DE2550073C3 - Rohrführungskopf für ein Bohrgestänge-Absetzgestell - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Rohrführungskopf für ein Bohrgestänge-Absetzgestell, aus einem hohl ausgebildeten Gehäuse, das an seinem hinteren Ende mit einem Trag- und Einstellrahmen verbindbar ist und am vorderen Ende eine Halterung zur Aufnahme und Führung einer Einzellänge des Bohrgestänges trägt, welche eine Gestängeaufnahmeöffnung und eine Sperrvorrichtung aufweist, die zwischen einer Offen- und einer das Bohrgestänge teil in der Aufnahmeöffnung sichernden Schließstellung verstellbar ist.

Beim Tieflochbohren etwa von öl- oder Gasbohrlöchern ist es erwünscht, die einzelnen Bohrrohre und Schwerstangen in einem Bohrgestänge-Absetzgestell im Bohrturm oder unterhalb der Arbeitsbühne des Bohrturms zu lagern. Bei einem derartigen Absetzgestell müssen die Bohrgestängeteile nacheinander zwischen den Lagerstellen und einer Stelle an der Bohrturmmitte hin- und herbewegt und während des Transports zwischen diesen Stellen in geeigneter Weise gehaltert werden. Hierzu finden Hub- und Positioniervorrichtungen Anwendung, wie sie beispielsweise in den US-PS 35 61811 und nachveröffentlicht 39 29 235 beschrieben sind. Mit diesen Hub- und Positioniervorrichtungen werden die Bohrgestängeteile der Reihe nach mit geringem seitlichen Abstand voneinander im Absetzgestell angeordnet Zur Aufnahme der Bohrgestängeteile findet ein Rohrführungskopf Anwendung, der unterhalb der Schulter am Kupplungsstück des Bohrgestängeteiles angreift, um dieses zu haltern und in das* Absetzgestell einzusetzen und wieder daraus zu entnehmen. Der Rohrführungskopf sichert darüber hinaus das Bohrgestängeteil gegen Schwingbewegungen. Er ist vorzugsweise für unterschiedliche Bohrgestängeteilgrößen geeignet, etwa für Bohrrohre und größere Schwerstangsn oder unterschiedlich große Bohrrohre und unterschiedlich große Schwerstangen, und weist einen eingangs beschriebenen Aufbau auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rohrführungskopf für ein Bohrgestänge-Absetzgestell zu schaffen, dessen Sperrvorrichtung äußerst zuverlässig und rasch öffnet und schließt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Rohrführungskopf der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Bohrgestängehalterung zusätzlich eine zwischen einer aus- und einer eingefahrenen Lage im Gehäuse längsbewegliche Schubplatte umfaßt welche vorderseitig die Gestängeaufnahmeöffnung trägt und zwischen der und der Sperrvorrichtung ein dieser zugeordnetes Gestänge vorgesehen ist, durch das die Sperrvorrichtung beim Einfahren der Schubplatte in ihre offene, das Bohrgestängeteil entsprerrende Lage und beim Ausfahren der Schubplatte in ihre geschlossene, das Bohrgestänge sperrende Lage verstellbar ist.

Beim Erfindungsgegenstand ist somit der Öffnungsund Schließvorgang der Sperrvorrichtung mit dem Einfahren und Ausfahren der Schubplatte gekoppelt, wodurch der Öffnungs- und Schließvorgang der Sperrvorrichtung äußerst zuverlässig und rasch erfolgt.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die US-PS 33 12 291 verwiesen, aus der es an sich bekannt ist, Rohrführungsköpfe von Absetzgestellen für Bohrgestängezüge mit einem derart ausgebildeten Lenkgestänge zu versehen, daß sich die Sperrklauen beim Ausfahren einer Verschiebehülse auf dem die Rohraufnahmeöffnung tragenden Längszylinder des Führungskopfes schließen und beim Zurückfahren der Verschiebehülse öffnen. Hierbei finden jedoch keine Schubplatten im erfindungsgemäßen Sinne Anwendung, die einfahrbar und ausfahrbar sind und mit deren Bewegung die Funktion der Sperrvorrichtung gekoppelt ist. Vielmehr verbleibt der die Rohraufnahmeöffnung tragende Längszylinder des Führungskopfes während des öffnungs- und Schließvorganges der Sperrklauen in Ruhestellung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise gebrochene Seitenansicht eines Rohrführungskopfes für ein Bohrgestänge-Absetzgestell;

F i g. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig.3 einen Horizontalschnitt längs der Linie 3-3 in Fig.l;

F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1; und

F i g. 5 eine im wesentlichen der F i g. 3 entsprechende Teildarstellung, die jedoch die obere Schubplatte in der Ausfahrlage zeigt

Gemäß den Fign. enthält der Rohrführungskopf eine hohles, rechteckiges Gehäuseteil B siit einer hinteren Stirnwand 1 und an dieser befestigten oder angeformten Seitenwänden 2 und 3, mit denen Deck- und Bodenwände 4 und 5 durch Schrauben 6 verbunden sind. Die Rückwand 1 ist mit einem in den F i g. 1 bis 3 in gestrichelten Linien gezeigten Träger 7 verbindbar, etwa dem Einstellarm nach der nachveröffentlichten US-PS 39 29 235, wodurch eine Bewegung in seitlicher Richtung sowie tu und von der Mitte eines Bohrturms ermöglicht wird. Die Seitenwände 2 und 3 des Gehäuseteils sind mit längsverlaufenden, parallelen Rippen 8 und 9 versehen, die senkrecht auf Abstand gehaltene Führungsbahnen 10 und 11 zur Aufnahme zweier Schubplatten 12 und 13 bilden. Die obere Schubplatte 12 ist mit einer kreisbogenförmigen Rohraufnahmeöffnung versehen, die durch eine kreisbogenförmige Begrenzungskante 14 gebildet wird, welche beispielsweise derart bemessen ist, daß sie eine Schwerstange von verhältnismäßig großem Durchmesser aufnehmen kann. Die untere Schubplatte 13 ist ebenfalls mit einer kreisbogenförmigen Rohraufnahmeöffnung versehen, die durch eine kreisbogenförmige Begrenzunsgkante 15 gebildet wird, welche beispielsweise für die Aufnahme eines Bohrrohres verhältnismäßig kleinen Durchmesser bemessen ist Die Schubplatten 12 und 13 sind in der zugeordneten Führungsbahn 10 bzw. ti jeweils zwischen einer Einfahrlage, in der sie sich zwischen den Seitenwänden 2,3 des Gehäuseteils B befinden, und einer Ausfahrlage verstellbar, in der sie über das offene vordere Ende des Gehäuseteils B nach vorne vorstehen.

Die Schubpiatte 12 ist zu diesem Zweck über einen Zapfen 16 mit der Kolbenstange 17 eines doppeltwirkenden, druckmittelbetätigten Stellmotors 18 verbunden, dessen Zylinder 19 über Anschlüsse 20, 21 in üblicher Weise an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist. Der Stellmotor 18 ist an der Rückwand 1 des Gehäuseteils Sin Lagerstücken 22, die durch Schrauben 23 an der Rückwand 1 befestigt sind, verankert. In entsprechender Weise ist der Schieber 13 über einen Zapfen 24 mit der Kolbenstange 25 eines doppeltwirkenden, druckmittelbetätigten Stellmotors 26 verbunden, dessen Zylinder 27 durch Lagerteile 28 und Schrauben 29 an der Rückwand 1 verankert ist. Zur 'Druckbe- und -entlastung des Zylinders 27 sind in üblicher Weise Strömungsmittelanschlüsse 30 und 31 vorgesehen.

Der Schubplatte 12 ist ein Sperrhebel 32 zugeordnet, welcher in Abhängigkeit von der Aus- oder Einfahrbewegung der Schubplatte 12 betätigbar ist, um ein Bohrrohr in der Rohraufnahmeöffnung zu sichern (siehe F i g. 5) oder das Bohrrohr freizugeben. In entsprechender Weise ist der Schubplatte 13 ein Sperrhebel 33 zugeordnet, der in Abhängigkeit von der Aus- oder Einfahrbewegung der Schubplatte 13 zwischen der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Schließlage, in der er das Bohrrohr in der Rohraufnahmeöffnung des Schiebers sichert, und der in F i g. 5 gezeigten Öffnungslage verstellbar ist

Der Sperrhebel 32 ist zwischen seinen Enden auf einem Drehzapfen 34 schwenkbar gelagert, der

ίο senkrecht zwischen Tragnasen 35 und 36 verläuft, welche an die Seitenwand 2 angeschweißt oder angeformt sind und von dieser nach außen vorstehen. Ein Verbindungsstück 37 ist durch Schrauben 38 an der Schubplatte 12 befestigt und erstreckt sich durch einen Längsschlitz 39 in der Seitenwand 2 nach außen. Ein Bctätigungslenker 40 ist einerseits über einen Drehzapfen 41 mit dem Verbindungsstück 37 und andererseits über einen Drehzapfen 42 mit dem auf einer Seite des Drehzapfens 34 gelegenen Betätigungsarm 43 des Sperrhebels 32 schwenkbar verbunden. Auf der anderen Seite des Drehzapfens 34 hat der Sperrhebel 32 einen gebogenen, freien Sperrarm 44, der in die in Fig.5 gezeigte Schließlage verstellbar ist und dadurch die Öffnung vor der Schubplatte 12 schließt, wenn die Schubplatte 12 durch den Stellmotor 18 ausgefahren wird. In der Schließlage des Sperrhebels 32 ist das Bohrrohr zwischen der Schubplatte 12 und dem Sperrhebel 32 gesichert

In entsprechender Weise ist der Sperrhebel 33 auf dem Drehzapfen 34, welcher zwischen der Tragnase 36 und einer unteren, an der Seitenwand 2 angeschweißten oder angeformten Tragnase 45 angeordnet ist, drehbar gelagert und mit einem Betätigungsarm 46 versehen, der über einen Drehzapfen 47 mit einem Betätigungslenker 48 gekoppelt ist, welcher seinerseits über einen Drehzapfen 49 an einem Verbindungsstück 50 angelenkt ist, das durch Schrauben 51 an der Schubplatte 13 befestigt ist. Das Verbindungsstück 50 durchgreift einen Längsschlitz 52 in der Seitenwand 2, so daß der Sperrhebel 33 bei einer Bewegung der Schubplatte 13 in die in F i g. 3 gezeigte Ausfahrlage betätigt wird und sein freier Arm 53 in die Schließlage gelangt, in der das Bohrrohr in der Rohraufnahmeöffnung 15 der Schubplatte 13 gesichert ist. Beim Einfahren des Schiebers 13

•»5 wird der Sperrhebel 33 geöffnet (siehe F i g. 5).

Da die Bewegung der Schubplatten 12 und 13 mit der der Sperrhebel 32 und 33 gekoppelt ist, erfolgt die Hebelverstellung verzögerungsfrei und rasch. Da außerdem das Schubstangenende der Stellmotore 18 und 26 jeweils mit den Schubplatten verbunden ist, werden auch diese rasch betätigt. Gewünschtenfalls kann daher der Führungskopf rasch geöffnet und geschlossen werden, wenn das im Führungskopf gesicherte Bohrrohr angehoben oder aDgesenkt wird, und Erweiterungen des Bohrrohres, etwa Verbindungsstücke und Schutzmuffen, können rasch und einfach den Führungskopf durchwandern, wenn das Bohrrohr in das Absetzgestell eingesetzt oder diesem entnommen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rohrführungskopf für ein Bohrgestänge-Absetzgestell, aus einem hohl ausgebildeten Gehäuse, das an seinem hinteren Ende mit einem Trag- und Einstellrahmen verbindbar ist und am vorderen Ende eine Halterung zur Aufnahme und Führung einer Einzellänge des Bohrgestänges trägt, welche eine Gestängeaufnahmeöffnung und eine Sperrvorrichtung aufweist, die zwischen einer Offen- und einer das Bohrgestängeteil in der Aufnahmeöffnung sichernden Schließstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohrgestängehalterung zusätzlich eine zwischen einer aus- und einer eingefahrenen Lage im Gehäuse (B) längsbewegliche Schubplatte (12; 13) umfaßt, welche vorderseitig die Gestängeaufnahmeöffnung (14; 15) trägt und zwischen der und der Sperrvorrichtung (32; 33) ein dieser zugeordnetes Gestänge (40,41; 48, 49) vorgesehen ist, durch das die Sperrvorrichtung (32; 33) beim Einfahren der Schubplatte (12; 13) in ihre offene, das Bohrgestängeteil entsperrende Lage und beim Ausfahren der Schubplatte (12; 13) in ihre geschlossene, das Bohrgestänge sperrende Lage verstellbar ist

2. Rohrführungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung einen am Gehäuse (B) angelenkten Hebel (32; 33) mit einem Betätigungsarm (43; 46) und einem das Bohrrohr sichernden Sperrarm (44; 53) aufweist und das Gestänge einen den Betätigungsarm mit der Schubplatte (12; 13) koppelnden Betätigungslenker (40; 48) enthält.

3. Rohrführungskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (32; 33) zwischen seinen Enden am Gehäuse (B) drehbar gelagert ist und der Betätigungsarm (43; 46) und der Sperrarm (44; 53) auf entgegengesetzten Seiten des Drehzapfens (34; 47) zum Verschwenken des Hebels (32; 33) angeordnet sind.

4. Rohrführungskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Gehäuses (B) zwei einander entsprechende Halterungen zur Aufnahme und Führung von Bohrgestängelängen unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen sind.