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DE3021558A1 - Borehole tube string installation - using barrier discs for temporary retention of float fillings - Google Patents

Borehole tube string installation - using barrier discs for temporary retention of float fillings

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DE3021558A1
DE3021558A1DE19803021558DE3021558ADE3021558A1DE 3021558 A1DE3021558 A1DE 3021558A1DE 19803021558DE19803021558DE 19803021558DE 3021558 ADE3021558 ADE 3021558ADE 3021558 A1DE3021558 A1DE 3021558A1
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Uwe Dr.-Ing. Behrens
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Rheinbraun AG
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Rheinische Braunkohlenwerke AG
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Abstract

Wells and boreholes which are at least partly filled with a liquid, e.g. the drainage boreholes in open cast mining operations, are equipped with a string of sectional dewatering tubes. At least a part of the sections is filled with floats which are retained during the lowering operation by barriers. After completion of the outfit, the barriers are removed so that the floats, preferably hollow plastic elements, can rise and be recovered. This reduces the load on the lifting tackle during the lowering operations. The floats are inexpensive and are recovered.

Description

Translated fromGerman

Verfahren zum Verrohren von mit Flüssigkeit gefüllten Bohr-Method for casing drilling fluid-filled

löchern oder dgl. unter Verwendung von einzelnen Rohrschüssen DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Verrohren von wenigstens auf Teilen ihrer Längserstreckungmit Flüssigkeit gefüllten Bohrlöchern oder dgl. unter Verwendung von einzelnen,miteinander verbindbaren Rohrschüssen, bei welchen der Rohrstrang wenigstens aufTeilen seines in der Flüssigkeit befindlichen Bereiches unter der Einwirkung vonKörpern steht, die leichter sind als das von ihnen verdrängte Flüssigkeitsvolumensowie zur Durchführung des Verfahrens benutzbare Schwimmkörper und Sperren.holes or the like. Using individual pipe sections DieThe invention relates to a method for piping at least parts of its longitudinal extensionwith liquid-filled boreholes or the like. Using individual,interconnectable pipe sections, in which the pipe string at leastParts of its area in the liquid under the action ofBodies that are lighter than the volume of fluid they displaceas well as floating bodies and barriers that can be used to carry out the process.

Die DE-AS 1 231 190 offenbart im Zusammenhang mit einem derartigenVerfahren die beim Einbau von Rohrsträngen auftretenden Schwierigkeiten. Die wesentlichenProbleme ergeben sich aus der Tatsache, dass im Verlauf des Einbauens der Rohrschüssedas Gewicht des Rohrstranges sich fortlaufend erhöhnt. Dies führt zu einer entsprechendzunehmenden Belastung des Einbaugerätes, welches bis zur Fertigstellung der Verrohrungdas Gewicht derselben aufzunehmen hat. Die sich daraus ergebenden Schwierigkeitennehmen mit wachsender Teufe der Bohrlöcher und damit der Länge der Verrohrung zu.Schwierigkeiten ergeben sich auch dadurch, dass während des Einbaus die im oberenBereich der Verrohrung befindlichen Rohrschüsse selbst durch das Gewicht des anihnen hängenden Teiles des Rohrstranges belastet werden. Die sich daraus ergebendeZugbeanspruchung der einzelnen Rohrschüsse kann zumindest bei bestimmten Werkstoffen,wie beispielsweise Asbestzement, das zulässige Mass leicht übersteigen. Dies giltin besonderem Masse dann, wenn, wie es beispielsweise bei Filterrohren der Fallist, die Wandung bestimmter Rohrschüsse durch darin angebrachte Durchbrechungengeschwächt ist. Im übrigen werden auch die Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrschüssendurch das Gewicht des jeweils an ihnen hängenden Abschnittes der Verrohrung in erheblicnemMasse beansprucht.DE-AS 1 231 190 discloses in connection with such aProcess the difficulties encountered in the installation of pipe strings. The essentialProblems arise from the fact that in the course of installing the pipe sectionsthe weight of the pipe string increases continuously. This leads to a accordinglyincreasing load on the built-in device, which until the completion of the pipinghas to absorb the weight of the same. The resulting difficultiesdecrease with increasing depth of the boreholes and thus the length of the casingto.Difficulties also arise from the fact that during the installation the in the upperArea of the piping located pipe sections itself by the weight of thethem hanging part of the pipe string are loaded. The resultingTensile stress of the individual pipe sections can at least with certain materials,such as asbestos cement, slightly exceed the permissible level. this appliesespecially when, as is the case, for example, with filter tubesis, the wall of certain pipe sections through openings made in themis weakened. In addition, the connections between the individual pipe sectionsby the weight of the respective section of the piping hanging on themMass claimed.

Als Beispiel für Bohrlöcher der hier in Frage kommenden Art seienEntwässerungsbrunnen, wie sie im Braunkohlen-Tagebau üblich sind, genannt. DerartigeBrunnen erreichen bereits heute Teufen von 500 m, in den nächsten Jahren bis 700m.As an example of boreholes of the type in question hereDrainage wells, as they are common in lignite opencast mining, called. SuchWells already reach depths of 500 m today, and up to 700 m in the next few yearsm.

Bei dem durch die DE-AS 11 31 190 bekannten Verfahren wird der dieVerrohrung des Bohrloches bildende Rohrstrang vor dem Einbau ganz oder auf Teilenseines in der Flüssigkeit befindlichen Bereiches aussenseitig mit Leichtstoff, vorzugsweiseSchaumstoff, versehen, der ein geringes spezifisches Gewicht aufweist, so dass dasVolumen des Gesamtrohrstranges und damit auch das Volumen der verdrängten Flüssigkeiterheblich vergrössert werden. Da der Leichtstoff nur ein geringes Gewicht aufweist,führt dies zu einer merklichen Verringerung der auf das Einbaugerät, die Rohrschüsseunddie Verbindungen einwirkenden Zugbeanspruzhungen.In the method known from DE-AS 11 31 190 is theCasing of the borehole forming pipe string before installation in whole or in partits area located in the liquid on the outside with lightweight material, preferablyFoam, provided, which has a low specific weight, so that theVolume of the entire pipe string and thus also the volume of the displaced liquidcan be enlarged considerably. Since the lightweight material is only light,this leads to a noticeable reduction in the number of pipe sections on the built-in deviceandtensile stresses acting on the connections.

Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin,dass der als Schwimmkörper benutzte Leichtstoff nach Beendigung des EinbauvorgangesimBohrloch verbleibt, also nicht wiedergewinnbar ist. Dadurch entstehen erheblicheMehrkosten, insbesondere auch in Anbetracht der Tatsache, dass mit zunehmender Teufeder Bohrlöcher die Menge des jeweils benötigten Leichtstoffes zunimmt. Hinzu kommt,dass bei überschreiten einer bestimmten Teufe die Festigkeit des normalerweise verwendetenPolystyrol-Schaumstoffes in Anbetracht des Druckes der Flüssigkeitssäule nicht mehrausreicht. Es besteht zwar die Möglichkeit, beispielsweise glasfaserverstärktenKunststoff zu verwenden, wodurch die Aufwendungen für die Entlastung von Einbaugerät,Rohrwandung und Verbindung noch grösser würden. Es ist auch möglich, die Anbringungdes Schaumstoffes auf den Oberen Bereich des Rohrstranges, beispielsweise die obereHälfte, zu beschränken, da die durch das Gewicht des Rohrstranges verursachten Problemeerst mit zunehmender Länge desselben auftreten. Jedoch ändert dies nichts an derTendenz, dass mit grösser werdender Teufe der Brunnen die Schwierigkeiten und Aufwendungenebenfalls, unter Umständen sogar überproportional, zunehmen.A major disadvantage of the known method is thatthat the lightweight material used as a floating body after completion of the installation processremains in the borehole, i.e. is not recoverable. This creates considerableAdditional costs, especially in view of the fact that with increasing depththe amount of lightweight material required increases with the boreholes. Come in addition,that when a certain depth is exceeded the strength of the normally usedPolystyrene foam no longer in view of the pressure of the liquid columnsufficient. There is indeed the possibility of, for example, glass fiber reinforcedTo use plastic, reducing the expenses for the relief of built-in appliances,Pipe wall and connection would be even larger. It is also possible to attach itof the foam on the upper part of the pipe string, for example the upper oneHalf, because of the problems caused by the weight of the tubing stringoccur only with increasing length of the same. However, this does not change anythingThere is a tendency that with increasing depth of the well the difficulties and expensesalso increase, possibly even disproportionately.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren de?einleitend beschriebenen Art so abzuwandeln, dass die Nachteile bekannter Verfahrenvermieden werden. Insbesondere soll es möglich sein, die die Verminderung des wirksamenGewichtes des Rohrstranges verursachenden Körper wiederzugewinnen. Die Körpersollenin ihrer Herstellung und Handhabbarkeit, insbesondere auch bezüglich des Einbringensund der Wiedergewinnbarkeit, einfach und billig sein.Die einfache Handhabbarkeitsoll auch den normalerweise gegebenen Betriebsbedingungen an der Stelle Rechnungtragen, an der ein Brunnen oder dgl. niedergebracht wird.The invention is therefore based on the object of a method de?Modify the type described in the introduction so that the disadvantages of known methodsbe avoided. In particular, it should be possible to reduce the effectiveRegain weight of the pipe string causing body. The bodyshouldin their production and manageability, especially with regard to their introductionand recoverability, be simple and cheap. Ease of useshould also take into account the normal operating conditions at the pointcarry, at which a well or the like. Is brought down.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass wenigstensein Teil des Innenraumes wenigstens eines Teiles der Röhrschüsse mit Schwimmkörperngefüllt und der letztere aufnehmende Bereich des Rohrschüsses oberseitig mit einerden Durchgang der Schwimmkörper nach oben verhindernden, entfernbaren Sperre versehenwird, die nachträglich beseitigt wird.To solve this problem, the invention proposes that at leastpart of the interior of at least part of the tubular sections with floating bodiesfilled and the latter receiving area of the pipe section on the top with aProvide a removable lock preventing the passage of the floats upwardswhich is subsequently eliminated.

Die zweckmässig aus Kunststoff bestehenden Hohlkörper können ohneSchwierigkeiten, insbesondere ohne irgendein&iins Gewicht fallenden Arbeitsaufwand,in den jeweiligen Rohrschuss eingebracht werden. Dabei ist in Abhängigkeit von derAnzahl der Hohlkörper pro Rohrschuss auch das Ausmass der Verringerung des wirksamenGewichtes kalkulierbar. Es ist ferner möglich, alle oder eine bestimmte Anzahl vonunmittelbar aufeinanderfolgenden Rohrschüssen mit diesen Hohlkörpern zu versehen,wobei dann auch jeder Rohrschuss mit einer Sperre versehen sein müsste. Andererseitskann es auch ausreichen, die Hohlkörper nur in jedem zweiten oder dritten Rohrschussvorzusehen und dabei gegebenenfalls die Anzahl derselben zu vergrössern. Hierbeiist zu berücksichtigen, dass bei einem Durchmesser eines Rohres von beispielsweise1 m der von den Schwimmkörper auszufüllende Abschnitt des Innenraumes des Rohrschussesohnehin nur einen geringen Teil der Längedesselben einnehmen wird,wenn es sich um ein Rohr beispielsweise aus Asbestzement oder Kunststoff handelt.The hollow body expediently made of plastic can be used withoutDifficulties, especially without any significant amount of work,be introduced into the respective pipe section. It depends on theNumber of hollow bodies per pipe section also the extent of the reduction in the effectiveWeight calculable. It is also possible to use all or a certain number ofto provide these hollow bodies to successive pipe sections,each pipe section would then have to be provided with a lock. on the other handit may also be sufficient to only use the hollow bodies in every second or third pipe sectionand, if necessary, to increase the number of them. Hereit must be taken into account that with a diameter of a pipe of, for example1 m of the section of the interior of the pipe section to be filled by the floatanyway only a small part of the lengthwill take it,if it is a pipe made of asbestos cement or plastic, for example.

Die vorteilhaft eine Kugelform aufweisenden Hohlkörper können unterschiedlicheVolumen oder Durchmesser haben. In Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser kann der Durchmesserder Hohlkörper beispielsweise zwischen 20 mm und 200 mm liegen.The hollow bodies, which advantageously have a spherical shape, can be differentHave volume or diameter. Depending on the pipe diameter, the diameter canthe hollow body are, for example, between 20 mm and 200 mm.

Die Beseitigung der Sperren wird im allgemeinen nach Festlegen desRohrstranges im Brunnen, Bohrloch oder dgl. durchgeführt werden. Dies kann der Fallsein, wenn der Rohrstrang auf der Sohle des Bohrloches oder dgl. aufsitzt. Es istaber auch möglich, die Sperren erst dann zu entfernen, wenn, wie es insbesonderebei Brunnen der Fall ist, der Raum zwischen Bohrlochwandung und äusserer Umfangsflächedes Rohrstranges mit geeignetem Material, beispielsweise Kies, verfüllt ist. EinEntfernen der Sperren hat zur Folge, dass die in den Rohrschüssen befindlichen Hohlkörperaufschwimmen und in geeigneter Weise am oberen Ende der Flüssigkeitssäule entnommenwerden. Wenn die Flüssigkeitssäule innerhalb des Rohrstranges bis zur Tagesoberflächeansteht, ist das Wiedergewinnen der Hohlkörper besonders leicht möglich.The removal of the locks is generally carried out after thePipe string in the well, borehole or the like. Be carried out. This may be the casewhen the pipe string is seated on the bottom of the borehole or the like. It isbut also possible to remove the lock only when, as in particularin the case of wells, the space between the wall of the borehole and the outer circumferential surfaceof the pipe string is filled with suitable material, for example gravel. ARemoving the lock has the consequence that the hollow bodies located in the pipe sectionsfloat up and removed in a suitable manner at the top of the liquid columnwill. When the column of liquid within the pipe string up to the surface of the dayis pending, the recovery of the hollow body is particularly easy.

Als besonders zweckmässig hat sich eine Ausführung herausgestellt,bei welcher die Sperren aus verhältnismässig sprödem Material, beispielsweise Asbestzement,bestehen. Die Platten - oder bodenförmigen Sperren - können an den Verbindungsstellenzwischen zwei benachbarten Rohrschüssen beim Einbau derselben angebracht werden,nachdem in den jeweils darunter befindlichen Rohrschüssendie Schwimmkörpereingebracht worden waren. Es besteht dann nach Fertigstellung der Verrohrung dieMöglichkeit, die Sperren durch Einführen eines Gewichtes, das über eine kurze Distanzauf die Sperren fallengelassen wird , zu zerstören, so dass die darunter befindlichenHohlkörper aufschwimmen können. Im übrigen können auch die vorteilhaft mit Sollbruchstellenversehenen Sperren mit Schwimmkörpern versehen sein, die eine Gewähr dafür geben,dass nach Zerstörung die resultierenden Teile ebenfalls aufschwimmen. Anstelle vonAsbestzement können auch Teile aus entsprechend eingestelltem Kunststoff, Kunstharzoder dgl. verwendet werden.An embodiment has proven to be particularly useful,in which the barriers are made of relatively brittle material, for example asbestos cement,exist. The plates - or floor-shaped barriers - can be at the connection pointsbe attached between two adjacent pipe sections when installing the same,after in the pipe sections belowthe floatshad been brought in. There is then after completion of the pipingPossibility of locking by inserting a weight over a short distancedropped on the locks, destroying the ones underneathHollow bodies can float. In addition, those with predetermined breaking points can also be advantageousprovided barriers be provided with floating bodies, which give a guarantee thatthat after destruction, the resulting parts also float. Instead ofAsbestos cement can also be parts made of appropriately adjusted plastic, synthetic resinor the like. Can be used.

Bei allen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gilt, dass in jedemFall eine einfache Handhabung gewährleistet ist. Im Gegensatz zum Verfahren gemässDE-AS 12 31 190 besteht keine Notwendigkeit, Schaumststoff aussen auf die Rohrschüsseaufzubringen, ggf.In all possible applications of the invention, it is true that in eachCase easy handling is guaranteed. In contrast to the procedure according toDE-AS 12 31 190 there is no need to put foam on the outside of the pipe sectionsto apply, if necessary

anzupassen und zu befestigen. Weiterhin können bei Anwendung der Erfindungauch Filterrohre eine Verringerung ihres wirksamen Gewichtes erfahren. Dies istim bekannten Fall nicht möglich, weil sonst die in den Filterrohren befindlichenDurchbrechungen durch den Schaumststoff abgedeckt sein würden. Bezüglich der Anbringungder Sperren ist keine grosse Genauigkeit erforderlich, da es lediglich darauf ankommt,Durchgänge zu vermeiden, die so gross sind, dass ein Hohlkörper mit dem hier inFrage kommenden Durchmesser passieren könnte. Es ist also auch möglich, die Sperrensieb- oder netzartig auszubilden. Entscheidend ist lediglich, dass die Sperren,gegen die sich die Schwimmkörper von unten anlegen, in der Lage sind, die von denSchwimmkörpern auf sie übertragenenAuftriebskräfte aufzunehmenund auf den Rohrstrang zu übertragen.adapt and fasten. Furthermore, when applying the inventionfilter tubes also experience a reduction in their effective weight. This isin the known case not possible, because otherwise those located in the filter tubesBreakthroughs would be covered by the foam. Regarding the attachmentthe locking does not require great accuracy, as it only depends onAvoid passages that are so large that a hollow body with the here inQuestion coming diameter could happen. So it is also possible to lockto train sieve or net-like. It is only decisive that the locksagainst which the floats are placed from below, are capable of theFloats transferred to themTake up lift forcesand transfer it to the pipe string.

Da das Gewicht eines Rohrschusses mit zugehörigen Verbindungsteilenim allgemeinen innerhalb enger Grenzen feststehen wird, ist es insbesondere beiVerwendung von Schwimmkörpern mit unterschiedlichen Durchmessern normalerweise ohneweiteres möglich, die Auftriebskräfte der Hohlkörper so zu bemessen, dass sie ineinem genau gewünschten Umfang dem Gewicht eines oder mehrerer Rohrschüsse einschliesslichVerbindungsteilen und dgl. entgegenwirken, so dass im Ergebnis die Zugbelastungder Rohr und der Verbindungen sowie des Einbaugerätes ziemlich genau vorherbestimmbarund einstellbar sind. Falls das spezifische Gewicht der im Brunnen, Bohrloch oderdgl. befindlichen Flüssigkeit auch zu berücksichtigen sein sollte, könnte dies unterVerwendung einfacher MIttel ohne weiteres von Fall zu Fall festgestellt werden.Because the weight of a pipe section with associated connecting partswill generally be fixed within narrow limits, it is especially atUse of floats with different diameters usually withoutfurther possible to dimension the buoyancy forces of the hollow body so that they are into the exact desired extent including the weight of one or more pipe sectionsCounteracting connecting parts and the like, so that the result is the tensile loadthe pipe and the connections as well as the built-in device can be determined in advanceand are adjustable. If the specific gravity of the well, borehole orLike. Liquid located should also be taken into account, this could be underUse of simple means can easily be determined on a case-by-case basis.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.Es zeigen: Fig. 1 im Schema einen Längsschnitt durch eine Brunnenbohrung mit darineingebauter Verrohrung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Verbindung zweier Rohrschüssein grösserem Maßstab, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Sperre, Fig. 4 einen Längsschnittdurch eine zweite Ausführungsform, Fig. 5 die dazugehörige Draufsicht.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.The figures show: FIG. 1 in the schematic a longitudinal section through a well bore with thereinbuilt-in piping, FIG. 2 shows a longitudinal section through the connection of two pipe sectionson a larger scale, Fig. 3 is a plan view of a lock, Fig. 4 is a longitudinal sectionby a second embodiment, FIG. 5 the associated top view.

Bohrloch 11 der Fig. 1 ist mit Wasser gefüllt. Nach seiner Fertigstellungwird es unter Verwendung eines Einbaugerätes 12 mit einer Verrohrung 14 versehen,die aus Vollwandrohren 15 und Filterrohren 16 besteht. Die Anordnung ist dabei sogetroffen, dass zwischen jeweils zwei Filterrohren 16 sich drei Vollwandrohre 15befinden. Die Verbindung zwischen den einzelnen Rohrschüssen 15 bzw. 16 erfolgtin bekannter Weise jeweils über eine Muffe 17.Borehole 11 of FIG. 1 is filled with water. After its completionit is provided with piping 14 using a built-in device 12,which consists of solid-wall tubes 15 and 16 filter tubes. The arrangement is like thistaken that between two filter tubes 16 there are three full-wall tubes 15are located. The connection between the individual pipe sections 15 and 16 takes placein a known manner each via a sleeve 17.

Sowohl Muffe 17 als auch Rohre 15 bzw. 16 sind mit Nuten 18 bzw.Both the socket 17 and the pipes 15 and 16 are provided with grooves 18 and

19 (Fig. 2) versehen, die jeweils gemeinsam einen umlaufenden Kanalbilden. In diesen ist als Verbindungselement ein Metallseil 20 eingeschoben, dasin gummlel;stisches Material eingebettet sein kann. Auf diese Weise werden die einzelnenRohrschüsse 15 und 16 zugfest miteinander verbunden. Die Art der Verbindung istinsbesondere für Rohre aus nichtmetallischem Werkstoff wie Asbestzement und Kunststoffgeeignet.19 (Fig. 2) provided, each jointly a circumferential channelform. A metal cable 20 is inserted into this as a connecting element, whichcan be embedded in rubber elastic material. In this way, the individualPipe sections 15 and 16 connected to one another in a tensile manner. The type of connection isespecially for pipes made of non-metallic material such as asbestos cement and plasticsuitable.

Insbesondere Fig. 2 lässt erkennen, dass an der Verbindungsstellezwischen zwei benachbarten Rohrschüssen 15 bzw. 16 eine den Querschnitt der Verrohrungdurchsetzende Sperre in Form einer Scheibe 22 eingesetzt ist. Diese aus Asbestzementoder anderem, geeignetem Werkstoff bestehende Scheibe ist oberseitig und unterseitigmit zwei kreuzweise angeordneten Kerben 24, 26 versehen. Beim Einbau der einzelnenRohrschüsse werden in jedes Rohr beispielsweise zwölf Kugeln mit einem Durchmesservon 200 mm gegeben, die in Fig. 2 der Zeichnung der Einfachheit halber als in einervertikalen Ebene liegend dargestellt sind, so dass der Rohrschuss einen Innendurchmesservon 800 mm aufweist. Beim Herstellen der Verbindung mit dem darüber befindlichen,nächstfolgenden Rohrwird der offene Querschnitt durch die Scheibe,den Zwischenboden oder dgl. 22 abgedeckt oder zumindest soweit verkleinert, dasseine oder mehrere der Kugeln 28 die Verbindungsstelle nicht mehr passieren kann.Dies hat zur Folge, dass, sobald der die Kugeln 28 aufweisende Rohrabschnitt mitFlüssigkeit gefüllt ist, diese Kugeln soweit auf schwimmen, bis sie gegen den Zwischenbodenoder dgl. 22 stossen. Auf diese Weise wird aufgrund des Auftriebs der Kugeln 28eine dem Gewicht des Rohrstranges entgegengerichtete Kraft wirksam, die zu einerentsprechenden Verringerung des wirksamen Gewichtes und somit der darauf zurückgehendenBeanspruchungen der von diesem Gewicht beaufschlagten Teile führt. Jeder Rohrschuss15 bzw. 16 kann mit diesen Kugeln und der zugehörigen, als Sperre dienenden Scheibe22 versehen sein. Es ist auch möglich, dies nur bei einzelnen Rohrschüssen vorzusehen.In particular, FIG. 2 shows that at the connection pointbetween two adjacent pipe sections 15 and 16 a cross section of the pipingpenetrating lock in the form of a disc 22 is used. These made from asbestos cementor another, suitable material existing disc is on the top and bottomprovided with two notches 24, 26 arranged crosswise. When installing eachPipe sections are in each pipe, for example, twelve balls with a diameterof 200 mm given in Fig. 2 of the drawing for the sake of simplicity than in avertical plane are shown lying so that the pipe section has an inner diameterof 800 mm. When establishing the connection with the one above,next pipethe open cross-section through the disc,the intermediate floor or the like. 22 is covered or at least reduced in size to such an extent thatone or more of the balls 28 can no longer pass the connection point.This has the consequence that, as soon as the pipe section having the balls 28 withLiquid is filled, these balls float until they hit the intermediate flooror the like. In this way, due to the buoyancy of the balls 28a force counter to the weight of the pipe string effective, which leads to acorresponding reduction in effective weight and thus the resulting reductionStresses the parts subjected to this weight. Every pipe shot15 or 16 can with these balls and the associated, serving as a lock disc22 be provided. It is also possible to provide this only for individual pipe sections.

Nach Beendigung des Einbaus und Festlegen der Verrohrung 14 werdendann die Scheiben oder Zwischenböden 22 dadurch entfernt, 30 dass ein beispielsweisean einem Seil hängendes Gewichtçauf die jeweils zuoberst befindliche Scheibe 22fallengelassen wird mit der Folge, dass die Scheibe zerstört wird und den Durchgangfür die Kugeln 28 freigibt, die somit bis zum oberen Ende der Verrohrung 14 aufschwimmenkönnen. Die einzelnen Bereiche der als Sperre wirkenden Scheibe oder dgl. 22 könnenebenfalls, beispielsweise durch Kleben angebrachte, Kugeln oder anders geformteauch Schwimmkörper 32 aufweisen, deren Auftrieb ausreicht, um die Einzelteile derSperre 20 auf schwimmen zu lassen.After completing the installation and fixing the piping 14then the panes or intermediate floors 22 are removed by 30 that a for exampleWeight hanging on a rope on the uppermost disc 22is dropped with the result that the disc is destroyed and the passagereleases for the balls 28, which thus float up to the upper end of the tubing 14can. The individual areas of the disk or the like acting as a barrier 22 canalso, for example, attached by gluing, balls or other shapedalso have floats 32, the buoyancy of which is sufficient to remove the individual parts of theLock 20 on float.

Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 4 und 5 sind die Kugeln 128zu Paketen 134 zusammengefasst, die jeweils aus mehreren Lagen von Kugeln 128 bestehen.Zwischen den einzelnen Lagen sind kreisförmige Platten 136 angeordnet, deren Durchmesseretwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 115. Kugeln 128 und Platten136 sind mit Durchbrechungen 138 bzw. 140 versehen, durch die Seile 142 hindurchgeführtsind, mittels welcher die Pakete 134 zusammengehalten werden. Mit Durchbrechungen138 versehene Kugeln sind beispielsweise als Schwimmerkugeln im Handel erhältlich.Platten 134 und Seile 142 sollten aus einem Material bestehen, dessen spezifischesGewicht unter 1 liegt. Als Beispiel seien Polyäthylen oder anderer Kunststoff genannt.In the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, the balls 128 arecombined into packets 134, each of which consists of several layers of balls 128.Circular plates 136 are arranged between the individual layers, their diameteris slightly smaller than the inside diameter of the tube 115. Balls 128 and plates136 are provided with openings 138 and 140, through which cables 142 passby means of which the packages 134 are held together. With breakthroughsBalls provided with 138 are commercially available, for example, as float balls.Plates 134 and ropes 142 should be made of a material whose specificWeight is less than 1. Examples are polyethylene or other plastic.

Beim Einbau des Rohrstranges kann das Paket 134 ohne Schwierigkeitenin den jeweils oberen Rohrschuss 115 abgesenkt werden.When installing the pipe string, the package 134 can without difficultybe lowered into the respective upper pipe section 115.

Die danach anzubringende Sperre kann aus einem einfachen Band, einemSeil oder dgl. 144 bestehen, das später mit einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweiseeinem umlaufenden Messer, durchtrennt wird. Auch hier ist es möglich, die Sperrezwischen den beiden einander zugekehrten Enden zweier benachbarter Rohre 115 anzubringen.Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist das Band 144 an derWandung des Rohres 115 befestigt. Dies kann in einfacher Weise, z. B. mittels Klebengeschehen.The lock to be applied afterwards can consist of a simple tape, aRope or the like. 144 exist, which later with a suitable device, for examplea rotating knife. Again, it is possible to use the lockto be attached between the two mutually facing ends of two adjacent tubes 115.In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the band 144 is on theWall of the tube 115 attached. This can be done in a simple manner, e.g. B. by gluinghappen.

Das Auschwimmen der Pakete 134 erfolgt ruhiger als bei einzelnen Kugeln.The floating of the packets 134 takes place more calmly than with individual balls.

Dergleiche Effekt kann auch dadurch erzielt werden, dass die Kugelnin ein Netz gegeben werden, dessen Durchmesser in auf geweitetem Zustand nicht grösserbzw. geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 115.The same effect can also be achieved in that the ballsbe placed in a network, the diameter of which in the expanded state is not greateror is slightly smaller than the inner diameter of the tube 115.

In Abhängigkeit von der Teufe des Brunnens kannes zweckmässig sein,für bestimmte Teufebereiche daran angepasste Hohlkörper zu verwenden. Dabei gehtes im wesentlichen darum, die Hohlkörper gemäss dem in der jeweiligen Teufe herrschendenFlüssigkeitsdruck auszubilden. Es ist natürlich möglich, sämtliche Hohlkörper vonvornherein bezüglich ihrer Formbeständigkeit an die grösstmögliche Teufe anzupassen.Dies würde jedoch einen Verlust an Auftrieb bedeuten. So werden bei einem Vollwandrohraus Asbestzement von 5 m Länge einschlie-slich Kupplung und Sperre zur Erzeugungeines Auftriebes von 7,75 KN etwa 240 Kugeln mit einem Aussendurchmesser von 200mm benötigt, wenn diese Kugeln auf eine Festigkeit abgestellt sind, die einem Wasserdruckin 300 m Teufe entspricht. Unter den gleichen Voraussetzungen würden in einer Teufevon 1000 m 300 Kugeln einen Auftrieb in derselben Grössenordnung bewirken.Depending on the depth of the well, it may be usefulto use adapted hollow bodies for certain devil areas. It goesit is essentially a question of the hollow body according to the prevailing depth in the respective depthTo train fluid pressure. It is of course possible to use all hollow bodies fromto be adapted from the outset to the greatest possible depth with regard to their dimensional stability.However, this would mean a loss of buoyancy. So with a full-wall pipemade of asbestos cement of 5 m length including coupling and barrier for generationa buoyancy of 7.75 KN about 240 spheres with an outer diameter of 200mm is required if these balls are placed on a strength that a water pressureat a depth of 300 m. Under the same conditions there would be a depth300 spheres of 1000 m cause a buoyancy of the same order of magnitude.

Die Vergrösserung der Anzahl der Kugeln bei gleichzeitiger Verringerungdes Auftriebes ist darauf zurückzuführen, dass die Kugeln - oder ggf. auch andersgeformte Hohlkörper - dickwandiger ausgeführt und somit schwerer sind.The increase in the number of balls with a simultaneous decreasethe buoyancy is due to the fact that the balls - or possibly differentshaped hollow bodies - thick-walled and therefore heavier.

In jedem Fall gilt jedoch, dass bei Anwendung der Lehre gemäss derErfindung eine wesentliche Vereinfachung des Einbaus von Rohrsträngen erreicht werdenkann. Im allgemeinen wird es aus Kostengründen vorzuziehen sein,den durch die Hohlkörper bewirkten Auftrieb und damit die Anzahl der Hohlkörperso einzustellen, dass das verbleibende wirksame Gewicht der Verrohrung der höchstmöglichenZugbelastung an der schwächsten Stelle des Gesamtsystems entspricht oder geringfügigdarunter bleibt. Andererseits gibt die Erfindung aber auch die Möglichkeit, dort,wo beispielsweise Asbestzementrohre eingesetzt werden, Rohre aus einem Materialeinzusetzen, welches in bestimmter Hinsicht günstigere Eigenschaften aufweist, jedochein grösseres Gewicht hat. Hier könnte die Erfindung das Mehrgewicht gegenüber denüblichen für Brunnenverrohrungen benutzten Leitungen kompensieren, so dass trotzdes grösseren Gewichtes die bisher benutzten Einbaugeräte, Verbindungselemente unddgl. verwendet werden können.In any case, however, when applying the teaching according toInvention a substantial simplification of the installation of pipe strings can be achievedcan. Generally it will be for cost reasonsto be preferablethe buoyancy caused by the hollow bodies and thus the number of hollow bodiesset so that the remaining effective weight of the piping is the highest possibleThe tensile load at the weakest point of the overall system is equivalent to or slightlyremains below. On the other hand, the invention also gives the possibility there,where, for example, asbestos-cement pipes are used, pipes made of one materialto use, which has more favorable properties in certain respects, howeverhas a greater weight. Here the invention could increase the weight compared to theCompensate the usual lines used for well piping, so that despitethe greater weight the previously used built-in devices, connecting elements andLike. Can be used.

Das Verfahren gemäss der Erfindung stellt keine Komplizierung desEinbauens eines Rohrstranges in einen Brunnen, ein Bohrloch oder dgl. dar. Das Verfahrenist somit ohne Einschränkung anwendbar.The method according to the invention does not complicate theInstallation of a pipe string in a well, a borehole or the like. Dar. The methodcan therefore be used without restriction.

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Claims (14)

Translated fromGerman
Patentansprüche 1. Verfahren zum Verrohren von wenigstens auf Teilenihrer Längserstreckung mit Flüssigkeit gefüllten Brunnen, Bohrlöchern oder dgl.unter Verwendung von einzelnen, miteinander verbindbaren Rohrschüssen, bei welchemder Rohrstrang wenigstens auf Teilen seines in der Flüssigkeit befindlichen Bereichesunter der Einwirkung von Körpern steht, die leichter sind als das von ihnen verdrängteFlüssigkeitsvolumen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Innenraumswenigstens eines Teils der Rohrschüsse mit losen Schwimmkörpern gefüllt und derletztere aufnehmende Bereich des Rohrschusses oberseitig mit einer den Durchgangder Schwimmkörper nach oben verhindernden, entfernbaren Sperre versehen wird, dienachträglich beseitigt wird.Claims 1. A method for piping at least partstheir longitudinal extension with liquid-filled wells, boreholes or the like.using individual pipe sections that can be connected to one another, in whichthe pipe string at least on parts of its area located in the liquidis under the influence of bodies that are lighter than what they displaceLiquid volume, characterized in that at least part of the interiorat least some of the pipe sections filled with loose floating bodies and thethe latter receiving area of the pipe section on the top with a passagethe float is provided with an upwardly preventing, removable lock thatis subsequently eliminated.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für fürdie Schwimmkörper vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Hohlkörper verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that for forthe floating bodies are preferably used made of plastic hollow bodies.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassdie Sperren nach Beendigung des Einbaus nacheinander beseitigt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in thatthe locks are removed one after the other after the installation has been completed.4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Zerstörung der Sperren durch einin die Rohrleitung eingelassenesGewicht durchgeführt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in thatthat the destruction of the locks by oneembedded in the pipelineWeight is carried out.5. Schwimmkörper zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie unterschiedliche Volumen bzw. Durchmesseraufweisen.5. Float for performing the method according to one of the precedingClaims, characterized in that they have different volumes or diametersexhibit.6. Schwimmkörper zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie gleiche Volumen bzw. Durchmesser aufweisen.6. Float for performing the method according to one of the precedingClaims, characterized in that they have the same volume or diameter.7. Schwimmkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dassder Aussendurchmesser der kugelförmigen dhwimskörper (28) zwischen 200 und 20 mmliegt.7. Floating body according to claim 5 or 6, characterized in thatthe outer diameter of the spherical dhwim body (28) between 200 and 20 mmlies.8. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass sie zu Paketen (134) zusammengefasst sind, deren Durchmesser nicht grösser,vorzugsweise etwas kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Rohrschüsse(115).8. Floating body according to one of claims 5 to 7, characterized in thatthat they are combined into packages (134), the diameter of which is not greater,is preferably slightly smaller than the smallest inner diameter of the pipe sections(115).9. Schwimmkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sielagenweise zwischen vorzugsweise plattenförmigen Halterungen (136) angeordnet sind.9. Floating body according to claim 8, characterized in that itare arranged in layers between preferably plate-shaped holders (136).10. Sperre zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendenAnsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit wenigstens einerSollbruchstelle(24, 26)versehen ist.10. Block to carry out the procedure according to one of the precedingClaims 1 to 4, characterized in that it is provided with at least one predetermined breaking point(24, 26) is provided.11. Sperre zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendenAnsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als vorzugsweise aus Asbestzementoder Kunststoff bestehende Böden (22) ausgebildet ist.11. Block to carry out the procedure according to one of the precedingClaims 1 to 4, characterized in that they are preferably made of asbestos cementor plastic existing floors (22) is formed.12. Sperre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie bzw.die durch die Sollbruchstelle (24, 26) begrenzten Einzelbereiche der Sperre miteinen Auftrieb bewirkenden Schwimmkörpern (32) versehen sind.12. Lock according to claim 11, characterized in that it orthe individual areas of the lock limited by the predetermined breaking point (24, 26)a buoyancy effecting floating bodies (32) are provided.13. Sperre nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,dass sie im Bereich der Verbindung zwischen zwei benachbarten Rohrschüssen (15,16) angebracht ist.13. Lock according to one of claims 10 to 12, characterized in thatthat they are in the area of the connection between two adjacent pipe sections (15,16) is attached.14. Sperre zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendenAnsprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus wenigstens Seil oder Band(144) besteht.14. Block to carry out the procedure according to one of the precedingClaims 1 - 4, characterized in that they are made of at least rope or tape(144) exists.
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