DE1812304B2 - Vorrichtung zur vertikalen lagerung und handhabung von aus mehreren laengen zusammengesetzten rohrgestaengeabschnitten - Google Patents
Vorrichtung zur vertikalen lagerung und handhabung von aus mehreren laengen zusammengesetzten rohrgestaengeabschnittenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von aus mehreren
Längen zusammengesetzten Rohrgestängeabschnitten, die in einem auf einem Schwimmkörper
angebrachten Bohrturm angeordnet ist und wenigstens ein die Gestängeabschnitte in im wesentlichen vertikaler
Stellung aufnehmendes Gestell aufweist, an dem mehrere sich horizontal freitragend erstreckende so
Haltestäbe befestigt sind, die einen zur Aufnahme der Gestängedurchmesser geeigneten Abstand voneinander
besiitzen und jeweils entlang ihrer Länge mit mehreren Verriegelungsvorrichtungen versehen sind,
die zur Bildung von Aufnahmeabteilen für die Gestängeabschnitte zwischen sich wenigstens einen
dem Gestängedurchmesser entsprechenden Abstand freilassen und zwischen einer horizontalen, die Gestängeabschnitte
in den Aufnahmeabteilen verriegelnden und einer vertikalen, die Gestängeabschnitte freigebenden
Stellung unabhängig voneinander verschwenkbar sind.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 94 506 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung
müssen jedoch die zur Verriegelung der abgestellten 6S
Gestänge abschnitte dienenden Vorrichtungen einzeln von Hand betätigt werden, um die Gestängeabschnitte
zu arretieren bzw. freizugeben. Das Arbeiten mit dieser Vorrichtung ist daher entsprechend umständlich und
darüber hinaus gefährlich.da eine sichere Verriegelung der Gestängeabschnitte nicht gegeben ist.
In der US-PS 21 48 058 ist eine ähnliche Vorrichtung wie die zuvor erwähnte beschrieben. Der einzige
relevante Unterschied gegenüber dieser bekannten Vorrichtung besteht in der besonderen Ausbildung der
Verriegelungsvorrichtungen, die die Gestängeabschnitte bügelartig umgreifen und ein rückwärts gebogenes
freies Ende aufweisen, das in der Verriegelungsstellung jeweils an einem benachbarten Verriegelungsbügel
angreift. Auch diese Verriegelungsbügel müssen von Hand aus ihrer Verriegelungsstellung bewegt werden,
und zwar mittels einer Stange, die der Bedienungsmann mit dem Verriegelungsbügel zum Eingriff bringen muß,
was ebenso umständlich, zeitraubend und gefährlich ist wie bei der vorstehend beschriebenen bekannten
Vorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung
von Bohrgestängeabschnitten zu schaffen, die ein automatisches oder halbautomatisches Arbeiten gestattet
und auch bei schwankendem Untergrund eine absolut sichere Lagerung der Bohrgestängeabschnitte
garantiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß
die Haltestäbe als hohlkastenförmige Profile ausgebildet sind, in denen hydraulische, doppelt wirkende
Stellzylinder und deren Zuleitungen angeordnet sind, wobei jeweils an einer Verriegelungsvorrichtung ein
Stellzylinder angelenkt ist, mittels dem die Verriegelungsvorrichtung verschwenkbar und in der horizontalen
und vertikalen Stellung festgehalten ist und dem ein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil
zugeordnet ist.
Erfindungsgemäß wird eine wesentliche Verbesserung der Teilvorgänge beim Befestigen und Lösen der
Bohrgestängeabschnitte im Bohrturm erreicht, wobei die hierfür benötigten Betätigungselemente durch die
Unterbringung in den hohlkastenförmig ausgebildeten Haltestäben in nahezu optimaler Weise vor Beschädigung
geschützt sind.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens sind die Steuerventile für die Stellzylinder je sines Haltestabes
in einer gemeinsamen Steuervorrichtung zusammengefaßt, die über eine zentrale Schaltkonsole der Vorrichtung
betätigbar ist. Hierdurch kommen weitere Arbeitsvorgänge in Fortfall, da nunmehr die gesamte
Vorrichtung von einer einzigen Bedienungsperson betätigt werden kann, die sich in gesicherter Stellung an
der Schaltkonsole befindet.
Ergänzend zum Stand der Technik ist noch zu bemerken, daß aus der US-PS 26 19 234 zwar eine
mechanisierte Verriegelungsvorrichtung für Rohrgestängeabschnitte bekannt ist; bei dieser bekannten
Vorrichtung können jedoch im Gegensatz zur Erfindung zum Lösen und Verriegeln der Rohrgestängeabschnitte
keine hydraulischen Stellzylinder eingesetzt werden, sondern die Verriegelung wird durch Einrasten
von Hebeln in öffnungen erreicht. Zum Entriegeln bzw. Lösen werden die Hebel durch Drehung einer Spindel
aus den öffnungen herausgerückt und durch Federn ausgezogen, so daß die jeweiligen Rohrgestängeabschnitte
freigegeben werden. Mit dieser Vorrichtung ist es nur möglich, alle Rohrgestänge auf einmal zu lösen,
während sie jeweils getrennt durch Einrasten der Hebel verriegelt werden können. Die Betätigungsvorrichtung
für die Verriegelungsvorrichtung ist auf einem Träger angebracht und somit nicht gegen Beschädigungen
geschützt. Zur Absicherung des letzten Abschnittes wird der Hebel mit einem Splint zusätzlich festgelegt. Dieser
muß dabei von Hand eingefügt bzw, gelöst werden, ehe der ansonsten mechanisierte Vorgang ablaufen kann.
Zwischen diesem Stand der Technik und dem Anmeldungsgegenstand bestehen also erhebliche Abweichungen.
Auch bei Kenntnis dieser Entgegenhaltung lag es für den Durchschnittsfachmann nicht nahe, die
Haltestäbe hohl auszubilden, darin die Stellzylinder und deren Zuleitungen anzuordnen und für jede Verriegelungsvorrichtung
einen solchen Stellzylinder vorzusehen, mittels dem die Verriegelungsvorrichtungen in
horizontaler und vertikaler Ebene bewegt und arretiert werden können.
Hierzu geben dem Fachmann auch die US-PS 27 38 076 und 27 73 605 keine weiteren Anregungen, da
die dort beschriebenen Haltevorrichtungen für Rohrgestängeabschnitte
— es kommen hierbei bewegliche zo Haltestangen mit darauf verschiebbaren Verriegelungsfingern bzw. untere und obere Kettenförderer zum
Einsatz — einen vom Erfindungsgegenstand völlig verschiedenen Aufbau aufweisen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
soll nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Bohrschiffes mit einem Bohrturm und einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung;
F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Bohrturmanordnung in Richtung der Pfeile
der Linie 2-2 in F i g. 1 gesehen;
F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Gestells in Richtung der Pfeile der Linie 3-3 in F i g. 2;
F i g. 4 eine Teildraufsicht in vergrößertem Maßstab, in der Einzelheiten des Gestells und der Haltestäbe der
F ig. 3 gezeigt sind;
F i g. 5 eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Linie 5-5 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen;
F i g. 6 eine Seitenansicht nach Linie 6-6 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen;
F i g. 7 eine Teilseitenansicht nach Linie 7-7 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen;
F i g. 8 eine Teildraufsicht eines Teils des Gestells mit einem darin angeordneten Schwerstangenabschnitt;
und
F i g. 9 eine Seitenansicht nach Linie 9-9 der F i g. 8 in Richtung der Pfeile gesehen, in der Mittel zur
Befestigung einer Verriegelung an einem Haltestab des Gestells gezeigt sind.
In F i g. 1 ist ein im Wasser schwimmendes Bohrschiff 21 gezeigt, wobei die Wasseroberfläche mit 22
bezeichnet ist. Das Schiff ist mit einer erhöhten Plattform 23 versehen, die in dessen Mitte angeordnet
ist. Auf der Plattform ist ein Bohrturm 24 errichtet. Das Schiff weist eine Durchgangsöffnung 25 auf, durch die
sich ein Strang eines Bohrgestänges 26 von einer Stelle oberhalb der Plattform 23 in das Wasser und weiter in
die darunter befindliche, nicht gezeigte Bodenformation erstreckt.
In F i g. 2 ist der Bohrturm 24 schematisch dargestellt, wobei Stützen, Versteifungsdrähte und dergleichen
Teile fortgelassen sind, damit die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung klarer gezeigt werden kann.
Der Bohrturm besitzt im wesentlichen vertikale Eckstäbe 27 und 28, die auf der Plattform 23 mittels
Fußplatten 29 und 31 abgestützt sind. Eine Flaschenzugplattform 32 nahe dem oberen Ende des Bohrturms
trägt den üblichen Flaschenzug 33, der mit der vertikalen Mittellinie des Bohrturms fluchtet. Am
Flaschenzug ist mittels eines Seils 34 ein beweglicher Rollenblock 35 aufgehängt. Wie üblich, ist ein nicht
gezeigtes Ende des Seiles 34 am Schiff verankert, während das andere Ende zur Trommel 36 einer Winde
37 geführt ist, um den beweglichen Rollenblock und die daran hängende Last anzuheben und abzusenken.
Eine Hakenanordnung 38 ist schwingend am unteren Ende des beweglichen Rollenblocks 35 durch ineinandergreifende
Bügel 9 am Haken und 41 am Rollenblock aufgehängt. Hubstangen 42 sind schwingend an Augen
43 der Hakenanordnung 38 befestigt und mit einer Hubvorrichtung 44 versehen, die schwingend an einem
weiteren Auge 45 am unteren Ende der Hubstange 42 angeordnet ist. Eine zweite Hubstange (in Fig.2 nicht
sichtbar) ist an der anderen Seite der Hakenanordnung
38 vorgesehen und verbindet in gleicher Weise die Hubvorrichtung44 mit der Hakenanordnung 38.
Mit 46 ist eine Führungs- und Ausrichtvorrichtung für den beweglichen Rollenblock und die Hakenanordnung
bezeichnet. Eine die Hubstange stabilisierende Vorrichtung trägt die Bezugsziffer 47. Mit 48 ist eine
Einrichtung zur Zuführung von Druckluft zur Betätigung der Hubvorrichtung 44 bezeichnet.
Ein Bohrgestängeabschnitt 49 ist an der erfindungsgemäß
ausgebildeten Lagerungsvorrichtung in den Handhabungsvorrichtungen 51 und 52 hängend gezeigt.
Weitere Bohrgestängeabschnitte 53 und ein Schwerstangenabschnitt 54 sind in einem Gestell 55 gelagert,
das einen Fußsockel 56 und ein mittleres Gestellteil 57 aufweist. Das obere Ende des Bohrgestängestranges 26
steht über eine kraftbetätigte Zange 58, die Fangkeile 59
und den Drehtische 61 hinaus vor. Eine Bohrrohr-Handhabungsvorrichtung ist mit 62 bezeichnet. Eine Wirbelgelenkanordnung
63 ist in einem Loch 64 angeordnet.
Unterhalb der Handhabungsvorrichtung 51 ist eine horizontale Bühne 65 nach außen vom Bohrturm
vorstehend angeordnet, auf der eine Bedienungsperson stehen kann, um die Handhabungsvorrichtung zu
verstellen oder zu reparieren.
An der Handhabungsvorrichtung 52 ist ein Seil 66 befestigt, das von einem druckmittelbetätigten Kolbenmotor
67 betätigt werden kann, um ein Bauteil der Handhabungsvorrichtung anzuheben oder abzusenken.
Wie insbesondere aus Fig.3 ersichtlich ist, besteht
das Gestell 55 der erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerungsvorrichtung aus zwei Abschnitten, nämlich
dem linken Gestellabschnitt 68 und dem rechten Gestellabschnitt 69, die an der linken Seite einer
mittleren öffnung 71 angeordnet sind, die sich seitwärts von der Mitte des Bohrloches zwischen die Gestellabschnitte
68 und 69 erstreckt. Es ist ersichtlich, daß das Gestell 55 in einer beträchtlichen Höhe im Bohrturm 54,
beispielsweise etwa 30 rr. über der Plattform 23
angeordnet ist.
Das Gestell 55 mit den im wesentlichen U-förmigen Gestellabschnitten 68 und 69 weist einen Rahmenseitenloil
72 auf, der jeweils einen Schenkel der U-förmigen Rahmen der Gestellabschnitte 68 und 69 bildet. Dieser
Rahmenteil 72 erstreckt sich entlang der Seite des Gestells 55, die hier als Rückseite bezeichnet wird.
Entlang der äußeren geschlossenen Seite des rechten Gestellabschnitts 68 erstreckt sich ein Rahmenteil 73
der den Steg des U-förmigen Rahmens des rechten Gestellabschnitts bildet. In gleicher Weise erstreckt sich
entlang dem äußeren geschlossenen Ende des linken
Gestellabschnitts 69 ein Rahmenteil 74, das den Steg des U-förmigen Rahmens des linken Gestellabschnitts 69
bildet. Von den Rahmenteilen oder Stegen 73 und 74 erstrecken sich vordere Rahmenteile 75 und 76
einwärts, die Schenkel der U-förmigen Rahmen der s Gestellabschnitte 68 und 69 bilden. Die Teile 72, 73,74,
75 und 76 bilden einen Rahmen für das Gestell. Die vorderen Rahmenteile 75 und 76 weisen Versteifungen
77,78,79 und 80 auf.
Am Rahmensteg 74 sind Bohrgestängehaltestäbe 81, 82,83,84,85 und 86 und ein Schwerstangenhaltestab 87
befestigt. Diese Haltestäbe sind an ihren linken Enden befestigt und erstrecken sich horizontal zur Mitte des
Bohrturms und weisen zwischen sich, vom Rahmenteil
76 ausgehend bis zum Schwerstangenhaltestab 87, seitliche Abstände auf, die ausreichen, Bohrgestänge
zwischen sich aufzunehmen. Der Schwerstangenhaltestab 87 weist einen Abstand vom Rahmenteil 72 auf, der
im wesentlichen dem Durchmesser der aufzunehmenden Schwerstange entspricht. Einzelheiten dieser
Haltestäbe werden nachfolgend noch beschrieben. Der Abstand bzw. Bereich zwischem dem Rahmenteil 76 und
dem Haltestab 81 ist mit 88 bezeichnet. Dieser Bereich erstreckt sich vom äußeren Ende des Haltestabes bis
zum Fuß desselben nahe dem Rahmenteil 74 und weist eine ausreichende horizontale Tiefe auf, um eine
gewählte Anzahl von Bohrgestängeabschnitten, in der Darstellung 12 Stück, aufzunehmen. Dasselbe trifft auch
für die Bereiche 89,90,91,92,93 und 94 zu. Der Abstand
95 zwischen dem Schwerstangenhaltestab 87 und dem Rahmenteil 72 ist größer als der zwischen den anderen
Haltestäben, wobei die Tiefe dieses Bereichs so bemessen ist, daß sechs Schwerstangenabschnitte
aufgenommen werden können. Das hintere Ende dieses Bereichs ist durch eine Eckplatte % geschlossen, die
vorzugsweise zwischen dem Rahmenteil 72 und dem Schwerstangenhaltestab 87 befestigt ist und sich
horizontal nach außen erstreckt, um eine Stütze und Versteifung und einen Anschlag für den ersten
Schwerstangenabschnitt 54, der darin aufgenommen wird, zu bilden.
Jeder der Haltestäbe 81 bis 87 ist mit einer Reihe von Verriegelungsvorrichtungen 97 versehen, die einen
ausreichenden Abstand zueinander haben, um den Durchmesser eines Bohrgestängeabschnitts aufzunehmen.
Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind entlang jedem der Haltestäbe zwölf Verriegelungsvorrichtungen
vorgesehen. Die Verriegelungsvorrichtungen sind in ihrer geöffneten oder angehobenen Stellung beispielsweise
mit 98 und in der geschlossenen Stellung mit so 99 bezeichnet. In der geöffneten Stellung kann ein
Gestängeabschnitt frei In die und aus den öffnungen
zwischen den Haltestäben bewegt werden.
In ahnlicher Weise ist am Rahmenteil 72 In Abständen
entlang dem Bereich 95 eine Reihe von Verrlegelungs· vorrichtungen 101 für die Schwerstangenabschnitte
angeordnet. Diese Schwerstangen-Verriegelungsvorrichtungen sind in der geschlossenen Stellung mit 102
und In der geöffneten Stellung mit 103 entsprechend der
geöffneten und geschlossenen Stellung der Verriegclungsvorrlchtungen der vorbeschriebenen Haltestabe
bezeichnet. Die am äußeren Ende des Bereichs 95 angeordnete Schwerstangenverrlegelungsvorrichtung,
die mit 104 bezeichnet 1st, 1st für noch später zu beschreibende Zwecke verstärkt.
Der rechte Rahmenteil 731st mit Bohrgestängehaltestäben 1OS1 106« 107, 108, 109 und 111 versehen, um
Bohrgestängeabschnitte aufzunehmen, und weist weiterhin einen Haltestab 112 für die Schwerstangenabschnitte
auf. Im wesentlichen sind diese Haltestäbe gleich den zuvor beschriebenen Haltestäben 81 bis 87
ausgebildet und dienen dem gleichen Zweck. Der hier mit 113 bezeichnete Bereich zwischen dem Schwerstangenhaltestab
112 und dem Rahmenteil 73 weist am hinteren Ende einen Haltestabstummel 114 auf, der die
Breite des Bereichs zwischen dem Schwerstangenhaltestab 112 und dem Rahmenteil 72 vermindert, um
Bohrgestängeabschnitte zwischen dem Haltestabstummel 114 und dem Schwerstangenhaltestab 112 aufzunehmen.
Zwischen dem Ende des Haltestabstummels 114 und dem offenen Ende des Bereichs 113 können
jedoch Schwerstangenabschnitte in den Abteilen aufgenommen werden. Der Haltestabstummel 114 trägt
die gleichen Verriegelungsvorrichtungen wie die anderen Bohrgestängehaltestäbe, während die Verriegelungsvorrichtungen
für die Schwerstangenabschnitte am Rahmenteil 72 in gleicher Weise wie beim Gestellabschnitt 69 angebracht sind.
An jedem der Rahmenteile 73 und 74 sind Steuervorrichtungen 115, jeweils eine für jeden
Haltestab, angebracht. Einzelheiten dieser Steuervorrichtungen sollen später beschrieben werden, es wird
jedoch bemerkt, daß jede Steuervorrichtung ein Zweiwegeventil und Solenoide zur Betätigung der
Ventile einer jeden Verriegelungsvorrichtung an den Haltestäben zusammen mit hydraulischen Leitungen,
die zu den Verriegelungsvorrichtungen und elektrischen Leitungen, die zu einem von einer Bedienungsperson
des Bohrturms betätigbaren Schaltkonsole 117 führen, aufweist.
Diese Schaltkonsole 117 ist zusammen mit einem Sitz
116 (in F i g. 2 mit Λ bezeichnet) vorzugsweise in der
Mitte zwischen dem rechten und dem linken Gestellabschnitt angeordnet und der Mitte des Bohrturms 24
zugekehrt. Die Schaltkonsole weist zwei Reihen schematisch dargestellter Kippschalter auf, von denen
je ein Schalter für eine Verriegelungsvorrichtung und eine Reihe Schalter für jeden Haltestab vorgesehen
sind.
In F i g. 3 ist des weiteren ein Greifarm 118 mit einem
Greiferkopf 119 mit Greiferklaue 121 gezeigt. In der Darstellung hält die Klaue 121 einen Gestängeabschnitt
49. Der Greif arm 118 ist in einem Wagen 122 angeordnet und weist Einrichtungen (nicht dargestellt)
auf, um ihn in Längsrichtung auszufahren und zurückzuziehen. Der Wagen 122 ist auf einer horizontalen
Führungsschiene 122a angeordnet, die sich seitlich des Bohrturms erstreckt und die vom Bohrturmbedienutigsmann gesteuerte Einrichtungen aufweist, um den
Wagen seitwärts In der Führungsschiene von einer Seite des Bohrturms zur anderen zu bewegen. Derartige
Greifarme und Wagen werden mittels über Vierwegeventile gesteuerter Hydraulikmotoren betätigt, wobei
ein Steuergriff 123 schematisch an der Seite des Bedienungsstandes des Bohrturms gezeigt ist. Die
Schaltkonsole 117 weist ferner schematisch dargestellte
Ventile 124 und 125 auf, die zur Steuerung des Greifkopfes und der Greifklaue zur Erfassung und
Freigabe des Gestängeabschnitts 49 dienen. Die Einzelheiten des Wagens, des Greifarms und des
Greifkopfes mit Klaue bilden keinen Teil der Erfindung und sind lediglich schematisch gezeigt, um die
altgemeine Anordnung hu beschreiben. Es wird darauf hingewiesen, daß der Oreifarm 118 normalerweise In
einer solchen Höhe angeordnet ist, daß er sich über den Bedienungsstand hinwegbewegen kann, ohne die
Bedienungsperson zu stören.
Es wird nochmals kurz auf F i g. 2 Bezug genommen, aus der ersichtlich ist, daß des weiteren eine mittlere
Greifarmvorrichtung vorgesehen ist, die von einem Bodenbedienungsmann B gesteuert wird und die mit 52
bezeichnet ist. Die Vorrichtung 52 ist ähnlich ausgebildet wie die Handhabungsvorrichtung 51, die in Fig.3
gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß der Greifkopf gegenüber dem Greifarm der Vorrichtung 52 vertikal
beweglich ist. Dies gestattet der Bedienungsperson, einen Gestängeabschnitt zu erfassen und ihn anzuheben,
wenn er von dem Gestängestrang im Drehtisch 61 getrennt ist. Eine ähnliche Schaltkonsole, jedoch ohne
die Kippschalter zur Steuerung der Verriegelungsvorrichtungen, wird vom Bodenmann B bedient, um die
Vorrichtung 52 zu betätigen.
Als nächstes wird insbesondere auf die vergrößerten Teilansichtcn der F i g. 4, 5, und 7 Bezug genommen, in
denen Einhelheiten der Haltestäbe und der Verriegelungsvorrichtungen mit ihren Betätigungsvorrichtungen
gezeigt sind. In Fig.4 ist ein Teil des linken Gestellabschnittes 69, der in Fig.3 gezeigt ist,
dargestellt. Wie ersichtlich, sind die Haltestäbe 85 und
86 und der Schwerstangenhaltestab 87 mittels Schrauben
126 an einem vertikalen Flansch 127 befestigt, der auf der Innenseite des Rahmenteils 74 angeordnet ist
und sich nach oben und unten über den Rahmenteil hinaus erstreckt (siehe F i g. 5). Die beiden Bohrgestängehaltestäbe
85 und 86 und der Schwerstangenhaltestab
87 weisen je eine Grundplatte 128 auf, die durch Schweißen od. dgl. am inneren Ende der Haltestäbe
befestigt ist. Weiterhin ist zwischem den Haltestäben und den Grundplatten 128 ein Versteifungswinkel 129
vorgesehen. Diese Versteifungswinkel weisen Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben 126 auf und bilden die
Befestigungen zur Abstützung der Haltestäbe am Rahmenteil 74.
Wie aus den F i g. 4,5 und 7 deutlich hervorgeht, sind
die Verriegelungsvorrichtungen 97 mittels Schwenkzapfen 131 gelagert und können zwischen einer
horizontalen und einer vertikalen Stellung verschwenkt werden. Beispielsweise ist in F i g, 7 die Verriegelungsvorrichtung
97 in der horizontalen oder Verriegelungsstellung bei 99 und in der geöffneten Stellung bei 98
gezeigt, in der sie sich vertikal aufwärts von der Oberseite des Haltestabes 86 erstreckt. Die Verriegelungsvorrichtungcn
sind alle mit Gabelschenkeln 132 und 133 an der Rückseite versehen, die sich von der
oberen Flache der Verriegelungsvorrichtung 97 aufwärts erstrecken und zwischen sich das Ende der
Kolbenstange 134 eines hydraulischen Stellzylinders 135 aufnehmen. Ein Bolzen od. dgl. verbindet die Gabelschenkel gelenkig mit der Kolbenstange 134, wobei eine
Bewegung der Kolbenstange aus dem Zylinder heraus eine kurbelarmartige Wirkung hervorruft, durch die die
Verriegelungsvorrichtung in eine horizontale Stellung bewegt wird, in der sie durch die Druckflüssigkeit Im
Zylinder gehalten wird. Ein Einfahren der Kolbenstange
134 In den Zylinder durch Umkehrung des hydraulischen Druckes zieht die Qabelschenkel 132 u, 133 nach rück-
und abwärts, so daß die Verriegelungsvorrichtung 97 In
eine vertikale STeIIung angehoben wird. In dieser
vertikalen Stellung wird sie wiederum so lange gehalten, wie Flüssigkeitsdruck Im Zylinder wirksam ist, um die
Kolbenstange 134 zurückzuziehen oder zurückgezogen zu halten. Innerhalb des Haltestabes 86 Ist ebenso wie in
allen anderen Haltestäben eine Reihe hydraulischer Stellzylinder 133 angeordnet, die sich vertikal erstrek·
ken und schwenkbar an einer Konsole 136 in bekannter Weise angebracht sind. Des weiteren sind an jedem
Stellzylinder 135 hydraulische Leitungen angeschlossen, wobei die hydraulische Leitung 137 mit dem oberen
s Ende des Zylinders und die hydraulische Leitung 138 mit dessen unterem Ende verbunden ist. Die Leitungen sind
mit den Steuervorrichtungen 115 verbunden, die Ventile
und Ventilbetätigungsvorrichtungen aufweisen, die später beschrieben werden sollen. Vorzugsweise erstrecken
sich die hydraulischen Leitungen durch eine Öffnung 139 im Boden des Haltestabes 86. Gleiche
öffnungen sind für jeden der hydraulischen Stellzylinder vorgesehen, von denen jeweils einer einer Verriegelungsvorrichtung
zugeordnet ist.
Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß sich im ersten Abteil ein Gestängeabschnitt 53 befindet, der dadurch darin
verriegelt ist, daß die Verriegelungsvorrichtung 97 in die horizontale Stellung bewegt ist, um die öffnung
zwischen den Haltestäben 86 und 85 (hier nicht gezeigt) zu schliessen. In dem nächsten Abteil ist ein Bohrgestängeabschnitt
53 in strichpunktierten Linien gezeigt, wobei dieses Abteil noch geöffnet ist, so daß der
Gestängeabschnitt daraus entfernt oder die Verriegelungsvorrichtung 97 in die horizontale Stellung abgesenkt
werden kann, um den Gestängeabschnitt in Stellung zu halten.
Es wird nunmehr insbesondere auf die F i g. 4 und 7 Bezug genommen, aus denen ersichtlich ist, daß der
Haltestab 87 an der dem Rahmenseitenteil 72 zugekehrten Seite einen Verstärkungsabschnitt 143
aufweist, der daran angeschweisst oder anderweitig befestigt ist und sich über die ganze Länge des
Haltestabes 87 erstreckt. Das gleiche ist auch bei dem Haltestab 112 für die Schwerstangenabschnitte im
rechten Gestellabschnitt 68 der Fall. Dieser Verstärkungsabschnitt soll dem Haltestab 87 für die Schwerstangenabschnitte
zusätzliche Festigkeit verleihen, um den durch die Schwerstangenabschnitte 54 ausgeübten
Kräften zu widerstehen. Es ist weiterhin ein sich aufwärts erstreckendes Winkeleisen 144 an der
Oberseite des Verstärkungsabschnitts 143 angebracht. Der Hauptzweck dieses Winkeleisens besteht darin, daß
es eine Anschlagplatte für die Verriegelungsvorrichtungen 101 und 104 für die Schwerstangenabschnitte bildet.
Wie in den F i g. 8 und 9 gezeigt, ist die Verriegelungsvorrichtung
104 für den Schwerstangenabschnitt durch eine Metallauflage unter der Verriegelungsvorrichtung
verdickt, wobei das Winkeleisen 144 eine Bohrung zur Aufnahme einer Schraube 145 aufweist, mit der die
Endverriegelungsvorrichtung für die Schwerstangenab· schnitte In jedem Gestellabschnitt am benachbarten
Haltestab befestigt 1st, d. h. mit dem Haltestab 87 im linken Oestellabschnltt (P I g. 3) und mit dem Haltestab
112 im rechten Oestellabschnltt. Diese Schraube wird nur bei extrem rauhen Wetterbedingungen benutzt,
wenn das Schiff heftig rollt oder stampft, und dient zur Verstärkung der Einrichtungen, die die Schwerstangenabschnitte fest in Stellung halten. Normalerwelse wird
eine derartige Anordnung In Verbindung mit der
Halterung der Bohrgestängeabschnitte zwischen den anderen Haltestäben nicht notwendig sein.
Wie aus der FIg.7 und ebenfalls aus Fig.3
hervorgeht, 1st In Verbindung mit den Schwerstangen· halterungen ein Metallgehäuse 146 Im rechten Gestell-
('i abschnitt und 147 im linken Gestellabschnitt am
Oberteil des Rahmenteils 72 befestigt, und zwar beiderseits des Bohrturmbedienungsmannes, wobei In
diesen Gehäusen die Betätigungsvorrichtungen für die
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Verriegelungsvorrichtungen 101 und 104 der Schwerstangenabschnitte
angeordnet sind. Die SchwerstangenvrMiiegelungsvorrichtung
101 weist sich aufwärts erstreckende Gabelschenkel 148 und 149 auf, zwischen
denen das Kolbenstangenende 151 eines hydraulischen Stelto:ylinders 152 gelagert ist. Der Zylinder 152 ist
schwenkbar an der Rückseite des Gehäuses 147, wie bei 153 gezeigt, gelagert. Hydraulische Leitungen 154 und
155 führen in die entsprechenden Enden des Zylinders und sind mit einer Steuervorrichtung am Rahmenteil 72
verbunden. Diese Anordnung besitzt die gleiche Funktion wie die Betätigungsanordnung in den zuvor
beschriebenen Verriegelungsvorrichtungen, mit der Ausnahme, daß die Kolbenstange sich in einer mehr
oder weniger horizontalen Stellung bewegt. Die in Fig.7 gezeigte Verriegelungsvorrichtung 101 für die
Schwerstangenabschnitte ist in strichpunktierten Linien in geöffneter Stellung dargestellt, in der sie sich durch
einen Schlitz 157 im vorderen Bereich des Gehäuses 147 erstreckt.
Es wird nochmals kurz auf F i g. 3 Bezug genommen, aus der ersichtlich ist, daß zwischen den Haltestäben des
Gestells nach oben vorstehende Rohrzentrierungen 158 vorgesehen sind, die einen halbkugelförmigen Sitz
bilden und auf dem Fußsockel 56 des Bohrturms angeordnet sind. Die unteren Enden der Bohrgestängeabschnitte
werden auf die Zentrierungen gesetzt, um sie ordnungsgemäß ausgerichtet zu halten. Wie aus F i g. 3
ersichtlich, sind die Zentrierungen fluchtend unter den Abtuilen angeordnet, so daß die Gestängeabschnitte bei
dieser Anordnung eine vertikale Stellung einnehmen. Aus praktischen Gründen können diese Zentrierungen
jedoch aus der Vertikalen zu den benachbarten Seiten des Bohrturms hin versetzt sein, so daß die unteren
Enden der Bohrgestängeabschnitte oder der Schwerstangenabschnitte
gegenüber der Mittelinie des Bohrturmes zurückversetzt sind, um um das Bohrloch herum
mehr Raum zu schaffen. Somit sind die Bohrgestängeabschnitte und die Schwerstangenabschnitte mit ihren
oberen Enden schräg einwärts zur Mittellinie des Bohrturms hin geneigt, so daß ein zusätzliches Gewicht
auf den Haltestüben und Verriegelungsvorrichtungen ruht.
Die Verriegelungsvorrichtungen 97 erstrecken sich bis dicht an die benachbarten Haltestäbe, wenn sie die
horizontale Stellung einnehmen. Somit kommen die Veiriegelungsvorrichtungcn an der Seite des benachbarten
Haltestabes zur Anlage, wenn sich ein Haltestab infolge der darauf einwirkenden Kräfte durchbiegt, so
daß sich die Haltestabe gegenseitig versteifen. Die an so den Enden angeordneten Haltestäbe, im linken Gestellabschnitt die Haltestabe 81 und 87, werden durch die
Endverriegelungsvorrlchtung des Haltestabs 81, die an den Rahmenteil 76 schlagt, und durch die verstärkte
Verriegelungsvorrichtung 104, die an den Haltestab 87 schlagt, versteift, wenn sich diese Haltestabe durchbiegen.
Wie zuvor erwähnt, wird der Haltestab 104 bei schlechtem Wetter am Haltestab 87 angeschraubt, um
eine zusätzliche Versteifung gegen Versetzungen der Sclhwermngonabschnltte zu erzielen.
Die gleiche Anordnung 1st auch bei dem rechten
Gostellabschnltt vorgesehen.
Wie aus den FIg.5 und 6 ersichtlich, ist die
Steuervorrichtung US an der Oberseite des Rahmenteils 74 mittels Schrauben 142 befestigt) die sich durch
die Grundplatte der Steuervorrichtung und In dem Rahmenteil 74 erstrecken. Aus den Fig.5 und 6 ist
ersichtlich, daß Ventile und Solenoide 159 übereinander auf der Steuervorrichtung 115 angeordnet sind. Diese
Anordnungen sind handelsüblich erhältlich und bilden keinen Teil der Erfindung. Es ist aus F i g. 6 ersichtlich,
daß jede Verriegelungsvorrichtung mit einem solenoidbetätigten Zweiwegeventil verbunden ist, das auf einer
Steuervorrichtung für den betreffenden Haltestab angeordnet ist. Eine Steuervorrichtung ist für jeden
Haltestab und für jeden Gestellabschnitt mit Schwerstangenverriegelungsvorrichtungen
vorgesehen. Wie ersichtlich, weist die Steuervorrichtung eine Druckmitteleinlassleitung
161 und eine Druckmittelauslassleitung 162 auf, wobei die Einlassleitung 161 mit einer
Druckmittelquelle und die Auslassleitung 162 mit einem Sumpf verbunden sind. Diese Leitungen stehen mit den
Ventilen in Verbindung.
Jedes der Ventile weist zwei hydraulische Leitungen 137 u. 138 auf, die mit den hydraulischen Stellzylindern
135 für jede der Verriegelungsvorrichtungen, wie zuvor beschrieben, verbunden sind. Somit steht jedes Steuerventil
durch eine gemeinsame Leitung unter Druck, wobei eine Betätigung des Ventils beim öffnen des
Kreises zur hydraulischen Leitung 137 den Druck in die entsprechende Leitung und den Zylinderraum des
Zylinders 135 ableitet. Gleichzeitig öffnet das Ventil den hydraulischen Kreis über die Leitung 138, um den darin
herrschenden Druck in die Druckmittelauslassleitung 162 abzuleiten und die überschüssige Flüssigkeit in den
Sumpf abzuführen. Eine Umschaltung des Ventils durch das Solenoid führt der hydraulischen Leitung 138 Druck
zu und entlastet die Leitung 137, so daß der Kolben aus dem Zylinder ausgefahren und die Verriegelungsvorrichtung
97 abwärts geschwenkt wird. Jede Verriegelungsvorrichtung 101 für die Schwerstangenabschnitte
kann in gleicher Weise betätigt werden, indem der Druckmittelstrom in den Leitungen 154 und 155
umgekehrt wird. Die Betätigung der Solenoide des Steuerventils kann automatisch (durch einen Computer)
erfolgen, wird jedoch im Ausführungsbeispiel durch den Bohrturmbedienungsmann ausgeführt, indem er einen
Kippschalter 163 von dem mehrere schematisch gezeigt auf der Schaltkonsole 117 angeordnet sind, nach vorn
oder rückwärts betätigt. Nachdem die Verriegelungsvorrichtung bewegt worden ist, wird der Schalter
freigegeben, wobei das in der Steuervorrichtung betätigte Ventil sich in eine Verriegelungsstellung
bewegt und die Verriegelungsvorrichtung in der gewünschten Stellung hält.
Die Steuervorrichtung 115 ist an eine Leitung 164 angeschlossen, durch die sich elektrische Leitungen vor
der Schaltkonsole 117 in einen Anschlußkasten 16! erstrecken. Von diesem Schaltkasten aus werden di<
einzelnen elektrischen Verbindungen zu den Solenoider eines jeden Ventils hergestellt,
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sol nunmehr in Verbindung mit einer halbautomatischer
Anordnung beschrieben werden, wobei Jedoch darau hingewiesen wird, daß die Vorrichtung auch vollauto
inatisch arbeiten kunn.
Normalerwelse wird der Rohrstrang 26 durch dei
Drehtisch und den Fangkell aus dem Bohrloch mittel des Flaschenzuges 35 und der Hubvorrichtung 44 sowel
herausgezogen, bis drei Rohrabschnitte durch dei Fußsockel 56 gezogen sind und der Flaschenzug 3:
seine oberste Stellung einnimmt. Der Rohrstrang win dann Im Drehtisch 61 durch den Fangkell 56 gege
Abwärtsbewegung verriegelt und der Flaschenzug wir vom Rohrstrang entfernt, während dieser vom Grell
kopf 119 des oberen Greifarms 118 ergriffen wird, um das obere Ende des Bohrgestängeabschnitts ruhig zu
halten. Diese Vorgänge werden vom Bedienungsmann A gesteuert.
Gleichzeitig wird der mittlere Greifkopf der Handhabungsvorrichtung
52 in seine unterste Stellung bewegt und ergreift das untere Ende des Gestängeabschnitts an
seinem Bund. Während dieser Vorgänge wird die Zange S8 betätigt, um den Gestängeabschnitt 49 vom
Rohrstrang 26 abzuschrauben, wobei die Bedienungsperson Bden hydraulischen Zylinder 67 betätigt, um den
Greifkopf der mittleren Handhabungsvorrichtung 52 in seine obere Stellung zu bewegen, wie dies in F i g. 2
gezeigt ist. Hierbei wird der Gestängeabschnitt vom Rohrstrang, an dem der vorher befestigt war, fortbewegt.
Die Bedienungsmänner A und B betätigen dann gemeinsam die Handhabungsvorrichtungen 51 bzw. 52,
um den Gestängeabschnitt nach rückwärts zu den Haltestäben hin in die mittlere öffnung 71 zwischen die
Enden der Haltestäbe zu bewegen. Sobald der Gestängeabschnitt den Zwischenraum zwischen den
Haltestäben in den er gesetzt werden soll, erreicht hat, bewegt der Bedienungsmann A, nachdem die Verriegelungsvorrichtungen
durch Betätigung der Kippschalter in ihre vertikale oder geöffnete Stellung bewegt worden
sind, die Handhabungsvorrichtung 51 seitwärts, um den Gestängestrang in den Zwischenraum zwischen den
Haltestäben zu bewegen, während dir Bedienungsmann B die untere Handhabungsvorrichtung 52 seitwärts 3«
bewegt, um das untere Ende des Gestängeabschnitts in eine mit der Zentrierung 158 ausgerichtete Stellung zu
bringen. Hierauf betätigt der Bedienungsmann B den Zylinder 67, um den Greifkopf an der unteren
Handhabungsvorrichtung abzusenken und den Gestängeabschnitt auf die Zentrierung zu setzen. Der
ßedicnungsmann A betätigt dann den Kippschalter für
die entsprechende Verriegelungsvorrichtung, so daß sich diese in die horizontale Stellung bewegt, um den
Gestängeabschnitt in dem ausgewählten Abteil zu halten.
Die Gestängeabschnitte werden zunächst in di< Endabteilungen eingeordnet, die am nächsten zun
Bohrturm hin liegen, wobei mit dem ersten Zwischenbe reich (88. wenn die Einlagerung im linken Gestellab
schnitt erfolgt) begonnen wird, worauf man dann der zweiten Gestängeabschnitt im Endabteil des Zwischen
bereichs 89 unterbringt und sofort, bis eine Reihe vor Gestängeabschnitten im Gestellabschnitt an desser
linkem Ende untergebracht ist. Als nächstes werden die zweiten Abteile in jedem der Zwischenbereiche gefüllt
und die Verriegelungsvorrichtungen werden aus ihre: vertikalen in ihre horizontale Stellung bewegt, um die
Gestängeabschnitte festzuhalten. Wie zuvor erwähnt werden die Verriegelungsvorrichtungen bei der Freiga
be des Kippschalters in der gewählten Stellung festgestellt.
Wenn der linke Gestellabschnitt gefüllt ist, wird dei
rechte Gestellabschnitt in gleicher Weise beschickt.
Da sie als letzte aus dem Bohrloch gezogen und ah erste wieder eingefahren werden, werden dann du
Schwerstangenabschnitte in gleicher Weise wie dit Bohrgestängeabschnitte eingelagert.
Wenn der Bohrturmmann es vorzieht, kann ei natürlich auch den Zwischenbereich 88 auffüllen, bevoi
er mit dem Zwischenbereich 89 beginnt. Infolge dei möglichen Behinderung des Greifkopfs 119 durch dit
eingelagerten Gestängeabschnitte ist es dann jedocr nur möglich, von der Außenseite zum Bohrturmmanr
oder von links zur Mitte des linken Gestellabschnitt! einzulagern. Dasselhe trifft auch für den rechter
Gestellabschnitt zu, bei dem die rechte Abteilreihe odei der am weitesten von der Bedienungsperson entferm
liegende Zwischenbereich gefüllt wird.
Zur Erzeugung des Druckmittels ist eine Pumpe oder eine andere Druckmittelquelle vorgesehen, die ebensc
wie der Sumpf nicht gezeigt sind. Die verschiedener elektrischen und hydraulischen Leitungen sind gekapselt
unter den Haltestäben angeordnet, können jedoch in beliebiger Weise geschützt verlegt werden.
„..«„.-—■ι ' ·;; , ■
Claims (2)
1. Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von aus mehreren Längen zusammengesetzten
Rohrgestängeabschnitten, die in einem auf einem Schwimmkörper angebrachten Bohrturm
angebracht ist und wenigstens ein die Gestängeabschnitte in im wesentlichen vertikaler Stellung
aufnehmendes Gestell aufweist, an dem mehrere to sich horizontal freitragend erstreckende Haltestäbe
befestigt sind, die einen zur Aufnahme der Gestängedurchmesser geeigneten Abstand voneinander
besitzen und jeweils entlang ihrer Länge mit mehreren Verriegelungsvorrichtungen versehen
sind, die zur Bildung von Aufnahmeabteilen für die Gestängeabschnitte zwischen sich wenigstens einen
dem Gestängedurchmesser entsprechenden Abstand freilassen und zwischen einer horizontalen, die
Gestängeabschnitte in den Aufnahmeabteilen verriegelnden und einer vertikalen, die Gestängeabschnitte
freigebenden Stellung unabhängig voneinander verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltestäbe (81 bis 87, 105 bis 112) als hohlkastenförmige Profile ausgebildet sind,
in denen hydraulische, doppelt wirkende Stellzylinder (135) und deren Zuleitungen (137, 138)
angeordnet sind, wobei jeweils an einer Verriegelungsvorrichtung (97) ein Stellzylinder angelenkt ist,
mittels dem die Verriegelungsvorrichtung verschwenkbar und in der horizontalen und vertikalen
Stellung festgehalten ist und dem ein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile für die Stellzylinder
je eines Haltestabes in einer gemeinsamen Steuervorrichtung (115) zusammengefaßt sind, die über
eine zentrale Schaltkonsole (117) der Vorrichtung betätigbar ist.
40
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