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DE69725865T2 - Redundantes bohrhebewerk - Google Patents

Redundantes bohrhebewerk Download PDF

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Publication number
DE69725865T2
DE69725865T2 DE69725865T DE69725865T DE69725865T2 DE 69725865 T2 DE69725865 T2 DE 69725865T2 DE 69725865 T DE69725865 T DE 69725865T DE 69725865 T DE69725865 T DE 69725865T DE 69725865 T2 DE69725865 T2 DE 69725865T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drum
engine
transmission
transmission gear
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69725865T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69725865D1 (de
Inventor
D. Norman DYER
S. Kenneth KONDO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Oilwell Varco LP
Original Assignee
National Oilwell LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Oilwell LP filed Critical National Oilwell LP
Publication of DE69725865D1 publication Critical patent/DE69725865D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69725865T2 publication Critical patent/DE69725865T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/008Winding units, specially adapted for drilling operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/54Safety gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Liquid Developers In Electrophotography (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Ölfeldausrüstung, insbesondere ein verbessertes Bohrhebewerk.
  • Ein Bohrhebewerk, manchmal auch als Hebezeug bezeichnet, ist ein großes Teil einer Ölfeldausrüstung, das im weitesten Sinne als sehr große Winde beschrieben werden kann. Das Bohrhebewerk ist auf einem Öl- oder Gasbohrgestell angebracht, wobei seine einzige Funktion das Anheben und Absenken des Bohrrohrs und des Gehäuses aus dem Bohrloch heraus bzw. in das Bohrloch hinein ist. Typischerweise ist ein Bohrhebewerk mit Folgendem ausgestattet: einer Hohltrommel, die koaxial auf einer Trommelwelle montiert ist, einer Kraftquelle, um die Trommelwelle und die Trommel zum Rotieren zu bringen, einer Vorrichtung zum Übertragen der Kraft von der Kraftquelle auf die Trommelwelle, und einer Vorrichtung zum Bremsen der Trommel. Das Bohrhebewerk ist derart auf dem Bohrgestell angebracht, dass die längs verlaufende Mittelachse der Trommel und der Trommelwelle koplanar mit der Bohrgestellplattform oder horizontal ist. Beispiele für die Kraftquelle sind Drehstrommotoren, Gleichstrommotoren und Dieselmotoren oder andere Arten von Maschinen. Die Kraft wird im Allgemeinen von der Kraftquelle auf die Trommelwelle durch (1) einen Kettenantriebsmechanismus oder (2) einen Transmissionsgetriebemechanismus übertragen. Die Trommel kann auf mehrere Arten gebremst werden, beispielsweise durch Scheibenbremsen, Bandbremsen, wassergekühlte Bremsen, elektrische Bremsen oder durch die Kraftquelle. Die Trommel ist mit einem Drahtseilstück umwickelt, das normalerweise nicht zusammen mit dem Bohrhebewerk bereitgestellt wird. Das Drahtseil wird von dem Bohrhebewerk nach oben zum Kopfende des Ölbohrturms geführt und dann nach unten, so dass es an dem Bohrrohr oder dem Gehäuse angebracht werden kann. Zwischen dem Kopfende und dem Fuß des Bohrturms wird das Drahtseil durch eine Reihe von Seilscheiben (oder Umlenkrollen) geführt, die in einer Turmrolle und einem Flaschenzugblock untergebracht sind. Das unterste Ende des Drahtseils ist an einem Haken und einer Drehlageranordnung angebracht, an der das Bohrrohr und das Gehäuse lösbar angebracht und hierdurch angehoben und abgesenkt werden können.
  • Bei konventionellen Bohrhebewerken der oben beschriebenen Art können Probleme auftreten. Ein sehr schwerwiegendes Problem, welches die vorliegende Erfindung lösen zu können glaubt, tritt in dem Fall auf, wenn eine der Komponenten des Bohrhebewerks ausfällt. Die häufigsten Ausfälle sind mechanischer Natur und betreffen entweder die Kraftquelle (Motor oder Maschine) oder das Getriebe oder den Kettenmechanismus. Für den Fall, dass ein derartiger mechanischer Ausfall auftritt, wird das Bohrhebewerk vollständig ausgeschaltet und ist daher nicht in der Lage, seine Funktion zu erfüllen. Kann der Defekt schnell behoben werden und das Bohrhebewerk schnell wieder in Betrieb gehen, sollten keine Probleme auftreten. Ist der Vorfall jedoch derart schwerwiegend, dass er nicht so schnell beseitigt werden kann, so dass der komplette Bohrbetrieb für einige Zeit unterbrochen werden muss, ist es fast unvermeidlich, dass sich das Bohrrohr im Bohrloch „verklemmt". Das Bohrrohr „verklemmt" sich, weil nach dem längeren Festsitzen in derselben Position die Tendenz besteht, dass sich Steine, Schmutz und andere Ablagerungen am Rohr und auf dem Bohrer, welcher am untersten Ende des Bohrrohrs befestigt ist, festsetzen. Ein Fachmann in der Ölbohrindustrie weiß, dass ein „verklemmtes" Bohrrohr verheerende Folgen haben und eine Reparatur sehr teuer sein kann und dazu führen kann, dass das betreffende Bohrloch vollständig aufgegeben werden muss. Das Bohrhebewerk gemäß der vorliegenden Erfindung ist entwickelt worden, um das Risiko eines „Verklemmens" des Bohrrohrs zu vermindern. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird, ist das Bohrhebewerk gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer vollständigen Redundanz ausgestattet, was bedeutet, dass das Bohrhebewerk beim Auftreten eines mechanischen Ausfalls immer noch dazu in der Lage ist, das Bohrrohr aus dem Bohrloch herauszuziehen oder zumindest nach oben in das Gehäuse zu bringen, bevor sich das Bohrrohr „verklemmt".
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 39 33 505 A offenbart einen Hubmechanismus mit einer Seiltrommel und zwei Motoren, wobei jeder Motor durch zugeordnete Übertragungssysteme die Seiltrommel antreiben/bremsen kann, die aber normalerweise zusammenwirken, um die Trommel anzutreiben. Das Patent betrifft die Feststellung des Versagens einer Komponente durch die Detektion einer Differenz in der Übertragung und das Auslösen einer Sicherheitsbremsanordnung bei einer derartigen Feststellung. Das Getriebe und die zugehörigen Sicherheitsbremsen sind jeweils für die volle Nennlast des Hubmechanismus ausgelegt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein verbessertes Bohrhebewerk. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein redundantes Bohrhebewerk zur Verwendung mit einem Bohrgestell vorgesehen, umfassend:
    eine Grundplatte,
    eine an der Grundplatte befestigte linke Transmissionsgetriebeanordnung,
    eine an der Grundplatte befestigte rechte Transmissionsgetriebeanordnung,
    eine an einer Trommelwelle angebrachte Trommel, wobei die Trommelwelle mit der rechten und linken Transmissionsgetriebeanordnung rotierbar verbunden ist,
    eine an der Grundplatte befestigte linke Motoranordnung, wobei die linke Motoranordnung mittels linker mechanischer Kupplungsvorrichtungen mit der linken Transmissionsgetriebeanordnung verbunden ist,
    eine an der Grundplatte befestigte rechte Motoranordnung, wobei die rechte Motoranordnung mittels rechter mechanischer Kupplungsvorrichtungen mit der rechten Transmissionsgetriebeanordnung verbunden ist,
    wobei die linke Transmissionsgetriebeanordnung, die linke Motoranordnung und die mechanischen Kupplungsvorrichtungen ein komplettes erstes System bereitstellen, welches die Trommel antreiben und steuern kann,
    wobei die rechte Transmissionsgetriebeanordnung, die rechte Motoranordnung und die rechten mechanischen Kupplungsvorrichtungen ein komplettes zweites System bereitstellen, welches die Trommel antreiben und steuern kann,
    wobei das erste und das zweite System voneinander getrennt und unabhängig sind, und
    wobei das erste und das zweite System gleichzeitig betätigbar sind, um die Trommel anzutreiben und zu steuern, oder wobei eines der Systeme in Funktion ist, um die Trommel anzutreiben und zu steuern, während das andere System gewartet oder instand gehalten wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die linke Transmissionsgetriebeanordnung einen linken Kollektorantrieb und ein erstes und ein zweites linkes Mehrgangtransmissionsgetriebe umfasst, wobei der Kollektorgetriebeantrieb mit dem ersten und dem zweiten Mehrgangtransmissionsgetriebe verbunden ist,
    die rechte Transmissionsgetriebeanordnung einen rechten Kollektorgetriebeantrieb und ein erstes und ein zweites rechtes Mehrgangtransmissi onsgetriebe umfasst, wobei der Kollektorgetriebeantrieb mit dem ersten und dem zweiten Mehrgangtransmissionsgetriebe verbunden ist,
    die Trommelwelle, auf welcher die Trommel befestigt ist, mit der linken und der rechten Transmissionsgetriebeanordnung mittels der zugehörigen Kollektorgetriebeantriebe dieser Anordnungen rotierbar verbunden ist,
    die linke Motoranordnung einen ersten linken Motor und einen zweiten linken Motor umfasst, wobei der erste linke Motor über der Trommel und näher an der Trommel als der zweite linke Motor angeordnet ist, und der erste linke Motor mittels einer ersten linken mechanischen Kupplungsvorrichtung mit dem ersten linken Mehrgangtransmissionsgetriebe verbunden ist, und der zweite linke Motor mittels einer zweiten linken mechanischen Kupplungsvorrichtung mit dem zweiten linken Mehrgangtransmissionsgetriebe der linken Transmissionsgetriebeanordnung lösbar verbunden ist, und
    die rechte Motoranordnung einen ersten rechten Motor und einen zweiten rechten Motor umfasst, welche jeweils an der Grundplatte befestigt sind, und wobei der erste rechte Motor über der Trommel und näher an der Trommel als der zweite rechte Motor angeordnet ist, wobei der erste rechte Motor mittels einer ersten rechten mechanischen Kupplungsvorrichtung mit dem ersten rechten Mehrgangtransmissionsgetriebe der rechten Transmissionsgetriebeanordnung verbunden ist und der zweite rechte Motor mittels einer zweiten rechten mechanischen Kupplungsvorrichtung mit dem zweiten Mehrgangtransmissionsgetriebe der rechten Transmissionsgetriebeanordnung verbunden ist.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass das Bohrhebewerk des Weiteren eine an der Grundplatte befestigte und mit der Trommelwelle verbundene linke Bremse und eine an der Grundplatte befestigte und mit der Trommelwelle verbundene rechte Bremse umfasst. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass das Bohrhebewerk des Weiteren zwischen der linken und der rechten Transmissionsgetriebeanordnung ein Trommelgehäuse umfasst, wobei die Trommelwelle in Wellenbohrungen an dem Trommelge häuse, den zugehörigen Kollektorgetriebeantrieben der linken und rechten Transmissionsgetriebeanordnung, der linken Bremse und der rechten Bremse rotierbar befestigt ist. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die linke und die rechte Bremse Scheibenbremsen sein können. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass es sich bei der linken und der rechten Bremse um Bandbremsen handeln kann. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass es sich bei der linken und der rechten Bremse um wassergekühlte Bremsen handeln kann. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die linke und rechte Bremse elektrische Bremsen sein können. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Kraft lediglich durch die linke Transmissionsgetriebeanordnung auf die Trommel übertragen werden kann. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass vorbeugende Wartungsarbeiten an den rechten Motoren und der rechten Transmissionsgetriebeanordnung vorgenommen werden können, während lediglich durch die linke Transmissionsgetriebeanordnung Kraft auf die Trommel übertragen wird. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Kraft lediglich durch die rechte Transmissionsgetriebeanordnung auf die Trommel übertragen werden kann. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass präventive Wartungsarbeiten an den linken Motoren und der linken Transmissionsgetriebeanordnung vorgenommen werden können, während mittels lediglich der rechten Transmissionsgetriebeanordnung Kraft auf die Trommel übertragen wird. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass linker und rechter Motor jeweils die notwendige Kapazität aufweisen, um eine Bremskraft auf die Trommel auszuüben. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass das Mehrgangtransmissionsgetriebe ein Dreiganggetriebe sein kann.
  • Das Bohrhebewerk der vorliegenden Erfindung ist vollkommen redundant, was bedeutet, dass das Bohrhebewerk mit zwei kompletten getrennten und voneinander unabhängigen Systemen zum Antreiben und Steuern der Trommel ausgestattet ist, wobei es sich bei den beiden Systemen um Folgendes handelt: (1) das linke System, das im Allgemeinen den oberen und unteren linken Motor, das linke Getriebe, die mechanische Kupplung und die linke Bremse umfasst, und (2) das rechte System, welches im Allgemeinen den oberen und unteren rechten Motor, das rechte Getriebe, die mechanische Kupplung und die rechte Bremse umfasst. Daher ist das Bohrhebewerk für den Fall, dass ein Motor, ein Getriebe, eine Kupplung oder eine Bremse ausfällt, immer noch in der Lage, das Bohrrohr aus dem Bohrloch heraus oder zumindest nach oben in das Gehäuse zu ziehen, bevor sich das Bohrrohr „verklemmt", wodurch eine sehr teuere und schwierige Situation vermieden wird. Zusätzlich zu der erheblichen Verringerung des Risikos des „Verklemmens" des Rohrs bietet die vollständige Redundanz, mit der das Bohrhebewerk gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, den zusätzlichen Vorteil, dass es der Bohrmannschaft ermöglicht wird, eines der beiden Systeme zu warten oder präventive Instandhaltung zu betreiben, ohne den gesamten Bohrvorgang zu unterbrechen.
  • 1 zeigt eine Draufsicht des Bohrhebewerks der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt einen vorderen Aufriss des Bohrhebewerks aus 1.
  • 3 zeigt eine seitlichen Aufriss der linken Seite des Bohrhebewerks aus 1 und 2, und zeigt insbesondere die linke Seite des linken Getriebes, das teilweise aufgeschnitten ist, so dass die relativen Positionen des oberen und unteren linken Motors dargestellt sind.
  • 4 zeigt eine Aufrissseitenansicht der linken Seite des Getriebes.
  • 5 zeigt eine Endansicht des linken Getriebes aus 4.
  • Unter detaillierter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten identische Elemente kennzeichnen, zeigt 1 eine spezielle Ausführungsform eines Bohrhebewerks 10, welches entsprechend der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 umfasst das Bohrhebewerk 10 dieser speziellen Ausführungsform im Allgemeinen Folgendes: eine Grundplatte (oder einen Schlitten) 12, eine Trommel 14, eine Trommelwelle 16, ein linkes Getriebe 20, ein rechtes Getriebe 22, eine linke Bremse 24, eine rechte Bremse 26, einen linken unteren Motor 28, einen oberen linken Motor 30, einen unteren rechten Motor 32, und einen oberen rechten Motor 34. In einer speziellen Ausführungsform kann es sich bei dem Schlitten 12 um einen Hochleistungsölfeldschlitten, ungefähr 30 Fuß lang und 14 Fuß breit, und bei der Trommel 14 um eine Glattwalztrommel mit ungefähr 2 Zoll Lebus Spaltrohrfurchen mit einer ungefähren Breite von 8 Fuß und einem ungefähren Durchmesser von 4 Fuß handeln. Die Trommel 14 ist an der Trommelwelle 16 auf konventionelle Weise angebracht. Das Bohrhebewerk 10 kann auch mit einem Trommelgehäuse 18 ausgestattet sein, welches eine Öffnung (nicht gezeigt) aufweisen kann, durch die das Drahtseil (nicht gezeigt) verläuft. Die Trommelwelle 16 verläuft entlang der gesamten Länge des Bohrhebewerks 10 und führt durch und ist (durch Lager an geeigneten Stellen) drehbar in den jeweiligen Wellenbohrungen angeordnet, welche in der linken Bremse 24, dem linken Getriebe 20, dem Trommelgehäuse 18, der Trommel 14, dem rechten Getriebe 22 und der rechten Bremse 26 vorgesehen sind.
  • In einer besonderen Ausführungsform ist jedes Getriebe 20 und 22 ein Untersetzungskollektorantrieb mit eingebautem mechanischen Dreigangtransmissionsgetriebe für jedes Motorenpaar 28, 30 bzw. 32, 34. Die Getriebe 20 und 22 dieser speziellen Ausführungsform können von der Art wie das von Bradfoote Gear Works, Inc., aus Cicero, Illinois, auf Bestellung angefertigte Modell Nr. 2PH4100-3S-21 sein. Geeignete Getriebe sind auch von Herstellern, wie z. B. Philadelphia Gear, aus King of Prussia, Pennsylvania, Amarillo Gear, aus Amarillo, Texas, Western Gear Corporation, aus Everatt, Washington, Lufkin Gear, aus Lufkin, Texas, oder Horsburgh & Scott, aus Cleveland, Ohio erhältlich. In einer anderen besonderen Ausführungsform können die Getriebe 20 und 22 als Eingang- oder Mehrgangtransmissionsgetriebe statt als Dreiganggetriebe ausgebildet sein. Unter Bezugnahme auf 3, welche die linke Seite des linken Getriebes 20 teilweise ausgeschnitten zeigt, kann man genauer sehen, dass der obere linke Motor 30 über dem unteren linken Motor 28 und näher an der Trommel 14 positioniert ist. Der obere rechte Motor 34 und der untere rechte Motor 32 sind auf dieselbe Weise angeordnet. Dieser Aspekt des Bohrhebewerks geht auch aus den 4 und 5 hervor. 4 zeigt eine Seitenansicht der linken Seite des linkes Getriebes 20, und 5 zeigt eine Endansicht in Blickrichtung auf die Vorderseite des Bohrhebewerks 10 des linken Getriebes 20, wie in 4 gezeigt. Die gestrichelten kreisförmigen Linien in 4 stellen die Dreiganggetriebeanordnung dar und zeigen, wie die Getriebe ineinander eingreifen. Genauer gesagt umfasst das linke Getriebe 20 einen Kollektorgetriebeantrieb 46, ein oberes Mehrgangtransmissionsgetriebe 48 und ein unteres Mehrgangtransmissionsgetriebe 50. Der Kollektorgetriebeantrieb 46 ist mit den oberen und unteren Mehrgangtransmissionsgetrieben 48 und 50 und mit der Trommel 14 verbunden. Das obere Mehrgangtransmissionsgetriebe 48 ist mit dem oberen linken Motor 30 und das untere Mehrgangtransmissionsgetriebe 50 mit dem unteren linken Motor 28 verbunden. Das rechte Getriebe 22 ist auf ähnliche Weise gebaut und mit den oberen und unteren rechten Motoren 32 und 34 verbunden. Wie bereits oben erwähnt, verläuft die Trommelwelle 16 entlang der gesamten Länge des Bohrhebewerks 10 und führt durch jede der entsprechenden Wellenbohrungen, die in der linken Bremse 24, dem linken Getriebe 20, dem Trommelhalterungsrahmen 18, in der Trommel 14, in dem rechten Getriebe 22 und der rechten Bremse 26 angebracht sind. Wie aus 4 ersichtlich, ist die Wellenbohrung des linken Getriebes 20 mit dem Bezugszeichen 44 versehen.
  • Wie in 1 am besten zu erkennen, sind die linken Motoren 28 und 30 mit den Eingangswellen 35 und 37 des linken Getriebes 20 durch mechanische Kupplungen 36 bzw. 38 verbunden. In gleicher Weise sind die rechten Motoren 32 und 34 mit den Eingangswellen 39 und 41 des rechten Getriebes 22 durch mechanische Kupplungen 40 bzw. 42 verbunden. In einer speziellen Ausführungsform kann es sich bei den Kupplungen 36 bis 42 um flexible getriebeartige Kupplungen vom „Waldron"-Typ handeln, welche von Kop-Flex, Inc., aus Baltimore, Maryland hergestellt werden. In einer besonderen Ausführungsform kann es sich bei jedem der Motoren 28 bis 34 um einen Nebenschlusshochmomentelektromotor vom Typ General-Electric-Modell GE-752 handeln, wobei jeder mit 1,365 Pferdestärken eingestuft ist.
  • Es ist wichtig, dass jedes Bohrhebewerk mit einer ausreichenden Bremsleistung ausgestattet ist, um die Rotation der Trommel zu steuern, während das Drahtseil herausgeführt wird, um das Bohrrohr oder das Gehäuse abzusenken. Ohne eine ausreichende Bremsleistung könnte die Trommel aufgrund des Gewichts des Bohrrohrs und des Gehäuses außer Kontrolle freilaufen und dazu führen, dass das Drahtseil mit großer Geschwindigkeit fällt, wodurch das Bohrrohr und das Gehäuse beschädigt werden könnten. In einer speziellen Ausführungsform ist die Kraftquelle, z. B. die Motoren 28 bis 34, mit einer solchen Bremsleistung versehen. In anderen Ausführungsformen jedoch kann es notwendig sein, die Bohrhebewerke mit einer zusätzlichen Bremsleistung, z. B. in Form einer oder mehrerer Bandbremsen, Scheibenbremsen, elektrischer Bremsen oder wassergekühlter Bremsen, auszustatten. Daher ist das Bohrhebewerk 10 in der speziellen Ausführungsform, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, mit linken und rechten Bremsen 24 und 26 ausgestattet. In einer speziellen Ausführungsform handelt es sich bei den Bremsen 24 und 26 um wassergekühlte Bremsen vom Typ Eaton-Modell 436WCB. Wie am besten aus 1 und 2 ersichtlich ist, sind die linken und rechten Bremsen 24 und 26 direkt mit dem linken bzw. rechten Getriebe 20 bzw. 22 verbunden. Wie am besten aus 3 ersichtlich ist, ist die Trommelwelle 16 in der Wellenbohrung der linken Bremse 24 drehbar und die Bremse 24 fest an dem Schlitten 12 befestigt. In einer anderen speziellen Ausführungsform kann das Bohrhebewerk 10, falls gewünscht, mit elektrischen Bremsen oder Scheibenbremsen anstelle von wassergekühlten Bremsen ausgestattet sein. In wiederum einer anderen Ausführungsform kann die Länge des Bohrhebewerks 10 durch vollständiges Entfernen der Bremsen 24 und 26 verkürzt werden und statt dessen kann das Bohrhebewerk 10 mit einer Bremsleistung durch das Anbringen von Scheiben- oder Trommelbremsen (nicht gezeigt) an der Trommel innerhalb des Trommelgehäuses 18 an den Positionen, die durch die Bezugszeichen 24' und 26' in 1 gezeichnet sind, ausgestattet sein.
  • Das Gesamtgewicht der speziellen Ausführungsform des Bohrhebewerks aus 1 bis 3 beträgt schätzungsweise ungefähr 170.000 Pfund. Das Bohrhebewerk 10 ist mit geeigneten elektrischen und/oder mechanischen Systemen (nicht gezeigt) ausgestattet, um es einem Bohrarbeiter zu ermöglichen, die Motoren und andere Komponenten des Bohrhebewerks 10 zu steuern. In einer speziellen Ausführungsform kann das Bohrhebewerk 10 auf herkömmliche Art und Weise mit einer vollständigen Ölbadschmierung ausgestattet sein.
  • Nach der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bohrhebewerks 10 sollte es nun klar sein, dass das Bohrhebewerk 10 der vorliegenden Erfindung vollständig redundant ist, was bedeutet, dass das Bohrhebewerk 10 mit zwei kompletten getrennten und voneinander unabhängigen Systemen zum Antrieb und zur Steuerung der Trommel 14 ausgestattet ist, wobei es sich bei den beiden Systemen um Folgendes handelt: (1) das linke System, welches im Allgemeinen Motoren 28 und 30, ein Getriebe 20, Kupplungen 36 und 38 und eine Bremse 24 umfasst, und (2) das rechte System, das im Allgemeinen Motoren 32 und 34, ein Getriebe 22, Kupplungen 40 und 42 und eine Bremse 26 umfasst. Daher wird das Bohrhebewerk 10, für den Fall, dass ein Motor, ein Getriebe, eine Kupplung oder eine Bremse ausfällt, immer noch in der Lage sein, das Bohrrohr aus dem Bohrloch heraus oder zumindest nach oben in das Gehäuse zu heben, bevor sich das Bohrrohr „verklemmt", wodurch eine sehr teuere und schwierige Situation vermieden wird. Zusätzlich zu der erheblichen Verminderung des Risikos des „Verklemmens" des Rohrs weist die vollständige Redundanz, mit der das erfindungsgemäße Bohrhebewerk ausgestattet ist, den weiteren Vorteil auf, dass es der Bohrmannschaft möglich ist, eines der beiden Systeme zu warten oder vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen durchzuführen, ohne den gesamten Bohrvorgang unterbrechen zu müssen.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen speziellen Details betreffend Konstruktion und Betrieb und die dargestellten und beschriebenen speziellen Materialien oder Ausführungsformen beschränkt, da nahe liegende Modifikationen und Entsprechungen für einen Fachmann offensichtlich sind.
  • Die Erfindung ist daher lediglich durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims (6)

  1. Ein redundantes Bohrhebewerk zur Verwendung mit einem Bohrgestell, umfassend: eine Grundplatte (12); eine an der Grundplatte (12) befestigte linke Transmissionsgetriebeanordnung (20); eine an der Grundplatte (12) befestigte rechte Transmissionsgetriebeanordnung (22); eine an einer Trommelwelle (16) angebrachte Trommel (14), wobei die Trommelwelle mit der rechten und linken Transmissionsgetriebeanordnung rotierbar verbunden ist; eine an der Grundplatte (12) befestigte linke Motoranordnung (28, 30), wobei die linke Motoranordnung mittels linker mechanischer Kupplungsvorrichtungen (36, 38) mit der linken Transmissionsgetriebeanordnung (20) verbunden ist; eine an der Grundplatte (12) befestigte rechte Motoranordnung (32, 34), wobei die rechte Motoranordnung mittels rechter mechanischer Kupplungsvorrichtungen (40, 42) mit der rechten Transmissionsgetriebeanordnung (22) verbunden ist; wobei die linke Transmissionsgetriebeanordnung (20), die linke Mo toranordnung (28, 30) und die mechanischen Kupplungsvorrichtungen (36, 38) ein komplettes erstes System bereitstellen, welches die Trommel (14) antreiben und steuern kann; wobei die rechte Transmissionsgetriebeanordnung (22), die rechte Motoranordnung (32, 34) und die rechten mechanischen Kupplungsvorrichtungen (40, 42) ein komplettes zweites System bereitstellen, welches die Trommel (14) antreiben und steuern kann; wobei das erste und das zweite System voneinander getrennt und unabhängig sind; und wobei das erste und das zweite System gleichzeitig betätigbar sind, um die Trommel (14) anzutreiben und zu steuern oder wobei eines der Systeme in Funktion ist, um die Trommel anzutreiben und zu kontrollieren, während das andere System gewartet oder instand gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die linke Transmissionsgetriebeanordnung (20) einen linken Kollektorgetriebeantrieb (46) und ein erstes (48) und ein zweites (50) linkes Mehrgangtransmissionsgetriebe umfasst, wobei der Kollektorgetriebeantrieb (46) mit dem ersten (48) und dem zweiten (50) Mehrgangtransmissionsgetriebe verbunden ist; dass die rechte Transmissionsgetriebeanordnung (22) einen rechten Kollektorgetriebeantrieb und ein erstes und ein zweites rechtes Mehrgangtransmissionsgetriebe umfasst, wobei der Kollektorgetriebeantrieb mit dem ersten und dem zweiten Mehrgangtransmissionsgetriebe verbunden ist; dass die Trommelwelle (16), auf der die Trommel (14) befestigt ist, mit der linken und der rechten Transmissionsgetriebeanordnung (20, 22) mittels der zugehörigen Kollektorgetriebeantriebe dieser Anordnungen rotierbar verbunden ist; dass die linke Motoranordnung (28, 30) einen ersten linken Motor (28) und einen zweiten linken Motor (30) umfasst, wobei der erste linke Motor über der Trommel (14) und näher an der Trommel (14) als der zweite linke Motor angeordnet ist und der erste linke Motor (28) mittels einer ersten linken mechanischen Kupplungsvorrichtung (36) mit dem ersten linken Mehrgangtransmissionsgetriebe (48) verbunden ist und der zweite linke Motor (30) mittels einer zweiten linken mechanischen Kupplungsvorrichtung (38) mit dem zweiten linken Mehrgangtransmissionsgetriebe (50) der linken Transmissionsgetriebeanordnung (20) lösbar verbunden ist; und dass die rechte Motoranordnung (32, 34) einen ersten rechten Motor (32) und einen zweiten rechten Motor (34) umfasst, welche jeweils an der Grundplatte (12) befestigt sind, wobei der erste rechte Motor über der Trommel (14) und näher an der Trommel (14) als der zweite rechte Motor angeordnet ist, und wobei der erste rechte Motor (32) mittels einer ersten rechten mechanischen Kupplungsvorrichtung (40) mit dem ersten rechten Mehrgangtransmissionsgetriebe der rechten Transmissionsgetriebeanordnung (22) verbunden ist und der zweite rechte Motor mittels einer zweiten rechten mechanischen Kupplungsvorrichtung (42) mit dem zweiten Mehrgangtransmissionsgetriebe der rechten Transmissionsgetriebeanordnung (22) verbunden ist.
  2. Redundantes Bohrhebewerk nach Anspruch 1, welches des Weiteren eine an der Grundplatte (12) befestigte und mit der Trommelwelle (16) verbundene linke Bremse (20) und eine an der Grundplatte (12) befestigte und mit der Trommelwelle (16) verbundene rechte Bremse umfasst.
  3. Redundantes Bohrhebewerk nach Anspruch 2, welches des Weiteren zwischen der linken und der rechten Transmissionsgetriebeanordnung (20, 22) ein Trommelgehäuse umfasst, und wobei die Trommelwelle (16) auf dem Trommelgehäuse (18), den zugehörigen Kollektorgetriebeantrieben der linken und rechten Transmissionsgetriebeanordnungen (20, 22), der linken Bremse (24) und der rechten Bremse (26) in Wellenbohrungen rotierbar befestigt ist.
  4. Redundantes Bohrhebewerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass die Kraft lediglich über die linke Transmissionsgetriebeanordnung (20) auf die Trommel (14) übertragen werden kann.
  5. Redundantes Bohrhebewerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass die Kraft lediglich über die rechte Transmissionsgetriebeanordnung (22) auf die Trommel (14) übertragen werden kann.
  6. Redundantes Bohrhebewerk nach Anspruch 4 oder 5, wobei präventive Wartungsarbeiten an einer der linken (28, 30) oder rechten (32, 34) Motoranordnungen und der zugehörigen Transmissionsgetriebeanordnung ausgeführt werden können, während mittels lediglich der anderen Motoranordnung über ihre zugehörige Transmissionsgetriebeanordnung Kraft auf die Trommel (14) übertragen wird.
DE69725865T 1996-09-12 1997-08-18 Redundantes bohrhebewerk Expired - Lifetime DE69725865T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2519596P 1996-09-12 1996-09-12
US25195P 1996-09-12
PCT/US1997/014529 WO1998011011A1 (en) 1996-09-12 1997-08-18 Redundant drawworks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69725865D1 DE69725865D1 (de) 2003-12-04
DE69725865T2 true DE69725865T2 (de) 2004-11-04

Family

ID=21824595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69725865T Expired - Lifetime DE69725865T2 (de) 1996-09-12 1997-08-18 Redundantes bohrhebewerk

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6182945B1 (de)
EP (1) EP0925253B1 (de)
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