DE1299583B

DE1299583B - Device for pulling and releasing drill rods

Info

Publication number: DE1299583B
Application number: DE1967G0049551
Authority: DE
Inventors: Rajgorodskij Rafail Perovic; Cernikov Michail Sergejevic; Kalabalyk Anatolij Vasiljevic; Sudnicyn Nikolaj Vladimirovic
Original assignee: GNI I PI NEFTJANOGO MASINOSTRO
Current assignee: GNI I PI NEFTJANOGO MASINOSTRO
Priority date: 1967-03-10
Filing date: 1967-03-10
Publication date: 1969-07-24

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ziehen und Nachlassen von Bohrgestängen mittels eines Flaschenzuges beim Niederbringen von Tiefbohrungen mit einem Rollenblock, durch den das Bohrgestänge hindurchgeführt wird, einen Elevator mit einer mit schwenkbaren Greifern das obere Ende des Bohrgestänges der Bohrrohrtour führenden Einrichtung sowie einer das Bohrgestänge zu- und fortführenden und die schwenkbaren Greifer während des Zu- und Fortführens öffnenden Einrichtung.The present invention relates to a device for pulling and slacking off drill rods by means of a pulley system when lowering them of deep drilling with a roller block through which the drill pipe is passed an elevator with a swivel gripper attached to the top of the drill string the drill pipe tour leading device as well as a drill pipe supplying and continuing and the pivotable gripper opening device during the supply and continuation.

Bei bekannten derartigen Vorrichtungen bewegt sich der Rollenblock zusammen mit einem Elevator, nachdem das Bohrgestänge um einen Rohrzug gehoben wurde, in bezug zum Bohrgestänge derart nach unten, daß das Bohrgestänge durch diesen hindurchläuft.In known devices of this type, the roller block moves together with an elevator after the drill pipe has been lifted around a pipe string, with respect to the drill pipe downward such that the drill pipe passes through it.

Das Bohrgestänge wird am oberen Ende mittels einer Einrichtung mit zwei in senkrechter Ebene schwenkbaren Greifern in Form von Klappen festgehalten und zentriert, wobei diese durch den Rollenblock beim Ziehen des Bohrgestänges geöffnet und nach dem Durchgang des Rollenblocks unter der Einwirkung ihres Eigengewichts geschlossen werden, indem sie das Gestänge festhalten und zentrieren.The drill pipe is at the upper end by means of a device with two vertically pivotable grippers held in the form of flaps and centered, being opened by the roller block when pulling the drill string and after the passage of the roller block under the action of its own weight be closed by holding and centering the linkage.

Bei der Aufstellung der Bohrgestänge werden die schwenkbaren Greifer durch die Einrichtung zum Zu- und Fortführen der Rohrzüge geöffnet.When setting up the drill rods, the swiveling grippers opened by the device for feeding and continuing the pipe runs.

Bei der Arbeit ist der Turm im Augenblick des Öffnens der Klappen durch den Rollenblock erheblichen Stoßbelastungen ausgesetzt, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Rollenblocks zunehmen. Dadurch vermindert sich die Arbeitsgeschwindigkeit der Heb- und Absenkarbeiten, und die erforderliche bauliche Gestaltung des Rollenblocks wird komplizierter, da sein Körper eine Stromlinienform aufweisen muß.At work, the tower is at the moment the flaps open exposed to considerable shock loads by the roller block, which depends increase from the speed of the roller block. This reduces the working speed the lifting and lowering work, and the required structural design of the roller block becomes more complicated because his body must be streamlined.

Bei einer solchen konstruktiven Gestaltung der schwenkbaren Greifer traten oft Störungen durch Trägheitskräfte auf, die bei der Abwärtsbewegung des Rollenblocks ein spontanes Öffnen der Greiferklappen und bei der Aufwärtsbewegung ein Schließen derselben hervorriefen. Auf diese Weise wurde der Arbeitsablauf gestört, da das obere Ende des Bohrgestänges durch die Zentriervorrichtung nicht festgestellt wurde.With such a structural design of the pivotable gripper there were often disturbances due to inertial forces that caused the downward movement of the Roller blocks a spontaneous opening of the gripper flaps and during the upward movement caused them to close. In this way the workflow was disrupted, because the upper end of the drill pipe is not fixed by the centering device became.

Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die eine Greifeinrichtung zum Erfassen und Halten des Bohrgestänges aufweisen, welche jedoch lediglich gemeinsam mit dem Bohrgestänge entlang der Bohrlochachse verschoben werden kann. Derartige Vorrichtungen, bei denen das Bohrgestänge nicht unabhängig von der stützenden Halteeinrichtung gedreht und axial verschoben werden kann, weisen den Nachteil auf, daß ein Zentrieren des Bohrgestänges in bezug zur Bohrlochachse nicht erzielbar ist und daß das An- und Abschrauben der einzelnen Bohrgestänge nicht auf schnelle, wirtschaftliche und bequeme Weise durchführbar ist.There are also known devices that have a gripping device for Detecting and holding the drill string, but which only together can be moved with the drill string along the borehole axis. Such Devices in which the drill pipe is not independent of the supporting holding device can be rotated and axially displaced, have the disadvantage that a centering of the drill string in relation to the borehole axis is not achievable and that the and unscrewing the individual drill rods are not quick, economical and is feasible in a convenient manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zum Herausziehen und Absenken des Bohrgestänges mit einer Einrichtung zum Festhalten und Zentrieren des oberen Enden der Rohrtour zu schaffen, bei der die Greifer derartig ausgeführt sind, daß ein stoßfreier und zuverlässiger wirtschaftlicher Betrieb der Vorrichtung beim Herausziehen sowie beim Aufstellen und An- und Abschrauben der Rohre gewährleistet wird. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die das ' obere Ende des Bohrgestänges führende Einrichtung mit einer Öffnung zum Durchtritt des Bohrgestänges mit freiem Spiel ausgestattet und an diesem frei verschiebbar ist sowie eine durch schwenkbare, in Form von federgespannten Nocken ausgebildete Sperrklinken versperrbare Ausnehmungen aufweist, und daß die Einrichtung für das Zu- und Fortführen des Bohrgestänges mit einem die Sperrklinken auf die Breite der Ausnehmung auseinanderschiebenden Element versehen ist.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and a device for extracting and lowering the drill string with a device for holding and centering the upper end of the pipe tour to create at the the grippers are designed in such a way that a shock-free and reliable economical Operation of the device when pulling out as well as when setting up and screwing on and unscrewing the pipes is guaranteed. The object is achieved in that the 'upper End of the drill string leading device with an opening for the passage of the Drill rod equipped with free play and is freely movable on this and a pawl formed by pivotable, spring-loaded cams has lockable recesses, and that the device for the supply and continuation of the drill pipe with a pawl pushing apart to the width of the recess Element is provided.

Die Beweglichkeit der das obere Ende der Bohrrohre festhaltenden und zentrierenden Einrichtung wird dadurch ermöglicht, daß die das obere Ende des Bohrgestänges führende Einrichtung Rollen zur Verschiebung entlang den Führungsseilen aufweist.The mobility of the upper end of the drill pipe holding and centering device is made possible by the fact that the upper end of the drill string leading device has rollers for displacement along the guide ropes.

Das die Sperrklinken auseinanderschiebende Element der die Bohrgestänge zu- und abführenden Einrichtung kann vorzugsweise parallel zur Achse der Bohrrohrtour verlaufend an der Greifeinrichtung befestigt sein.The element of the drill pipe that pushes the pawls apart feed and discharge device can preferably be parallel to the axis of the drill pipe tour extending to be attached to the gripping device.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil, daß die Arbeit der Vorrichtung im ganzen erheblich verbessert wird.The arrangement according to the invention has the advantage that the work the device as a whole is considerably improved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Vorrichtung zum Ziehen und Nachlassen von Bohrgestängen während sie um einen Rohrzug gehoben ist und der unbelastete Rollenblock sich abwärts bewegt, in perspektivischer Ansicht, F i g. 2 die Einrichtung zum Festhalten und Zentrieren des oberen Endes der Rohrtour in Seitenansicht, teils im Schnitt, F i g. 3 die Einrichtung gemäß F i g. 2 in Draufsicht.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown. It shows F i g. 1 the pull-and-release device of drill rods while it is lifted around a pipe and the unloaded roller block moving downward, in perspective view, FIG. 2 the device for holding on and centering the upper end of the tube tour in side view, partly in section, F i g. 3 the device according to FIG. 2 in plan view.

Der Rollenblock 1 (F i g.1) und der mit diesem verbundene Elevator 2 zum Halten der Rohrtour 3 im Schwebezustand werden mittels eines Flaschenzuges 4 in senkrechter Richtung im Bohrturm 5 verschoben, in dessen oberem Teil eine das Bohrgestänge 3 am oberen Ende des Rohrzuges 3' führende Einrichtung 7 entlang den Führungsseilen 6 verschiebbar angeordnet ist.The roller block 1 (F i g.1) and the elevator 2 connected to it for holding the pipe tour 3 in the floating state are displaced by means of a pulley block 4 in the vertical direction in the derrick 5, in the upper part of which the drill rod 3 is located at the upper end of the pipe train 3 'guiding device 7 is arranged displaceably along the guide ropes 6.

Am Turm 5 ist unterhalb der untersten Lage der Einrichtung 7 eine Einrichtung 8 zur Beförderung der Rohrzüge 3' des Bohrgestänges 3 angeordnet, deren Greifeinrichtung 9 durch eine Hebeeinrichtung 10 längs der Bohrlochachse verschoben wird.On the tower 5, below the lowermost layer of the device 7, a device 8 for conveying the pipe runs 3 'of the drill rod 3 is arranged, the gripping device 9 of which is displaced by a lifting device 10 along the borehole axis.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind der Rollenblock 1 und der Elevator 2 so gestaltet, daß durch diese das Gestänge 3 hindurchgelassen werden kann. Die in F i g. 2 und 3 dargestellte Einrichtung 7 weist daher eine Öffnung 11 zum ungehinderten Durchgang der Rohrtour 3 mit freiem Spiel und eine Ausnehmung 12 zum Zu- und Herausführen des Rohrzuges 3' aus dieser Einrichtung auf.As shown in FIG. 1 can be seen are the roller block 1 and the elevator 2 designed so that the linkage 3 can be passed through this. the in Fig. 2 and 3 shown device 7 therefore has an opening 11 to the unimpeded Passage of the pipe tour 3 with free play and a recess 12 for feeding in and out of the pipe train 3 'from this facility.

Zum Führen des Rohrzuges 3', beispielsweise im Augenblick des Abschraubens desselben vom Gestänge, wird die Ausnehmung 12 durch federgespannte Sperrklinken 13 (F i g. 2 und 3) versperrt, welche in ihrem unteren Teil Abschrägungen 14 aufweisen.To guide the pipe train 3 ', for example when it is unscrewed from the rod, the recess 12 is blocked by spring-loaded pawls 13 (FIGS. 2 and 3) which have bevels 14 in their lower part.

Um den Rohrzug 3' aus der Öffnung 11 der Einrichtung 7 herausführen zu können, ist ein parallel zur Bohrlochachse verlaufendes Element 15 an der Greifeinrichtung 9 der die Rohrzüge 3' zu- und abführenden Einrichtung 8 befestigt, welches mittels keilförmiger Flächen (F i g. 1 und 2) auf die Abschrägungen 14 der in Form von federgespannten Nocken gestalteten Sperrklinken 13 einwirkt und diese auseinanderschiebt. Der freigegebene Rohrzug wird dann im Rohrmagazin 16 (F i g. 1) abgelegt.In order to be able to lead the pipe train 3 'out of the opening 11 of the device 7, an element 15 running parallel to the borehole axis is attached to the gripping device 9 of the device 8 which feeds and removes the pipe trains 3', which is secured by means of wedge-shaped surfaces (FIG. 1 and 2) acts on the bevels 14 of the pawls 13, which are designed in the form of spring-loaded cams, and pushes them apart. The released pipe train is then stored in the pipe magazine 16 (FIG. 1).

Die Einrichtung 7 trägt Führungsrollen 17 (F i g. 2 und 3), welche die Führungsseile 6 umfassen, deren obere Enden an federnden Dämpfern 18 (F i g. 1) befestigt sind, die mit Gewinde versehene Stangen aufweisen, mittels derer die Führungsseile 6 gespannt werden können.The device 7 carries guide rollers 17 (F i g. 2 and 3), which the guide ropes 6, the upper ends of which are attached to resilient dampers 18 (F i g. 1) are attached, which have threaded rods by means of which the Guide ropes 6 can be tensioned.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Bohrgestänge 3 wird um die Länge des Rohrzuges 3' angehoben; hierbei bewegt der Rollenblock 1 die Einrichtung 7 längs den Seilführungen 6 aufwärts. Danach wird das Gestänge 3 durch Keile des Mechanismus 19 (F i g. 1) im Bohrlochmund befestigt, und der Schlüssel 20 beginnt das Losschrauben des Rohrzuges 3' vom Gestänge 3. Gleichzeitig mit dem Vorgang des Losschraubens senkt sich der unbelastete Rollenblock 1 mit dem Elevator 2 abwärts, wobei der abgeschraubte Rohrzug 3', der an seinem oberen Ende durch die Einrichtung 7 in senkrechter Lage stehend gestützt wird, durch beide hindurchgelassen wird, worauf die Einrichtung 7 hinter dem Rollenblock 1 bis zu den Anschlägen an den Führungsseilen 6 niedergeht.The operation of the device is as follows: The drill pipe 3 is raised by the length of the pipe train 3 '; here the roller block 1 moves the Device 7 along the cable guides 6 upwards. Then the linkage 3 is through Wedges of the mechanism 19 (Fig. 1) fastened in the mouth of the borehole, and the key 20 begins to unscrew the pipe assembly 3 'from the rod 3. Simultaneously with the The unscrewing process lowers the unloaded roller block 1 with the elevator 2 downwards, the unscrewed tube 3 ', which at its upper end through the Device 7 is supported standing in a vertical position, passed through both is, whereupon the device 7 behind the roller block 1 up to the stops the guide ropes 6 descends.

Bei dieser Lage überdecken die Sperrklinken 13 der Einrichtung 7 die Ausnehmung 12 der Öffnung 11.In this position, the pawls 13 of the device 7 cover the Recess 12 of opening 11.

Hat der Rollenblock 1 seine untere Endstellung erreicht, so ist der Rohrzug 3' abgeschraubt.If the roller block 1 has reached its lower end position, then the Unscrewed tube 3 '.

Mit Hilfe der Hebeeinrichtung 10 beginnt sich die Greifeinrichtung 9 entlang der Achse des Rohrzuges 3' zu verschieben, wirkt hierbei mittels des Elements 15 auf die Abschrägungen 14 der Sperrklinken 13 ein und schiebt diese auseinander. Sobald die Sperrklinken 13 auseinandergeschoben sind, erfaßt die Greifeinrichtung 9 den Rohrzug 3' und wird mittels der Hebeeinrichtung 10 gehoben. Hiernach führt die Einrichtung 8 den Rohrzug 3' aus der Ausnehmung 12 hinaus und legt ihn im Rohrmagazin 16 ab, worauf sie in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Gleichzeitig wird das Gestänge 3 im Bohrlochmund gelöst und wieder angehoben. Im weiteren wiederholt sich das Arbeitsspiel. Das Absenken des Bohrgestänges 3 erfolgt auf ähnliche Weise. Dabei überlagern sich zeitlich die Vorgänge zum Heben des unbelasteten Rollenblocks und zum Verschrauben wie auch die Vorgänge zum Absenken des Gestänges und zum Zuführen des Rohrzuges 3' vom Rohrmagazin 16 zur Mitte des Bohrlochs.With the help of the lifting device 10, the gripping device 9 begins to move along the axis of the pipe train 3 ', acts by means of the element 15 on the bevels 14 of the pawls 13 and pushes them apart. As soon as the pawls 13 are pushed apart, the gripping device 9 grips the pipe pull 3 'and is lifted by means of the lifting device 10. The device 8 then leads the pipe train 3 'out of the recess 12 and deposits it in the pipe magazine 16, whereupon it returns to its starting position. At the same time, the rod 3 is released in the borehole mouth and raised again. The work cycle is then repeated. The lowering of the drill pipe 3 is carried out in a similar manner. The processes for lifting the unloaded roller block and for screwing as well as the processes for lowering the rod and for feeding the pipe string 3 'from the pipe magazine 16 to the center of the borehole overlap in time.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein zuverlässiges Absenken und Herausziehen des Bohrgestänges mit erhöhter Leistung.The present invention enables reliable lowering and Extraction of the drill pipe with increased power.

Claims

Claims: 1. Device for pulling and slackening drill rods by means of a pulley block when drilling deep bores with a roller block through which the drill rod is passed, an elevator with a device guiding the upper end of the drill rod with pivotable grippers and a device that feeds and feeds the drill rod continuing device and opening the pivotable gripper during feeding and continuation, characterized in that the device (7) leading the upper end of the drill rod (3 ') has an opening (11) for the drill rod (3') to pass through with free play equipped and is freely displaceable on this and has a recess (12) which can be locked by pivotable pawls (13) designed in the form of spring-loaded cams, and that the device (8) for feeding and continuing the drill rod (3 ') with a the pawls (13) provided to the width of the recess (12) pushing apart element (15) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the device (7) guiding the upper end of the drill rod (3 ') has rollers (17) for displacement along the guide ropes (6).

3. Device according to claim 1, characterized in that the one pushing the locking pawls (13) apart Element (15) of the device (8) which feeds and continues the individual drill pipes in parallel is attached to the gripping device (9) extending to the axis of the Bohrrohrtour.