DE3201425C2

DE3201425C2 - Tiefbohrvorrichtung mit einer aus der Bohrachse ausschwenkbaren Bohreinheit

Info

Publication number: DE3201425C2
Application number: DE3201425A
Authority: DE
Inventors: George I. Anaheim Calif. Boyadjieff
Original assignee: Varco International Inc
Current assignee: Varco International Inc
Priority date: 1981-01-23
Filing date: 1982-01-19
Publication date: 1985-03-07
Also published as: JPS6054478B2; NO157230C; JPS57130693A; CA1179322A; FR2498673A1; DE3201425A1; NO157230B; GB2091788B; FR2556042B1; NO820147L; US4421179A; GB2091788A; FR2498673B1; FR2556042A1

Abstract

Die beschriebene Tiefbohrvorrichtung enthält eine angetriebene Bohreinheit (16), die mit dem oberen Ende eines Bohrstranges verbindbar ist, um diesen zum Bohren eines Tiefbohrloches in Drehung zu versetzen, und eine sich vertikal erstreckende Führungsvorrichtung (22, 23), die die Bohreinheit so führt, daß sie längs der Achse des Bohrloches bewegbar ist, wobei ein Teil (22b, 23b) der Führungsvorrichtung so angebracht ist, daß sie zwischen einer Bohrstellung, in der die Bohreinheit (16) in einer Linie mit der Achse des Bohrloches ist, und einer etwas geneigten Stellung verschwenkbar ist, in der die Führungsvorrichtung die Bohreinheit (16) so führt, daß sie längs einer geneigten Achse bewegbar ist, die in einer Linie mit einem Mäuseloch (30) ist, wobei die Bohreinheit (16) außerdem vorzugsweise so angebracht ist, daß sie in eine seitlich zurückgezogene Stellung auf einer Seite des Bohrloches bewegbar ist, in der sie einen Bereich längs der Achse des Bohrloches freiläßt, damit ein herkömmliches Hebezeug zum Aus- und Einbauen des Bohrstranges benutzt werden kann.

Description

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Tief bohrvorrichtung verbessert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Umeransprüche.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen naher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht der Tiefbohrvorrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht auf der Linie 2-2 von F i g. 1, wobei sich die Bohreinheit in ihrer Mäuselochstellung befindet,

F i g. 3 eLii Vorderseitenansicht der Bohreinheit in deren zurückgezogener Stellung,

F i g. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf der Linie 4-4 von Fig. 1,

Fig.5 einen vergrößerten Vertikalschnitt nach der Linie 5-5 von F i g. 1,

F i g. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie 6-6 von Fig. 5,

F i g. 7 eine verkleinerte Vorderansicht auf der Linie 7-7 von F i g. 5,

F i g. 8 einen Vertikalschnitt nach der Linie 8-8 von Fig.7,

F i g. 9 eine Vergrößerung eines Teils von F i g. 2,

Fig. 10 einen vergrößerten Horizontalausschnitt nach der Linie 10-10 von F i g. 2 und

F i g. 11 eine Ansicht ähnlich einem Teil von F i g. 5, wobei aber eine andere Antriebswelle dargestellt ist

Eine Tiefbohrvorrichtung 10 enthält einen Bohrturm 11 zum Bohren eines Tiefbohrloches 12 durch einen Bohrstrang 13, der Gewindeverbindungen 14 hat und durch eine Bohreinheit 16 um eine vertikale Bohrachse

15 gedreht wird. Der Bohrstrang 13 und die Bohreinheit

16 sind durch ein Hebezeug 17 abgestützt, das eine feste Flasche 18 aufweist, die eine lose Flasche 19 über ein Seil 20 trägt, das durch die übliche angetriebene Bohrwinde auf- oder abgewickelt wird, um die lose Flasche zu heben oder zu senken. Ein Haken 21 an der losen Flasche 19 trägt die Bohreinheit 16 und hat ein Verschlußstück 12t, das zum Anhängen und Abtrennen der Bohreinheit zu öffnen ist. Zwei Schienen 22 und 23 bilden eine Führung für Wagen 24 bei dessen Auf- und Abwärtsbewegung, der einen Teil der Bohreinheit 16 bildet, und für einen Wagen 25, mit dem die lose Flasche 19 verbunden ist, und haben auf ihrer und 23a der Schienen, die sich zwischen dem oberen Ende des Bohrturms 11 erstrecken, an Stellen 26 in F i g. 1 starr an dem Bohrturm befestigt sind und sich parallel zu der Bohrachse 15 erstrecken. Zweite Abschnitte 22b und 23b zwischen den Stellen 26 und 27 sind parallel zueinander und durch Gelenke 28 gehaltert, so daß sie um eine horizontale Achse 29' zwischen der mit unterbrochenen Linien dargestellten Vertikalstellung von F i g. 2, in der sie parallel zu der Bohrachse 15 und in einer Linie mit den Abschnitten 22a und 23a sind, und der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung, in der sie unter einem kleinen Winkel a gegen die Vertikale und gegen die Längsachsen der oberen Abschnitte 22a und 23a geneigt sind, schwenkbar sind, um die Achse 29 der Bohreinheit 16 in eine Linie mit einem schrägen Mäuseloch 30 vorderhalb der Bohrachse 15 zu bringen. Die untersten Abschnitte 22c und 23c der Schienen sind durch die Abschnitte 22b bzw. 23t so gehaltert, daß sie mit diesem zwischen der vertikalen Stellung und der Schrägstellung von Fig. 2 schwenkbeweglich sind, und sie sind außerdem durch Verbindungen 3t und 32 horizontal schwenkbeweglich zu den Abschnitten 22i> bzw. 23Z> um Achsen 33 und 34 gehalten, die zu einander und zu den Längsachsen 35 und 36 der Abschnitte 22b und 23Z> parallel sind. Die Abschnitte 22c und 23c bewegen c-ich zwischen den mit ausgezogenen Linien dargestellten aktiven Stellungen von F i g. 4, in denen sie in einer Linie mit den Abschnitten 22ώ und 23Z> sind, und den mit unterbrochenen Linien dargestellten zurückgezogenen Stellungen. Die Verbindungen 31 und 32 enthalten zwei parallele Befestigungsrohre 37 und 38, die mit den Abschnitten 22b und 236 starr verbunden sind; beispielsweise durch Schweißen oder durch Befestigungsringe 39, die an den

ίο Abschnitten 226 und 23b sowie an den oberen Enden der Rohre 37 und 38 befestigt sind. Die Abschnitte 22c und 23c tragen Lagerbüchsen 40, die eng um die Rohre 37 und 38 passen, um die Abschnitte 22c und 23c für die Schwenkbewegung um die Achsen 33 und 34 zu haltern.

Die Abschnitte 22c und 23c tragen Platten 41. die unter die Rohre 37 und 38 vorstehen und Lager 42 um Drehzapfen 43 haben, die von den beiden Rohren nach unten vorstehen, um die Abschnitte 22c und 23c abzustützen und gleichzeitig deren Schwenkbewegung zu gestatten.

Die Platten 41 erstrecken sich über das untere Ende der Abschnitte 22c und 23c, sind mit diesen verschweißt und verhindert, daß sich der Wagen 24 abwärts von den Schienen herunterbewegt.

Die Schienenabschnitte 22b und 22c werden zwischen

den beiden Stellungen von F i g. 2 durch eine Kolben-Zylindervorrichtung 45 (F i g. 9) verschwenkt, deren Zylinder an einer Stelle 46 mit einem horizontalen, feststehenden Teil 47 des Bohrturms 11 verbunden ist und deren Kolbenstange 48 auf das Rohr 37 einwirkt. Ein gekrümmtes Anschlagteil 49, das an dem feststehenden Teil 47 befestigt ist, berührt das Rohr 37, um die schwenkbaren Schienenabschnitte in ihrer vertikalen Stellung festzulegen. Eine Falle 50, die an einer Stelle 51 an einem mit dem Rohr 37 verschweißten Träger 52 angelenkt ist, erfaßt eine an dem Teil 47 befestigte Sperrzunge 53, um das Rohr 37 und die mit diesem verbundenen Schienenabschnitte in den vertikalen Stellungen zu verriegeln. Die Kolbenstange 48 der Kolben-Zylindervorrichtung 45 ist an einer Stelle 44 an einem nach unten vorstehenden Arm 54 der Falle 50 angelenkt, um die Falle bei Bewegung der Kolbenstange nach rechts im Gegenuhrzeigersinn in eine Freigabestellung zu schwenken, wobei diese Schwenkbewegung durch Anlage der Kolbenstange 48 an dem Rohr 37 begrenzt wird, so daß durch die Bewegung der Kolbenstange nach rechts zuerst die Falle entriegelt wird und dann die Abschnitte 22b und 22c nach rechts in die Schrägstellung von F i g. 2 gedrückt werden. Durch Zurückbewegen der Kolbenstange 48 nach links werden die Schieso nenabschnitte in die vertikalen Stellungen zurückgeschwenkt, und die Falle 50 wird in ihrer Verriegelungsstellung geschwenkt, um die schwenkbaren Schienenabschnitte in der vertikalen Stellung festzuhalten. Schräge Druckflächen 55 an der Falle 50 und der Sperrzunge 53 drücken die Falle 50 im Gegenuhrzeigersinn, so daß sie an der Sperrzunge 53 vorbei in die Verriegelungsstellung gelangt. Die Schwenkbewegung der Falle 50 im Uhrzeigersinn wird durch Anschlagschulte en begrenzt, um das Verschwenken der Falle 50 über eine Position

ω zum Erfassen der Sperrzunge 53 hinaus zu verhindern.

Die Schienenabschnitte 23b und 23c sind ebenfalls mittels Kraftantrieb zwischen vertikalen und schrägen Stellungen im Gleichlauf mit den Abschnitten 22b und 22.. durch eine zweite Kolben-Zylindervorrichtung 45

es und zugehörige Teile 49, 50 und 53, die den gleichen Aufbau wie die oben mit Bezug auf die Abschnitte 226 und 22c beschriebenen haben, verstellbar.
Der Wagen 25 hat zwei Rahmen 56 und 57, die sich

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teilweise um die Schienen 22 und 23 erstrecken und drehbare Rollen 58 aufweisen, welche Flansche 59 der Schienen berühren, um den Wagen so zu führen, daß er nur in Längsrichtung der Schienen bewegbar ist. Ein Querstück 156 (F i g. 3) verbindet die Rahmen 56 und 57 starr miteinander und ist an einer Stelle 60 (F i g. 2) gelenkig mit der losen Flasche 19 verbunden. Die Bohreinheit 16 weist den Wagen 24, einen Drehantrieb 61 und einen Spülkopf 62 zur Zufuhr von Spülflüssigkeit zu dem Bohrstrang 13 auf. Der Wagen 24 hat zwei parallele horizontale obere und untere Rahmenteile 63 und 64. die mit zwei parallelen vertikalen Rahmenteilen 65 und 66 verschweißt sind und gegenseitigen Abstand aufweisende parallele, vertikale Platten 67 tragen, die von den Rahmenteilen 63 und 64 auf entgegengesetzten Seiten

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uci ouiiiciicii iiavii nullen VUI31CIICII UIiU rvuiicii m u ugen, die die vorderen und hinteren Flansche der im Querschnitt H-förmigen Schienen berühren, sowie Rollen 69, die die Schienenstege berühren (F i g. 7), um die Bohreinheit 16 so zu führen, daß sie nur in Längsrichtung der Schienen bewegbar ist. Der Drehantrieb 61 enthält eine rohrförmige Welle 70 (F i g. 5), die ein unteres Außengewinde 71 hat, das mit dem Bohrstrang 13 verbindbar ist. Ein Übergangsstück 72 und ein kurzes Zwischenstück 73 sind in dem Bohrstrang 13 unterhalb des Drehantriebs 61 vorgesehen. Ein Innengewinde 74 am oberen Ende der Welle 70 ist mit einem Drehschaft 75 des Spülkopfes 62 verbindbar, der sich mit dem Bohrstrang dreht, während das Gehäuse 76 des Spülkopfes durch einen Bügel 77, der in den Haken 21 eingehängt wird, drehfest gehalten wird. Die Spülflüssigkeit wird dem Spülkopf 62 über einen Schlauch 78 zugeführt, der mit dem Bohrturm 11 an einer Stelle 79 oberhalb des Bodens 180 verbunden isL

Der Drehantrieb 61 enthält einen Elektromotor 80, der ein Gehäuse 81 hat, das die Feldspulen trägt, und einen Anker 82, der um die Achse 83 parallel zu der Achse 29 der Welle 70 drehbar ist. Der Anker 82 ist in dem Gehäuse 81 durch ein unteres Lager 85 und durch ein oberes Doppelaxiallager 86, das eine Vertikalbewegung des Ankers verhindert und diesen trägt, drehbar gelagert Ein Ritzel 87 an dem unteren Ende der Ankerwelle 88 treibt ein größeres Zahnrad 89 an, das auf der Welle 70 angeordnet, mit dieser durch einen Keil 90 verbunden und durch eine nach oben weisende Schulter 91 der Welle abgestützt ist Die Zahnräder 87 und 89 sind in einem Gehäuse 92 enthalten, das mittels Schrauben 93 an einer horizontalen Wand 94 befestigt ist, die an dem Motorgehäuse 81 befestigt ist Die Welle 70 ist durch zwei Lagerbaugruppen 95 und 96 drehbar gelagert, die im wesentlichen quer entgegengesetzt zu dem oberen bzw. unteren Ende des Ankers angeordnet sind und jeweils zwei komplementäre halbzylindrische Lagergleitstücke 97 und 98 enthalten, die komplementäre halbkreisförmige radiale Flansche 99 haben. Das innere Gleitstück jeder Lagerbaugruppe 95 und 96 ist in einer zylindrisch gekrümmten Aussparung 100 aufgenommen, die durch die Außenfläche einer zylindrisch gekrümmten Wand 101 des Motorgehäuses 81 gebildet wird. Ein diametral entgegengesetzter Lagerdeckel 102 hat eine halbzylindrische Aussparung 103, die das äußere Gleitstück 98 aufnimmt und ist an dem Motorgehäuse 81 mittels Schrauben 202 befestigt Schmiermittel wird den Lagern aus einem Reservoir 106 zugeführt

Ein Axiallager 107 zum Abstützen des Motors 80 und der diesem zugeordneten Teile ist vertikal zwischen einer oberen Fläche 108 an dem Zahnrad 89 und dem Flansch 99 der unteren Lagerbaugruppe 96 angeordnet wobei der Flansch 99 oben an einer horizontalen ringförmigen unteren Fläche 109 des Motorgehäuses 81 anliegt, um es abzustützen. Der untere Laufring des Axiallagers 107 dreht sich mit dem Zahnrad 89, während der 5 obere Laufring und die Lagergleitstücke 97,98 und das Motorgehäuse 81 sich nicht drehen. Der Drehantrieb 61 enthält eine Bremse 110 zum Ausüben einer kontrollierten Bremskraft auf den Anker 82 des Motors 80, die einen ringförmigen Balg 111 aufweist, der, wenn er aufgeblasen wird, ein ringförmiges Bremselement 112 gegen eine an der Ankerwelle 88 befestigte zylindrische Bremstrommel 113 drückt.

Das Gehäuse 81 des Motors 80 kann an dem Rahmen des Wagens 24 starr befestigt sein, hier ist es jedoch an diesem so befestigt, daß es eine geringe Relativschwenkbewegung ausführen kann, und zwar mit Hilfe von zwei Gelenkverbindungen 115 und 116, die jeweils eine Platte 117 aufweisen (F i g. 7), welche an dem Motorgehäuse 81 mittels Schrauben 118 befestigt ist, und eine Platte 119, die an dem Wagenrahmenteil 65 starr befestigt ist. Drehzapfen 120, die in öffnungen in den Platten 117 und 119 aufgenommen sind, stellen die gewünschten Gelenkverbindungen her. Der Schwerpunkt 121 des Motors und sämtlicher durch ihn gehaltener Teile ist rechts von der Achse 114 in F i g. 8 angeordnet, was bewirkt, daß der Motor und die mit diesem verbundenden Teile durch Schwerkraft im Uhrzeigersinn schwenken, wobei diese Bewegung in der in F i g. 8 gezeigten Stellung durch Anlage von zwei starr an dem Motorgehäuse 81 befestigten Platten 122 an zwei Dämpfungselementen 123 aus elastomeren Material begrenzt wird, die an der vorderen vertikalen Fläche des unteren Rahmenteils 64 des Wagens befestigt sind. In der Stellung in F i g. 8 ist die Achse 29 der Welle 70 direkt parallel zu den Längsachsen der Schienenabschnitte, auf denen der Wagen 24 angeordnet ist

Eine Schwenkbewegung des Motorgehäuses 81 im Gegenuhrzeigersinn wirken zwei Federbaugruppen 124 entgegen, die jeweils eine Schraubenfeder 125 in einem Gehäuse 126 enthalten, das an einem der vertikalen Rahmenteile 65, 66 des Wagens 24 befestigt ist. Zwei Nasen 127, die an dem Motorgehäuse 81 befestigt sind, verschieben bei dieser Bewegung des Motors 80 im Gegenuhrzeigersinn Stifte 128 nach links, wobei die Federn 125 sich über Scheiben 129 der Bewegung der Stifte nach links widersetzen und so den Motor federnd in seine in F i g. 8 dargestellte Stellung drücken. Der Motor 80 wird durch Luft aus einem biegsamen Zufuhrschlauch 130 gekühlt der Luft aus einem Hochleistungsgebläse 131 empfängt das mit dem Bohrturm 11 verbunden ist Das Gebläse befindet sich und saugt an einer Steile deutlich oberhalb des Bodens iSO, in dessen Bereich brennbare Dämpfe vorhanden sein können, weshalb die dem Motor für Kühlzwecke zugeführte Luft nicht entflammbar ist und durch den Motor nicht gezündet werden kann. Das Gebläse ist ungefähr an der Stelle angeordnet an der der zu dem Spülkopf 62 führende Schlauch 78 mit de Bohrturm 11 verbunden ist d. h. wenigstens etwa 25 m oberhalb des Bodens 180.
Während des Bohrens sind sämtliche Abschnitte der Führungsschiene 22,23 direkt vertikal und in einer Linie miteinander angeordnet Die Bohreinheit 16 und die lose Flasche 19 werden daher beide längs der Bohrachsc 15 vertikalbeweglich geführt Die Welle 70 ist mit dem Bohrstrang 13 verbunden und treibt diesen an. Während des Bohrens sind zwei Verbindungsglieder 132 an Seitenteilen 133 des Hakens 21 aufgehängt, sie können aber durch den Spülkopf 62 in eine inaktive Stellung zwi-

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sehen den Schienen 22,23 gebracht werden (Fig. 2). Ein Hebezeug 134 wird an den Verbindungsgliedern 132 aufgehängt zum Hochziehen des Bohrstranges 13, wenn die Bohreinheit 16 in ihrer inaktiven Stellung ist.

Während des Bohrvorgangs bewegen sich die Bohreinheit 16 und der Bohrstrang 13 nach unten in die in F i g. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung, über die hinaus eine weitere Abwärtsbewegung durch Anlage der Rollen 68 der Bohreinheit 16 an den Platten 41 der Schienenabschnitte 22c, 23c verhindert wird, in dieser Stellung werden Abfangkeile in eine Hauptbüchse 135 im Boden 180 im Bohrturm (oder in einem Drehtisch 136, der im Boden im Bohrturm angeordnet ist) eingesetzt, um den Bohrstrang 13 unabhängig von der Bohreinheit 16 abzustützen, woraufhin das Zwischenstück 73 durch den Motor 80 gedreht wird, um es von dem übrigen Bohrstrang 13 zu lösen. Die Bohrwinde wird dann betätigt, um die lose Flasche 19 und die mit dieser verbundenen Teile eine kurze Strecke anzuheben, beispielsweise bis in die in F i g. 2 gezeigte Höhe, und die Kolben-Zylindervorrichtungen 45 werden betätigt, um die unteren Abschnitte 22b, 22c, 23b und 23c der Schienen 22,23 nach rechts in die in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Schrägstellungen zu schwenken, in denen die Welle 70 der Bohreinheit 16 und das Zwischenstück 73 in einer Linie mit einem Rohrstück 137 in dem Mäuseloch 30 sind. Die lose Flasche 19 und die mit dieser verbundenen Teile werden ausreichend weit abgesenkt, um das Zwischenstück 73 in Eingriff mit dem Rohrstück 137 in dem Mäuseloch 30 zu bringen, und der Motor der Bohreinheit wird in Einschraubrichtung in Drehung versetzt, um das Zwischenstück mit dem Rohrslück 137 in dem Mäuseloch zu verbinden. Die Verbindung wird durch Zangen fertiggestellt, und die lose Flasche 19 wird dann betätigt, um die Bohreinheit 16 und das mit dieser verbundene Rohrstück längs der geneigten Schienen 22b, 22c, 23b und 23c anzuheben. Wenn die Bohreinheit 16 die oberen Enden der geneigten Teile der Schienen erreicht und sich noch ein Teil des Rohrstücks in dem Mäuseloch 30 befindet, wird eine weitere Aufwärtsbewegung bewirkt, daß sich die Bohreinheit auf die oberen feststehenden Teile 22a und 23a der Schienen bewegt und auf diesen genau vertikal geführt wird. Da das Rohrstück 137, das aus dem Mäuseloch 30 herausgezogen worden ist, noch einen geringfügigen Neigungswinkel hat, schwenkt der Motor 80 in F i g. 2 etwas im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 114 relativ zu dem Wagen 24 und gegen den Widerstand, den ihm die Federn 125 entgegensetzen. Wenn das Rohrstück vollständig aus dem Mäuseloch 30 herausgezogen wird, bringen die Federn 125 und das Gewicht des Bohrstranges 13 den Motor SC und den Bohrstrang zurück in eine genau vertikale Stellung, in der er in einer Linie mit der Bohrachse 15 und mit dem oberen Ende des Bohrstranges 13 durch Drehen des Motors 80 und Anziehen der Zangen verbindbar ist, woraufhin die Abfangkeile, an denen der Bohrstrang 13 aufgehängt war, entfernt werden können und der Bohrvorgang fortgesetzt werden kann. Zu einem geeigneten Zeitpunkt während des Herausziehens des Rohrstücks 137 aus dem Mäuseloch 30, beispielsweise, nachdem die Wagen 24, 25 der Bohreinheit 16 bzw. der losen Flasche 19 Stellungen erreicht haben, in denen sie die oberen feststehenden Abschnitte 22a und 23a der Schienen berühren, können die Kolben-Zylindervorrichtungen 45 die schrägen Abschnitte der Schienen in ihre vertikale Stellung zurückbringen.

Ein Rohrstück kann von dem oberen Ende des Bohr

stranges 13 zu dem Mäuseloch 30 bewegt werden, indem die oben beschriebene Prozedur umgekehrt wird, d. h. indem zuerst Zangen benutzt werden, um die Verbindung zwischen zwei Abschnitten des Bohrstranges 13 zu lösen, dann der Motor 80 betätigt wird, um den oberen Abschnitt schnell aus dem Bohrstrang 13 herauszudrehen, danach die Schienenabschnitte 22b, 22c, 23b, 23c in ihre Schrägstellung verschwenkt werden, in der sie in einer Linie mit dem Mäuseloch 20 sind, und danach der Bohrstrangabschnitt in das Mäuseloch abgesenkt und der Motor 80 eingeschaltet wird, um die Bohreinheit 16 von diesem Abschnitt loszuschrauben.

Zum Umschalten der Tiefbohrvorrichtung auf die Betriebsart »Bohrstrangaus- und -einbau« werden die Wagen 24 und 25 zuerst durch die Bohrwinde und die lose Flasche 19 nach oben gezogen, wobei die Schienenabschnitte alle genau vertikal in Positionen gebracht werden, in denen sich der untere Wagen 24 genau oberhalb der untersten Schienenabschnitte 22c und 23c befindet.

Der Abschnitt 22c wird dann um die Achse 33 in die zurückgezogene Stellung geschwenkt, die in F i g. 4 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, und die lose Flasche 19 und die mit dieser verbundenen Teile werden dann abgesenkt, um den Wagen 24 abwärts zu bewegen und mit dem Schienenabschnitt 23c in Berührung zu bringen. Wenn der Wagen 24 auf der unteren Platte 41 dieses Schienenabschnitts ruht, wird das Verschlußstück 121 des Hakens 21 geöffnet, und die gesamte Bohreinheit 16 und der Spülkopf 62 zusammen mit dem Schienenteil 23c werden um die Achse 34 in die in F i g. 4 mit unterbrochenen Linien dargestellte Stellung geschwenkt. Während dieser Bewegung bewegt sich der Bügel 77 des Spülkopfes 62 aus dem Haken 21 heraus. Die gesamte Bohreinheit 16 und alle mit ihr verbundenen Teile sind dann deutlich von der Bohrachse 15 entfernt und bieten kein Hindernis für das Heben und Senken des Bohrstranges 13 durch die lose Flasche 19 und den Haken 21. Wenn sich der Spülkopf 62 von dem Haken 21 wegbewegt, schwenken die Verbindungsglieder 132 und das Hebezeug 134 in vertikale Stellungen, in denen das Hebezeug 134 einen Abschnitt des Bohrstranges 13 berühren kann, um ihn in eine Stellung anzuheben, in der ein als nächster folgender Abschnitt in den Abfangkeilen abgestützt und der obere Abschnitt von dem Bohrstrang gelöst werden kann. Der gesamte Bohrstrang 13 kann so abschnittsweise aus dem Bohrloch 12 entfernt und dann durch den umgekehrten Vorgang wieder in das Bohrloch zurückgebracht werden, ohne dabei durch die Bohreinheit 16 behindert zu werden und ohne Verschleiß an der Bohreinheit zu verursachen. Nach Beendigung des Bohrstrangaus-und-einbaus kann die Bohreinheit 16 zurück in die in Fig.4 mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung geschwenkt werden. Der Spülkopf 62 kann mit dem Haken 21 verbunden werden, und die lose Flasche 19 kann benutzt werden, um beide Wagen 24,25 weit genug nach oben zu bewegen, damit der untere Schienenabschnitt 22c zurück in seine aktive Stellung geschwenkt werden kann.

F i g. 11 zeigt eine Schnelltrennwelle, die die Welle 70 von F i g. 5 ersetzen kann. Die Motorlager 95a und 96a können den Lagern 95 und 96 von F i g. 5 übereinstimmen und dieselbe Beziehung zu dem übrigen Teil des Motors, den Zahnrädern usw. haben. Statt der einstücki-

b5 gen Welle 70 enthält die Anordnung in F i g. 11 ein rohrförmiges Teil 70a, das eine einem geraden Zylinder entsprechende Innenfläche 138 und eine obere sechseckige Aussparung 139 hat Ein rohrförmiges Teil 140 ist in dem

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Teil 70a lösbar aufnehmbar und hat einen äußeren sechseckigen Teil 141, der in die sechseckige Aussparung 139 einfaßt Das zweite Teil 140 hat ein oberes konisches Innengewinde 141' und einen unteren konischen, mit Außengewinde versehenen Stiflteil 142, der in ein kurzes Befestigungsrohr 143 auf die dargestellte Weise einschraubbar ist, um das Teil 70a zwischen Schultern 144 und 145 an dem Teil 140 bzw. dem Befestigungsrohr 143 einzuspannen und die Teile 70a, 140 und das Befestigungsrohr 143 zu einem einstückigen Gebilde miteinander zu verbinden, das durch den Motor in Drehung versetzbar ist Ein unteres Gewinde 146 des Befestigungsrohres 143 ist dann mit dem Bohrstrang 13 verbindbar, um diesen in Drehung versetzen zu können. Das Zahnrad 89 treibt das Teil 70a auf dieselbe Weise an, wie es in Verbindung mit dem Zahnrad S3 und der Welle 70 der zuerst beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist.

Die verschraubten Teile der Schnelltrennwelle nach Fig. 11 können voneinander entfernt werden, indem Iediglich die Gewindeverbindung an dem Stiftteil 142 zwischen dem Teil 140 und dem Befestigungsrohr 143 gelöst und dann das Teil 140 nach oben aus dem Inneren des Teils 70a herausgezogen wird. Austauschteile können dann mit dem Teil 70a verbunden werden, um die Tiefbohrvorrichtung wieder in betriebsbereiten Zustand zu versetzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

32 Ol 425 Patentansprüche:

1. Tiefbohrvorrichtung, mit einem Bohrturm (11), einer im Bohrturm längs einer parallel zur Bohrachse (15) angeordneten Führung (22,23) verfahrbaren, zusammen mit einem unteren Teil der Führung (22, 23) aus einer sich im wesentlichen parallel zur Bohrachse (15) erstreckenden Bohrstellung ausschwenkbaren Bohreinheit (16). die einen Drehantrieb (61) und eine von diesem antreibbare, mit einem Bohrstrang verbindbare Welle (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Teil (22b, 22c, 23b, 23c) der Führung um eine horizontale Achse (29') schwenkbar an dem oberen Teil (22a, 23a) der Führung angebracht und zwischen d»r sich im wesentlichen parallel zur Bohrachse (15) erstreckenden Bohrstellung und einer geneigten, in einem Winkel gegen die Bohrachse (15) verlaufenden Stellung verschwenkbar ist wobei die Bohreinheit (16) in der geneigten Stellung des unteren Teils (22b, 22c, 23b, 23c)der Führung gleichfalls auf diesem verfahrbar ist.

2. Tiefbohrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kraftbetätigte Vorrichtung (45) zum Verschwenken des unteren Teils (226,22c, 236, 23cjder Führung (22,23).

3. Tiefbohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsvorrichtung (50, 53) zum lösbaren Festhalten des unteren Teils (226, 22c, 23b, 23c) der Führung (22,23) in der Bohrstellung.

4. Tiefbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (124), die sich der geringfügigen Schwenkbewegung eines Wagens (24), an dem die Bohreinheit (16) verschwenkbar angebracht ist, nachgiebig widersetzt

5. Tiefbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen (37,38) zum Haltern der Bohreinheit (16) derart, daß sie, während das untere Teil (226,22c, 236,23c) der Führung (22, 23) in der Bohrstellung bleibt, relativ zu dem unteren Teil der Führung (22, 23) zwischen einer aktiven Stellung, in der sie in einer Linie mit der Bohrachse (15) ist, und einer inaktiven Stellung, in der sie versetzt auf einer Seite der Bohrachse (15) ist, bewegbar ist

6. Tiefbohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß das untere Teil der Führung (22,23) in einer Linie angeordnete obere und untere Abschnitte (226, 22c, 236, 23c) hat, die gemeinsam zwischen der Bohrstellung und der geneigten Stellung schwenkbar sind, und daß wenigstens ein Teil (23c^der unteren Abschnitte (22c, 23c^relativ zu den oberen Abschnitten (226, 23b) mit der Bohreinheit (16) zwischen der aktiven und der inaktiven Stellung bewegbar ist

7. Tiefbohrvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lose Flasche (19) eines Hebezeugs mit einem weiteren Wagen (25) verbunden ist, der durch die Führung (22,23) geführt ist, so daß nach dem Bewegen der Bohreinheit (16) aus der aktiven Stellung, in der diese unterhalb der losen Flasche (19) und durch diese gehalten ist, in die inaktive Stellung, in der die Bohreinheit von der losen Flasche gelöst ist, der Bohrstrang an der durch den weiteren Wagen (25) weiterhin durch die Führung (22,23) geführten losen Flasche aufhängbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Tiefbohrvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art Es ist bereits eine Tiefbohrvorrichtung dieser Art vorgeschlagen worden (DE-OS 3t 25 013), die zum Bohren eines Tiefbohrloches ohne Zuhilfenahme eines Drehtisches dient und bei der die durch den Drehantrieb antreibbare Welle der Bohreinheit mit dem oberen Ende eines Bohrstranges verbindbar ist, um diesen in Drehung zu versetzen. Der Bohreinheit sind Haltevorrichtungen zugeordnet mittels welchen die Bohreinheit zwischen der Bohrstellung und einer seitlich versetzten Stellung horizontal verfahrbar ist Zusätzlich zu dieser seitlich versetzten Stellung ist die Bohreinheit noch zusammen mit einem unteren Teil der Führung aus der

is Bohrstellung ausschwenkbar. Durch das horizontale Verfahren der Bohreinheit in die seitlich versetzte Stellung kann die Bohreinheit über einem Mäuseloch positioniert werden, um aus diesem einen Bohrstrang zu entnehmen. In der aus der Bohrstellung ausgeschwenkten Stellung ist die lose Flasche eines Hebezeugs von der Bohreinheit gelöst und trägt ein Hebezeug, um z. B. den Bohrstrang nach oben zu ziehen. Die Tiefbohrvorrichtung gemäß diesem Stand der Technik hat einen aufwendigen Aufbau und ist im Einsatz begrenzt weil als Haltevorrichtungen für die Bohreinheit ein gesonderter Antrieb mit Zahnstangen und Ritzein zum horizontalen Verfahren der Bohreinheit vorgesehen werden muß und weil der Verfahrhub dieser Haltevorrichtungen begrenzt ist Außerdem ist bei dieser Tiefbohrvorrichtung die Bohreinheit, wenn sie zusammen mit dem unteren Teil der Führung aus der sich im wesentlichen parallel zur Bohrachse erstreckenden Bohrstcllung ausgeschwenkt ist nicht mehr in Richtung der Bohrachse verfahrbar, weil zusammen mit der Bohreinheit ein Teil der Führung aus der Bohrstellung ausgeschwenkt wird.

Es sind weiter Tiefbohrvorrichtungen bekannt (GB-

OS 2043 745, US-PS 34 95 667, US-PS 27 92 198 und

AU-PS 4 60673), bei denen die Bohreinheit aus der

Bohrachse herausschwenkbar ist; das dient jedoch im

wesentlichen lediglich dem Zweck, ungehinderten Zugang zu der Bohrachse des Bohrturms zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tiefbohrvorrichtung der eingangs genannten Art im Aufbau zu vereinfachen und in ihren Einsatzmöglichkeiten zu verbessern.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei der Tiefbohrvorrichtung nach der Erfindung ist das untere Teil der Führung um eine horizontale Achse an dem oberen Teil der Führung schwenkbar befestigt,

so wodurch die Bohreinheit auch in der geneigten Stellung des unteren Teils der Führung aus diesem und somit auch auf dem oberen Teil der Führung verfahrbar ist, weil letzterer mit dem unteren Teil der Führung auch nach dem Verschwenken desselben verbunden ist. Da einfach das untere Teil der Führung verschwenkbar wird, hat die Tiefbohrvorrichtung einen einfachen Aufbau, denn es sind keine Zahnstangen und Ritzel als Haltevorrichtungen zum Verfahren der Bohrcinheit aus der Bohrachse heraus erforderlich, weil durch das Ausschwenken des unteren Führungsteils um die horizontale Achse auch die Bohreinhcit ausgeschwenkt wird. Durch entsprechende Wahl des Verschwenkwinkcls ist die Bohreinheit zusammen mit dem unteren Teil der Führung aus der sich im wesentlichen parallel /ur Bohrachse erstreckenden Bohrstellung so weit ausschwenkbar, wie es für den jeweiligen Zweck erforderlich ist, zum Beispiel zum Bewegen über ein Mäuseloch oder darüber hinaus, wodurch die Einsatzmöglichkeiten der