DE3014895A1

DE3014895A1 - Loesbarer stabilisator zum positionieren auf einem bohrstrang

Info

Publication number: DE3014895A1
Application number: DE19803014895
Authority: DE
Inventors: Jun Edward L Moses; Vernon T Richey
Original assignee: MORICH TOOL CO
Current assignee: Dailey Inc
Priority date: 1979-05-04
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1980-11-13
Also published as: JPS55155897A; AT371564B; IT8021763A0; MY8400309A; NO800826L; IT1130395B; NL8001888A; CA1142168A; BR8002678A; GB2048342B; SE443181B; ATA226480A; NO154354B; FR2470237A1; SE8003284L; GB2048342A; NO154354C; FR2470237B1; US4258804A; MX150305A

Description

MORICH TOOL COMPANY
Houston, Texas 77ο5β, V.St.A.

Lösbarer Stabilisator zam Positionieren auf einem Bohrstrang

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Stabilisatoren für ölbohrarbeiten zum Unterstützen des Bohrens von Richtbohrungen sowie von geraden Bohrungen und zum Verhindern des Haftens zwischen dem Bohrstrang und dem Bohrloch derart, dass Blätter des Stabilisators den Bohrstrang an einer Berührung der Seiten des Bohrlochs hindern. Bisher wurden die Stabilisatoren beim Einfahren des Bohrstrangs in das Bohrloch innerhalb des Bohrstrangs ausgebildet. Diese Anordnung hat aber einige unerwünschte Eigenschaften, da

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sie dem Bohrstrang Verbinder hinzufügt, was mögliche Fehlstellen im Bohrstrang erhöht und Veränderungen der Bohrstrangnormallängen verursacht. Dies erhöht die Aus- und Einbauzeit und erzeugt unsichere Arbeitsbedingen für das Bohrpersonal und erfordert ferner eine spezielle Düsenanordnung am Fuss der Steigleitung, was die Bohrkosten erhöht und kein Einstellen des Stabilisators längs des Bohrstrangs ohne Gewindeschutz gestattet, was weiterhin die Bohrkosten erhöht.

Zur Lösung dieser unerwünschten Aspekte wurde die Anwendung von Aufsetζstabilisatoren vorgeschlagen. Ein Aufsetzstabilisator enthält in typischer Weise einen Körper mit sich nach aussen erstreckenden Blättern, zwei Endkappen zum Verbinden des Körpers, einen inneren massiven Verriegelungsring und zwei äussere massive Verriegelungsringe mit einer einzigen Kegelfläche für jeden Verriegelungsring. Der Stabilisator wird am Bohrstrang zwischen Zapfen- und Muffenverbindungen dadurch angeschlossen, dass der innere Verriegelungsring innerhalb des Körpers positioniert wird. Danach wird ein äusserer Verriegelungsring an beiden Enden positioniert, wobei die Kegelfläche dem inneren Verriegelungsring zugewandt ist. Die beiden Endkappen werden zum Zusammendrücken der Verriegelungsringe im Körper verwendet zum Verbinden des Stabilisators mit dem Bohrstrang. Die Hauptschwierigkeit bei dieser Anordnung ist die Unfähigkeit zur erneuten Verwendung nach bereits erfolgter Befestigung. Diese Schwierigkeit wird durch die innewohnende Unfähigkeit der massiven Verriegelungsringe verursacht, ohne Verformen um den Bohrstrang zu klemmen.

Gemäss den US-PS 3 916 998, 4 101 179 und 4 105 262 werden Kombinationen aus geschlitzten Ringen und/oder Keilklemmen zum Befestigen der Stabilisatoren am Bohrstrang-verwendet.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines einfach und preiswert aufgebauten Stabilisators, der mit einem

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Bohrstrang lösbar verbunden ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgetnäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbindungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefasst einen lösbaren Bohrstrangstabilisator mit einem Stabilisatorkörper, mit zwei an diesem befestigten Endkappen und mit zwei gegenüber den Endkappen und dem Stabilisatorkörper positionierten Klemmkeilen zum Klemmen des Stabilisators an einem geeigneten Bohrstrang an verschiedenen gewünschten Stellen. Eine Zapfeneinrichtung und eine Haltenuteinrichtung sind zum gegenseitigen Verbinden des Stabilisatorkörpers, der Endkappen und der Klemmkeile vorgesehen zum Verhindern einer Bewegung dieser Elemente gegeneinander und gegenüber dem Bohrstrang.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines an einem Bohrstrang in einem Bohrloch angebrachten Stabilisators nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene vergrösserte Seitenansicht einer Detailkonstruktion der in Fig. 1 gezeigten Erfindung;

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt A-A von Fig. 2.

Gemäss Fig. 1 ist ein Bohrstrang 10 innerhalb eines Bohrlochs 12 positioniert, das in bekannter Weise durch einen Bohrmeißel 14 gebildet wird. Wenn der Bohrmeißel 14- das Bohrloch 12 innerhalb einer Erdformation tiefer bohrt, muss bekannt-

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lieb, eine Schwerstange 16 hinzugefügt werden, die durch herkömmliche Zapfen-Muffenverbindungen 20 am Bohrstrang 10 befestigt wird. An der Schwerstange 16 ist ein Stabilisator 22 nach der Erfindung befestigt. Es können aber an jeder gewünschten Höhe viele Stabilisatoren oder Mehrfachstabilisatoren am Bohrstrang befestigt werden.

Gemäss Fig. 2 enthält der Stabilisator 22 einen Stabilisatorkörper 24- mit Stabilisatorblättern 26, die sich hiervon nach aussen erstrecken und die Seiten des Bohrlochs 12 berühren, vgl. Fig. 1. Der Stabilisator 22 hat auch Endkappen 28, 30, ELemmkeile 32, 34, mehrere Federanordnungen 36, 38 und Zapfenanordnungen 40, 42.

Der Stabilisatorkörper 24- hat einen Mittelab schnitt 44 mit einer die Schwerstange 16 berührenden Innenfläche 46. Beiderseits der zentralen Innenfläche 46 befinden sich zwei entgegengesetzte Kegelflächen 48, 50, die sich von der im Mittelabschnitt gelegenen Innenfläche 46 weg erstrecken. Jede Kegelfläche 48, 50 erstreckt sich zu Innengewinden 52 bzw.

Gemäss Fig. 2 erstrecken sich in bekannter Weise die Stabilisatorblätter 26 zum Berühren des Bohrlochs 12 nach aussen und im wesentlichen in der Längsrichtung des Stabilisatorkörpers 24 und sind an jedem Ende mit einem Innengewinde 52 bzw. 54 versehenen äusseren Ende 56 bzw. 58 einstückig verbunden.

Jede Endkappe 28, 30 enthält eine um den Bohrstrang <16 angebrachte Muffe und mehrere Aussengewinde 62, die mit den Inengewinden 52 bzw. 54 des Stabilisatorkörpers 24 in Eingriff stehen. Am Ende der mit dem Aussengewinde 62 versehenen Abschnitte ist ein Kappenhalterand oder -glied 64 angeordnet und bildet einen genuteten Abschnitt 66, der durch den Kappenhalterand 64 und eine Schulter 68 der Endkappe 60 begrenzt ist.

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Die KLemmkeile 32, 34 haben eine Innenfläche 70 mit mehreren Zähnen 72 zum festen Ergreifen des Bohrstrangs 16. Die Aussenflache 74 der Klemmkeile 32, 34 hat eine Kegelfläche 76, die angrenzend an die Zähne 72 mit der Kegelfläche 48 bzw. 50 des Stabilisatorskörpers 24 in Eingriff steht und einen keilförmigen Teil 78 bildet. Die Aussenfläche 74 hat auch einen Teil 80 mit einer Federhalte- und -aufnahmenut 82, die durch einen Rand £4 und eine Schulter 96 gebildet ist. Gemäss Fig. 2 umgreift<aieSchulter $$ den Kappenhalterand 64 der Endkappe 60·> um die Klemmkeile 32, 34 in ihrer Stellung zu halten.

Mehrere VTellenfedern oder andere geeignete Federn 36 bzw. befinden sich in der Federhalte- und Aufnahmenut 82 und drücken die Klemmkeile 32» 34 ständig zum Mittelabschnitt des Stabilisatorkörpers 24, wodurch die Klemmkeile 32, 34 die Schwerstange 16 fest ergreifen.

Gemäss Fig. 2 erstreckt .sich jeder Klemmkeil 32, 34 teilweise derart um die Schwerstange 16, dass jedes Längsende 84 (es ist nur eines dargestellt) einen Längsschlitz 86 bildet. Die Längsenden 84 werden zueinander gedruckt und verengen den Längsspalt 86 , wenn die Klemmkeile 32, 34 die Schwerstange 16 fest ergreifen.

Gemäss Fig. 2 und 3 sind Zapfenanordnungen 42 und 40 durch Öffnungen 88 eingesetzt, die sich angrenzend an jedes Ende 26 befinden und sich durch den Stabilisatorkörper 24 erstrecken. Zapfen 90 sind in die Öffnungen eingesetzt und etwa bei 92 an den Stabilisatorkörper 24 geschweisst, um ein gegenseitiges Bewegen des Stabilisatorkörpers, der Klemmkeile 32 bzw. 34 und der Endkappen 28 bzw. 30 zu verhindern.

Die durch den Zapfen 90 gebildete Zapfeneinrichtung 42 erstreckt sich derart in die Öffnung 88, dass ein Kopf 90a darin eingesetzt ist, während sich ein Halteteil 90b von

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geringerem Durchmesser als der Kopf 90a durch, die öffnung in den durch die Längsenden 84· der Klemmkeile 32 und 34 erstreckt. Der Halteteil 90b erstreckt sich nicht über die Innenfläche 70 der Keile 32, 3<h hinaus, wodurch ein Verschleiss und Abreissen der an die Schwerstange 16 angrenzenden Zapfeneinrichtungen 40 und 4-2 verhindert wird.

Wenn die Endkappen 28, 30 auf den mit dem Innengewinde 52, versehenen Abschnitt des Stabilisatorkörpers 24- aufgeschraubt wird, werden die Federn 36 und 38 zusammengedrückt, wodurch diese auf die Schulter γ 6 eine Kraft ausüben, die die KIe ramkeile 32, 34- zum Mittel ab schnitt 44· des Stabilisatorkörpers 24- drückt. Das Pestziehen der Endkappen 28 und 30 oder ein Drehen der Schwerstange 16 bewirkt, dass sich die Endkappen 28, 30 und der Stabilisatorkörper, 24· derart drehen, dass das Längsende 84· der Klemmkeile 32, 34- eine durch den Schnitt des Kopfs 90a mit dem Halteteil 90b gebildete Ecke 90c berührt, wodurch eine Bewegung der Klemmkeile 3Ut, 3b gegenüber dem Stabilisatorkörper 24· und den Endkappen 28, 30 verhindert wird.

Ist einmal der Stabilisator 22 in der oben beschriebenen Weise angebaut und ergreifen die Zähne 72 die Schwerstange 16 (auf Grund der Wirkung der Federn 36, 38, die die Klemmkeile 32 bzw. 34 zum Mittelabschnitt 44- des Stabilisatorkörpers 24 drücken, damit die Zähne 72 den Bohrstrang fest ergreifen können), dann wird eine Bewegung des Stabilisatorkörpers 24 gegenüber verschiedenen Teilen des Stabilisatorkörpers und des Bohrstrangs verhindert.

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Le'erseite

Claims

Patentanwälte BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ 8QQQ München ZZ - Steinsdorfstr. 10 o132-3o.898p(3o.899H) 17, April I980 An Sprüche

1. Lösbarer Stabilisator zum Positionieren auf einem Bohrstrang ,
gekennzeichnet

- durch einen um den Bohrstrang (10) angeordneten Stabilisatorkörper (24),

— mit Gewinden (52, 5²O an der Innenfläche jedes Endes des Stabilisatorkörpers (24),

— mit Segelflächen (48, 50) auf der Innenseite des Stabilisatorkörpers (24), die sich von jedem Gewinde (52, 54) zum Mittelteil des Stabilisatorkörpers (24) erstrecken, und

— mit sich von der Aussenseite des Stabilisatorkörpers (24) aus erstreckenden Stabilisatorblättern (26) zum Verhindern des Haftens des Bohrstrangs (10), und

- durch eine an jedem Ende des Stabilisatorkörpers (24) angebrachte Endkappe (28, 30)

— mit Aussengewinde (62) an einem Ende für einen Gewindeeingriff mit jeweils einem Gewinde (52; 54) am Ende des Stabilisatorkörpers (24) und

— mit einer jeweils an der Innenseite einer Endkappe (28; 30) ausgebildeten und am inneren Gewindeende angeordneten Endkappen-Haltenut (66) und

- durch wenigstens einen KLemmkeil (32; 34) für jedes Ende des Stabilisatorkörpers (24),

— mit einer glatten Innenfläche, die zum Ergreifen der Aussenseite des Rohrstrangs (10) mit Zähnen (72) versehen ist, und

O132-(5O3O)

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— 28.4,1980

- 2 - j NACHeSREICHT|

— mit einer eine Kegelfläche (76) aufweisenden Aussehfläche (74), wobei die Kegelfläche an die jeweilige Kegelfläche (43; 50) des Stabilisatorkörpers (24) angrenzt und hiermit im Eingriff steht,

— wobei die Aussenfläche (74) eine Federaufnahme- und -haltenut (82) und einen Halterand (84) aufweist, der sich in die Endkappen-Haltenut (66) erstreckt und hiervon aufgenommen wird zum Positionieren des Klemmkeils (32; 34) gegenüber dem Stabilisatorkörper (24) und dem Bohrstrang (10),

- durch eine in der Federaufnahme- und Haltenut (82) angeordnete Federanordnung (36; 38) zum Festhalten jedes KLemrakeils (32; 34) gegenüber dem Stabilisatorkörper (24) und zum Einwärtsdrücken des Klemmkeils (32; 34) zum anderen Klemmkeil (32; 34), wodurch die Kegelfläche (76) jedes Klemmkeils (32; 34) auf der jeweiligen Kegelfläche (48, 50) des Stabilisatorkorpers (24) gleitet und ein festes Ergreifen des Bohrstrangs (10) durch die Klemmkeile (32, 34) bewirkt, und

- durch eine sich durch den Stabilisatorkorpers (24) erstreckende und jeweils einen Klemmkeil (32; 34) berührende Zapfenanordnung (90) zum Verhindern einer gegenseitigen Bewegung des Klemmkeils (32; 34), des Stabilisatorkorpers (24) und der Endkappe (28; 30).

2. Stabilisator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Zapfenanordnung (90) ein Halteende (90b) aufweist, das sich einwärts durch den Stabilisatorkörper (24) erstreckt, und

- dass ein Längsende (84 ) jedes Klemmkeils (32; 34) durch das Halteende (90b) berührt zum Verhindern einer Drehbewegung des Klemmkeils (32; 34) auf dem Bohrstrang (10).

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Stabilisator zum Positionieren auf einem Bohrstrang, gekennzeichnet

- durch einen Stabilisatorkörper (24) mit einer Innenfläche (70) und einer Aussenfläche (74) einschliesslich sich auswärts erstreckender Stabilisatorblätter (26),

- durch eine an der Innenfläche (70) angeordnete Greifeinrichtung (32; 34) zum festen Ergreifen des Bohrstrangs (10),

- durch eine am Stabilisatorkörper (24) angeordnete Drückeinrichtung (36, 38) zum ständigen Beaufschlagen der Greifeinrichtung (32; 34) zum festen Ergreifen des Bohrstrangs (10) und

- durch eine sich durch den Stabilisatorkörper (24) zur Greifeinrichtung (32, 34) erstreckende Brehanschlageinrichtung (90) zum Verhindern einer Drehbewebung der Greifeinrichtung (32, 34) und einer Bewegung des Stabilisatorkörpers (24) gegenüber der Greifeinrichtung (32, 34).

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