DE19747468C1 - Klemmvorrichtung zum Halten von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten oder Heben von nebeneinander angeordneten und in eine Erdbohrung einzubringenden Rohren zum Bilden eines Doppelrohrstranges, bestehend aus einem Gehäusekörper mit zwei parallelen Rohraufnahmeöffnungen und jeder Öffnung zugeordneten Klemm- oder Abfangkeilen.

Beim Herstellen und Ablassen eines Rohrstrangs in ein Bohrloch durch zwei übereinander angeordnete Haltevorrichtungen werden die erheblichen Massenkräfte des Rohrstranges abwechselnd von den Vorrichtungen übernommen. Eines der Geräte ist eine Haltevorrichtung (Spider), mit der ein Rohrstrang mit Hilfe von Klemm- oder Abfangkeilen zum Verschrauben mit einem weiteren Rohr gehalten wird. Das Aufsetzen eines einzelnen Rohres auf einen Rohrstrang geschieht zunächst mit einem Hilfselevator, der das Rohr von einem Rohrlager übernimmt, auf den Rohrstrang setzt und während des Verschraubungsvorganges hält. Nach der Beendigung der Verschraubung mit dem unterhalb des aufgesetzten Rohres befindlichen Rohrstrang wird der Hilfselevator abgenommen und durch die obere Vorrichtung (Elevator) ersetzt. Dieser ist im wesentlichen mit der unteren Haltevorrichtung baugleich und wird von oben über das zunächst freistehende, mit dem Rohrstrang bereits verschraubte Rohr geschoben, bis seine Klemmkeile die vorgeschriebene Position am Rohr erreichen. Anschließend werden die Klemmkeile gesetzt und die Massenkraft des Rohrstranges übernommen. Auf diese Weise wird der Rohrstrang gebildet und durch wechselweise Betätigung der Halte- und Hebevorrichtung in eine Erdbohrung gebracht.

Es ist bekannt, auch zwei Rohrstränge gleichzeitig in eine Erdbohrung einzubringen. So kann es in einigen Fällen erforderlich sein, zusätzlich zum Förderrohr ein Injektionsrohr oder ein zweites Rohr zur Förderung aus einer zweiten Gesteinsebene zu installieren. Es werden Doppelrohrstränge gebildet, die zum Herstellen und Einbringen eine spezielle Ausführung von Klemm- und Haltevorrichtungen erfordern. Sie weist wenigstens zwei benachbarte, parallele Rohraufnahmeöffnungen mit entsprechend bestückten Klemmkeilen auf, wie beispielsweise die AT 282 507 für eine Halteeinrichtung mit bis zu drei Rohraufnahmeöffnungen und die US 4,381,584 für eine Halteeinrichtung mit zwei parallelen Rohraufnahmeöffnungen zeigen. Eine Doppelvorrichtung zum Halten, Heben oder Ablassen von Rohrsträngen ist jedoch selten erforderlich, da etwa 90-95% aller Erdbohrungen für die Aufnahme von einzelnen Rohrsträngen vorgesehen sind. Die Verwendung einer speziellen Doppelvorrichtung ist deshalb sehr kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Herstellung und das Einbringen eines Doppelrohrstranges geeignete, kostengünstigere Haltevorrichtung zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Zur Herstellung einer Doppelhaltevorrichtung bedarf es nur der Herstellung eines einem Doppelrohrstrang angepaßten Mittelteils, das durch zwei Hälften üblicher Einrohrhaltevorrichtungen ergänzt werden kann. Zu diesem Zweck sind lediglich die mit den Anschlüssen für der Klemmkeilbetätigung dienenden Stellzylindern versehenen Gehäusehälften üblicher Halte- oder Hebevorrichtungen für Einzelrohrstränge zu demontieren und mit dem Mittelteil scharnierartig zu verbinden. Diese Arbeiten können jederzeit bei Bedarf vor Ort ausgeführt werden. Die Kosten für das Einziehen eines Doppelrohrstranges in eine Gesteinsbohrung können auf diese Weise erheblich verringert werden.

Weitere den Erfindungsgegenstand vorteilhaft gestaltende Merkmale sind in den Patentansprüchen enthalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Stirnansicht des Gehäuses einer Haltevorrichtung bekannter Bauart für einen Einzelrohrstrang,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Gehäuses eines Gerätes zum Halten eines Doppelrohrstranges,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch den Erfindungsgegenstand gemäß Fig. 2,

Fig. 4 die Stirnansicht des Mittelstücks des Gehäuses in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch das Mittelteil des Gehäuses gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Gehäusemittelteils, zum Teil im Schnitt,

Fig. 7 eine Stirnansicht des Gehäuses einer Haltevorrichtung für einen Einzelrohrstrang mit einer nutförmigen Ausnehmung in der Wandfläche der konischen Aufnahmeöffnung,

Fig. 8 eine Stirnansicht des Gehäuses eines Gerätes zum Halten eines Doppel­ rohrstranges mit zwei nutförmigen Ausnehmungen im Bereich des Mittelteils und

Fig. 9 einen Axialschnitt durch das Mittelteil des Gehäuses gemäß Fig. 8.

Der Gehäusekörper einer Vorrichtung mit Klemmkeilen zum Halten eines einzelnen Rohrstranges besteht aus zwei Hälften 1 und 2, die mit Hilfe von ineinanderfassenden Scharnierösen 3 und 4 und einem Scharnierbolzen (nicht dargestellt), der durch die Scharnieröffnungen 5 schiebbar ist, lösbar miteinander verbunden sind. Die Gehäusehälfte 1 ist mit einer Öffnung 6 für einen Stellzylinder ausgeführt, mit dem die Klemmkeile des Gerätes gesetzt und gelöst werden können. Die nicht dargestellten Klemm- oder Abfangkeile werden in eine sich nach unten konisch verjüngende Öffnung 7 gebracht, die durch die obere Kante 8 und die untere Kante 9 begrenzt wird. Der Trennspalt, der sich zwischen den beiden Gehäusehälften 1 und 2 erstreckt, ist mit 10 bezeichnet.

Der erfindungsgemäße Gehäusekörper zur Aufnahme eines Doppelrohrstranges besteht aus den Teilen 21, 22 und 23. Die Gehäuseteile 21 und 22 sind dem Gehäuseteil 1 einer Haltevorrichtung für einen Einzelstrang identisch. Das Mittelteil 23 dient der Verbindung der beiden Gehäuseteile 21 und 22 und ergänzt diese derart, daß mit der entsprechenden Haltevorrichtung zwei parallele Rohrstränge gebildet werden können. Das Mittelteil 23, das auch als Adapter- oder Ergänzungsteil bezeichnet werden kann, ist in analoger Weise wie die beiden Gehäusehälften 1 und 2 gemäß Fig. 1 mit Ösen 24 bis 27 versehen, die mit entsprechenden Ösen 28, 29, 30 und 31 der seitlichen Gehäusekörperteile 21 und 22 scharnierartig in Eingriff stehen.

Das Mittelteil 23 ergänzt mit seinen spiegelbildlich zur Mittelebene 32 angeordneten konischen Teilöffnungen 33 und 34 die konischen Halböffnungen 35 und 36 der beiden äußeren Gehäusekörperteile. Die durch die Körperkanten gebildeten Trennlinien sind mit 37 und 38 bezeichnet.

In die durch das Mittelteil 23 ergänzten konischen Aufnahmeöffnungen können mehrere Klemm- oder Abfangkeile verteilt angeordnet werden.

Die beiden äußeren Gehäusekörperteile sind zusätzlich mit Öffnungen 40 und 41 versehen, um die Stellzylinder für das Setzen und Lösen der Klemmkeile aufzunehmen.

Als schwierig hat sich oftmals die Handhabung von Kabelsträngen erwiesen, die zusammen mit Rohren in Bohrlöcher geführt werden müssen. Für sie ist nicht genügend Freiraum in einem Spider vorhanden. Zur Lösung dieser Schwierigkeit wird als besonders vorteilhafte Ausbildung vorgesehen, die konischen Wandflächen der Aufnahmeöffnungen mit nutförmigen Aussparungen 45 bzw. 46, 47 (Fig. 7 und 8) auszuführen. Durch diese nut- oder kanal­ förmigen Aussparungen können die Kabelstränge in unmittelbarer Nachbarschaft der Rohre hindurchgeführt werden.

Sollte in einem der wenigen Fälle der Einsatz einer Haltevorrichtung für einen Doppelrohrstrang notwendig werden, können zwei Gehäusekörper üblicher Haltevorrichtungen für Einzelstränge demontiert werden und deren mit Stellzylinderöffnungen versehene Hälften unter Zwischenfügung eines Ergänzungsteils 23 miteinander verbunden werden. Die Demontage und das Zusammenfügen mit dem Ergänzungsteil 23 ist äußerst einfach und rasch zu bewerkstelligen. Es ist lediglich notwendig, über ein Mittelteil 23 zu verfügen, wodurch die Gesamtkosten für den Einsatz eines Spezialgerätes eingespart werden.

Das Ausführungsbeispiel beschränkt sich auf den Gehäusekörper einer Haltevorrichtung (Spider), da sich von diesem ein Körper einer Vorrichtung zum Heben oder Ablassen von Rohrsträngen nur durch zusätzliche an den Außenflächen angebrachte Tragelemente zum Einhängen von Seilen oder Ketten unterscheidet.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Halten oder Heben von nebeneinander angeordneten und in eine Erdbohrung einzubringenden Rohren zum Bilden eines Doppelrohrstranges mit einem Gehäusekörper mit zwei parallelen, sich nach unten konisch verjüngenden Aufnahmeöffnungen für zugeordnete Klemm- oder Abfangkeile, weiche die Rohre umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper der Vorrichtung aus drei nebeneinander angeordneten und lösbar miteinander verbundenen Teilen (21, 22, 23) besteht, von welchen die beiden Außenteile (21, 22) Gehäusekörperhälften üblicher Haltevorrichtungen für Einzelrohrstränge sind, welche jeweils zusätzlich eine Aufnahmeöffnung (40, 41) für Stellzylinder zum Betätigen der Klemmkeile aufweisen, und daß das mittlere Gehäusekörperteil (23) als Ergänzungsteil mit zur Gehäusemittelebene (32) spiegelbildlich angeordneten und die halben Aufnahmeöffnungen (35, 36) der seitlichen Gehäusekörperteile ergänzenden Teilöffnungen (33, 34) zur Durchführung des Doppelrohrstranges und Aufnahme der Klemm- oder Abfangkeile ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekörperteile über ineinanderfassende Scharnierösen (24, 25, 26, 27; 28, 29, 30, 31) und Scharnierbolzen miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich konisch verjüngenden Aufnahmeöffnungen (7; 33; 34) mit nutförmigen Ausnehmungen (45; 46; 47) zur Aufnahme und Führung von Kabelsträngen versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen an beliebiger Position der Aufnahmeöffnungen angeordnet sind.