EP4242417A1 - Werkzeug für rohrtouren - Google Patents

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Publication number
EP4242417A1
EP4242417A1 EP22160625.4A EP22160625A EP4242417A1 EP 4242417 A1 EP4242417 A1 EP 4242417A1 EP 22160625 A EP22160625 A EP 22160625A EP 4242417 A1 EP4242417 A1 EP 4242417A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
pipe
frame
sleeve
stabilizer
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.)
Pending
Application number
EP22160625.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Till Schlotthauer
Veith Kuhlmann
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.)
S&k Fishing Service GmbH
Original Assignee
S&k Fishing Service 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 S&k Fishing Service GmbH filed Critical S&k Fishing Service GmbH
Priority to EP22160625.4A priority Critical patent/EP4242417A1/de
Publication of EP4242417A1 publication Critical patent/EP4242417A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/002—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/02—Scrapers specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a tool for pipe routing, preferably a pipe routing cutter.
  • geological drilling is used to access areas below the earth's surface that would not be accessible without drilling. This applies in particular to the extraction of crude oil and natural gas, but also to the extraction of groundwater, the exploration of deposits, geological investigations and geothermal energy. Depending on the depth of the geological drilling, a distinction can usually be made between shallow drillings, deep drillings and excessively deep drillings, which require different drilling techniques.
  • the drilling is carried out from the surface of the earth or from the surface of the sea using the appropriate drilling technology.
  • the borehole is drilled and then lined in order to stabilize the borehole and, if necessary, seal it from the surrounding rock.
  • Such linings are also referred to as pipe tours, casings or piping and in English as “casing”.
  • the pipe tour is usually carried out using metal pipes that are inserted telescopically and concentrically into one another.
  • cement can, for example, be introduced into the cavity between pipes and rock, which can also be referred to as an annular space, or between the individual pipes.
  • Known pipe milling cutters usually consist of a one-piece milling tool as a wing milling cutter with cutting edges aligned or acting along the longitudinal direction.
  • the milling tool is designed for the corresponding drilling diameter, i.e. designed to be radially larger than the pipe section to be milled away, and is manufactured or prepared in advance, i.e. away from the drilling tower in a suitable workshop and before the milling is carried out.
  • the pipe milling cutter is then transported to the site of use, which can represent a corresponding effort in offshore applications. There the pipe milling cutter is integrated into the drill string and then lowered into the borehole until the pipe section to be milled away is contacted at the end.
  • the pipe milling cutter By rotating the drill string, the pipe milling cutter is also set in rotation, so that the entire area of the damaged section of the upward pipe wall can be milled to the desired depth or length. Finally, the pipe milling cutter is pulled out of the borehole again, separated from the drill string and transported away. The drilling section can now be lined again.
  • the disadvantage here is that if the pipe milling cutter is damaged or worn, it must be removed as a whole from the borehole and repaired or replaced. During this time, the pipe milling cutter as a whole is not available. This also leads to a corresponding transport effort, especially in offshore applications, since the repair and maintenance of a pipe milling cutter cannot usually be carried out at the place of use but only in appropriate workshops. This transport therefore leads to additional effort and extends the period of time in which the pipe milling cutter is not available. Accordingly, the effort or time required to mill away a pipe section can increase if this process has to be interrupted due to damage or wear to the pipe milling cutter.
  • a pipe milling cutter is a comparatively large and sharp-edged component that has to be assembled and dismantled by people on the drill pipe by hand and lowered from the drilling system. This poses a corresponding risk of injury, which is why a pipe milling cutter should be handled as rarely as possible or, if possible, only once per pipe section to be milled away.
  • the EP 0 397 417 A1 describes a pipe milling device for milling away tubular casings trapped in boreholes.
  • the pipe milling apparatus includes a tubular body having at least two equally spaced longitudinal slots formed through the peripheral wall of the body and a milling blade extending radially through each slot.
  • a radially inner surface of each milling blade has a tapered surface for cooperating with a cylindrical mandrel inserted into the tubular body, the mandrel having a taper corresponding to the taper of the milling blade so that the corresponding tapers rub together by friction, to wedge the milling blades radially outside the tubular body.
  • the EP 0 392 755 A1 describes a milling tool in combination with a stabilizer for it.
  • the milling tool has a body with a plurality of blades extending radially and disposed around the body.
  • the lower part of the body has a portion on which a stabilizer is arranged, the stabilizer comprising a sleeve around which a plurality of helically arranged ribs are arranged.
  • the sleeve has an internal thread that mates with an external thread on the body.
  • a disadvantage of known tools for pipe tours in general and in particular with pipe tour milling cutters is that the tool elements such as the brush elements, the milling cutters and the like are provided in one piece and therefore integrally, for example welded, on the frame or on the carrier of the tool, so that the tool elements can be repaired the tool as a whole on the drill pipe has to be replaced, transported and processed in a workshop. This generally leads to the disadvantages described above when it comes to tools for pipe tours.
  • the tool elements are provided interchangeably on the frame or on the carrier, a comparatively high design effort is required to attach the milling blade to the frame or on the carrier to keep.
  • This holder on the part of the tool body, the frame or the carrier is also specifically designed for the milling blade of the pipe milling device EP 0 397 417 A1 designed so that this principle cannot be transferred to other tool elements such as brush elements.
  • An object of the present invention is to provide a tool for pipe routing, in particular a pipe routing cutter, of the type described above, so that the disadvantages described above can be overcome or at least reduced.
  • availability should be increased, costs reduced, transport simplified and/or the quality of processing, especially milling, increased.
  • This should be as simple, robust, space-saving, durable and/or intuitive to use as possible.
  • At least an alternative to known tools for pipe tours and in particular to known pipe tour cutters should be created.
  • the present invention therefore relates to a tool for pipe tours with an axially extending frame, which is designed to be fixedly connected to a drill pipe, and with a tool sleeve which has at least one tool element for processing a pipe tour, the tool sleeve being arranged interchangeably on the frame is.
  • a tool in the field of drilling technology for geological boreholes is therefore considered, which can be used to process pipe routes. This processing can be done by brushing, milling or the like.
  • the tool or its tool element or tool elements has an effect on the pipe tour of a geological borehole.
  • the tool for pipe tours is connected to a drill pipe and brought into the borehole by the drill pipe and rotated about the longitudinal axis.
  • the tool element or the tool elements are provided on a sleeve, which can be referred to as a tool sleeve.
  • a sleeve is to be understood as meaning a cylindrical or annular body, which can be designed to be essentially closed with an opening or completely closed in the circumferential direction.
  • the sleeve cylindrically or annularly encloses a cavity, which can be viewed as an axial through opening.
  • the tool sleeve can be separated from the frame in a non-destructive manner and can be connected in a fixed or twist-proof manner.
  • the tool sleeve is therefore designed as a separate body to the frame of the tool for pipe tours, so that the tool sleeve can be connected to the frame and used as well as separated from the frame and transported, processed, repaired and the like in a non-destructive manner.
  • This can be done by arranging the tool element or the tool elements on the tool body of the tool sleeve, whereby the tool body of the tool sleeve can be connected to the frame or its frame body in a fixed and thus rotation-proof manner.
  • the type of connection can be separated mechanically and in a non-destructive manner as desired, which can preferably also be done as simply as possible and without tools or using tools that are as simple as possible, as will be described in more detail below.
  • the advantage here is that in this way, if the tool element or the tool elements of the tool for pipe tours are damaged or worn, only the tool sleeve has to be separated from the frame, handled, transported or stored and repaired. This means that the frame of the tool for pipe tours can remain at the place of use and, if necessary, continue to be used with another tool sleeve in the meantime. This can correspondingly reduce the effort involved in preparing or repairing a tool according to the invention for pipe tours. In particular, transport between the place of use and the workshop, especially in offshore applications, can be significantly simplified and accelerated.
  • one and the same frame of a tool according to the invention for pipe tours can be used in combination with different tool sleeves, which can differ in the type of tool elements such as brushes, milling cutters and the like.
  • Different tool sleeves with different similar tool elements such as different brushes, different milling cutters and the like can also be used with one and the same frame of a tool according to the invention for pipe tours.
  • the tool elements of tubular milling cutters can differ in terms of the wing trim, the angle of attack, the feed rate and the like.
  • a modular design of the tool according to the invention for pipe tours can thus be made possible. This can reduce costs and increase application flexibility.
  • the tool sleeve has a sleeve body, preferably closed in the circumferential direction, with a, preferably thread-free, through opening, the sleeve body being axially received by the frame by means of the through opening.
  • a sleeve body preferably closed in the circumferential direction, with a, preferably thread-free, through opening, the sleeve body being axially received by the frame by means of the through opening.
  • the frame has toothing on the tool side and the tool sleeve has toothing on the frame side, the two toothings interlocking axially and holding the tool sleeve in a form-fitting manner on the frame in the circumferential direction.
  • toothing means axially aligned projections and recesses or gaps, which alternate in the circumferential direction and thus result in a tooth-like profile in the axial direction.
  • Two such mutually corresponding toothings can mesh axially in such a way that a positive connection is created in the circumferential direction between the frame of the tool sleeve and the tool sleeve can thereby be held on the frame in a twist-proof and simple and secure manner.
  • a corresponding securing or positioning in the axial direction can be done, for example, by a holding element in the form of a nut or the like, as will be described in more detail below.
  • the tool for pipe tours has a stabilizer which is interchangeably arranged on the frame, the tool sleeve being arranged axially between the frame and the stabilizer.
  • a stabilizer for tools for pipe tours and in particular for rotary milling cutters can serve to stabilize or securely position the tool element relative to the pipe tour.
  • Providing the stabilizer in a replaceable manner comparable to the tool sleeve can also enable the corresponding properties and advantages of the tool sleeve to be transferred to the stabilizer, as described above.
  • the stabilizer has a stabilizer body, preferably closed in the circumferential direction, with a, preferably thread-free, through opening, the stabilizer body being axially received by the frame by means of the through opening.
  • the tool sleeve has teeth on the stabilizer side and the stabilizer has teeth on the tool side, the two teeth meshing axially and holding the stabilizer in a form-fitting manner on the tool sleeve in the circumferential direction.
  • This can also enable a concrete possibility of implementation, as already mentioned with regard to the tool sleeve, on the part of the stabilizer.
  • the tool for pipe tours has a holding element which holds the tool sleeve, preferably and the stabilizer, axially on the frame.
  • the holding element can in turn be connected to the frame or to the frame body in a fixed, twist-proof and non-destructively separable manner, which can also be done as simply as possible using suitable mechanical means.
  • the holding element can be designed as a nut, as will be described in more detail below.
  • other suitable clamping means, locking means and the like can also be used.
  • the holding element has a holding element body, preferably closed in the circumferential direction, with a through opening, the holding element body being axially received by the frame by means of the through opening.
  • the holding element body is fixedly connected to an external thread of the frame by means of an internal thread of the through opening, the internal thread of the through opening and the external thread of the frame having a direction opposite to the direction of rotation of the drill pipe.
  • the holding element can thus be designed as a nut, which enables a comparatively simple and yet secure hold.
  • Preferably providing the directions of the threads opposite to the direction of rotation of the drill pipe can improve the secure hold, since in this case the rotation of the drill pipe does not lead to a loosening of the holding element but can even improve the hold of the holding element on the frame.
  • the tool sleeve as a milling sleeve has a plurality of radially extending ribs, each of which has at least one cutting edge facing away axially from the drill pipe.
  • the ribs can also be called wings. This can enable the concrete implementation of the tool for pipe tours as a rotor milling cutter.
  • the frame and/or the tool sleeve, preferably and/or the stabilizer and/or the holding element, is or are formed in one piece.
  • a one-piece design is understood to mean an integral design, which can be implemented through original molding and through material joining, for example by welding. This can improve the stability of each of these components of the tool for pipe tours according to the invention. This also makes it possible to avoid moving parts within the components, which can increase simplicity and robustness and keep costs down.
  • the present invention also relates to a frame for use with a pipe touring tool as previously described.
  • a frame can be provided in order to implement a tool for pipe tours as described above and to be able to use its properties and advantages.
  • the present invention also relates to a tool sleeve for use with a pipe touring tool as previously described.
  • a tool sleeve can be made available in order to be able to implement a tool for pipe tours as described above and to use its properties and advantages.
  • the present invention also relates to a stabilizer for use with a pipe touring tool as previously described.
  • a stabilizer can be made available in order to be able to implement a tool for pipe tours as described above and to use its properties and advantages.
  • the present invention also relates to a holding element for use with a pipe touring tool as previously described.
  • a holding element can be provided in order to be able to implement a tool for pipe tours as described above and to use its properties and advantages.
  • a longitudinal axis X extends.
  • a radial direction R extends away from the longitudinal axis X.
  • a circumferential direction U extends perpendicular to the radial direction R and around the longitudinal axis X.
  • a tool according to the invention for pipe tours 1 is considered using the example of a pipe tour milling cutter 1, which can also be referred to as a casing milling cutter 1.
  • the pipe milling cutter 1 according to the invention consists of four one-piece, i.e. H. integral components, namely a frame 10, a tool sleeve 11, a stabilizer 12 and a holding element 13, which are assembled or assembled to form a one-piece pipe milling cutter 1.
  • the frame 10 which can also be referred to as a carrier 10, has a frame body 10a, which can also be referred to as a carrier body 10a.
  • the frame body 10a is essentially cylindrical and rotationally symmetrical to the longitudinal axis X and extends essentially axially along the longitudinal axis X.
  • the frame 10 has a drill pipe connection 10b, with which the frame 10 or the pipe milling cutter 1 can be attached to a drill pipe (not shown) for geological drilling in a fixed and rotation-proof manner. The rotation of the drill pipe can thus be transmitted to the pipe milling cutter 1 via the drill pipe connection 10b.
  • the frame body 10a is initially cylindrical with a comparatively large diameter. This area of the frame body 10a is adjoined downwards along the longitudinal axis As it continues downward along the longitudinal axis This area of the frame body 10a is cylindrical, smooth-walled and can be referred to as the receiving area 10c for the tool sleeve 11 and the stabilizer 12.
  • the lower end of the frame body 10a is smooth-walled and conically shaped.
  • the tool body 11a points along the longitudinal axis Figures 1 and 2 pointing upwards there is a frame-side toothing 11c, which corresponds to the tool-side toothing 10d of the frame 10 and interacts with it in the circumferential direction U to transmit force.
  • the tool body 11a At its end directed downward along the longitudinal axis X, the tool body 11a has further such stabilizer-side teeth 11d.
  • ribs 11e which are elongated along the longitudinal axis X, extend radially outwards, which can also be referred to as wings 11e.
  • the ribs 11e are of the same design and are evenly spaced from one another in the circumferential direction U and are arranged in a fixed manner on the tool body 11a by welding.
  • tool elements 11f in the form of milling elements are fixedly arranged by welding, so that the tool elements 11f can also be referred to as cutting edges 11f or as cutting edges 11f of the tool sleeve 11 or the milling sleeve 11.
  • the stabilizer 12 which can also be referred to as a stabilizer sleeve 12, in turn has a stabilizer body 12a, which is also essentially cylindrical and sleeve-like and encloses a through opening 12b in the circumferential direction U.
  • the stabilizer body 12a At the bottom, the stabilizer body 12a just ends with a cylindrical edge (not labeled).
  • a plurality of spiral-shaped stabilizer elements 12d are arranged, which extend radially and run helically essentially along the cylindrical lateral surface (not designated) of the stabilizer body 12a.
  • the holding element 13 is designed as a nut 13 and can also be referred to as a lock nut 13.
  • the holding element 13 has a holding element body 13a, which is annular and sleeve-like and encloses a through opening 13b in the circumferential direction U.
  • the inside of the holding element body 13a has an internal thread 13c, which is matched to the external thread 10e of the frame body 10a of the frame 10.
  • the two threads 10e, 13c run opposite to the direction of rotation of the drill pipe.
  • the components 10, 11, 12, 13 of the pipe milling cutter 1 according to the invention are now assembled in such a way that the frame 10 is first provided with the tool sleeve 11, independently of the drill rod, by the tool sleeve 11 being moved along the longitudinal axis X over the lower open end of the frame body 10a , which has the external thread 10 e, is pushed onto the receiving area 10c of the frame body 10a.
  • the tool sleeve 11 is aligned in the circumferential direction U such that the frame-side toothing 11c of the tool body 11a of the tool sleeve 11 engages in the tool-side toothing 10d of the frame body 10a of the frame 10.
  • the stabilizer 12 is also pushed onto the receiving area 10c of the frame body 10a of the frame 10, so that the tool-side toothing 12c of the stabilizer body 12a of the stabilizer 12 engages in the stabilizer-side toothing 11d of the tool body 11a of the tool sleeve 11.
  • the tool sleeve 11 rests on the frame 10 and the stabilizer 12 rests on the tool sleeve 11 along the longitudinal axis X.
  • This arrangement is now achieved by screwing on the holding element 13 its internal thread 13c is secured to the external thread 10e of the frame body 10a of the frame 10. Then the assembled pipe milling cutter 1 according to the invention can be connected to the drill pipe and used as intended.
  • the previously described structure of the pipe milling cutter 1 according to the invention can be viewed as modular because in this way different tool sleeves 11 and stabilizers 12 can be used on the same frame 10. Accordingly, a pipe milling cutter 1 according to the invention and, in general, a tool for pipe tours 1 according to the invention can be adapted or prepared for the respective application quickly and easily.
  • the tool elements 11f can differ in terms of the wing trim, angle of attack, feed and the like.
  • the replacement of damaged or worn tool elements 11f can generally be carried out by removing the tool sleeve 11 from the frame 10 and replacing it with a functional tool sleeve 11. This can keep the interruption in use to a minimum. Also, only the tool sleeve 11 has to be transported to a suitable workshop in order to be repaired, which can significantly reduce the cost of transport in offshore applications. Furthermore, thermal influences, which can arise, for example, from the welding of the tool elements 11f to the ribs 11e of the tool sleeve 11, can be kept away from the frame 10 as a separate element.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für Rohrtouren (1) mit einem sich axial erstreckenden Gestell (10), welches ausgebildet ist, mit einem Bohrgestänge feststehend verbunden zu werden, und mit einer Werkzeughülse (11), welche wenigstens ein Werkzeugelement (11f) zur Bearbeitung einer Rohrtour (1) aufweist, wobei die Werkzeughülse (11) austauschbar am Gestell (10) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für Rohrtouren, vorzugsweise einen Rohrtourfräser.
  • Auf verschiedenen wirtschaftlichen Gebieten werden geologische Bohrungen dazu verwendet, Bereiche unterhalb der Erdoberfläche zugänglich zu machen, welche ohne Bohrungen nicht zugänglich wären. Dies betrifft insbesondere die Förderung von Erdöl und Erdgas, aber auch die Förderung von Grundwasser, die Erkundung von Lagerstätten, geologische Untersuchungen sowie die Geothermie. Je nach Tiefe der geologischen Bohrung lassen sich üblicherweise Flachbohrungen, Tiefbohrungen und übertiefe Bohrungen unterscheiden, welche unterschiedliche Bohrtechniken erfordern.
  • In jedem Fall werden die Bohrungen von der Erdoberfläche bzw. von der Oberfläche des Meeres ausgehend mittels der jeweiligen entsprechenden Bohrtechnik ausgeführt. Hierzu wird das Bohrloch gebohrt und dann ausgekleidet, um das Bohrloch zu stabilisieren und ggfs. gegenüber dem Umgebungsgestein abzudichten. Derartige Auskleidungen werden auch als Rohrtour, Futterrohre oder Verrohrung sowie im Englischen als "casing" bezeichnet. Bei Tiefbohrungen wird die Rohrtour üblicherweise mittels teleskopartig-konzentrisch ineinander gesteckter Metallrohren umgesetzt. Zur Stabilisierung der Rohrtour im Bohrloch kann beispielsweise Zement in den Hohlraum zwischen Rohren und Gestein, welcher auch als Ringraum bezeichnet werden kann, bzw. zwischen die einzelnen Rohre eingebracht werden.
  • Im Laufe der Nutzung einer geologischen Bohrung kann dessen Rohrtour beschädigt werden bzw. altern, so dass die Rohrtour für Gase und Flüssigkeiten undicht werden kann. Dies kann beispielsweise bei geologischen Bohrungen zur Förderung von Erdöl bzw. Erdgas nachteilig sein, weil Flüssigkeiten bzw. Gase an den beschädigten Stellen ins Innere der Rohrtour gelangen bzw. von dort ins umgebende Gestein austreten können.
  • Dies kann es erforderlich machen, die Rohrtour zu erneuern. Hierzu ist die beschädigte Rohrtour abschnittsweise zu entfernen, was üblicherweise durch Fräsen erfolgt. Dieser Vorgang wird auch als "pilot milling" oder als "section milling" bezeichnet. Das entsprechende Fräswerkzeug kann entsprechend als "Rohrtourfräser" oder Englisch als "pilot mill" bezeichnet werden. Anschließend kann dieser Abschnitt der Rohrtour wieder neu verrohrt bzw. ausgekleidet werden, um wieder flüssigkeitsdicht bzw. gasdicht genutzt werden zu können.
  • Bekannte Rohrtourfräser bestehen üblicherweise aus einem einstückigen Fräswerkzeug als Flügelfräser mit entlang der Längsrichtung ausgerichteten bzw. wirkenden Schneidkanten. Das Fräswerkzeug ist für den entsprechenden Bohrdurchmesser ausgelegt, d.h. radial größer als der wegzufräsende Rohrabschnitt ausgebildet, und wird vorab, d.h. abseits des Bohrturms in einer geeigneten Werkstatt und zeitlich vor der Durchführung des Fräsens, gefertigt bzw. vorbereitet. Dann wird der Rohrtourfräser zum Einsatzort transportiert, was bei Offshore-Anwendungen einen entsprechenden Aufwand darstellen kann. Dort wird der Rohrtourfräser in den Bohrstrang integriert und dann ins Bohrloch herabgelassen, bis der wegzufräsende Rohrabschnitt stirnseitig kontaktiert wird. Durch Rotieren des Bohrstranges wird auch der Rohrtourfräser in Rotation versetzt, so dass das vollflächige Fräsen des beschädigten Abschnitts der nach oben anstehenden Rohrwandung über die gewünschte Tiefe bzw. Länge erfolgen kann. Abschließend wird der Rohrtourfräser wieder aus dem Bohrloch herausgezogen, vom Bohrstrang getrennt und abtransportiert. Nun kann das erneute Auskleiden des Bohrabschnitts erfolgen.
  • Nachteilig hierbei ist, dass im Falle einer Beschädigung oder Abnutzung des Rohrtourfräsers dieser als Ganzes aus dem Bohrloch entfernt und repariert bzw. erneuert werden muss. Während dieser Zeit steht der Rohrtourfräser als Ganzes nicht zur Verfügung. Auch führt dies zu einem entsprechenden Aufwand des Transports, insbesondere bei Offshore-Anwendungen, da üblicherweise die Reparatur und Instandhaltung eines Rohrtourfräsers nicht am Einsatzort sondern lediglich in entsprechenden Werkstätten erfolgen kann. Dieser Transport führt somit zu einem zusätzlichen Aufwand und verlängert die Zeitdauer, in welcher der Rohrtourfräser nicht zur Verfügung steht. Entsprechend kann sich der Aufwand bzw. die Zeitdauer zum Wegfräsen eines Rohrabschnitts erhöhen, falls dieser Vorgang aufgrund von Beschädigung oder Abnutzung des Rohrtourfräsers unterbrochen werden muss.
  • Um dies zu vermeiden, kann mit mehreren Rohrtourfräsern gearbeitet werden, welche zeitlich nacheinander eingesetzt werden. Somit kann das Wegfräsen der Rohrtour des entsprechenden Abschnitts der Bohrauskleidung mit einem zweiten Rohrtourfräser fortgesetzt werden, während der erste Rohrtourfräser in der Werkstatt repariert wird. Sind die Transportwege zwischen Bohrung und Werkstatt vergleichsweise groß, so können mehr als zwei Rohrtourfräser erforderlich sein, um möglichst kontinuierlich arbeiten zu können, was den Aufwand an Rohrtourfräsern jedoch entsprechend erhöhen kann. Dies kann insbesondere bei Offshore-Bohrungen der Fall sein.
  • Zu beachten ist hierbei auch, dass ein Rohrtourfräser ein vergleichsweise großes und scharfkantiges Bauteil darstellt, welches von Personen mit der Hand am Bohrgestänge montiert sowie demontiert und von der Bohranlage herabgelassen werden muss. Dies stellt ein entsprechendes Verletzungsrisiko dar, weshalb die Handhabung eines Rohrtourfräsers möglichst selten bzw. möglichst lediglich einmalig pro wegzufräsendem Rohrabschnitt erfolgen sollte.
  • Die EP 0 397 417 A1 beschreibt eine Rohrfräsvorrichtung zum Wegfräsen von rohrförmigen Verkleidungen, die in Bohrlöchern eingeschlossen sind. Die Rohrfräsvorrichtung hat einen rohrförmigen Körper mit mindestens zwei in gleichem Umfang beabstandeten Längsschlitzen, die durch die Umfangswand des Körpers gebildet sind, und ein Fräsblatt, das sich radial durch jeden Schlitz erstreckt. Eine radial innere Oberfläche jedes Fräsblatts hat eine sich verjüngende Oberfläche zum Zusammenwirken mit einem zylindrischen Dorn, der in den rohrförmigen Körper eingesetzt ist, wobei der Dorn eine Verjüngung aufweist, die der Verjüngung des Fräsblatts entspricht, so dass die entsprechenden Verjüngungen durch Reibung aneinander reiben, um die Fräsblätter radial außerhalb des rohrförmigen Körpers zu verkeilen.
  • Die EP 0 392 755 A1 beschreibt ein Fräswerkzeug in Kombination mit einem Stabilisator dafür. Das Fräswerkzeug hat einen Körper mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden und um den Körper herum angeordneten Klingen. Der untere Teil des Körpers hat einen Abschnitt, auf dem ein Stabilisator angeordnet ist, wobei der Stabilisator eine Hülse umfasst, um die eine Vielzahl von schraubenförmig angeordneten Rippen angeordnet sind. Die Hülse hat ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde am Körper zusammenpasst. Durch die Bereitstellung eines einzigen Fräswerkzeugs vor Ort und einer Vielzahl separater Stabilisatorhülsen können der gewünschte Stabilisator schnell und einfach am Fräswerkzeug befestigt werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Rippen des Stabilisators vor Ort auf die erforderliche radiale Höhe zu zuschneiden.
  • Bei geologischen Bohrungen können auch andere Maßnahmen wie beispielsweise das Bürsten einer Bohrverkleidung radial von innen oder dergleichen erforderlich sein. Dies kann mit vergleichbaren Werkzeugen für Rohrtouren wie dem zuvor beschriebenen Rohrtourfräsern erfolgen.
  • Nachteilig ist bei bekannten Werkzeugen für Rohrtouren allgemein und insbesondere bei Rohrtourfräsern, dass die Werkzeugelemente wie beispielsweise die Bürstelemente, die Fräserschneiden und dergleichen einstückig und somit integral, beispielsweise geschweißt, am Gestell bzw. am Träger des Werkzeugs vorgesehen sind, so dass zur Reparatur der Werkzeugelemente das Werkzeug als Ganzes am Bohrgestänge ausgetauscht, transportiert und in einer Werkstatt bearbeitet werden muss. Dies führt somit bei Werkzeugen für Rohrtouren allgemein zu den eingangs beschriebenen Nachteilen.
  • Werden, wie beispielsweise anhand des Fräsblatts der Rohrfräsvorrichtung der EP 0 397 417 A1 beschrieben, die Werkzeugelemente austauschbar am Gestell bzw. am Träger vorgesehen, so ist ein vergleichsweise hoher konstruktiver Aufwand erforderlich, um das Fräsblatt am Gestell bzw. am Träger zu halten. Diese Halterung seitens des Werkzeugkörpers, des Gestells bzw. des Trägers ist auch derart speziell auf das Fräsblatt der Rohrfräsvorrichtung der EP 0 397 417 A1 ausgelegt, so dass dieses Prinzip nicht auf andere Werkzeugelemente wie beispielsweise Bürstelemente übertragen werden kann.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Werkzeug für Rohrtouren, insbesondere einen Rohrtourfräser, der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass die eingangs beschriebenen Nachteile überwunden oder zumindest reduziert werden können. Insbesondere sollen die Verfügbarkeit erhöht, die Kosten reduziert, den Transport vereinfacht und bzw. oder die Qualität der Bearbeitung, insbesondere des Fräsens, erhöht werden. Dies soll möglichst einfach, robust, bauraumsparend, langlebig und bzw. oder intuitiv verwendbar erfolgen können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Werkzeugen für Rohrtouren und insbesondere zu bekannten Rohrtourfräsern geschaffen werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Werkzeug für Rohrtouren sowie durch dessen Elemente mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Werkzeug für Rohrtouren mit einem sich axial erstreckenden Gestell, welches ausgebildet ist, mit einem Bohrgestänge feststehend verbunden zu werden, und mit einer Werkzeughülse, welche wenigstens ein Werkzeugelement zur Bearbeitung einer Rohrtour aufweist, wobei die Werkzeughülse austauschbar am Gestell angeordnet ist.
  • Es wird somit ein Werkzeug im Bereich der Bohrtechnik von geologischen Bohrungen betrachtet, welches zur Bearbeitung von Rohrtouren verwendet werden kann. Diese Bearbeitung kann mittels Bürsten, mittels Fräsen oder dergleichen erfolgen. In jedem Fall übt das Werkzeug bzw. dessen Werkzeugelement bzw. Werkzeugelemente eine Wirkung auf die Rohrtour einer geologischen Bohrung aus. Hierzu wird das Werkzeug für Rohrtouren mit einem Bohrgestänge verbunden und von dem Bohrgestänge in das Bohrloch gebracht sowie dort in Rotation um die Längsachse versetzt.
  • Erfindungsgemäß wird dabei das Werkzeugelement bzw. werden die Werkzeugelemente an einer Hülse vorgesehen, welche als Werkzeughülse bezeichnet werden kann. Unter einer Hülse ist ein zylindrischer bzw. ringförmiger Körper zu verstehen, welcher in der Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen mit einer Öffnung oder vollständig geschlossen ausgebildet sein kann. In jedem Fall umschließt die Hülse zylindrisch bzw. ringförmig einen Hohlraum, welcher als axiale Durchgangsöffnung angesehen werden kann. Die Werkzeughülse kann mit dem Gestell zerstörungsfrei trennbar sowie feststehend bzw. verdrehsicher verbunden werden.
  • Somit ist die Werkzeughülse als separater Körper zum Gestell des Werkzeugs für Rohrtouren ausgebildet, sodass die Werkzeughülse mit dem Gestell verbunden und verwendet sowie zerstörungsfrei vom Gestell getrennt und transportiert, bearbeitet, repariert und dergleichen werden kann. Dabei Dies kann die Anordnung des Werkzeugelements bzw. der Werkzeugelemente am Werkzeugkörper der Werkzeughülse erfolgen, wobei der Werkzeugkörper der Werkzeughülse feststehend und somit verdrehsicher mit dem Gestell bzw. dessen Gestellkörper verbunden werden kann. Die Art der Verbindung kann dabei beliebig mechanisch und zerstörungsfrei trennbar erfolgen, was vorzugsweise ferner möglichst einfach und werkzeuglos bzw. mittels möglichst einfacher Werkzeuge erfolgen kann, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
  • Vorteilhaft ist hierbei, dass auf diese Art und Weise bei Beschädigung oder Verschleiß des Werkzeugelements bzw. der Werkzeugelemente des Werkzeugs für Rohrtouren lediglich die Werkzeughülse vom Gestell getrennt, gehandhabt, transportiert bzw. gelagert sowie repariert werden muss. Somit kann das Gestell des Werkzeugs für Rohrtouren selbst am Einsatzort verbleiben und ggfs. mit einer weiteren Werkzeughülse in der Zwischenzeit weiter verwendet werden. Dies kann den Aufwand der Vorbereitung bzw. der Reparatur eines erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren entsprechend reduzieren. Insbesondere der Transport zwischen Einsatzort und Werkstatt, insbesondere bei Offshore-Anwendungen, kann hierdurch deutlich vereinfacht und beschleunigt werden.
  • Dies kann auch dahingehend vorteilhaft sein, dass bei Werkzeugelementen, welche beispielsweise durch Schweißen stoffschlüssig mit der Werkzeughülse bzw. dessen Werkzeugkörper verbunden werden müssen, die hierdurch bedingte thermische Einwirkung auf die Werkzeughülse bzw. dessen Werkzeugkörper beschränkt und somit vom Gestell des Werkzeugs für Rohrtouren ferngehalten werden kann. Hierdurch kann sicher ein thermisch bedingter Verzug oder dergleichen auf das Gestell des Werkzeugs für Rohrtouren vermieden werden.
  • Vorteilhaft ist hierbei auch, dass mehrere gleiche Werkzeughülsen abwechselnd mit ein und demselben Gestell eines erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren verwendet werden können, sodass das Werkzeug für Rohrtouren nahezu unterbrechungsfrei eingesetzt werden kann, auch wenn wenigstens eine der Werkzeughülsen repariert werden muss. Dies kann die Verfügbarkeit des erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren entsprechend erhöhen.
  • Vorteilhaft ist ferner, dass ein und dasselbe Gestell eines erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren mit unterschiedlichen Werkzeughülsen kombiniert verwendet werden kann, welche sich durch die Art der Werkzeugelemente wie beispielsweise Bürsten, Fräser und dergleichen unterscheiden können. Auch können unterschiedliche Werkzeughülsen mit unterschiedlichen gleichartigen Werkzeugelementen wie mit unterschiedlichen Bürsten, mit unterschiedlichen Fräsern und dergleichen mit ein und demselben Gestell eines erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren verwendet werden. Bei einem Rohrtourfräser können sich beispielsweise die Werkzeugelemente hinsichtlich des Flügelbesatzes, des Anstellwinkels, des Vorschubs und dergleichen unterscheiden. Somit kann eine modulare Bauweise des erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren ermöglicht werden. Dies kann die Kosten reduzieren sowie die Flexibilität der Anwendungen erhöhen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Werkzeughülse einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung geschlossenen, Hülsenkörper mit einer, vorzugsweise gewindefreien, Durchgangsöffnung auf, wobei der Hülsenkörper mittels der Durchgangsöffnung von dem Gestell axial aufgenommen wird. Dies kann eine konkrete Möglichkeit der Umsetzung, wie zuvor bereits erwähnt, ermöglichen. Insbesondere kann die Anordnung der Werkzeughülse um einen Abschnitt des Gestells bzw. des Gestellkörpers herum, welcher als Aufnahmebereich bezeichnet werden kann, einen sicheren Halt sowie eine gute Übertragung von Kräften zwischen Werkzeughülse und Gestell ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Gestell eine werkzeugseitige Verzahnung und die Werkzeughülse eine gestellseitige Verzahnung auf, wobei die beiden Verzahnungen axial ineinander greifen und die Werkzeughülse in der Umfangsrichtung formschlüssig feststehend am Gestell halten. Unter einer Verzahnung sind insbesondere axial ausgerichtete Vorsprünge und Rücksprünge bzw. Zwischenräume zu verstehen, welche sich in der Umfangsrichtung abwechseln und somit ein zahnartiges Profil in der axialen Richtung ergeben. Zwei derartige zueinander korrespondierende Verzahnungen können axial derart ineinandergreifen, so dass ein Formschluss in der Umfangsrichtung zwischen dem Gestell der Werkzeughülse erzeugt und hierdurch die Werkzeughülse verdrehsicher sowie einfach und sicher am Gestell gehalten werden kann. Eine entsprechende Sicherung bzw. Positionierung in der axialen Richtung kann beispielsweise durch ein Halteelement in Form einer Mutter oder dergleichen erfolgen, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Werkzeug für Rohrtouren einen Stabilisator auf, welcher austauschbar am Gestell angeordnet ist, wobei die Werkzeughülse axial zwischen dem Gestell und dem Stabilisator angeordnet ist. Einen Stabilisator für Werkzeuge für Rohrtouren und insbesondere für Rotorfräser zu verwenden kann der Stabilisierung bzw. sicheren Positionierung des Werkzeugelements gegenüber der Rohrtour dienen. Dabei den Stabilisator vergleichbar der Werkzeughülse auswechselbar vorzusehen, kann die Übertragung der entsprechenden Eigenschaften und Vorteile der Werkzeughülse wie zuvor beschrieben auch auf den Stabilisator ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Stabilisator einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung geschlossenen, Stabilisatorkörper mit einer, vorzugsweise gewindefreien, Durchgangsöffnung auf, wobei der Stabilisatorkörper mittels der Durchgangsöffnung von dem Gestell axial aufgenommen wird. Dies kann eine konkrete Möglichkeit der Umsetzung, wie zuvor bereits hinsichtlich der Werkzeughülse erwähnt, auch seitens des Stabilisators ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Werkzeughülse eine stabilisatorseitige Verzahnung und der Stabilisator eine werkzeugseitige Verzahnung auf, wobei die beiden Verzahnungen axial ineinander greifen und den Stabilisator in der Umfangsrichtung formschlüssig feststehend an der Werkzeughülse halten. Dies kann eine konkrete Möglichkeit der Umsetzung, wie zuvor bereits hinsichtlich der Werkzeughülse erwähnt, auch seitens des Stabilisators ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Werkzeug für Rohrtouren ein Halteelement auf, welches die Werkzeughülse, vorzugsweise und den Stabilisator, axial auf dem Gestell hält. Hierdurch kann eine Fixierung der Positionierung der Werkzeughülse und vorzugsweise ferner des Stabilisators gegenüber bzw. auf dem Gestell erfolgen. Das Halteelement kann seinerseits hierzu feststehend und verdrehsicher sowie zerstörungsfrei trennbar mit dem Gestell bzw. mit dem Gestellkörper verbunden werden, was ebenfalls mittels geeigneter mechanischer Mittel sowie möglichst einfach erfolgen kann. Beispielsweise kann das Halteelement hierzu als Mutter ausgebildet sein, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird. Alternativ können auch sonstige geeignete Klemmmittel, Rastmittel und dergleichen verwendet werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Halteelement einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung geschlossenen, Halteelementkörper mit einer Durchgangsöffnung auf, wobei der Halteelementkörper mittels der Durchgangsöffnung von dem Gestell axial aufgenommen wird. Dies kann eine konkrete Möglichkeit der Umsetzung, wie zuvor bereits hinsichtlich der Werkzeughülse erwähnt, auch seitens des Halteelements ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Halteelementkörper mittels eines Innengewindes der Durchgangsöffnung feststehend mit einem Außengewinde des Gestells verbunden, wobei das Innengewinde der Durchgangsöffnung und das Außengewinde des Gestells eine zur Drehrichtung des Bohrgestänges entgegengesetzte Richtung aufweisen. Somit kann das Halteelement als Mutter ausgebildet werden, wodurch ein vergleichsweise einfacher und dennoch sicherer Halt ermöglicht werden kann. Dabei vorzugsweise die Richtungen der Gewinde entgegengesetzt zur Drehrichtung des Bohrgestänges vorzusehen, kann den sicheren Halt verbessern, da in diesem Fall die Rotation des Bohrgestänges nicht zu einem Lösen des Halteelements führen sondern sogar den Halt des Halteelements auf dem Gestell verbessern kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Werkzeughülse als Fräshülse eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Rippen auf, welche jeweils axial dem Bohrgestänge abgewandt wenigstens eine Schneide aufweisen. Die Rippen können auch als Flügel bezeichnet werden. Dies kann die konkrete Umsetzung des Werkzeugs für Rohrtouren als Rotorfräser ermöglichen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bzw. sind das Gestell und bzw. oder die Werkzeughülse, vorzugsweise und bzw. oder der Stabilisator und bzw. oder das Halteelement, einstückig ausgebildet. Unter einer einstückigen Ausbildung ist dabei eine integrale Ausbildung zu verstehen, welche durch Urformen sowie durch stoffschlüssiges Fügen, beispielsweise durch Verschweißen, umgesetzt werden kann. Dies kann jeweils die Stabilität jeder dieser Bauelemente des erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren verbessern. Auch können hierdurch bewegliche Teile innerhalb der Bauelemente vermieden werden, was die Einfachheit und Robustheit erhöhen sowie die Kosten geringhalten kann.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Gestell zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Gestell zur Verfügung gestellt werden, um ein Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben umsetzen und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Werkzeughülse zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann eine Werkzeughülse zur Verfügung gestellt werden, um ein Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben umsetzen und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Stabilisator zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Stabilisator zur Verfügung gestellt werden, um ein Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben umsetzen und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Halteelement zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Halteelement zur Verfügung gestellt werden, um ein Werkzeug für Rohrtouren wie zuvor beschrieben umsetzen und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.
  • Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:
    • Figur 1
    eine perspektivische schematische Darstellung der einzelnen Bauelemente eines erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren; und
    Figur 2
    eine perspektivische schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs für Rohrtouren.
  • Die o.g. Figuren werden in zylindrischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsachse X. Senkrecht zur Längsachse X erstreckt sich eine radiale Richtung R von der Längsachse X weg. Senkrecht zur radialen Richtung R und um die Längsachse X herum erstreckt sich eine Umfangsrichtung U.
  • Ein erfindungsgemäßes Werkzeug für Rohrtouren 1 wird am Beispiel eines Rohrtourfräsers 1 betrachtet, welcher auch als Casing-Fräser 1 bezeichnet werden kann. Der erfindungsgemäße Rohrtourfräser 1 besteht aus vier einstückigen, d. h. integralen, Bauelementen, nämlich aus einem Gestell 10, aus einer Werkzeughülse 11, aus einem Stabilisator 12 und aus einem Halteelement 13, welche zum einteiligen Rohrtourfräser 1 zusammengesetzt bzw. montiert werden.
  • Das Gestell 10, welches auch als Träger 10 bezeichnet werden kann, weist einen Gestellkörper 10a auf, welcher auch als Trägerkörper 10a bezeichnet werden kann. Der Gestellkörper 10a ist im Wesentlichen zylindrisch sowie rotationssymmetrisch zur Längsachse X ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen axial entlang der Längsachse X. An seinem einen offenen, in den Figuren 1 und 2 nach oben ausgerichteten Ende weist das Gestell 10 eine Bohrgestängeverbindung 10b auf, mit welcher das Gestell 10 bzw. der Rohrtourfräser 1 feststehend und verdrehsicher an einem Bohrgestänge (nicht dargestellt) für geologische Bohrungen befestigt werden kann. Über die Bohrgestängeverbindung 10b kann somit die Rotation des Bohrgestänges auf den Rohrtourfräser 1 übertragen werden.
  • Entlang der Längsachse X in den Darstellungen der Figuren 1 und 2 weiter nach unten ist der Gestellkörper 10a zunächst mit einem vergleichsweise großen Durchmesser zylindrisch ausgebildet. An diesen Bereich des Gestellskörpers 10a schließt sich entlang der Längsachse X nach unten eine werkzeugseitige Verzahnung 10d an, welche durch axiale Vorsprünge und Rücksprünge bzw. Lücken gebildet wird, welche ein gleichmäßiges rechteckiges Profil aufweisen und sich in der Umfangsrichtung U abwechseln. Im weiteren Verlauf entlang der Längsachse X nach unten hin weist der Gestellkörper 10a einen reduzierten Durchmesser auf, sodass sich die werkzeugseitige Verzahnung 10d wie zuvor beschrieben auch radial ausbildet. Dieser Bereich des Gestellskörpers 10a ist zylindrisch glattwandig ausgebildet und kann als Aufnahmebereich 10c für die Werkzeughülse 11 und den Stabilisator 12 bezeichnet werden.
  • Entlang der Längsrichtung X nach unten hin schließt sich an den Aufnahmebereich 10c zunächst eine glattwandige Querschnittsverjüngung (nicht bezeichnet) und dann ein Außengewinde 10e an. Das untere Ende des Gestellskörpers 10a schließt glattwandig und konisch geformt ab.
  • Die bereits erwähnte Werkzeughülse 11, welche auch als Fräshülse 11 bezeichnet werden kann, weist einen im Wesentlichen zylindrischen und hülsenartigen Werkzeugkörper 11a auf, welcher sich im Wesentlichen entlang der Längsachse X erstreckt und entlang der Längsachse X eine Durchgangsöffnung 11b aufweist. Der Werkzeugkörper 11a weist entlang der Längsachse X in den Figuren 1 und 2 nach oben zeigend eine gestellseitige Verzahnung 11c auf, welche der werkzeugseitigen Verzahnung 10d des Gestells 10 entspricht und mit dieser in der Umfangsrichtung U kraftübertragend zusammenwirkt. An seinem entlang der Längsachse X nach unten gerichteten Ende weist der Werkzeugkörper 11a eine weitere derartige stabilisatorseitige Verzahnung 11d auf.
  • Im länglichen Bereich dazwischen erstrecken sich mehrere entlang der Längsachse X länglich ausgebildete Rippen 11e radial nach außen, welche auch als Flügel 11e bezeichnet werden können. Die Rippen 11e sind gleich ausgebildet sowie in der Umfangsrichtung U gleichmäßig zueinander beabstandet und durch Schweißen feststehend am Werkzeugkörper 11a angeordnet. An den unteren Kanten sind Werkzeugelemente 11f in Form von Fräselementen (nicht dargestellt) durch Schweißen feststehend angeordnet, sodass die Werkzeugelemente 11f auch als Schneiden 11f oder als Schneidkanten 11f der Werkzeughülse 11 bzw. der Fräshülse 11 bezeichnet werden können.
  • Der Stabilisator 12, welcher auch als Stabilisator-Hülse 12 bezeichnet werden kann, weist seinerseits einen Stabilisatorkörper 12a auf, welcher ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch und hülsenartig ausgebildet ist und eine Durchgangsöffnung 12b in der Umfangsrichtung U umschließt. Entlang der Längsachse X weist der obere Rand des Stabilisatorkörpers 12a eine werkzeugseitige Verzahnung 12c auf, welche der stabilisatorseitigen Verzahnung 11d der Werkzeughülse 11 entspricht. Nach unten hin schließt der Stabilisatorkörper 12a gerade mit einem zylindrischen Rand (nicht bezeichnet) ab. Im Bereich dazwischen sind mehrere spiralförmige Stabilisatorelemente 12d angeordnet, welche sich radial erstreckenden sowie im Wesentlichen entlang der zylindrischen Mantelfläche (nicht bezeichnet) des Stabilisatorkörpers 12a wendelförmig verlaufen.
  • Das Halteelement 13 ist als Mutter 13 ausgebildet und kann auch als Kontermutter 13 bezeichnet werden. Das Halteelement 13 weist einen Halteelementkörper 13a auf, welcher ringförmig und hülsenartig ausgebildet ist und eine Durchgangsöffnung 13b in der Umfangsrichtung U umschließt. Die Innenseite des Halteelementkörpers 13a weist ein Innengewinde 13c auf, welches auf das Außengewinde 10e des Gestellskörpers 10a des Gestells 10 abgestimmt ist. Die beiden Gewinde 10e, 13c verlaufen entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Bohrgestänges.
  • Eine Montage der Bauelemente 10, 11, 12, 13 des erfindungsgemäßen Rohrtourfräsers 1 erfolgt nun derartig, dass das Gestell 10 unabhängig vom Bohrgestänge zunächst mit der Werkzeughülse 11 versehen wird, indem die Werkzeughülse 11 entlang der Längsachse X über das untere offene Ende des Gestellskörpers 10a, welche das Außengewinde 10 e aufweist, auf den Aufnahmebereich 10c des Gestellskörpers 10a geschoben wird. Dabei wird die Werkzeughülse 11 in der Umfangsrichtung U derart ausgerichtet, dass die gestellseitige Verzahnung 11c des Werkzeugkörpers 11a der Werkzeughülse 11 in die werkzeugseitigen Verzahnung 10d des Gestellskörpers 10a des Gestells 10 eingreift. Nun wird ebenso der Stabilisator 12 auf den Aufnahmebereich 10c des Gestellskörpers 10a des Gestells 10 aufgeschoben, sodass die werkzeugseitige Verzahnung 12 c des Stabilisatorkörpers 12a des Stabilisators 12 in die stabilisatorseitige Verzahnung 11d des Werkzeugkörpers 11a der Werkzeughülse 11 eingreift.
  • Entlang der Längsachse X liegt somit die Werkzeughülse 11 am Gestell 10 sowie der Stabilisator 12 an der Werkzeughülse 11 an. Diese Anordnung wird nun durch Aufschrauben des Halteelements 13 mittels dessen Innengewindes 13c auf das Außengewinde 10e des Gestellskörpers 10a des Gestells 10 gesichert. Dann kann der montierte erfindungsgemäße Rohrtourfräser 1 mit dem Bohrgestänge verbunden und bestimmungsgemäß verwendet werden.
  • Der zuvor beschriebene Aufbau des erfindungsgemäßen Rohrtourfräsers 1 kann als modular angesehen werden, weil auf diese Art und Weise unterschiedliche Werkzeughülsen 11 sowie Stabilisatoren 12 am selben Gestell 10 verwendet werden können. Entsprechend schnell und einfach kann ein erfindungsgemäßer Rohrtourfräser 1 sowie allgemein ein erfindungsgemäßes Werkzeug für Rohrtouren 1 auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst bzw. dafür vorbereitet werden. Bei einem Rohrtourfräser 1 können sich beispielsweise die Werkzeugelemente 11f hinsichtlich des Flügelbesatzes, Anstellwinkel, Vorschub und dergleichen unterscheiden.
  • Unabhängig hiervon sowie zusätzlich kann bei einem erfindungsgemäßen Rohrtourfräser 1 sowie bei einem erfindungsgemäßen Werkzeug für Rohrtouren 1 allgemein der Austausch von beschädigten bzw. verschlissenen Werkzeugelementen 11f dadurch erfolgen, dass die Werkzeughülse 11 vom Gestell 10 entfernt und durch eine funktionsfähige Werkzeughülse 11 ersetzt wird. Dies kann die Unterbrechung der Verwendung entsprechend geringhalten. Auch ist lediglich die Werkzeughülse 11 zu einer geeigneten Werkstatt zu transportieren, um repariert zu werden, was gerade den Aufwand des Transports bei Offshore-Anwendungen deutlich verringern kann. Ferner können thermische Einflüsse, welche beispielsweise durch das Anschweißen der Werkzeugelemente 11f an den Rippen 11 e der Werkzeughülse 11 dort entstehen können, vom Gestell 10 als separates Element ferngehalten werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung)
    • R
    radiale Richtung
    U
    Umfangsrichtung
    X
    Längsachse
    1
    Werkzeug für Rohrtouren; Rohrtourfräser; Casing-Fräser
    10
    Gestell; Träger
    10a
    Gestellkörper; Trägerkörper
    10b
    Bohrgestängeverbindung
    10c
    Aufnahmebereich
    10d
    werkzeugseitige Verzahnung
    10e
    Außengewinde
    11
    Werkzeughülse; Fräshülse
    11a
    Werkzeugkörper
    11b
    Durchgangsöffnung
    11c
    gestellseitige Verzahnung
    11d
    stabilisatorseitige Verzahnung
    11e
    Rippen; Flügel
    11f
    Werkzeugelemente; Schneiden; Schneidkanten
    12
    Stabilisator; Stabilisator-Hülse
    12a
    Stabilisatorkörper
    12b
    Durchgangsöffnung
    12c
    werkzeugseitige Verzahnung
    12d
    Stabilisatorelemente
    13
    Halteelement; Mutter; Kontermutter
    13a
    Halteelementkörper
    13b
    Durchgangsöffnung
    13c
    Innengewinde

Claims (15)

  1. Werkzeug für Rohrtouren (1)
    mit einem sich axial erstreckenden Gestell (10), welches ausgebildet ist, mit einem Bohrgestänge feststehend verbunden zu werden, und
    mit einer Werkzeughülse (11), welche wenigstens ein Werkzeugelement (11f) zur Bearbeitung einer Rohrtour (1) aufweist,
    wobei die Werkzeughülse (11) austauschbar am Gestell (10) angeordnet ist.
  2. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 1,
    wobei die Werkzeughülse (11) einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung (U) geschlossenen, Hülsenkörper (11a) mit einer, vorzugsweise gewindefreien, Durchgangsöffnung (11b) aufweist,
    wobei der Hülsenkörper (11a) mittels der Durchgangsöffnung (11b) von dem Gestell (10) axial aufgenommen wird.
  3. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei das Gestell (10) eine werkzeugseitige Verzahnung (10d) und die Werkzeughülse (11) eine gestellseitige Verzahnung (11c) aufweist,
    wobei die beiden Verzahnungen (10d, 11c) axial ineinander greifen und die Werkzeughülse (11) in der Umfangsrichtung (U) formschlüssig feststehend am Gestell (10) halten.
  4. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    mit einem Stabilisator (12), welcher austauschbar am Gestell (10) angeordnet ist,
    wobei die Werkzeughülse (11) axial zwischen dem Gestell (10) und dem Stabilisator (12) angeordnet ist.
  5. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 6,
    wobei der Stabilisator (12) einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung (U) geschlossenen, Stabilisatorkörper (12a) mit einer, vorzugsweise gewindefreien, Durchgangsöffnung (12b) aufweist,
    wobei der Stabilisatorkörper (12a) mittels der Durchgangsöffnung (12b) von dem Gestell (10) axial aufgenommen wird.
  6. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 4 oder 5,
    wobei die Werkzeughülse (11) eine stabilisatorseitige Verzahnung (11d) und der Stabilisator (12) eine werkzeugseitige Verzahnung (12c) aufweist,
    wobei die beiden Verzahnungen (11d, 12c) axial ineinander greifen und den Stabilisator (12) in der Umfangsrichtung (U) formschlüssig feststehend an der Werkzeughülse (11) halten.
  7. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    mit einem Halteelement (13), welches die Werkzeughülse (11), vorzugsweise und den Stabilisator (12), axial auf dem Gestell (10) hält.
  8. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 7,
    wobei das Halteelement (13) einen, vorzugsweise in Umfangsrichtung (U) geschlossenen, Halteelementkörper (13a) mit einer Durchgangsöffnung (13b) aufweist,
    wobei der Halteelementkörper (13a) mittels der Durchgangsöffnung (13b) von dem Gestell (10) axial aufgenommen wird.
  9. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach Anspruch 8,
    wobei der Halteelementkörper (13a) mittels eines Innengewindes (13c) der Durchgangsöffnung (13b) feststehend mit einem Außengewinde (10e) des Gestells (10) verbunden ist,
    wobei das Innengewinde (13c) der Durchgangsöffnung (13b) und das Außengewinde (10e) des Gestells (10) eine zur Drehrichtung des Bohrgestänges entgegengesetzte Richtung aufweisen.
  10. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    wobei die Werkzeughülse (11) als Fräshülse (11) eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Rippen (11e) aufweist, welche jeweils axial dem Bohrgestänge abgewandt wenigstens eine Schneide (11f) aufweisen.
  11. Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    wobei das Gestell (10) und/oder die Werkzeughülse (11), vorzugsweise und/oder der Stabilisator (12) und/oder das Halteelement (13), einstückig ausgebildet ist/sind.
  12. Gestell (10) zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Werkzeughülse (11) zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  14. Stabilisator (12) zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  15. Halteelement (13) zur Verwendung bei einem Werkzeug für Rohrtouren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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