SE1450477A1

SE1450477A1 - Drill boom, drill rig and method of using a drill rig

Info

Publication number: SE1450477A1
Application number: SE1450477A
Authority: SE
Inventors: Marko Sallinen
Original assignee: Kati Ab Kalajoki Oy
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-04-22
Also published as: FI20115926A; WO2013041775A1; FI20115926A0; FI123741B; SE541138C2

Abstract

Borrningsbalkbommen (500) hos borriggen enligt uppfinningen har en första ände (512) och en andra ände (509), och den andra änden är vid användning av borriggen mot borrningsriktningen, en gejd (514) som är rörlig längs borrningsbalkbommen, vilken gejd har en rotationsenhet (508) och fångstbackar och åtminstone två drivorgan (502, 511) för förflyttning av gejden. Drivorganen är fästa vid gejden, antingen direkt eller med hjälp av en transmissionsmekanism. En rörledning bestäms av borröret och räta linjer som fastställs av drivorganen är väsentligen i samma plan. Rörledningen är mellan de räta linjer som fastställts av drivorgan och delar upp nivån i en första del och en andra del, och de faktiska värdena för momentet M1 som orsakas av drivorganet i den första delen och momentet M2 som orsakas av drivorganet i den andra delen är väsentligen av samma storleksordning. Planet lutar i riktningen för borriggen, där borröret hanteras. De räta linjer som fastställs av drivorganen fastställer ett plan, och rörledningen är i detta plan eller placeras så i förhållande till detta plan att de moment som orsakas av drivorganet beter sig på det ovan beskrivna sättet. Drivorganen kan vara hydrauliska cylindrar, varvid delarna är anordnade att röra sig så att den totala längden av drivorganet ändrar sig.The drilling beam boom (500) of the drilling rig of the invention has a first end (512) and a second end (509), and the second end is, when using the drilling rig against the drilling direction, a guide (514) movable along the drilling beam boom, which guide has a rotary unit (508) and catch jaws and at least two drive means (502, 511) for moving the guide. The drive means are attached to the guide, either directly or by means of a transmission mechanism. A pipeline is determined by the drill pipe and straight lines determined by the drive means are substantially in the same plane. The pipeline is between the straight lines determined by the drive means and divides the level into a first part and a second part, and the actual values of the moment M1 caused by the drive means in the first part and the moment M2 caused by the drive means in the second part are essentially of the same order of magnitude. The plane is inclined in the direction of the drilling rig, where the drill pipe is handled. The straight lines defined by the drive means define a plane, and the pipeline is in this plane or is positioned relative to this plane so that the moments caused by the drive means behave in the manner described above. The drive means may be hydraulic cylinders, the parts being arranged to move so that the total length of the drive means changes.

Description

10 15 20 25 30 borrörssegment. Ett borrörsegment är i båda ändarna försedda med gängor, med hjälp av vilka flera segment kan sammanfogas. Längden på ett segment är vanligen 3 meter, men det finns också till exempel borrörsegment med en längd på 1,5 meter på marknaden. När borrörsegment sammanfogas under borrning, tillhandahålls långa enhetliga borrör under borrningen, med vilket berget kan borras väldigt djupt i, till och med flera kilometer. 10 15 20 25 30 drill pipe segments. A drill pipe segment is provided at both ends with threads, by means of which several segments can be joined. The length of a segment is usually 3 meters, but there are also, for example, drill pipe segments with one length of 1.5 meters on the market. When drill pipe segments are joined under drilling, long uniform drill pipes are provided during drilling, with which the rock can be drilled very deep in, even several kilometers.

Den nedre änden av borrningsbalkbommen är slutet av borrningsbalkbommen, som är i riktning mot borrningsriktningen, och den övre änden är den andra änden av borrningsbalkbommen. Det bör påpekas att den nedre änden av borrningsbalkbommen i vissa fall kan vara högre än den övre änden. Detta kan vara fallet till exempel i gruvor, där borrning kan utföras uppåt. I den övre änden av borrningsbalkbommen finns det i allmänhet en separat förlängningsbalkbom, som är ett par meter lång, till vilken t.ex. en ränna eller en motsvarande struktur är fäst som gör hantering av borröret enklare, vilken struktur stödjer den övre änden av borrörsegmentet när gängförband mellan segmenten inte har skruvats ihop helt stängt. Dessutom kan exempelvis ett odrivet hjul hos en vinsch som behövs för att lyfta prover i provborrning vara fäst vid förlängningsbalkbommen.The lower end of the drill beam boom is the end of the drilling beam boom, which is in the direction of the drilling direction, and the the upper end is the other end of the drill beam boom. It should be pointed out that the lower end of the drilling beam boom may in some cases be higher than the upper end. This may be the case, for example, in mines, where drilling is possible performed upwards. At the upper end of the bore beam boom is in generally a separate extension beam beam, which is a few meters long, to which e.g. a gutter or similar structure is attached which makes handling of the drill pipe simpler, which structure supports the upper end of the drill pipe segment when threaded connections between the segments have not been screwed together completely closed. In addition, for example, an unpowered wheel of a winch which needed to lift samples in test well be attached extension beam bar.

Under borrning tas borriggen eller färdas av egen maskin till borrplatsen. Där är borrningsbalkbommen placerad exakt vid borrpunkten, riktad i rätt väderstreck och satt i rätt lutningsvinkel. Borrningsbalkbommen är således positionerad för borrning. I borrningar som inträffar vid markytan kan lutningsvinkeln vanligen variera i området av 10° - 90°, d.v.s. från en nästan horisontell borrning till en vertikal. I gruvor eller liknande kan borrningen utföras praktiskt taget i alla riktningar. När borriggen och borröret riktas installeras ett första borrörsegment i rotationsenheten i balkbommen, i den nedre änden hos nämnda segment är ett blad och andra komponenter som krävs vid borrning, såsom broachers, placerade. Andra anordningar som behövs i borrningen, såsom ett kärnrör, och ett vattentjuderrör, är också installerade i borröret. I borrprocessen används borrningsvatten eller annat 10 15 20 25 30 borrningshjälpmedel som leds in i borröret genom vattentjuderröret som ett hjälpmedel, som borrningshjälpmedel smörjer borrprocessen när det passerar bladet och avlägsnar berglera som genereras vid borrning från borrhålet när det stiger upp ur röret.During drilling, the drilling rig is taken or traveled by own machine the drilling site. There, the drilling beam boom is located exactly at the drilling point, directed in the right direction and set at the right angle of inclination. The drilling beam boom is thus positioned for drilling. In boreholes that occur at the ground surface can the angle of inclination usually varies in the range of 10 ° - 90 °, i.e. from an almost horizontal drilling to a vertical. In mines or the like, drilling can performed in virtually all directions. When the drilling rig and drill pipe are aligned a first drill pipe segment is installed in the rotation unit in the beam boom, in it lower end of said segment is a blade and other components which required when drilling, such as broachers, placed. Other devices such as needed in the drilling, such as a core pipe, and a water tether pipe, are also installed in the drill pipe. In the drilling process, drilling water or other is used 10 15 20 25 30 drilling aids that are led into the drill pipe through the water tether pipe as one aids, such as drilling aids lubricate the drilling process as it passes the blade and removes rock clay generated when drilling from the borehole when it rises out of the tube.

Borröret med dess blad och andra anordningar sätts genom ett hål i mitten av rotationsenheten. Rotationsenheten harfängstbackar, vilka tar ett fast tag i borröret. När borröret pressas mellan de fängstbackarna och rotationsenheten roterar fängstbackarna och borröret fästs vid dem, och på samma gång drivorganet, såsom de hydrauliska cylindrarna, som tillhör den struktur av borrningsbalkbommen pressas borröret i borrningsriktningen och bladet i sin nedre ände mot berget med en lämplig kraft, borrar borröret in i berget. Rotationskraft hos bladet kommer från en rotationsmotor i rotationsenheten, vilken motor är ansluten till rotationsbackarna via ett Växelsystem. Dessa hör alla som bärande delar till rotationsenheten, som installeras i gejden som glider i borrningsbalkbommen. Borrningsbalkbommen har dessutom åtminstone en undre backsats, vilka backar alltid pressas mot röret innan fångstbackarna hos rotationsenheten öppnas. Detta måste göras vid förflyttning av rotationsenheten till den andra änden av gejdbanan. Till exempel vid borrning förflyttas gejden till den övre änden av borrningsbalkbommen när slaget är avslutat, varifrån den återigen pressas nedåt med drivorgan, när fängstbackarna har fattat tag i röret, och i motsvarande grad vid lyft av borröret förflyttas gejden till den nedre änden av borrningsbalkbommen när slaget är klart innan en ny lyftrörelse. Om ledningen redan delvis lyfts och den nedre fångstsatsen inte används, kan borröret falla tillbaka till botten av hålet, vilket i vissa fall kan resultera i en förlust av borröret och till och med förhindra fortsättning av borrningen.The drill pipe with its blades and other devices is inserted through a hole in the center of the rotation unit. The rotation unit has catch jaws, which take one firmly hold the drill pipe. When the drill pipe is pressed between the catch jaws and the rotation unit rotates the catch jaws and the drill pipe is attached to them, and on at the same time the drive means, such as the hydraulic cylinders belonging to it structure of the drilling beam boom, the drill pipe is pressed in the drilling direction and the blade at its lower end against the rock with a suitable force, drill the drill pipe into the mountain. Rotational force of the blade comes from a rotary motor in the rotation unit, which motor is connected to the rotation jaws via a Gear system. These all belong as bearing parts to the rotating unit, which installed in the guide that slides in the drilling beam boom. Drilling beam boom also has at least one lower jaw set, which jaws are always pressed against the tube before the catch jaws of the rotary unit are opened. This must be done when moving the rotation unit to the other end of the guideway. To example when drilling, the guide is moved to the upper end of the drilling beam boom when the stroke is completed, from where it is pressed again downwards with drive means, when the catch jaws have gripped the pipe, and in correspondingly, when lifting the drill pipe, the guide is moved to the lower end of the drilling beam boom when the stroke is complete before a new lifting movement. If the line is already partially lifted and the lower catch is not used, can the drill pipe fall back to the bottom of the hole, which in some cases can result in a loss of the drill pipe and even prevent continued drilling.

Nätspänning under borrning, det vill säga den effekten med vilken borröret trycks in i hålet, är i allmänhet inte särskilt stor, men till exempel när bladet har slitits ut måste alla borrörsegment i borrhålet lyftas ut av hålet, för att kunna ersätta bladet. När borrning utförs djupt och det kan till och med vara tusentals meter rör i borrhålet, är vikten av borröret och vattnet den 10 15 20 25 30 innehåller mycket stor. Vikten förstärks dessutom av en friktionseffekt mellan röret och borrhålet. Således krävs en förmåga att ge en mycket stor Iyftkraft från borrningsbalkbommen i början av upphävandet av rören.Mains voltage during drilling, ie the effect with which the drill pipe is pushed into the hole, is generally not very large, but for example when the blade has worn out, all drill pipe segments in the borehole must be lifted out of the hole, too to be able to replace the blade. When drilling is performed deep and it can even be thousands of meters of pipe in the borehole, the weight of the drill pipe and the water is it 10 15 20 25 30 contains very large. The weight is also enhanced by a frictional effect between the pipe and the borehole. Thus, an ability to provide a very large lift is required from the drilling beam boom at the beginning of the suspension of the pipes.

Till exempel i en borrning ungefär på två kilometers djup, behövs en Iyftkraft av cirka 150 kN i början av lyftningen av borröret, vilket motsvarar en vikt på ca 15 000 kg. Denna kraft överförs via fångstbackar rotationsenheten och ramen för rotationsenheten till strukturerna hos gejden och ytterligare via en kraftöverföring till drivorganen för gejden. Den effekt som behövs för att lyfta rören är också en kraftig belastning av borrningsbalkbommen, så att strukturen på balkbommen måste vara mycket stark.For example, in a borehole approximately two kilometers deep, one is needed Lifting force of approximately 150 kN at the beginning of the lifting of the drill pipe, which corresponds to one weight of about 15,000 kg. This force is transmitted via the catch jaws rotation unit and the frame of the rotating unit to the structures of the guide and further via a power transmission to the drive means of the guide. The effect needed to lifting the pipes is also a heavy load on the drill beam boom, so that the structure of the beam boom must be very strong.

Figur 1 visar ett exempel på en borrmaskin 100 och dess användning.Figure 1 shows an example of a drilling machine 100 and its use.

För tydlighetens skull har vissa delar utelämnats i figuren. Den borrigg och dess apparat är skyddad av en ram 101. Borriggen har en borrningsbalkbom 103, som har en gejd, som har en rotationsenhet 104 för rotation av borröret 105. Vid markborrning skyddas röret av en jordledning 108, vilken förhindrar lös jord från att falla in i borrhålet. För att förstå driften av borrningsbalkbommen kan det anses att borrningsbalkbommen har en motsatt övre yta och undre yta och sidoytor mellan dem. Den övre ytan av borrningsbalkbommen är den del av borrningsbalkbommen när borrningsbalkbommen är i borrberedskap, som är uppåt när man svänger borrningsbalkbommen i horisontellt läge. Den undre ytan av borrningsbalkbommen är å andra sidan den del av borrningsbalkbommen, som är mot golvet av borriggen, när borrningsbalkbommen lutas som när den är i borrningsberedskap. Det bör noteras att borrningsbalkbommen, som har den ovan definierade övre ytan och den nedre ytan, kan vridas för att vara vertikal, men definitionen av ytorna är giltig även i detta fall.For the sake of clarity, certain parts have been omitted in the figure. The drilling rig and its apparatus is protected by a frame 101. The drilling rig has a drilling beam boom 103, which has a guide having a rotating unit 104 for rotating the drill pipe 105. During ground drilling, the pipe is protected by a ground wire 108, which prevents loose soil from falling into the borehole. To understand the operation of the drilling beam boom, it can be considered that the drilling beam boom has one opposite upper surface and lower surface and side surfaces between them. The upper surface of the drill beam boom is the part of the drill beam boom when the drilling beam boom is in drilling readiness, which is upwards when you turn drilling beam boom in horizontal position. The lower surface of the bore beam boom, on the other hand, is the part of the bore beam boom, which is against the floor of the drilling rig, when the drilling beam boom is tilted as when it is in drilling readiness. It should be noted that the drilling beam boom, which has the upper surface defined above and the lower surface, can be rotated to be vertical, but the definition of the surfaces is valid even in this case.

Borrningsbalkbommen har en öppen yta 107 arrangerad för hantering av borröret och för den sträcka av borrörsegmenten, vilken öppen yta i denna ansökan för tydlighetens skull kallas en hanteringsyta. Hanteringsytan för borröret möjliggör manuell hanteringen av borröret och borrörsegment, eftersom ramen eller andra delar av borrningsbalkbommen inte hindrar detta. 10 15 20 25 30 Hanteringsyta för borröret är på den övre ytan av borrningsbalkbommen.The drilling beam boom has an open surface 107 arranged for handling the drill pipe and for the distance of the drill pipe segments, which open surface in this the application for the sake of clarity is called a handling area. The handling surface for the drill pipe enables manual handling of the drill pipe and drill pipe segments, since the frame or other parts of the drill beam boom do not prevent this. 10 15 20 25 30 The handling surface for the drill pipe is on the upper surface of the drilling beam boom.

Hanteringsytan för borröret är av en sådan storlek att borröret och borrörsegmentet kan hanteras, exempelvis kan borrörsegmentet lyftas till borrningsbalkbommen och fästas vid änden av borröret som en fortsättning på borröret. För att göra hanteringen av borröret enklare, kan en förlängning av balkbommen vara ansluten till borrningsbalkbommen, till exempel för att stödja borröret när den lyfts från borrhålet.The handling surface for the drill pipe is of such a size that the drill pipe and the drill pipe segment can be handled, for example the drill pipe segment can be lifted the drill beam boom and attached to the end of the drill pipe as a continuation on the drill pipe. To make the handling of the drill pipe easier, an extension can of the beam boom be connected to the drilling beam boom, for example to support the drill pipe as it lifts from the borehole.

Vanligtvis har en borrigg minst två arbetare. En av dem är borraren 102, som använder manöverorgan på riggen. Han ser bland annat till att rätt förhållande används mellan varvtal och matningseffekten av borrning och till upphävandet av borröret från borrhålet, vilket sker med maskinkraft. En assisterande borrare 106 fungerar som ett stöd för borraren, vilken assisterande borraren brukar arbeta stående på den motsatta sidan av borrningsbalkbommen gentemot borraren. Arbetsuppgifterna för den assistent borraren utgörs av att lyfta borrörsegment som laddats in i borrningsbalkbommen till hanteringsytan 107 för borröret och ihopmontering av gänglederna i borrörsegment. När den assisterande borraren har skruvat början av gängförbandet mellan borrningensrörsegmenten för hand och säkerställt att gängorna är på plats, roterar borraren i gängförbanden till slutet maskinellt, varvid även den slutliga åtdragningen av trådarna utförs. Under upplyftande av rören sker öppnandet av gängorna helt maskinellt.Usually a drilling rig has at least two workers. One of them is the driller 102, which uses actuators on the rig. Among other things, he makes sure that right ratio is used between speed and feed rate of drilling and to the lifting of the drill pipe from the borehole, which is done with machine power. One assistant drill 106 acts as a support for the drill, which the assistant driller usually works standing on the opposite side of the drilling beam boom opposite the drill. The tasks for it the assistant drill consists of lifting drill pipe segments loaded into the drill beam boom to the drill pipe handling surface 107 and assembly of the threaded joints in drill pipe segments. When the assistant drill has screwed the beginning of the threaded connection between the drill pipe segments by hand and ensuring that the threads are in place, the drill in the threaded joints rotates to the end mechanically, whereby also the final tightening of the wires is performed. During lifting of the pipes, the opening of the threads takes place completely mechanically.

Figur 2 visar en borrigg 100 från sidan. Borriggen står på bottenytan 206 på stödbenen. Längden på stödbenen kan justeras för att få positionen för borriggen att vara idealisk. Borriggen har en takstruktur 201, som skyddar besättningen och rigg från väder och som också innefattar ett rörstativ, på vilket borrörsegment som lyfts från hålet kan vara staplade. Takkonstruk- tionen ärfäst vid ramen 101 hos borriggen. Under borrningsbalkbommen finns det oftast ett arrangemang som bygger på skruvmotorteknik och stött på golvramen hos borriggen, med hjälp av vilket arrangemang borrningsbalkbommen är, förutom justerad i rätt borrningsvinkel, även låst och stöttad i ett önskat lutningsläge, tills hålet är borrat hela vägen. Detta 10 15 20 25 30 arrangemang är för tydlighetens skull inte visas i figuren. I den övre änden av borrningsbalkbommen finns en förlängningsbalkbom 204. I den övre änden av förlängningsbalkbommen finns mellanhjulet 205 hos en vinsch, genom vilket hjul en vinschwire löper till exempel i syfte att lyfta borrkärnor från insidan av borröret. I den nedre änden av rotationsenheten 104, det vill säga i riktning mot den nedre änden av borrningsbalkbommen finns fängstbackar 202 för att gripa borröret. Fångstbackar överför både rotationsrörelsen och drag- och skjutrörelser till borröret. Rotationsrörelsen förses av en rotationsenhet och drag- och skjutrörelserna av drivorgan. Linjen 203 av borröret är markerade med en streckad linje i figuren. Borröret är på borrörledningen.Figure 2 shows a drilling rig 100 from the side. The drilling rig is on the bottom surface 206 on the support legs. The length of the support legs can be adjusted to get the position for the drilling rig to be ideal. The drilling rig has a roof structure 201, which protects crew and rig from weather and which also includes a pipe stand, on which drill pipe segment lifted from the hole may be stacked. Roof construction the tion is attached to the frame 101 of the drilling rig. Under the drilling beam boom there is usually an arrangement that is based on screw motor technology and encountered the floor frame of the drilling rig, by means of which arrangement the drilling beam boom is, in addition to being adjusted at the correct drilling angle, also locked and supported in a desired tilt position, until the hole is drilled all the way. This 10 15 20 25 30 arrangements are for the sake of clarity not shown in the figure. At the upper end of the bore beam boom is an extension beam boom 204. At the upper end of the extension beam bar is the intermediate wheel 205 of a winch, through which wheel a winch wire runs, for example, for the purpose of lifting drill cores from inside of the drill pipe. At the lower end of the rotating unit 104, i.e. in direction towards the lower end of the drilling beam boom there are catch jaws 202 to grip the drill pipe. Catch jaws transmit both the rotational movement and pulling and pushing movements to the drill pipe. The rotational movement is provided by a rotary unit and the pulling and pushing movements of drive means. Line 203 of the drill pipe is marked with a dashed line in the figure. The drill pipe is on the drill pipe.

I Figur 1 lyfts borröret. Här har borriggen lyft borröret över en längd på ca 6 meter. Den gejd och fångstback som håller röret på plats är i den övre delen av borrningsbalkbommen. Borriggen har öppet gängförband mellan rörsegmenten. Denna del fristående från borröret stöds på förlängningsbalkbommen, vilken förlängningsbalkbom inte visas i figuren.In Figure 1, the drill pipe is lifted. Here, the drilling rig has lifted the drill pipe over a length of about 6 meters. The guide and catch jaw that holds the pipe in place are in the upper one the part of the drilling beam boom. The drilling rig has an open threaded connection between the pipe segments. This part independent of the drill pipe is supported on extension beam bar, which extension beam bar is not shown in the figure.

Assistentborraren lyfter manuellt den 6 meter långa delen av borröret som består av två rörsegment från borrningsbalkbommen och ställer den åt sidan, så att borriggen kan lyfta upp nya borrörsegment. Genom att förfara på så sätt kan borröret lyftas från hela borrhålets djup.The assistant drill manually lifts the 6 meter long part of the drill pipe as consists of two pipe segments from the drilling beam boom and sets it aside, so that the drilling rig can lift up new drill pipe segments. By doing so way, the drill pipe can be lifted from the entire depth of the borehole.

Många biståndsanordningar har utvecklats för rörhantering som manuellt utförs av assistentborraren, men hittills har den snabbaste, mest pålitliga och mest effektiva arbetsmetoden ändå visat sig vara att rörhantering utförs med muskelstyrka hos assistentborraren. Därför är det viktigt att konstruktionen hos borrningsbalkbommen är öppen på ett sådant sätt att den assisterande borraren har obehindrad sikt till borrningsröret som passerar genom rotationsenhet och att positioneringen av borrningsrörsegment i rotationsenheten och utlyftandet av dem från rotationsenheten under lyftning av borröret är möjlig och lätt. Detta har i allmänhet lösts genom att anordna en hanteringsyta för borröret på den övre ytan av borrningsbalkbommen hos borriggar avsedda för manuell användning. 10 15 20 25 30 I vissa borrningsbalkbommar har placeringen av drivorgan gjorts så att i den inre delen av baikbommens struktur nedanför rotationsenhet finns det en ganska stor hydraulcylinder som rör gejden. Kraften i den hydrauliska cylindern överförs i dessa modeller till gejden antingen med en kedjetransmission och odrivna hjul eller med en effektarm monterad mellan cylindern och gejden. I denna konstruktion kvartsär en momentarm mellan centrumlinjen på hydraulcylindern (cylinderkraftledning) och rörledningen (lyftkraft som orsakas av vikten på rören). Denna momentarm är ungefär 200- 400 mm, beroende på typ av enhet. Även om avståndet mellan cylinder centrumlinjen och rörledningen inte är särskilt långt, orsakar det dock, på grund av stora lyftkrafter, ett momenteffekt som kraftigt böjer strukturen hos balkbommen. Problemet är dessutom något upprepat, eftersom momenteffekten dessutom orsakar ökade friktionskrafter i glidstyrspår mellan gejden för rotationsenheten och ramen hos balkbommen. I små och medelstora kedjetransmissionsmodeller, där borrdjupet är från några hundra meter till ungefär en kilometer, har detta böjningsproblem lösts genom att dimensionera konstruktionen av balkbommen att vara tillräckligt stark. Detta ökar emellertid tillverkningskostnaderna och ökar vikten hos de strukturer, som kan orsaka användningsbegränsningar för borriggen. Strukturerna behöver också delar som hör till transmissionsmekanismen, såsom kedjor, mellanhjul, axlar och lager. Vid slitage, orsakar dessa ett servicebehov och ökar ytterligare tillverkningskostnaderna. Särskilt i större modeller, där borrdjupet är ca 1500-2000 meter, realiseras kraftöverföringen mellan cylindern och gejden med en effektarm istället för en kedjetransmission. När borrdjupet ökar, uppstår allvarliga böjmomentproblem i dessa större borrningsbalkbommodeller, vilka problem orsakas av, förutom större lyftkrafter, även den större momentarmen. Momenteffekten orsakar problem med avseende på styvhet i borrningsbalkbommen. Böjning är riktad, utöver hos borrningsbalkbommen, även hos den hydrauliska cylindern, vilket är mycket skadligt för cylindrarna. När cylindern böjs, lossnar mycket små metallpartiklar inuti den, vilket också kan förstöra andra hydraulikkomponenter. Byte av cylindern i sig också ådrar sig en hel del kostnader, eftersom det alltid ärfråga om en dyr specialcylinder. Eftersom 10 15 20 25 30 den förväntade livslängden för cylindern förkortas på grund av böjning och på grund av ett förändrat behov av övriga hydraulikkomponenter och ökad service till följd av böjning, är kostnaderna för riggens användning höga i förhållande till borrmeter. I sådana borrningsbalkbommodeller är rörledningen öppen uppåt, d.v.s. när borrningsbalkbommen lutar hydraulcylindern och de delar som behövs för kraftöverföring är i den del av borrningsbalkbommen som är närmare markytan. Assisterande borraren kan alltså lätt få tag på rören i rotationsenheten, men den assisterande borraren måste böja borrningsbalkbommen. En sådan borrigg visas ifigurerna 1 och 2.Many assistance devices have been developed for pipe handling such as manually performed by the assistant driller, but so far has the fastest, most reliable and most efficient working method nevertheless proved to be that pipe handling performed with muscle strength of the assistant drill. Therefore, it is important that the construction of the drilling beam boom is open in such a way that it the assistant driller has an unobstructed view of the drilling pipe that passes by rotary unit and that the positioning of drill pipe segments in the rotating unit and lifting them from the rotating unit during lifting of the drill pipe is possible and easy. This has generally been solved by arranging a handling surface for the drill pipe on the upper surface of the drilling beam boom of drilling rigs intended for manual use. 10 15 20 25 30 In some drilling beam barriers, the placement of drive means has been made so that in the inner part of the baik boom structure below the rotation unit there is a rather large hydraulic cylinder that touches the guide. The power of the hydraulic the cylinder is transferred in these models to the guide either with a chain transmission and drive wheels or with a power arm mounted between the cylinder and the guide. In this construction, a moment arm is quartz between the center line of the hydraulic cylinder (cylinder power line) and the pipeline (lifting force caused by the weight of the pipes). This torque arm is approximately 200- 400 mm, depending on the type of device. Although the distance between the cylinder the center line and the pipeline are not very far, it causes, however, on due to large lifting forces, a torque effect that greatly bends the structure of the beam boom. The problem is also somewhat repetitive, because the torque effect also causes increased frictional forces in the sliding guide groove between the guide for the rotation unit and the frame of the beam bar. In small and medium-sized chain transmission models, where the drilling depth is from a few hundred meters to about one kilometer, this bending problem has been solved by dimension the construction of the beam boom to be strong enough. This however, increases manufacturing costs and increases the weight of the structures which may cause use restrictions for the drilling rig. The structures also need parts belonging to the transmission mechanism, such as chains, intermediate wheels, axles and bearings. In the event of wear, these cause a need for service and further increases manufacturing costs. Especially in larger models, there the drilling depth is about 1500-2000 meters, the power transmission between is realized the cylinder and the guide with a power arm instead of a chain transmission. When drilling depth increases, serious bending moment problems occur in these larger ones drilling beam boom models, which problems are caused by, in addition to major lifting forces, even the larger torque arm. The torque effect causes problems with respect to rigidity in the bore beam boom. Bending is directed, in addition of the drilling beam boom, also of the hydraulic cylinder, which is very harmful to the cylinders. When the cylinder bends, very small ones come loose metal particles inside it, which can also destroy others hydraulic components. Replacing the cylinder itself also incurs a lot costs, as it is always an expensive special cylinder. Since 10 15 20 25 30 the expected life of the cylinder is shortened due to bending and on due to a changed need for other hydraulic components and increased service due to bending, the costs of using the rig are high in relation to drilling meters. In such drilling beam boom models is the pipeline open upwards, i.e. when the drill beam boom tilts the hydraulic cylinder and they parts needed for power transmission are in the part of the drilling beam boom which is closer to the ground. The assistant driller can thus be easily obtained the tubes in the rotary unit, but the assistant drill must bend the drilling beam boom. Such a drilling rig is shown in Figures 1 and 2.

Borrningsbalkbommar är också kända, som annars motsvarar den ovan beskrivna borrningsbalkbommen, men som i stället för en hydraulcylinder har två mindre cylindrar och båda cylindrarna har egna arrangemang för att överföra kraft till gejden. Dessa cylindrar och arrangemang för kraftöverföring är placerade på båda sidor av rörledningen och inte på undersidan av rörledningen. På samma sätt är glidbanorna för gejden och stödbalkstrukturen av borrningsbalkbommen placerade på båda sidor om rörledningen. Således kan en momenteffekt som orsakas av lyftkraften och belastar borrningsbalkbommen minskas. Ett problem kvarstår i att rörledningen förblir dold mellan ramkonstruktionen på sina sidor, och strukturen av borrningsbalkbommen blir bred. På grund av den stora strukturen och att rörledningen är djupt inne i balkbommen kan inte assistentborraren få ett ordentligt tag i rörsegmentet eller enkelt sätta dem på rätt plats. När det krävs en hel del muskelstyrka för att manuellt flytta rörsegmenten på grund av sin vikt, måste ergonomiska lyftpositioner användas, förutom för att få flyt i arbetet, också på grund av arbetssäkerhet.Drilling beam barriers are also known, which otherwise correspond to it the above-described drilling beam boom, but which instead of one hydraulic cylinder has two smaller cylinders and both cylinders have their own arrangements for transmitting power to the guide. These cylinders and power transmission arrangements are located on both sides of the pipeline and not on the underside of the pipeline. In the same way, the slides are for the guide and the support beam structure of the drilling beam boom placed on both sides of the pipeline. Thus, a torque effect caused by the lifting force and load on the drilling beam boom is reduced. One problem remains in that the pipeline remains hidden between the frame structure on its sides, and the structure of the drilling beam boom becomes wide. Because of the large the structure and that the pipeline is deep inside the beam boom can not the assistant drill get a firm grip on the pipe segment or simply put them on right place. When it takes a lot of muscle strength to move manually pipe segments due to their weight, need ergonomic lifting positions be used, in addition to getting fluency at work, also due to occupational safety.

Eftersom detta inte är möjligt med de beskrivna borrningsbalkbommarna, hantering som uppkommer av muskelstyrka är i praktiken helt förhindrat i denna modell. Alltså är det enda alternativet som återstår i den här typen av borrningsbalkbom för att hantera och placera rörsegment att använda en rörhanterare som arbetar med maskinkraft. I praktiken är rörhanteringsriggen emellertid ett långsamt och besvärligt sätt att göra detta arbete. En erfaren assisterande borrare utför hanteringen av borrörsegment med en multipel 10 15 20 25 30 hastighet jämfört med allmänt använda rörhanteringsriggar lämpliga för terräng. Dessutom, när den assisterande borraren på grund av den breda balkbom strukturen och placeringen av borröret djupt inne i balkbommen inte kan börja förbandsgängningen för hand när borrörsegmenten sammanfogas, måste gängförbandet göras helt med maskinkraft. Under fältförhållanden är dock framgången osäker för ett automatisk gängförband som görs av maskinkraft från början, vilket borraren inte på något sätt kan påverka.Since this is not possible with the described bore beam barriers, handling that arises from muscle strength is in practice completely prevented in this model. Thus, the only option left in this type of drilling beam boom to handle and place pipe segments to use one pipe handlers working with machine power. In practice, the pipe handling rig however, a slow and cumbersome way of doing this work. An experienced assistant drillers perform the handling of drill pipe segments with a multiple 10 15 20 25 30 speed compared to commonly used pipe handling rigs suitable for terrain. In addition, when the assistant drill due to the wide beam beam structure and the location of the drill pipe deep inside the beam beam does not can start the joint threading by hand when the drill pipe segments are joined, the threaded connection must be made entirely with machine power. Under field conditions is however, the success is uncertain for an automatic threaded joint made of machine power from the beginning, which the driller can in no way affect.

Eftersom det i gängförband som gjorts av maskinen är mycket svårt att tillhandahålla övervakning av den korrekta punkten för att starta skruvning och se till att gängorna verkligen börjar att löpa på rätt sätt, förekommer brott på gängorna ofta när man gör automatiska gängförband. Detta, förutom att ytterligare sakta ner för borrarbete, går också borrörssegmenten sönder, vilket ökar kostnaderna för borrningen.Because it is in threaded joints made by the machine is very difficult to provide monitoring of the correct point to start screwing and make sure the threads really start to run properly, there will be breakage on the threads often when making automatic threaded joints. This, in addition to further slow down for drilling work, the drill pipe segments also break, which increases the cost of drilling.

Ett ändamål med uppfinningen är en lösning genom vilken nackdelarna och nackdelar som hänför sig till den kända tekniken avsevärt kan reduceras. Ändamålen med uppfinningen uppnås med en borrningsbalkbom, som kännetecknas av vad som anges i det oberoende kravet. Vissa fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen presenteras i de osjälvständiga kraven.An object of the invention is a solution by which the disadvantages and disadvantages associated with the prior art can be significantly reduced. The objects of the invention are achieved with a drilling beam boom, which characterized by what is stated in the independent requirement. Some beneficial embodiments of the invention are presented in the dependent claims.

Borrningsbalkbommen hos borriggen i enlighet med uppfinningen har en första ände och en andra ände och den andra änden är vid användning av borriggen mot borrningsriktningen, en gejd, som är rörlig längs borrningsbalkbom, vilken gejd har en rotationsenhet och fångstbackar och åtminstone två drivorgan, ett första drivorgan och ett andra drivorgan för att förflytta gejden. Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är drivorganen fästa på gejden antingen direkt eller med hjälp av ett anslutningsstycke eller en transmissionsmekanism. Drivorganen är placerade så att rörledningen bestäms av borröret och de räta linjer som dras genom drivorganen är väsentligen i samma plan. Rörledningen är väsentligen mellan de räta linjer som fastställts av drivorgan, vilket delar upp planet i en första del och en andra del, och de faktiska värdena för momentet M1 orsakat av 10 15 20 25 10 drivorganen i den första delen och det moment M2 orsakat av drivorganet i den andra delen är väsentligen av samma storleksordning. Nämnda nivå är lutad, så att nämnda rörledning är den roterande axeln hos borrningsbalkbommen. De räta linjer som fastställs av drivorganet fungerar därför som ett plan, och rörledningen är på denna nivå eller placeras så i förhållande till denna nivå så att de moment som orsakas av drivorganet beter sig på det ovan beskrivna sättet.The drilling beam boom of the drilling rig in accordance with the invention has a first end and a second end and the second end are in use the drilling rig against the drilling direction, a guide, which is movable along drilling beam boom, which guide has a rotating unit and catch jaws and at least two drive means, a first drive means and a second drive means for move the guide. According to an advantageous embodiment of the invention is the drive means attach to the guide either directly or with the aid of a connection piece or a transmission mechanism. The drive means are located so that the pipeline is determined by the drill pipe and the straight lines drawn through the drive means are essentially in the same plane. The pipeline is essentially between the straight lines defined by drive means, dividing the plane into a first part and a second part, and the actual values of the moment M1 caused by 10 15 20 25 10 the drive means in the first part and the moment M2 caused by the drive means in the second part is essentially of the same order of magnitude. Said level is inclined, so that said pipeline is the rotating axis of the drilling beam boom. The straight lines established by the drive means work therefore as a plane, and the pipeline is at this level or so placed in relative to this level so that the moments caused by the drive means behave in the manner described above.

I en utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen har den första delen av det plan som fastställs av rörledningen och drivorganen ett första drivorgan och den andra delen har ett andra drivorgan, och när borrningsbalkbommen används placeras det andra drivorganet lägre än det första drivorganet.In one embodiment of the drilling beam boom according to the invention has the first part of the plane defined by the pipeline and the drive means a first drive means and the second part has a second drive means, and when the drilling beam boom is used, the second drive means is placed lower than that first drive means.

I en andra utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är drivorganen hydrauliska cylindrar, som har åtminstone en första cylinderdel och en andra cylinderdel och cylinderdelarna är anordnade att gå i varandra och komma ut från insidan av varandra, så att den totala längden på den hydrauliska cylindern ändras.In a second embodiment of the drilling beam boom according to the invention the drive means are hydraulic cylinders which have at least one first cylinder part and a second cylinder part and the cylinder parts are arranged to go into each other and come out from inside each other, so that the total length of it hydraulic cylinder changes.

I en tredje utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är de hydrauliska cylindrarna i huvudsak i riktningen av borrningsbalkbommen och den andra cylinderdelen är under borrningsprocessen fäst till den första änden av borrningsbalkbommen, så att de är på sin plats när längden på de hydrauliska cylindrarna ändras och det mesta av den andra cylinderdelen är utanför borrningsbalkbommen. I en fjärde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är de andra delarna av de hydrauliska cylindrarna anordnade att fungera som en förlängningsbalkbom av borrningsbalkbommen eller som en del därav.In a third embodiment of the drilling beam boom according to the invention the hydraulic cylinders are mainly in the direction of the bore beam boom and the second cylinder part is attached to the first during the drilling process end of the drill beam boom, so that they are in place when the length of them the hydraulic cylinders change and most of the other cylinder part is outside the drilling beam boom. In a fourth embodiment of the drilling beam boom according to the invention are the other parts of the the hydraulic cylinders arranged to act as an extension beam boom of the drilling beam boom or as part thereof.

I en femte utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är drivorganen placerade symmetriskt eller nästan symmetriskt i förhållande till rörledningen. I en sjätte utföringsform av borrningsbalkbommen enligt 10 15 20 25 11 uppfinningen är drivorganen placerade asymmetriskt i förhållande till rörledningen och de krafter som är försedda med drivorgan är av olika storleksordningar.In a fifth embodiment of the drilling beam boom according to the invention the drive means are placed symmetrically or almost symmetrically in relation to the pipeline. In a sixth embodiment of the drilling beam boom according to 10 15 20 25 11 According to the invention, the drive means are positioned asymmetrically in relation to the pipeline and the forces provided with drive means are of different orders of magnitude.

I en sjunde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen har borrningsbalkbommen en ram för uppbärande av borrningsbalkbommen och nämnda ram lämnar minst rörledningen och planet för de räta linjer som fastställts av drivorganen eller något plan parallellt med detta plan åtminstone delvis öppet, så att manuell hantering av borröret i borrningsbalkbommen är möjlig. Denna öppna del av borrningsbalkbommen är hanteringsytan.In a seventh embodiment of the drilling beam boom according to the invention the drilling beam boom has a frame for supporting the drilling beam boom and said frame leaves at least the pipeline and the plane of the straight lines which determined by the drive means or any plane parallel to this plane at least partially open, so that manual handling of the drill pipe in the drilling beam boom is Possible. This open part of the drilling beam boom is the handling surface.

I en åttonde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är tvärsnittet av ramen väsentligen L-format. I en nionde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen består ramen av åtminstone två delar, som är fästa samman, så att vinkeln mellan nämnda delar i tvärsnitt av ramen är över 90°.In an eighth embodiment of the drilling beam boom according to According to the invention, the cross section of the frame is substantially L-shaped. In a ninth embodiment of the drilling beam boom according to the invention consists of the frame at least two parts, which are fastened together, so that the angle between said parts in cross section of the frame are over 90 °.

I en nionde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är gejden så anordnad att vid förflyttning längs borrningsbalkbommen, är det fortfarande i huvudsak i samma läge. Gejden kan alltså inte att ändra läge i förhållande till borrningsbalkbommen.In a ninth embodiment of the drilling beam boom according to the invention is the guide so arranged that when moving along the bore beam boom, it is still essentially in the same position. The guide can therefore not change position in relation to the drilling beam boom.

I en tionde utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen lutas borrningsbalkbommen genom att hålla rörledningen som fungerar som den roterande axeln i riktningen, där borröret eller delar av den hanteras. I en elfte utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen hanteras borröret eller delar av det åtminstone delvis manuellt. I en tolfte utföringsform av borrningsbalkbommen enligt uppfinningen hanteras borröret eller delar av det åtminstone delvis maskinellt.In a tenth embodiment of the drilling beam boom according to the invention tilt the drilling beam boom by holding the pipeline that acts as the rotating shaft in the direction in which the drill pipe or parts of it are handled. In a The eleventh embodiment of the drilling beam boom according to the invention is handled the drill pipe or parts thereof at least partially manually. In a twelfth embodiment of the drilling beam boom according to the invention, the drill pipe or parts of it are handled it at least partly mechanically.

En borrigg i enlighet med uppfinningen, vilken är anordnad att vara rörlig mellan olika målområden, använder en borrningsbalkbommen enligt uppfinningen. 10 15 20 25 12 I en utföringsform av borriggen enligt uppfinningen borriggen är anpassad för provtagningsborrning.A drilling rig in accordance with the invention, which is arranged to be moving between different target areas, uses a drilling beam boom according to the invention. 10 15 20 25 12 In an embodiment of the drilling rig according to the invention the drilling rig is adapted for sampling drilling.

I ett förfarande enligt uppfinningen för hantering av borröret av en borrigg använder borriggen borrningsbalkbommen enligt uppfinningen under borrning.In a method according to the invention for handling the drill pipe of a drilling rig uses the drilling rig drilling beam boom according to the invention below drilling.

I en utföringsform av metoden enligt uppfinningen är borriggen anpassad för provtagningsborrning.In one embodiment of the method according to the invention, the drilling rig is adapted for sampling drilling.

I en andra utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen utförs hantering av borröret åtminstone delvis manuellt, vilken manuell hantering sker i riktningen för lutningen som gjorts i förhållande till rörledningen hos borrningsbalkbommen.In a second embodiment of the method according to the invention is performed handling of the drill pipe at least partially manually, which manual handling takes place in the direction of the slope made in relation to the pipeline at the drilling beam boom.

I en tredje utföringsform av metoden enligt uppfinningen utförs hantering av borröret åtminstone delvis maskinellt, vilken maskinell hantering sker i riktningen för lutningen som gjorts i förhållande till rörledningen hos borrningsbalkbommen.In a third embodiment of the method according to the invention is performed handling of the drill pipe at least partly mechanically, which mechanical handling takes place in the direction of the slope made in relation to the pipeline at the drilling beam boom.

En fördel med uppfinningen är att med dess hjälp kan strukturen hos borrningsbalkbommen vara anordnad att vara kraftigare och samtidigt lättare.An advantage of the invention is that with its help the structure of the bore beam bar be arranged to be stronger and at the same time lighter.

Borrningsbalkbommen enligt uppfinningen är ergonomisk och förbättrar arbetssäkerheten. Dessutom, genom att göra manuell hantering av borröret lättare, görs borrningsbalkbommens borrprocess mer effektiv vilket därmed ger en ekonomisk fördel.The drilling beam boom according to the invention is ergonomic and improves occupational safety. In addition, by doing manual handling of the drill pipe easier, the drilling process of the drilling beam boom is made more efficient, which thus provides an economic advantage.

En fördel med uppfinningen är också att borrningsbalkbommen kan göras mindre än tidigare, så att det ger mer arbetsutrymme inne i borriggen.An advantage of the invention is also that the drilling beam boom can made smaller than before, so that it provides more work space inside the drilling rig.

En fördel med uppfinningen är även att det minskar belastning riktade mot strukturerna hos borriggen, vilket ökar den förväntade livslängden för slitdelar. 10 15 20 13 Uppfinningen kan användas för att öka slaglängden hos borriggen.An advantage of the invention is also that it reduces loads aimed at the structures of the drilling rig, which increases the life expectancy of wear parts. 10 15 20 13 The invention can be used to increase the stroke of the drilling rig.

Detta påverkar arbetet effektivitet på ett förbättrande sätt under lyftning av borröret eller borrning.This affects work efficiency in an improving way while lifting drill pipe or drilling.

En fördel med uppfinningen är vidare att den kan ge större lyftkrafter än med traditionella tekniker. Sålunda kan borrdjupet ökas med samma utrustning, eftersom rören kan lyftas från ännu djupare djup. Strukturen hos borriggen kan också förenklas.An advantage of the invention is further that it can provide greater lifting forces than with traditional techniques. Thus, the drilling depth can be increased by the same equipment, as the pipes can be lifted from even deeper depths. The structure of the drilling rig can also be simplified.

Det är vidare en fördel med uppfinningen att effektivitetskoefficienten förbättras med dess hjälp, eftersom överskottsfriktion på grund av momenteffekten hos lyftkraften inte alstras mellan glidspår och glidstycken hos gejden. Positioneringen av drivorganet enligt uppfinningen gör det möjligt att använda dess orörliga delar som förlängningsbalkbommar, vilket ytterligare gör borrningsbalkbommen mindre.It is a further advantage of the invention that the efficiency coefficient improved with its help, because excess friction due to the torque effect of the lifting force is not generated between sliding grooves and sliding pieces at the guide. The positioning of the drive means according to the invention makes it possible to use its immovable parts as extension beam bars, which further makes the drilling beam boom smaller.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i detalj. I beskrivningen hänvisas till de bifogade ritningarna, i vilka Figur 1 visar en känd borrigg, Figur 2 visar ett tvärsnitt av en andra känd borrigg granskad från sidan, Figur 3 visar ett exempel på en borrigg, som har en borrningsbalkbom enligt uppfinningen, Figur 4 visar ett exempel på en borrningsbalkbom enligt uppfinningen i olika positioner av drivorganet och glidbana, Figur 5 visar ett exempel på en borrningsbalkbom enligt uppfinningen uppifrån, Fig. 6 visar borrningsbalkbom enligt figur 5 från sidan, 10 15 20 25 14 Figur 7 visar borrningsbalkbommen enligt fig. 5 undersöktes från båda ändarna och som ett tvärsnitt i två punkter, Figur 8 visar ett exempel på en borrningsbalkbom enligt uppfinningen granskad i riktning från dess första ände och Figur 9 visar ett exempel om borrningsbalkbom enligt figur 8 granskad från den riktning, som hanteringen av borrören sker.In the following, the invention will be described in detail. IN the description is referred to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a known drilling rig, Figure 2 shows a cross section of a second known drilling rig viewed from the side, Figure 3 shows an example of a drilling rig having a drilling beam boom according to the invention, Figure 4 shows an example of a drilling beam boom according to the invention in different positions of the drive member and slide, Figure 5 shows an example of a drilling beam boom according to the invention from above, Fig. 6 shows the drilling beam boom according to Fig. 5 from the side, 10 15 20 25 14 Figure 7 shows the drilling beam boom according to Fig. 5 was examined from both the ends and as a cross section in two points, Figure 8 shows an example of a drilling beam boom according to the invention examined in the direction from its first end and Figure 9 shows an example of a drilling beam boom according to Figure 8 examined from the direction in which the handling of the drill pipes takes place.

Figurerna 1 och 2 har beskrivits i samband med beskrivningen av känd teknik.Figures 1 and 2 have been described in connection with the description of known technique.

Utföringsformerna i den följande beskrivningen ges endast som exempel och en fackman inom området kan utföra den grundläggande idén enligt uppfinningen även på annat sätt än vad som beskrivs i beskrivningen. Även om beskrivningen kan hänvisa till ett visst utförande eller utföranden på flera ställen, betyder inte det att hänvisningen skulle riktas mot endast ett beskrivet utförande eller att de beskrivna kännetecknen skulle kunna användas endast i ett beskrivet utförande. De enskilda egenskaperna för två eller flera utföringsformer kan kombineras och nya utföringsformer av uppfinningen kan således tillhandahållas.The embodiments in the following description are given only as example and a professional in the field can carry out the basic idea according to the invention also in a manner other than that described in the description. Although the description may refer to a particular embodiment or embodiments of several places, does not mean that the reference would be directed to only one described embodiment or that the described characteristics could be used only in a described embodiment. The individual characteristics of two or several embodiments can be combined and new embodiments of the invention can thus be provided.

Figur 3 visar ett exempel på en borrigg 300 i ett sidledes tvärsnitt, som har en borrningsbalkbom 303 i enlighet med uppfinningen. Borriggen har en ram 309, som skyddar delar och användare av borriggen, och ett tak 301 som kan öppnas och flyttas, vilken exempelvis också omfattar ett rörställ, där borrrörsegment som lyfts från borrhålet kan staplas. Borriggen har vidare en strömkälla. Denna kan exempelvis vara en motor eller ett batteri eller en kombination av dessa. Placeringen av ramen iförhållande till markytan 312 kan justeras till exempel med justerbara stödorgan. Dessutom har borriggen organ för förﬂyttning av borrningsbalkbommen. Generellt förflyttas borrningsbalkbommen i ett plan, som definierar den tippningsvinkel, som samtidigt är lutningen på borrrörledningen 306. Riktningen hos 10 15 20 25 30 15 borrningsbalkbommen och riktningen hos borrörets linje väljs med positionen hos ramen hos borriggen. Det finns också borriggar, där riktningen av borrningsbalkbommen kan väljas med läget för borrningsbalkbommen, men i riggarna enligt figurerna sker sidledesvridningen genom att vrida på ramen.Figure 3 shows an example of a drilling rig 300 in a lateral cross-section, which has a bore beam boom 303 in accordance with the invention. The drilling rig has one frame 309, which protects parts and users of the drilling rig, and a roof 301 which can be opened and moved, which for example also comprises a pipe rack, there drill pipe segments that are lifted from the borehole can be stacked. The drilling rig also has one power source. This can be, for example, an engine or a battery or a combination of these. The position of the frame in relation to the ground surface 312 can be adjusted, for example, with adjustable support members. In addition, the drilling rig has means for moving the drilling beam boom. Generally moved the drilling beam boom in a plane defining the tilting angle, which at the same time the slope of the drill pipe is 306. The direction of 10 15 20 25 30 15 the drilling beam boom and the direction of the drill pipe line are selected with the position at the frame of the drilling rig. There are also drilling rigs, where the direction of the drilling beam boom can be selected with the position of the drilling beam boom, but in the rigs according to the figures, the lateral rotation takes place by turning the frame.

Borrningsbalkbommen har en första ände 302 och en andra ände 310. Den andra änden är vänd mot borrningsriktningen, det vill säga lägre än den första änden vid borrning i terräng. Borrningsbalkbommen har en rotationsenhet 304, som har fångstbackar 305 för att hålla borröret på plats och för kraftöverföring till borröret. Rotationsenheten förflyttas utmed borrningsbalkbommen med en gejd. Borrningsbalkbommen har en hanteringsyta 311 för borröret, som är öppen för rutten för borröret och borrörsegment i borrningsbalkbommen.The drill beam boom has a first end 302 and a second end 310. It the other end is facing the drilling direction, i.e. lower than the first the end when drilling in terrain. The drill beam boom has a rotation unit 304, which has catch jaws 305 to hold the drill pipe in place and for power transmission to the drill pipe. The rotation unit is moved along the drilling beam boom with a guide. The drilling beam boom has one drilling pipe handling area 311, which is open for the drill pipe route and drill pipe segments in the drilling beam boom.

Ström leds till gejden med drivorganet 308. I exemplet finns det två drivorgan, men i figuren är en av dem i den andra delen av tvärsnittet och förblir sålunda osynlig. I fallet enligt exemplet är drivorganen hydraulcylindrar.Current is led to the guide with the drive means 308. In the example there are two drive means, but in the figure one of them is in the other part of the cross section and thus remains invisible. In the case according to the example, the drive means are hydraulic cylinders.

En sådan cylinder har två eller flera delar. Den ena delen går inuti den andra delen eller kommer ut från insidan av den andra delen. Alltså förändrar sig den totala längden av cylinder. Dessa rörelser implementeras med hydraulik, som får sin drivkraft från kraftkällan hos borriggen 300. Om de olika delarna av cylindern är fästa till olika mål, kan krafterna riktas mellan dessa mål. Till exempel är en del av den hydrauliska cylindern fäst på gejden och den andra delen är fäst vid borrningsbalkbommen och närmare bestämt till dess ramstruktur. Sålunda kan gejden förflyttas vid ändring av cylinderns längd. I figuren är den andra delen av den hydrauliska cylindern fäst i riktning av borrningsbalkbommen till den första änden 302 hos borrningsbalkbommen, så att de andra delarna är delvis utanför borrningsbalkbommen och den första delen av cylindern är anordnad att gå inuti den andra delen. Den första delen av cylindern är fäst vid gejden. Eftersom den andra delen av cylindern förblir på sin plats, rör den första delen gejden vid förflyttning i förhållande till den andra delen. Om fångstbackarna 305 som är fästa till rotationsenhet 304 håller fast borröret, kan krafter i riktning av borrningsbalkbommen sålunda riktas mot borröret. Eftersom de andra delarna av hydraulcylindrarna är 10 15 20 25 30 16 utanför borrningsbalkbommen och i riktning mot borrningsbalkbommen och inte rör sig under borrningsprocessen, kan de användas för att ersätta förlängningsbalkbommen antingen helt eller delvis.Such a cylinder has two or more parts. One part goes inside the other part or coming out from inside the other part. So changes the total length of cylinder. These movements are implemented with hydraulics, which derives its driving force from the power source of the drilling rig 300. About the different parts of the cylinder are attached to different targets, the forces can be directed between these targets. To For example, one part of the hydraulic cylinder is attached to the guide and the other the part is attached to the drilling beam boom and more precisely to it frame structure. Thus, the guide can be moved by changing the length of the cylinder. IN the figure is the second part of the hydraulic cylinder attached in the direction of the drilling beam boom to the first end 302 of the drilling beam boom, so that the other parts are partly outside the drilling beam boom and the first the part of the cylinder is arranged to go inside the other part. The first part of the cylinder is attached to the guide. Because the other part of the cylinder remains in its place, the first part touches the guide when moving relative to it the second part. About the catch jaws 305 attached to the rotation unit 304 holding the drill pipe, forces in the direction of the drilling beam boom can thus directed at the drill pipe. Because the other parts of the hydraulic cylinders are 10 15 20 25 30 16 outside the drilling beam boom and in the direction of the drilling beam boom and do not move during the drilling process, they can be used to replace the extension beam boom either completely or partially.

Borrningsbalkbommen 303 är i ett sådant läge att hanteringsytan 311 för borröret lutar i den riktning där borrningsrör och borrörsegment hanteras i borriggen 300. Denna kan lutning anses realiseras genom att vrida borrningsbalkbommen från ett läge, där hanteringsytan hos borröret är på den övre ytan av borrningsbalkbommen, genom att hålla borrörledning 306 som vridningsaxel. Således kan ramen av borrningsbalkbommen ligga i de delar av borrningsbalkbommen, där den inte omfattar hanteringsytan för borröret eller på annat sätt förhindrar hantering av borröret. Denna lutning möjliggör lättare tillgång till hanteringsytan för borröret och rörhanteraren, såsom den assisterande borraren, inte behöver sträcka sig ut på borrningsbalkbommen.The bore beam boom 303 is in such a position that the handling surface 311 for the drill pipe is inclined in the direction where the drill pipe and drill pipe segments are handled in drilling rig 300. This slope can be considered realized by turning the drilling beam boom from a position where the handling surface of the drill pipe is on it upper surface of the drilling beam boom, by holding drill pipe 306 as axis of rotation. Thus, the frame of the drilling beam boom can lie in those parts of the drilling beam boom, where it does not cover the handling surface of the drill pipe or otherwise prevents handling of the drill pipe. This slope allows easier access to the handling surface of the drill pipe and the pipe handler, such as that assistant drill, does not need to extend onto the drill beam boom.

Det bör noteras att lutnings är fast och den har gjorts vid tillverkning av borrningsbalkbommen.It should be noted that the slope is fixed and it has been made during the manufacture of the drilling beam boom.

Figur 4 visar i detalj ett exempel på en borrningsbalkbom 400 i enlighet med uppfinningen. Figuren har tre punkter, där de hydrauliska cylindrarna som fungerar som drivorgan från borrningsbalkbommen och gejden är i olika positioner.Figure 4 shows in detail an example of a drilling beam boom 400 accordingly with the invention. The figure has three points, where the hydraulic cylinders which act as drive means from the drilling beam boom and the guide are in different positions.

Figur 4 visar en borrningsbalkbom 400, som har en första ände 402 och en andra ände 412. Vid borrning, är den andra änden mot borrningsriktningen. Borrningsbalkbommen har en ram 408 för att stödja borrningsbalkbommen och för att skydda dess strukturer. Ramen enligt exemplet har två parallellogramformade plattor, som är i riktningen av strukturerna för borrningsbalkbommen. Plattorna är ihopsatta vid sina långsidor. Ramen kan även ha en del, varigenom den är böjd, eller det kan byggas till exempel från separata balkar och plattor, som är svetsade till en enhetlig struktur. Det väsentliga är att ramen lämnar en del av borrningsbalkbommen öppen, så att sträckningen av borröret och borrörsegment i borrningsbalkbommen är tillgänglig. Denna öppna del kallas 10 15 20 25 30 17 hanteringsytan. I exemplet täcker ramen den undre ytan av borrningsbalkbommen, d.v.s. den yta, som när den är vriden som den är satt i borrningsriktningen kan hamna mot golvet av borriggen. Dessutom sträcker sig ramen till sidan av borrningsbalkbommen, som är motsatt den sida av borrningsbalkbommen, från riktningen i vilken borröret är avsedd att hanteras.Figure 4 shows a bore beam boom 400 having a first end 402 and a second end 412. When drilling, the other end is against drilling direction. The drill beam boom has a frame 408 to support the drilling beam boom and to protect its structures. The frame according to the example has two parallelogram-shaped plates, which are in the direction of the structures of the drilling beam boom. The plates are assembled at their long sides. The frame can also have a part, whereby it is bent, or it can built, for example, from separate beams and slabs, which are welded to one uniform structure. The important thing is that the frame leaves a part of drilling beam boom open, so that the stretching of the drill pipe and drill pipe segments in the drilling beam boom are available. This open part is called 10 15 20 25 30 17 handling surface. In the example, the frame covers the lower surface the bore beam boom, i.e. the surface, which when twisted as it is set the drilling direction may end up against the floor of the drilling rig. Also stretches the frame to the side of the bore beam boom, which is opposite that side of the drilling beam boom, from the direction in which the drill pipe is intended to be handled.

Ramen kan dessutom ha stödkomponenter och stöddelar, men de är placerade så att de inte hindrar hanteringen av borröret i borrningsbalkbommen.The frame may also have support components and support members, but they are placed so that they do not obstruct the handling of the drill pipe in the drilling beam boom.

Ramen 408 har dessutom ändstrukturer, som finns i ändarna av borrningsbalkbommen 400. Ändstrukturer har former för borröret. Ändstrukturen i den första änden 402 av borrningsbalkbommen har en första ändform 401 och ändstrukturen i den andra änden 412 har en andra ändform 413. Formerna är med fördel sådan att borröret inte under borrningsprocessen träffar ramen och att service lätt kan utföras.The frame 408 also has end structures located at the ends of drilling beam boom 400. End structures have shapes for the drill pipe. The end structure at the first end 402 of the bore beam boom has a first end mold 401 and the end structure at the second end 412 has a second end mold 413. The shapes are advantageously such that the drill pipe is not below the drilling process hits the frame and that service can be easily performed.

Inuti ramen 408 finns det en rotationsenhet 410, fångstbackar, som i detta exempel är inuti rotationsenheten och inte är synlig i figuren, en gejd 414 för förflyttning av rotationsenheten, en undre backsats (ej visad i figuren), gejdspår 406 för styrning av rörelser i gejden och för att hålla gejden i sitt läge, och drivorgan: ett första drivorgan 404 och ett andra drivorgan 407.Inside the frame 408 there is a rotating unit 410, catch jaws, as in this example is inside the rotation unit and is not visible in the figure, a guide 414 for moving the rotary unit, a lower reverse set (not shown in the figure), guide groove 406 for controlling movements in the guide and for holding the guide in place position, and drive means: a first drive means 404 and a second drive means 407.

Rotationsenheten 401 använder fängstbackarna för att gripa borröret och hålla borröret på plats i förhållande till rotationsenhet eller rotera borröret.The rotation unit 401 uses the catch jaws to grip the drill pipe and holding the drill pipe in place relative to the rotating unit or rotating the drill pipe.

Kraften för detta erhålls från en rotationsmotor 409, som är en del av rotationsenheten. Rotationsmotorn drivs till exempel hydrauliskt, men andra tillämpningar är även möjliga. Drivkraften för rotationsmotorn erhålls från borriggen och dess kraftkälla. Rotationsenheten har ett hål 411, via vilken borröret går genom rotationsenheten. Rotationsenheten ärfäst på gejden 414. Gejderna förflyttas i riktningen för den längsgående axeln av borrningsbalkbommen 400 längs glidspår 406 på den inre ytan av ramen 408.The power for this is obtained from a rotary motor 409, which is a part of the rotary unit. The rotary motor is driven hydraulically, for example, but others applications are also possible. The driving force for the rotary motor is obtained from the drilling rig and its power source. The rotation unit has a hole 411, through which the drill pipe passes through the rotation unit. The rotation unit is attached to the guide 414. The guides are moved in the direction of the longitudinal axis of the bore beam boom 400 along sliding grooves 406 on the inner surface of the frame 408.

Figuren visar tre glidspår, men deras antal kan också vara något annat.The figure shows three sliding tracks, but their number can also be something else.

Gejden har med fördel glidkuddar för att minska friktionen mellan gejd och 10 15 20 25 30 18 glidspåren. Gejden är byggd för att vara så robust att dess form eller läge inte väsentligen ändras till exempel vid lyftning av borröret. Gejden har en lägre position, varvid den är i den andra änden 412 av borrningsbalkbommen, och en övre position, varvid den är i den första änden 402 av borrningsbalkbommen. Det bör noteras att gejden i sitt nedre läge i vissa fall kan vara högre än i sitt övre läge, exempelvis vid borrning snett uppåt i en gruva. Gejden förflyttas genom att rikta en kraft på den med drivorganet, som är fäst vid änden av gejden, vilket är mot den första änden av borrningsbalkbommen.The guide has advantageous sliding cushions to reduce the friction between the guide and 10 15 20 25 30 18 the sliding track. The guide is built to be so robust that its shape or position does not substantially changes, for example, when lifting the drill pipe. The guide has a lower one position, being at the other end 412 of the bore beam boom, and an upper position, being at the first end 402 of the drilling beam boom. It should be noted that the guide is in its lower position in some cases may be higher than in its upper position, for example when drilling obliquely upwards in a mine. The guide is moved by applying a force to it with the drive means, which is attached to the end of the guide, which is towards the first end of the drilling beam boom.

Det första drivorganet 404 och det andra drivorganet 407 är hydraulcylindrar, som är avlånga rörliknande strukturer och med beståndsdelar som går i varandra. Drivorganen är i riktningen för borrningsbalkbommen. Det första drivorganet har en första cylinderdel 416 och en andra cylinderdel 403 hos det första drivorganet. Det andra drivorganet har en första cylinderdel 417 och en andra cylinderdel 405 hos det andra drivorganet. I detta exempel är den första cylinderdelen hos drivorganet en axel, i vars ände en kolv finns, och den andra cylinderdelen är en cylinder. De första cylinderdelarna hos drivorganet går inuti de andra cylinderdelarna. Ändarna hos de första cylinderdelarna som ligger närmare den andra änden 412 av borrningsbalkbommen är fästa vid gejden 414. I slutet av de andra cylinderdelarna, in i vilka de första cylinderdelarna går, eller nära änden ifråga, finns det en fästanordning 415, med vilken den andra cylinderdelen kan fästas till den första änden 402 i ramen 408 hos borrningsbalkbommen. Denna fästanordning kan öppnas och stängas. Det finns också hydrauliska cylindrar, som har en axel fäst vid sina båda ändar, längs vilken en cylinder rör sig fram och tillbaka.The first drive means 404 and the second drive means 407 are hydraulic cylinders, which are elongated pipe-like structures and with components that go together. The drive means are in the direction of the drilling beam boom. The first drive means has a first cylinder part 416 and a second cylinder portion 403 of the first drive means. The other the drive means has a first cylinder part 417 and a second cylinder part 405 of the second drive means. In this example, the first cylinder part of the drive means a shaft, at the end of which a piston is located, and the other cylinder part is a cylinder. The first cylinder parts of the drive means go inside the others the cylinder parts. The ends of the first cylinder parts that are closer the other end 412 of the bore beam boom is attached to the guide 414. I the end of the second cylinder parts into which the first cylinder parts go, or near the end in question, there is a fastening device 415, with which the other the cylinder part can be attached to the first end 402 in the frame 408 of the drilling beam boom. This fastener can be opened and closed. The there are also hydraulic cylinders, which have a shaft attached to both ends, along which a cylinder moves back and forth.

I punkt a i Figur4 befinner sig gejden 414 i sitt nedre läge, d.v.s. den är i den andra änden 412 av borrningsbalkbommen. Fästarrangemanget 415 lösgörs från ramen 408. De första cylinderdelarna är inuti de andra cylinderdelarna. Sålunda är slaget hos den hydrauliska cylindern som används som drivorgan vid dess minimum, och de andra cylinderdelarna är 10 15 20 25 19 väsentligen inuti ramen hos borrningsbalkbommen. Detta gör att borriggen enklare kan föras i transporttillstånd, när konstruktionen av borrningsbalkbommen förkortas.At point a in Figure 4, the guide 414 is in its lower position, i.e. it is at the other end 412 of the drill beam boom. Fastening arrangement 415 detached from the frame 408. The first cylinder parts are inside the others the cylinder parts. Thus, the stroke of the hydraulic cylinder is as is used as a drive means at its minimum, and the other cylinder parts are 10 15 20 25 19 substantially inside the frame of the drill beam boom. This allows the drilling rig easier to carry in transport condition, when the construction of the bore beam boom is shortened.

I punkt b i Figur 4 befinner sig gejden 414 i sitt nedre läge och fästarrangemanget 415 är fäst vid ramen 408 i den första änden 402 av borrningsbalkbommen. Nu är de första cylinderdelarna utanför de andra cylinderdelarna. Sålunda slaget är hos den hydrauliska cylindern som används som drivorgan vid sitt maximum.At point b in Figure 4, the guide 414 is in its lower position and the mounting arrangement 415 is attached to the frame 408 at the first end 402 of the drilling beam boom. Now the first cylinder parts are outside the others the cylinder parts. Thus the stroke is of the hydraulic cylinder which used as a driving means at its maximum.

I punkt c i Figur 4 befinner sig gejden 414 i sitt övre läge och fästarrangemanget 415 är fäst vid ramen 408 i den första änden 402 av borrningsbalkbommen. Nu är de första cylinderdelarna inuti de andra cylinderdelarna. Sålunda är slaget hos den hydrauliska cylindern som används som drivorgan på dess minimum.At point c in Figure 4, the guide 414 is in its upper position and the mounting arrangement 415 is attached to the frame 408 at the first end 402 of the drilling beam boom. Now the first cylinder parts are inside the others the cylinder parts. Thus, the stroke of the hydraulic cylinder is as used as a driving force at its minimum.

När gejden förflyttas mellan den övre och nedre positionen med drivorgan kan krafteri riktning av borrningsbalkbommen riktas mot borröret.When the guide is moved between the upper and lower position with drive means, forces can be directed towards the drill pipe in the direction of the drilling beam boom.

Borröret kan skjutas ned eller det kan lyftas. Slaglängden på borrningsbalkbommen är avståndet som borröret kan flyttas utan att lossa greppet om fångstbackarna på borröret. Alltså, om fångstbackarna har ett grepp om borröret och gejden förflyttas från det nedre läget till det övre läget, är Slaglängden flyttningsavståndet av gejden mellan nämnda positioner. l Figur 4 kan slaglängden sägas vara från slutet av gejden 414, som i punkt b är mot den första änden av borrningsbalkbommen till föreliggande punkt, där nämnda ände av gejden är i dess övre läge enligt punkt c. Detta är i fallet enligt exemplet nära ytan av fästarrangemanget 415.The drill pipe can be pushed down or it can be lifted. Stroke length of the drill beam boom is the distance that the drill pipe can be moved without loosening the grip on the catch jaws on the drill pipe. That is, if the catchers have one grip on the drill pipe and the guide is moved from the lower position to the upper position, is the stroke the moving distance of the guide between said positions. l Figure 4, the stroke can be said to be from the end of the guide 414, as in point b is towards the first end of the drill beam boom to the present point, where said end of the guide is in its upper position according to point c. This is the case according to the example near the surface of the fastening arrangement 415.

Figur 5 visar ett exempel på en borrningsbalkbom 500 i enlighet med uppfinningen visad uppifrån. Denna riktning innebär att borrningsbalkbommen betraktas från riktningen på den motsatta sidan av den nedre ytan av borrningsbalkbommen. Borrningsbalkbommen har en första ände 512 och en andra ände 509 och en hanteringsyta 515. 10 15 20 25 30 20 Borrningsbalkbommen 500 har en ram 506, vilken ram har en bottendel 516, som täcker den nedre ytan av borrningsbalkbommen. Ramen skall även täcka sidoytan hos borrningsbalkbommen, som är på den motsatta sidan av den riktning från vilken borrningsbalkbommen och borröret är avsedda att hanteras. I exemplet är ram bildad av två plattor och änddelar, som är i ändarna av borrningsbalkbommen. Ramen kan även ha någon annan form, exempelvis kan dess tvärsektion ha formen av en halvbäge.Figure 5 shows an example of a drilling beam boom 500 in accordance with the invention shown from above. This direction means that the drilling beam boom viewed from the direction of the opposite side of the lower surface of the drilling beam boom. The drill beam boom has a first end 512 and a other end 509 and a handling surface 515. 10 15 20 25 30 20 The bore beam boom 500 has a frame 506, which frame has one bottom portion 516, which covers the lower surface of the bore beam boom. Ramen shall also cover the side surface of the drill beam boom, which is on the opposite the side of the direction from which the drill beam boom and drill pipe are intended to be handled. In the example, the frame is formed by two plates and end parts, which is at the ends of the drill beam boom. The frame can also have any other shape, for example, its cross-section may have the shape of a half-cup.

Ramen lämnar hanteringsytan 515 öppet så att borrör och borrörsegment kan hanteras på borrningsbalkbommen, som att till exempel lägga på plats och tas bort. Borrningsbalkbommen har en rotationsenhet 508, som har en rotationsmotor 507. Rotationsenheten är i gejden 514. På den inre ytan av ramen finns det en eller ﬂera glidspår för styrning av rörelserna hos gejden och för att minska friktionen. Borrningsbalkbommen har drivorgan för att ﬂytta gejden och samtidigt hålls borröret pä plats av rotationsenheten. I exemplet är drivorgan en första hydraulisk cylinder 502 och en andra hydraulisk cylinder 511. Den första hydrauliska cylindern har en första cylinderdel 504 och en andra cylinderdel 501. Den andra hydraulcylindern har en första cylinderdel 513 och en andra cylinder del 510. Hydrauliska tryck som arbetar inuti hydraulcylindrarna på den sida av axeln drar de första cylinderdelarna inuti de andra cylinderdelarna eller de hydrauliska trycken som arbetar på den sida av kolven pressar ut dem därur. Den kraft som riktas av drivorganet upp på gejden är i riktningen för den längsgående axeln av borrningsbalkbommen.The frame leaves the handling surface 515 open so that drill pipes and drill pipe segments can handled on the drilling beam boom, such as laying in place and removed. The bore beam boom has a rotation unit 508, which has one rotary motor 507. The rotary unit is in the guide 514. On the inner surface of the frame there is one or ﬂ your sliding grooves for controlling the movements of the guide and to reduce friction. The drilling beam boom has drive means for ﬂ surface the guide and at the same time the drill pipe is held in place by the rotation unit. In the example is drive means a first hydraulic cylinder 502 and a second hydraulic cylinder 511. The first hydraulic cylinder has a first cylinder part 504 and a second cylinder part 501. The second hydraulic cylinder has a first cylinder part 513 and a second cylinder part 510. Hydraulic pressures working inside the hydraulic cylinders on that side of the shaft pull the first cylinder parts inside them the other cylinder parts or the hydraulic pressures acting on that side of the piston pushes them out of it. The force directed by the drive means upwards the guide is in the direction of the longitudinal axis of the drilling beam boom.

De andra cylinderdelarna ärfästa med fästorgan 503 vid deras ändar till den första änden av borrningsbalkbommen för att vara orörlig i förhållande till ramen. De andra cylinderdelarna är sålunda väsentligen utanför strukturerna för borrningsbalkbommen. Gejden är i sitt nedre läge, varvid de första cylinderdelarna är utanför de andra cylinderdelarna. Eftersom de andra cylinderdelarna stannar på sin plats under användning av borrningsbalkbommen, kan de användas som förlängningsbalkbommar eller som delar av dem, varigenom en separat förlängningsbalkbom inte behövs i borriggen. 10 15 20 25 21 Figur 6 visar borrningsbalkbommen 500 enligt Figur 5 granskad från sidan. Den undre ytan av borrningsbalkbommen är till höger i figuren. Den nedre delen 516 av ramen 506 täcker den undre ytan. Punkterna a, b, c och d är markerade i figuren, vilka illustrerar placeringen av de motsvarande delarna i Figur 7. Punkterna a och d är riktningar, från vilka borrningsbalkbommen betraktas, och punkterna b och c är tvärsnittspunkter.The other cylinder parts are attached by fasteners 503 at their ends thereto the first end of the drill beam boom to be immobile relative to ramen. The other cylinder parts are thus substantially outside the structures for the drilling beam boom. The guide is in its lower position, with the first the cylinder parts are outside the other cylinder parts. Because the others the cylinder parts remain in place during use of drilling beam beams, they can be used as extension beam beams or as parts of them, whereby a separate extension beam boom is not needed in drilling rig. 10 15 20 25 21 Figure 6 shows the drilling beam boom 500 according to Figure 5 examined from side. The lower surface of the drilling beam boom is on the right in the figure. The the lower part 516 of the frame 506 covers the lower surface. Points a, b, c and d are marked in the figure, which illustrate the location of the corresponding ones the parts in Figure 7. Points a and d are directions, from which the drilling beam boom is considered, and points b and c are cross-sectional points.

Figur 7 visar borrningsbalkbommen enligt Figur 5 betraktad från dess ändar och som ett tvärsnitt i två punkter.Figure 7 shows the drilling beam boom according to Figure 5 viewed from there ends and as a cross section in two points.

I Figur 7a betraktas den andra änden av borrningsbalkbommen 500 från riktningen a enligt figur 6. Den andra änden av borrningsbalkbommen är skyddad av den ändstruktur hos ramen 506, som har en form 701 för borröret och för serviceåtgärder. Borrningsbalkbommen har en hanteringsyta 515.In Figure 7a, the other end of the bore beam boom 500 is viewed from the direction a according to figure 6. The other end of the drilling beam boom is protected by the end structure of the frame 506, which has a mold 701 for the drill pipe and for service measures. The drill beam boom has a handling area of 515.

Borrningsbalkbom har en rotationsenhet 508, som får sin drivkraft från en rotationsmotor 507. Ett hål 702 för borröret går genom rotationsenheten. I mitten av hålet finns en rörledning, som är rak, i riktning mot vilken borröret löper i borrningsbalkbommen. Rörledningen är dessutom väsentligt på mittlinjen av borröret.Bore beam boom has a rotating unit 508, which gets its driving force from a rotary motor 507. A hole 702 for the drill pipe passes through the rotary unit. IN in the middle of the hole there is a pipeline, which is straight, in the direction of which the drill pipe runs in the drilling beam boom. The pipeline is also significantly on the center line of the drill pipe.

Figur 7b visar ett tvärsnitt av borrningsbalkbommen 500 i punkt b i Figur 6 betraktad från riktning a. Ramen 506 har en nedre del 516 och en sidodel 704. Bottendelen täcker den undre ytan av borrningsbalkbommen och sidodelen täcker sidoytan av borrningsbalkbommen, som är på den motsatta sidan av den sida av borrningsbalkbom, i riktning från vilken borröret är avsett att hanteras i borrningsbalkbommen. Ramen lämnar alltså hanteringsytan 515 öppen. Den inre ytan hos ramen har glidbanorna 703 i riktningen för borrningsbalkbommen. I exemplet finns det tre glidspår och de är i kanterna på ramen och i förbindelsepunkten mellan bottendelen och sidodelen. Gejden 514 glider längs glidspår.Figure 7b shows a cross section of the bore beam boom 500 in point b i Figure 6 viewed from direction a. The frame 506 has a lower part 516 and a side part 704. The bottom part covers the lower surface of the drilling beam boom and the side part covers the side surface of the drilling beam boom, which is on the opposite side of the side of the drilling beam boom, in the direction from which the drill pipe is intended to be handled in the drilling beam boom. The frame thus leaves the handling surface 515 open. The inner surface of the frame has the slides 703 in the direction of the drilling beam boom. In the example, there are three sliding grooves and they are at the edges on the frame and in the connection point between the bottom part and the side part. The guide 514 slides along sliding tracks.

Figur 7c visar en tvärsektion av borrningsbalkbommen500 i punkt c i Figur 6, granskas riktning d. Figuren visar slutet på gejden 514 mot den första 10 15 20 25 30 22 änden av borrningsbalkbommen. Härtill är den första hydrauliska cylindern 502 fäst och den andra hydrauliska cylindern 511 och de första delarna av dessa: den första delen 504 av den första hydrauliska cylindern och den första delen 513 av den andra hydrauliska cylindern. Cylindrarna är fästa, så att en rak linje mellan dess mittpunkter löper väsentligen genom rörledningen eller nära denna. Således bildar rörledningen och centrumlinje hos hydraulcylindrarna, d.v.s. raka linjer i riktning mot cylindrarna och dragna genom deras mittpunkter, ett plan i borrningsbalkbommen. När båda cylindrarna riktar en lika stor kraft på gejden och samtidigt borröret, och de är placerade symmetriskt i förhållande till rörledningen, är momenten som de orsakar på borrningsbalkbommen av lika storlek men i motsatta riktningar, varigenom de upphäver varandra. Det bör noteras att moment av detta slag även kan åstadkommas med drivorgan, krafterna från vilka är av olika storlek men vars avstånd från rörledningen samtidigt är annorlunda. Dessa krafter och avstånd kan väljas så att de moment som orsakas av drivorgan på olika sidor om rörledningen åter tar ut varandra eller åtminstone kompenserar varandra. Ett utförande kan också göras, om det finns fler än två drivorgan.Figure 7c shows a cross section of the drilling beam boom500 in point c i Figure 6, the direction d is examined. The figure shows the end of the guide 514 towards the first 10 15 20 25 30 22 the end of the drill beam boom. In addition, the first hydraulic cylinder 502 attached and the second hydraulic cylinder 511 and the first parts of these: the first part 504 of the first hydraulic cylinder and the first part 513 of the second hydraulic cylinder. The cylinders are attached, so that a straight line between its midpoints runs substantially through the pipeline or close to it. Thus, the pipeline and centerline of the hydraulic cylinders, i.e. straight lines in the direction of the cylinders and drawn through their midpoints, a plane in the drill beam boom. When both the cylinders direct an equal force on the guide and at the same time the drill pipe, and they are placed symmetrically in relation to the pipeline, the moments are as they are causes on the drilling beam boom of equal size but in opposite directions, whereby they cancel each other out. It should be noted that moments of this kind can also be provided with drive means, the forces from which are of different magnitudes but whose distance from the pipeline is at the same time different. These forces and distance can be selected so that the moments caused by drive means on different sides if the pipeline reconnects or at least compensates each other. An embodiment can also be made, if there are more than two drive means.

Således kan drivorgan fördelas jämnt på olika sidor av rörledningen eller kan det finnas olika antal drivorgan på olika sidor av rörledningen. Det kan till exempel finnas två drivorgan på ena sidan och ett på den andra sidan. Även i dessa fall är krafter och positionerna för drivorgan dimensionerade så att momenten tar ut varandra. Nivån fastställs av cylindercentrumlinjerna och rörledningen lutar väsentligen mot den riktning från vilken borrningsbalkbommen och borröret är tänkta att hanteras. Den första hydrauliska cylindern 502 är sålunda högre än den andra hydrauliska cylindern 511 iförhållande till bottendelen 516, det vill säga den första hydrauliska cylindern är längre bort från bottendelen än den andra hydrauliska cylindern.Thus, drive means can be evenly distributed on different sides of the pipeline or can there are different numbers of drive means on different sides of the pipeline. It can for example, there are two drive means on one side and one on the other side. Also in In these cases, the forces and positions of the drive means are dimensioned so that the moments cancel each other out. The level is determined by the cylinder center lines and the pipeline is inclined substantially in the direction from which the drill beam boom and drill pipe are intended to be handled. The first the hydraulic cylinder 502 is thus higher than the other hydraulic the cylinder 511 relative to the bottom part 516, i.e. the first the hydraulic cylinder is further away from the bottom part than the other hydraulic cylinder.

I figur 7d den första änden av borrningsbalkbommen500 examineras från riktningen D i enlighet med figur 6. Den första änden av borrningsbalkbommen är skyddad av den ändstruktur hos ramen 506, som har en form 705 för borröret. Den andra delen 501 av den första 10 15 20 25 30 23 hydraulcylindern 502 och den andra delen 510 av den andra hydrauliska cylindern 511 ärfästa med fästdelar503 till ramen.In Figure 7d the first end of the drilling beam boom500 is examined from the direction D in accordance with Figure 6. The first end of the bore beam boom is protected by the end structure of the frame 506, which has a mold 705 for the drill pipe. The second part 501 of the first 10 15 20 25 30 23 the hydraulic cylinder 502 and the second part 510 of the second hydraulic the cylinder 511 is fastened with fastening parts 503 to the frame.

Figur 8 visar ett exempel på en borrningsbalkbom enligt uppfinningen betraktad i riktning från dess första ände. Den nedre ytan 808 hos borrningsbalkbommen är nedåt i figuren. Borrningsbalkbom har en borrörskanal 807, som löper genom borrningsbalkbommen, och borröret löper längs denna kanal. I mitten av kanalen är rörledningen 801.Figure 8 shows an example of a drilling beam boom according to the invention viewed in the direction from its first end. The lower surface 808 of the drilling beam boom is downwards in the figure. Drilling beam boom has one drill pipe channel 807, which runs through the drilling beam boom, and the drill pipe runs along this channel. In the middle of the canal is the pipeline 801.

Borrningsbalkbommen har ett första drivorgan 805 och ett andra drivorgan 802. Drivorganen är i riktningen av rörledningen och en drivorgansraksträcka löper genom mittpunkterna på drivorganet. Det första drivorganet sätter en första drivorgansraksträcka 806 och det andra drivorganet sätter en andra drivorgansraksträcka 803. Riktningarna hos nämnda raka linjer och rörledningen är vinkelräta mot figurens plan. I enlighet med uppfinningen i exemplet visat i figuren är rörledningen och drivorgansrakträckornas i borrningsbalkbommen på samma plan 804. Varje drivorgan orsakar, när riktande av en kraft på gejden hos borrningsbalkbommen, ett moment M på borrningsbalkbommen. Riktningen och storleken hos detta moment beror på storleken av den kraft som orsakas av drivorganet och på avståndet mellan drivorgansraksträcka och rörledningen. I exemplet är drivorgan placerade symmetriskt och de moment som orsakas av dem är lika stora men i motsatta riktningar. Således riktas momenten mot borrningsbalkbommen och de som orsakas av drivorganet motverkas. Denna makulering av momentkrafter på drivorganen kan göras också med en annan konfiguration än vad som beskrivits i detta exempel. Det väsentliga är att nivån 804 som bestäms av drivorgansraksträckan och rörledningen delas upp av rörledningen och de moment som orsakas av drivorgan på olika sidor av rörledningen är av lika storlek och i motsatt riktning, det vill säga deras inneboende värden är av samma storlek eller nära varandra.The bore beam boom has a first drive member 805 and a second drive member 802. The drive means are in the direction of the pipeline and a drive means straight runs through the midpoints of the drive means. The first drive means sets one first drive straight 806 and the second drive sets a second drive straight 803. The directions of said straight lines and the pipeline is perpendicular to the plane of the figure. In accordance with the invention in the example shown in the figure is the pipeline and the propulsion drive racks in drilling beam boom on the same plane 804. Each drive means, when directing a force on the guide of the drill beam boom, a moment M on the drilling beam boom. The direction and size of this step depends on the magnitude of the force caused by the drive means and the distance between drive straight and pipeline. In the example, drive means are located symmetrically and the moments caused by them are equal but in opposite directions. Thus, the moments are directed towards the drilling beam boom and those that caused by the drive means is counteracted. This shredding of torque forces on the drive means can also be made with a different configuration than what described in this example. The essential thing is that the level 804 which is determined by the drive line distance and the pipeline are divided by the pipeline and the torques caused by drive means on different sides of the pipeline are of equal size and in the opposite direction, that is, their intrinsic values are off same size or close together.

Figur 9 visar borrningsbalkbommen enligt figur 8 betraktad från riktningen av planet e märkt i Figur 8. Krafter som verkar på borrningsbalkbommen är markerade som exempel ifiguren. Figuren visar den 10 15 20 24 kraft F1 orsakad av det första drivorganet 805 och den kraft F2 som orsakas av det andra drivorganet 802. Dessutom har borröret självt orsakat en kraft F3, som är motsatt de krafter som orsakas av drivorganet. Moments M1 och M2 som orsakas av strömorganen är också markerade som exempel i figuren. Det första drivorganet orsakar momentet M1 och det andra drivorganet momentet M2. På grund av att drivorgan är monterade pä olika sidor av rörledningen, M1 och M2 är i motsatta riktningar. Sålunda tar momenten ut varandra eller åtminstone kompensera varandras effekter. Om endast en av drivorgan påverkade borrningsbalkbommen skulle moment som orsakas därigenom förorsaka böjning och viss töjning i ramen 808 och andra strukturer frän borrningsbalkbommen. Med arrangemanget enligt uppfinningen kan den effekt som orsakas av att momenten motverkas.Figure 9 shows the drilling beam boom according to figure 8 viewed from the direction of the plane e marked in Figure 8. Forces acting on the drilling beam bar is marked as an example in the figure. The figure shows it 10 15 20 24 force F1 caused by the first drive means 805 and the force F2 caused of the second drive means 802. In addition, the drill pipe itself has caused a force F3, which is opposite to the forces caused by the drive means. Moments M1 and M2 caused by the current means are also marked as examples in the figure. The first drive means causes the torque M1 and the second drive means torque M2. Due to the fact that drive means are mounted on different sides of the pipeline, M1 and M2 are in opposite directions. Thus takes moments out each other or at least compensate for each other's effects. If only one drilling beam boom affected by drive means would torque as thereby causing bending and some elongation in the frame 808 and others structures from the drilling beam boom. With the arrangement according to According to the invention, the effect caused by the moments being counteracted.

Uppfinningen kan användas särskilt i provtagningsborrning, eftersom det är ganska ambulatorisk och anordningarna måste vara liten och lätt till exempel ijämförelse med oljeborrning, varigenom den är användbar för att hantera borröret åtminstone delvis manuellt. Att få bättre insyn i borrningsbalkbommen gör naturligtvis också maskinhantering av borröret lättare.The invention can be used in particular in sampling drilling, since it is quite ambulatory and the devices must be small and light example compared to oil drilling, whereby it is useful for handle the drill pipe at least partially manually. To gain better insight into the drilling beam boom of course also makes machine handling of the drill pipe lighter.

Vissa fördelaktiga utföringsformer enligt uppfinningen har beskrivits ovan. Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna lösningarna, utan den uppfinningsenliga idén kan tillämpas på många olika sätt inom ramen för patentkraven.Certain advantageous embodiments of the invention have been described above. The invention is not limited to the solutions described above, but the inventive idea can be applied in many different ways within the framework of patent claims.

Claims

10 15 20 25 30 25 PATENT REQUIREMENTS

Drilling beam boom (303, 400, 500) of a drilling rig (300), which drilling beam boom has a first end (302, 402, 512) and a second end (310, 412, 509) and the second end is in use in the direction against the drilling direction (316), a guide (414, 514) movable along the drilling beam boom, which guide has a rotating unit (304, 410, 508) and catch jaws (305) and at least two drive means, a first drive means (404, 502, 805) and a second drive means (407, 511, 802) for moving the guide, and the drive means are attached to the guide either directly or by means of a connecting piece or a transfer mechanism, characterized in that the drive means are positioned so that a pipeline (801) determined by the drill pipe and straight lines (803, 806) defined by drive means are substantially in the same plane (804) and the pipeline is located substantially between the straight lines determined by the drive means, said plane separating in a first part and a second part, and the actual values for a torque M1 caused by drive means in the first part and a moment M2 caused by drive means in the second part are substantially of the same size, and said plane is inclined so that said pipeline is the rotating shaft of the bore beam boom.

The drilling beam boom (303, 400, 500) according to claim 1, characterized in that the first part of the plane (804) is defined by the pipeline (801), and the drive means (404, 407, 502, 511, 802, 805) have a first drive means (404, 502, 805) and the second part has a second drive means (407, 511, 802), and when the bore beam boom is in its position of use, the second drive means is lower than the first drive means.

The bore beam boom (303, 400, 500) according to claim 1 or 2, characterized in that the drive means are hydraulic cylinders having at least a first cylinder part (416, 417, 504, 513) and a second cylinder part (403, 405, 501, 510), and the cylinder parts are arranged to go into each other and get out of each other, so that the total length of the hydraulic cylinder changes. 10 15 20 25 26

The drilling beam boom (303, 400, 500) according to claim 3, characterized in that the hydraulic cylinders are substantially in the direction of the drilling beam boom, and the second cylinder parts (403, 405, 501, 510) during the drilling process are attached to the first end ( 302, 402, 512) of the bore beam boom, so that they are in place when the length of the hydraulic cylinder changes and most of the parts of the second cylinder are outside the bore beam boom.

The bore beam boom (303, 400, 500) according to claim 4, characterized in that the second cylinder parts (403, 405, 501, 510) of the hydraulic cylinders are arranged to function as an extension beam boom for the bore beam boom or as a part thereof.

The drilling beam boom (303, 400, 500) according to any one of claims 1-5, characterized in that the drive means (404, 407, 502, 511, 802, 805) are symmetrical or almost symmetrical with respect to the pipeline (801).

The drill beam boom (303, 400, 500) according to any one of claims 1-5, characterized in that drive means (404, 407, 502, 511, 802, 805) are asymmetrical with respect to the pipeline (801) and the forces caused by the drive means are of different sizes.

Drilling beam boom (303, 400, 500) according to any one of claims 1-7, characterized in that the drilling beam boom has a frame (408, 506) for supporting the drilling beam boom, and said frame leaves at least said plane (804) or some plane parallel to it is at least partially open, so that manual handling of the drill pipe in the drilling beam boom is possible.

The bore beam boom (303, 400, 500) according to claim 8, characterized in that the cross section of the frame (408, 506) is substantially L-shaped.

10. Bore beam boom (303, 400, 500). According to claim 8, characterized in that the frame consists of at least two parts, which are fastened together, so that the angle between said parts in the cross section of the frame is over 90 °.

11. Drilling beam boom (303, 400, 500). According to any one of claims 1-10, characterized in that the guide (414, 514) is arranged so that, when it moves along the bore beam, it remains substantially in the same position.

12. Drilling beam boom (303, 400, 500). According to one of Claims 1 to 11, characterized in that the drilling beam boom is inclined by keeping the pipeline functioning as a pivot axis in the direction in which the drilling pipe or parts thereof are handled.

The drilling beam boom (303, 400, 500) according to claim 12, characterized in that in the direction of handling of the drill pipe, the drill pipe or its parts are handled at least partially manually.

The drilling beam boom (303, 400, 500) according to claim 12, characterized in that in the handling direction of the drill pipe the drill pipe or parts of it are handled at least partially mechanically.

Drilling rig (300), which is arranged to be movable between different drilling target areas, characterized in that the drilling rig has a drilling beam boom (303, 400, 500) according to any one of claims 1-13.

The drilling rig (300) according to claim 15, characterized in that the drilling rig is adapted for sampling drilling.

Method for handling a drill pipe of a drilling rig (300), characterized in that the drilling rig uses a drilling beam boom (303, 400, 500) according to any one of claims 1-13 when drilling.

Method according to Claim 17, characterized in that the drilling rig is adapted for sampling drilling. 28

Method according to one of Claims 17 or 18, characterized in that the handling of the drill pipe is carried out at least partially manually, which manual handling takes place in the direction of a slope made in relation to the pipeline of the drilling beam boom.

Method according to one of Claims 17 or 18, characterized in that the handling of the drill pipe is carried out at least in part by mechanical, which manual handling takes place in the direction of a slope made in relation to the pipeline of the drilling beam boom.