DD158714A3 - METHOD FOR PRODUCING A DOUBLE CORE TUBE STABILIZER - Google Patents

Abstract

Zur Gewinnung von Gesteinsproben in der Tiefbohrtechnik wurden Doppelkernrohre verwendet. Um ein Ausbiegen dieser Doppelkernrohre zu vermeiden, werden Stabilisatoren eingesetzt, die auf dem Aussenrohruebergang des Doppelkernrohres befestigt sind. Es ist ein einfaches und billiges Verfahren zur Herstellung zu schaffen, wobei der Stabilisator oder Teile desselben wiederverwendungsfaehig sind. Erfindungsgemaess sieht das Herstellungsverfahren vor, dass auf einen kompakten Kern durch Sinterung ein Metallgeruest aufgeschrumpft wird, wobei Rippen und Ausnehmungen des Metallgeruestes von einer negativ ausgebildeten Mutterform gebildet und in den Aussenflaechen der Rippen Formstuecke aus einem Hartmetall eingesintert werden und anschliessend der Kern zu einer duennwandigen Huelse ausgedreht wird. Der gesamte Stabilisator wird auf den vorbereiteten Aussenrohruebergang aufgebracht und darauf stirnseitig festgeschweisst.For the extraction of rock samples in the deep drilling technique double core tubes were used. In order to avoid bending out of these double core tubes, stabilizers are used, which are mounted on the outer tube transition of the double core tube. It is a simple and inexpensive method of manufacture to provide the stabilizer or parts thereof reusable. According to the invention, the production method provides that a metal skeleton is shrunk onto a compact core by sintering, whereby ribs and recesses of the metal skeleton are formed by a negatively formed mother mold and sintered shaped parts of a hard metal are sintered in the outer surfaces of the ribs and subsequently the core becomes a thin-walled sleeve is turned off. The entire stabilizer is applied to the prepared outer tube transition and firmly welded on the front side.

Description

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Verfahren zur Herstellung eines DoppelkernrohrstabilisatorsProcess for producing a double core tube stabilizer

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Doppslkernrohrstabilisators.The invention relates to a method for producing a Doppslkernrohrstabilisators.

Zur Gewinnung von Gesteinsproben in der Tiefborhrtechnik werden Doppelkernrohre verwendet. Um ein Ausbiegen des Doppelkernrohres zu vermeiden oder su verringern, werden Stabilisatoren eingesetzt, die auf den Außenrohrübergängen des Doppelkernrohres befestigt sind.For the extraction of rock samples in Tiefborhrtechnik double core tubes are used. To avoid bending out of the double core tube or reduce su, stabilizers are used, which are mounted on the outer tube junctions of the double core tube.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, die Außenrohrübergänge eines Doppelkernrohres mit einer Reihe einzelner Stabilisatorenrippen zu versehen. Diese Stabilisatorenrippen sind längs auf dem Außenrohrübergang aufgeschweißt. Die Herstellung der einseinen Rippän ist sehr aufwendig und ihre Befestigung auf dem'~Außenrohrübergang durch Schweißen, schließt bei Verschleiß des Außenrohrüberganges oder auch einzelner oder mehrerer Stabilisatorenrippen die Wiederverwendung der noch nicht verschlissenen Teile aus. Da aber sowohl der Außenrohrübergang als auch die Stabilisatorenrippen aus hochwertigen Materialien bestehen, ist dadurch keine ökonomische Materialverwendung gegeben. Characteristic of the Known Technical Solutions It is known to provide the outer tube junctions of a double core tube with a series of individual stabilizer ribs. These stabilizer ribs are welded longitudinally on the outer tube transition. The production of the one ribs is very expensive and their attachment to the outer tube transition by welding excludes the reuse of the parts which have not yet worn out when the outer tube transition or one or more stabilizer ribs wear out. However, since both the outer tube transition and the stabilizer ribs made of high quality materials, this is no economic material use given.

Es ist weiterhin bekannt, daß der Stabilisator aus einem hohlzylindrischen Stahlkörper besteht, der Rippen und Ausnehmungen aufweist, die aus dem Stahlkörper herausgearbeitet werden. Auf die Rippen werden Stahlblätter mit aufgesetzten Hartmetall aufgeschweißt (DB- OS 2134 378).It is also known that the stabilizer consists of a hollow cylindrical steel body having ribs and recesses, which are machined out of the steel body. On the ribs steel sheets are welded with attached carbide (DB-OS 2134 378).

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Auch stellt dieser Stabilisator ein aufwendiges und schwierig herzustellendes Bauteil dar, das bei Verschleiß ebenfalls nicht wiederverwendbar ist.Also, this stabilizer is a complex and difficult-to-manufacture component that is also not reusable when worn.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches und billiges Herstellungsverfahren für einen verschleißfesten Doppelkernrohrstabilisator zu schaffen, der den Außenrohrübergang vollständig umschließt, wobei er leicht und ohne großen Aufwand montierbar bzw. demontierbar gestaltet ist und eine weitere bzw. Wiederverwendbarkeit bei Verschleiß einzelner Funktionselemente des Doppelkernrohrstabilisators garantiert.The object of the invention is to provide a simple and inexpensive manufacturing method for a wear-resistant Doppelkernrohrstabilisator that completely surrounds the outer pipe transition, being designed easily and easily assembled or disassembled and another or reusable wear of individual functional elements of Doppelkernrohrstabilisators guaranteed.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Doppelkernrohrstabilisators au schaffen, bei dem eine ringförmige Hülse mit einem Kranz von Rippen mit verschleißfester Außenfläche umgeben und auf dem Außenrohrübergang fest angeordnet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß auf einem kompakten Stahlkern durch Sinterung ein Metallgerüst aufgeschrumpft wird, wobei die Rippen und Ausnahmungen von einer negativ ausgebildeten Mutterform gebildet und in die Außenflächen der Rippen Formstücke aus Hartmetall eingesintert werden. Anschließend wird nach dem Sinterproseß der kompakte Stahlkern zu einer dünnwandigen Hülse ausgedreht, diese auf den vorbereiteten Außenrohrübergang des Doppelkernrohres aufgeschoben und stirnseitig verschweißt.The invention has for its object to provide a method for producing a Doppelkernrohrstabilisators au, in which an annular sleeve surrounded by a ring of ribs with a wear-resistant outer surface and is fixedly disposed on the outer tube transition. This is achieved in that, according to the invention, a metal skeleton is shrunk onto a compact steel core by sintering, the ribs and exceptions being formed by a negatively formed mother mold and sintered carbide fittings in the outer surfaces of the ribs. Subsequently, after the sintering process, the compact steel core is turned out to form a thin-walled sleeve, which is pushed onto the prepared outer tube transition of the double core tube and welded to the front side.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig. 1: den Längsschnitt durch einen auf einen Außenrohrubergang angeordneten erfindungsgemäß hergestellten Doppelkernrohrstabilisator1 shows the longitudinal section through an arranged on an outer tube passage inventively produced Doppelkernrohrstabilisator

Fig. 2: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Doppelkernrohrstabilisator nach Fig. 12 shows a cross section through a Doppelkernrohrstabilisator according to the invention of FIG .. 1

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Entsprechend der Länge eines Doppelkernrohres ist eine unterschiedliche Anzahl von Außenrohrübergängen 1 im Doppelkernrohr in gleichen Abständen voneinander verschraubt. Auf jedem Außenrohrübergang 1 ist eine dünnwandige Hülse 2 angeordnet. Die dünnwandige Hülse 2 ist von einem aufgesinterten Metallgerüst 7 umgeben. Die Stärke des aufgesinterten Me tall gerüst es 7 entspricht dem jev/eiligen Ringraumspiel zwischen Doppelkernrohr und Bohrlochwand. Das Met&llgerüst 7 ist entsprechend dem Verwendungszweck des Stabilisators auf seiner Oberfläche in gleichen Abständen mit einer Anzahl Rippen 3 versehen. Zwischen den Rippen 3 sind die gleiche Anzahl von Aussparungen 4 vorgesehen. Die zwischen den Rippen 3 angeordneten Aussparungen 4 dienen dem Durchfluß der zirkulierenden Bohrspülung. In die Außenflächen 6 der Rippen 3 sind Formstücke 5 aus Hartmetall, eingesintert. Die Anzahl und Form der Rippen 3 und davon abhängig die Anzahl der Aussparungen 4 bestimmt sich nach dem jeweiligen Einsatzzweck.Corresponding to the length of a double core tube, a different number of outer tube junctions 1 in the double core tube are screwed at equal distances from each other. On each outer tube transition 1, a thin-walled sleeve 2 is arranged. The thin-walled sleeve 2 is surrounded by a sintered metal frame 7. The strength of the sintered metal frame 7 corresponds to the time required for the annular space between the double core pipe and the borehole wall. The matrix 7 is provided on its surface at equal intervals with a number of ribs 3 in accordance with the intended use of the stabilizer. Between the ribs 3, the same number of recesses 4 are provided. The arranged between the ribs 3 recesses 4 serve the flow of the circulating drilling fluid. In the outer surfaces 6 of the ribs 3 fittings 5 made of hard metal, sintered. The number and shape of the ribs 3 and depending on the number of recesses 4 determined by the particular application.

Der Doppelkernrohrstabilisator wird nach folgendein Verfahren hergestellt und auf dem Außenrohrübergang 1 eines Doppelkernrohres befestigt:The double-core tube stabilizer is manufactured according to the following procedure and fixed on the outer tube transition 1 of a double-core tube:

Auf einem kompakten Stahlkern oder einem sehr dickwandigen Rohr wird ein Metallgerüst 7 durch Sintern aufgeschrumpft. Zur Bildung der äußeren Form des Stabilisators ist das Metallgerüst 7 für den Sinterprozeß von einer negativ ausgeführten Mutterform amgeben. Rippen 3 und Aussparungen 4 sind dabei jeweils in ihrer negativen Ausbildung in der Mitterform vorgesehen. Um einen festen Sitz des Me tallgerüst es 7 auf dem Stahlkern zu erreichen, ist diesernit der Ringnut 8 versehen. Die Mutterform ist weiterhin so ausgebildet, daß in der negativen Ausbildung der Außenfläche 6 der Rippen 3 eine bestimmte Anzahl von Ausnehmungen für die Formstücke 5 aus Hartmetall vorgesehen sind. Die Formstücke 5 aus Hartmetall werden in das Metallgerüst eingesintert, so daß eine verschleißfeste Hartmetallbestüokung auf den Außenflächen 6 der Rippen 3 erzielt ist.On a compact steel core or a very thick-walled tube, a metal framework 7 is shrunk by sintering. To form the outer shape of the stabilizer, the metal framework 7 for the sintering process of a negative mother shape amgeben. Ribs 3 and recesses 4 are provided in each case in their negative training in the Mitterform. To achieve a tight fit of Me tallgerüst it 7 on the steel core, this is provided with the annular groove 8. The mother mold is further formed so that in the negative formation of the outer surface 6 of the ribs 3 a certain number of recesses are provided for the fittings 5 made of hard metal. The shaped pieces 5 of cemented carbide are sintered into the metal frame, so that a wear-resistant Hartmetallbestüokung on the outer surfaces 6 of the ribs 3 is achieved.

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Fach Abschluß des Sinterprozess es wird der kompakte Stahlkern zu einer dünnwandigen Hülse 2 ausgedreht» Die Außenform des Stabilisators ist durch den Sinterprozeß fertig ausgebildet und bedarf keiner Nacharbeit. Anschliessend wird der Doppelkernrohrstabilisator auf den vorbereiteten, d.h. außen entsprechend bearbeiteten Außenrohrübergang 1 aufgeschoben. Zur Befestigung des Stabilisators wird die dünnwandige Hülse 2 stirnseitig mit dem Außenrohrübergang Λ verschweißt. Damit ist einerseits eine feste Anordnung des Stabilisators auf dem Doppelkernrohr gewährleistet. Andererseits ist es jederzeit möglich, durch Abdrehen bzw. sonstiges Entfernen der Schweißnaht die Hülse 2 und damit den Stabilisator wieder von dem Außenrohrübergang Λ zu lösen.Fach Completion of the sintering process it is the compact steel core turned out to a thin-walled sleeve 2 »The outer shape of the stabilizer is finished by the sintering process and requires no rework. Subsequently, the Doppelkernrohrstabilisator on the prepared, that is externally processed accordingly outer tube transition 1 is pushed. To fix the stabilizer, the thin-walled sleeve 2 is welded to the outer tube transition Λ on the face side. This ensures on the one hand a fixed arrangement of the stabilizer on the double core tube. On the other hand, it is always possible by twisting or otherwise removing the weld, the sleeve 2 and thus the stabilizer again from the outer pipe transition Λ to solve.

Durch die Erfindung sind folgende Vorteile erreicht:The invention achieves the following advantages:

1. Einfaches und billiges Herstellungsverfahren1. Simple and cheap manufacturing process

2. Es ist jederzeit eine Wiederverwendung des Stabilisators gewährleistet.2. A reuse of the stabilizer is guaranteed at all times.

3. Ein besonderer Vorteil des Einsatzes der erfindungsgemaßeni Stabilisatoren ist weiterhin darin zu erblicken, daß insgesamt der Verschleiß aller Teile wesentlich herabgesetzt wird. Darüberhinaus ist eine Wiederverwendung intakter Funktionselemente gegeben.3. A particular advantage of the use of stabilizers according to the invention is further to be seen in that overall the wear of all parts is substantially reduced. Moreover, a reuse of intact functional elements is given.

4. Bedingt durch die Stabilisierung bzw, Aussteifung von Doppelkernrohren mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren verringert sich der Schwirr- und Kippeffekt auf das Bohrwerkzeug und die Biegespannungen für das Kernbohrgerät insgesamt. Dadurch ergibt sich eine positive Auswirkung auf die kraftverschraubten Gewindeverbindungen des Doppelkernrohres.4. Due to the stabilization or, stiffening of double core tubes with the stabilizers according to the invention, the Schwirr- and tilting effect on the drilling tool and the bending stresses for the core drill decreases overall. This results in a positive effect on the kraftverschraubten threaded connections of the double core tube.

5. Durch die Herabsetzung der Biegebeanspruchung des Kernbohrgerätes verringert sich auch die mechanische Belastung für das erbohrte Kernmaterial.5. Reducing the bending stress of the core drilling machine also reduces the mechanical stress on the core material being drilled.

Claims (1)

^. Z191 1 7 -^. Z191 1 7 - ErfindungsanspruohErfindungsanspruoh Λ, Verfahren zur Herstellung eines Doppelkernrohrstabilisators, der eine dünnwandige Hülse mit Ausnehmungen and Rippen aufweist und die Hippen mit einem Besatz aus Hartmetall versehen werden, gekennzeichnet dadurch, daß auf einem kompakten Stahlkern durch Sinterung ein Metallgerüst aufgeschrumpft wird, wobei die Rippen und Ausnehmungen des Metallgerüstes von einer negativ ausgebildeten Mutterform gebildet und in die Außenflächen der Rippen Formstücke aus einem Hartmetall eingesintert werden, und daß anschließend der kompakte Stahlkern zu einer dünnv/andigen Hülse ausgedreht, diese auf einem Außenrohrübergang des Stabilisators aufgeschoben und stirnseitig verschweißt wird. Λ, A method for producing a Doppelkernrohrstabilisators having a thin-walled sleeve with recesses and ribs and the hooks are provided with a trim of hard metal, characterized in that on a compact steel core by sintering a metal skeleton is shrunk, wherein the ribs and recesses of the metal frame formed by a negative-trained mother mold and sintered into the outer surfaces of the ribs shaped pieces of a hard metal, and that subsequently turned out of the compact steel core to a dünnv / andigen sleeve, this is pushed onto an outer tube transition of the stabilizer and welded frontally. Hierzu iSeite ZeichnungFor this iSeite drawing