) an das Bohrgestängeelement (12) gelangt.The method of claim 1, 2 or 3, wherein the closure cap (20) by means of a lifting mechanism (54) to the drill string element (12) passes. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils eine Verschlusskappe (20) aus einer drehbaren Trommel (40) mit einer Mehrzahl von Verschlusskappen (20) entnommen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in each case a closure cap (20) from a rotatable drum (40) with a plurality of caps (20) is removed. Verfahren zum Entfernen einer Verschlusskappe (20) von einem Bohrgestängeelement (12), wobei beim Bewegen des Bohrgestängeelements (12) mit einer Handhabungseinrichtung (14) eine Abstreifposition (28) angefahren wird, an der im Zuge einer Bewegung des Bohrgestängeelements (12) mittels der Handhabungseinrichtung (14) ein Abstreifen der Verschlusskappe (20) vom Bohrgestängeelement (12) erfolgt.A method for removing a closure cap (20) from a drill pipe element (12), wherein when moving the drill pipe element (12) with a handling device (14) a Abstreifposition (28) is approached, in the course of a movement of the drill string element (12) by means of Handling device (14) stripping the closure cap (20) from the drill string element (12). Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Abstreifsystem (30) als gegen die Bewegungsrichtung des Bohrgestängeelements (12) schräg angestellter Rechen mit zumindest zwei Zinken ausgeführt ist und wobei das Bohrgestängeelement (12) mit der daran befindlichen Verschlusskappe (20) zum Abstreifen der Verschlusskappe (20) durch die Zinken des Abstreifsystems (30) geführt wird.A method according to claim 6, wherein the scraper system (30) acts as a rake inclined against the direction of movement of the drill string member (12) is carried out with at least two prongs and wherein the drill pipe element (12) with the closure cap (20) located thereon for stripping the closure cap (20) by the tines of the stripping system (30) is guided. Verfahren zum Anbringen und Entfernen von Verschlusskappen (20) an bzw. von einem Bohrgestängeelement (12) als Kombination eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7.A method of attaching and removing closure caps (20) to or from a drill string element (12) as a combination of a method according to any one of claims 1 to 5 and a method according to any one of claims 6 or 7. Vorrichtung (10) zum Anbringen und/oder Entfernen von Verschlusskappen (20) an bzw. von einem Bohrgestängeelement (12) mit Mitteln (24, 26, 30, 40, 54, 60) zum Ausführen sämtlicher Verfahrensschritte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.Apparatus (10) for attaching and / or removing closure caps (20) to or from a drill string member (12) having means (24, 26, 30, 40, 54, 60) for performing all of the method steps of any one of the preceding claims. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, mit einem Hebemechanismus (54) als Mittel zum Verschließen eines Bohrgestängeelements (12) mittels einer mit dem Hebemechanismus (54) zum Bohrgestängeelement (12) gebrachten Verschlusskappe (20).Apparatus (10) according to claim 9 including a lifting mechanism (54) as means for closing a drill string member (12) by means of a closure cap (20) provided with the lift mechanism (54) to the drill string member (12). Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, mit einem mechanischen, durch das Bohrgestängeelement (12) im Wege seiner Bewegung mittels der Handhabungseinrichtung (14) betätigten Hebemechanismus (54).Apparatus (10) according to claim 10, comprising a mechanical lifting mechanism (54) actuated by the drill string member (12) by means of its movement by the handling means (14). Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, 10 oder 11, mit einer drehbaren Trommel (40) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Verschlusskappen (20).Apparatus (10) according to claim 9, 10 or 11, comprising a rotatable drum (40) for receiving a plurality of closure caps (20). Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, mit einem der drehbaren Trommel (40) zugeordneten Ladeschlitten (60), wobei mittels des Ladeschlittens (60) eine aus der Trommel (40) entnommene Verschlusskappe (20) zum Hebemechanismus (54) bewegbar ist.Apparatus (10) according to claim 12, comprising a loading carriage (60) associated with the rotatable drum (40), by means of the loading carriage (60) from the drum (40) removed cap (20) to the lifting mechanism (54) is movable. Bohranlage mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13.Drilling rig with a device (10) according to one of claims 9 to 13.
EP13164603.6A 2012-04-20 2013-04-19 Method and device for sealing the ends of drilling rod elements Withdrawn EP2672058A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012206526 2012-04-20
DE102012212360 2012-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2672058A2 true EP2672058A2 (en) 2013-12-11
EP2672058A3 EP2672058A3 (en) 2014-04-16

Family

ID=48190135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13164603.6A Withdrawn EP2672058A3 (en) 2012-04-20 2013-04-19 Method and device for sealing the ends of drilling rod elements

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2672058A3 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109209263A (en) * 2018-11-08 2019-01-15 四川宏华石油设备有限公司 A kind of pipe handler apparatus
GB2585386A (en) * 2018-11-06 2021-01-13 Bewi Energy As Apparatus for handling protectors for elongate objects

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014062A (en) * 1975-01-06 1977-03-29 Scott Thomas W Thread cleaner with rotatable and adjustably supported brushes
WO1999060245A1 (en) * 1998-05-04 1999-11-25 Jon Arne Gjeseth Cleaning and lubricating device for threads, especially for drill pipes
US20120073831A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Robert Gibbens Mud saver mat for rig floors and other areas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014062A (en) * 1975-01-06 1977-03-29 Scott Thomas W Thread cleaner with rotatable and adjustably supported brushes
WO1999060245A1 (en) * 1998-05-04 1999-11-25 Jon Arne Gjeseth Cleaning and lubricating device for threads, especially for drill pipes
US20120073831A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Robert Gibbens Mud saver mat for rig floors and other areas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2585386A (en) * 2018-11-06 2021-01-13 Bewi Energy As Apparatus for handling protectors for elongate objects
CN109209263A (en) * 2018-11-08 2019-01-15 四川宏华石油设备有限公司 A kind of pipe handler apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP2672058A3 (en) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2810962C2 (en)
DE102009020222A1 (en) Apparatus and method for handling rod-like components
DE102013001110A1 (en) Robot with a handling unit
DE102009031272B3 (en) Lashing platform with magazine for twistlocks
DE1589851B2 (en) DEVICE FOR HANDLING CORE ELEMENTS IN A NUCLEAR REACTOR
EP2653435A1 (en) Container closing apparatus
DE19701645A1 (en) Device for handling stacks of sheets of paper in printer
EP2672058A2 (en) Method and device for sealing the ends of drilling rod elements
EP1811831B1 (en) Removal device for planters
EP1761434B1 (en) Device and method for attaching spray pumps or similar items to containers and for locking said pumps
WO2019048518A1 (en) Device and method for treating containers, having a lifting device
DE2627845A1 (en) PROCESS FOR PUTTING SLEEPERS ON THE GRADED BED OF A TRACK AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS
DE102018131175B4 (en) Yarn spool transport device
WO2005110899A1 (en) Method and device for emptying containers
DE102017114643A1 (en) Storage and retrieval machine suitable for use in a high-bay warehouse
DE202005020225U1 (en) transport means
DE69912922T2 (en) COATING DEVICE
DE4010638C2 (en)
EP0143138B1 (en) Device for the automatic closure of rosette closures
DE10217012B4 (en) grab
DE3403292A1 (en) Device for placing retaining rings and removal, transfer and assembly devices for the retaining ring to be placed
EP0063279A1 (en) Device for connecting electrodes in an electric furnace by means of nipples
EP2325117B1 (en) Device for loading and unloading a processing unit with blanks
DE3248595C2 (en)
DE2039640C (en) Method and device for separating and emptying stacks of sagging capsules

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: E21B 19/14 20060101ALI20131112BHEP

Ipc: E21B 17/00 20060101AFI20131112BHEP

Ipc: E21B 21/01 20060101ALI20131112BHEP

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: E21B 19/14 20060101ALI20140313BHEP

Ipc: E21B 17/00 20060101AFI20140313BHEP

Ipc: E21B 21/01 20060101ALI20140313BHEP

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20141017