Titel: Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Autor: Gad, E.
Fundstelle: 1898, Band 309 (S. 1–4)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj309/ar309001

Bergbau.
Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.

Von E. Gad.

Mit Abbildungen.

Am 22. Februar 1898 wurde eine Tiefbohrung auf Erdöl zu Baïcoï in Rumänien von einem Unglück heimgesucht, dessen Ursachen allgemeine Aufmerksamkeit verdienen. Eine holländische Bohrgesellschaft hatte auf jenem neuen Gebiete – nach verfehlte* Handbohrungen – mittels einer kanadischen Tiefbohrung am 8. Februar 1898 auf 282 m Tiefe eine Erdölquelle von ungemeiner Mächtigkeit aufgeschlossen. Das Erdöl wurde plötzlich von starken Gasmengen unter donnerähnlichem Getöse aus dem Bohrloche bis zum Giebel des Bohrthurmes geschleudert. Wohl 20 Explosionen folgten in den nächsten 24 Stunden und lieferten etwa 14000 k Rohöl. Darauf liessen die Eruptionen an Heftigkeit nach, traten auch täglich nur einmal in der Dauer von 25 bis 30 Minuten auf, ergaben aber immer noch täglich 6000 bis 8000 k Erdöl.

Am 22. Februar drückte ein starker Nebel die dem Brunnen entströmenden Gase zu Boden und dort fingen sie auf eine unermittelte Weise Feuer, obwohl die Grubenverwaltung wohlweislich alle Feuer weit und breit hatte löschen lassen. Zum Unglück erfasste dieses Feuer sofort die Gasmenge, die der Brunnen gerade in seinem alltäglichen Ausbruche zu Tage schleuderte. Die Flamme vernichtete fünf Menschenleben und beschädigte noch etwa ein Dutzend weitere Leute mehr oder weniger schwer, darunter viele Neugierige, die sich, wider das Verbot, dem interessanten Schauspiel genähert hatten.

Dieses Unglück weist auf die Nothwendigkeit hin, bei gasreichen Oelbrunnen das Gas nicht in die Lüfte steigen zu lassen, sondern sobald als möglich abzufangen, was zugleich den Vortheil seiner technischen Verwendbarkeit bietet. Kräftige Brunnenverschlüsse sind besonders bei Baku, der dortigen ungestümen Gas- und Oelausbrüche wegen, vielfach im Gebrauche, die aber auch in Nordamerika nicht fehlen, obwohl dort die Eruptionen viel weniger gewaltsam aufzutreten pflegen als bei Baku.

Für die Oelbohrungen in Rumänien ist das kanadische Bohrsystem (D. p. J. 1889 272 243) sehr in Aufnahme gekommen, während diese Methode auch in Galizien Anklang findet.

Ein Uebelstand beim Gestängebohren ist, dass das Ausschmanden dabei viel Zeit kostet. Erheblich kann man an Zeit sparen, wenn man das Schlammlöffeln am Seil statt am Gestänge vornimmt. Eine für die Vereinigung des Gestängebohrens und Seilschmandens eingerichtete Maschinerie ist der polnische Bohrkrahn und die ausrückbare Schlammfördervorrichtung von Julian Timoftiewicz in Lemberg. Der Bohrschwengel trägt an seinem Kopf das Holzgestänge und wird hinten von der Zugstange mittels einer Kurbel von dem Kurbelrade durch die Hauptwelle bewegt. Zum Gestängefördern wird die Zugstange gelöst und die Hauptwelle mit der Frictionsscheibe auf die Treibscheibe eingestellt, wodurch eine zweite Welle bewegt wird, welche das Förderseil auf- und abrollt. Zum Schmandlöffeln wird diese Welle durch ein Verbindungsstück mit der Löffelseiltrommel verbunden, welche das Löffelseil bedient. Beide Seile, das Förderseil wie das Löffelseil, sind über bezügliche Seilrollen über die Spitze des Bohrthurmes geführt.

Timoftiewicz stellt nach eigenen Erfahrungen den nachstehenden Vergleich der Zeiten auf, die das Löffeln am Gestänge bezieh. das Löffeln am Seil erfordert.

Textabbildung Bd. 309, S. 1
Gestänge-
löffeln
Seil-
löffeln
bei 120 m Tiefe 11 Min. 2 Min.
„ 240 m „ 22 „ 4 „
„ 480 m „ 44 „ 8 „

Hiernach bedarf das Seillöffeln nur ⅕ der Zeit des Gestängelöffelns, und während das letztere etwa 5 Stunden von 24 Arbeitsstunden in Anspruch nimmt, kostet das erstere nur 1 Stunde von 24 Stunden.

Eine gleichfalls neue Tiefbohreinrichtung hat in Galizien William H. Mc Garvey, Gorlice, dadurch getroffen, dass er die Hubhöhe des Bohrgeräthes variabel gestaltet. |2| Es geschieht dies dadurch, dass das Bohrseil a (Fig. 1) unter der auf dem Bohrschwengel b verschiebbaren Rolle c weggeführt wird. Diese Rolle ist elastisch gelagert, um die Prallstösse abzuschwächen.

Holzgestänge hat vor Eisengestänge den Vorzug, dass es beim Bruche nicht das Bohrloch so störend zu vernageln pflegt. Lässt es sich nicht fangen, so lässt es sich wenigstens leicht zermalmen. Um aber abgebrochenes Eisengestänge oder Bohrgeräth in verklemmten Tiefbohrlöchern leichter zerstören zu können, hat nun Simon Rössler ein Verfahren vorgeschlagen, das diese Zerstörung durch Zuführung scharfer Rostmittel befördern soll. Das zur Einführung des Lösemittels in das Bohrloch bestimmte Instrument (Fig. 2) besteht für gewöhnlich aus dem mit Asbest oder Schlackenwolle gefüllten Bleicylinder a mit dem Bleideckel b und dem Glasboden c. Zur Einfüllung der Säure dient das Füllrohr d. Die Büchse hängt am Haken e. Für trockene Bohrsohlen genügt diese Einrichtung; beim Aufstossen auf dem Eisenstücke zertrümmert das Bodenglas und lässt das Lösemittel ausströmen. Die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung ist für Bohrlöcher mit Grundwasser bestimmt.

Textabbildung Bd. 309, S. 2

Es ist unten ein Bleicylinder f mit eingefügtem Pappcylinder g angesetzt, der zwischen den Wandungen fette Kittstücke h trägt. Die Stange i, die unten hervorragt, zertrümmert beim Aufstossen den Glasboden und die Kittwand schützt die Säure vor zu starker Verdünnung durch das Grundwasser. Andere Modificationen lassen sich nach Bedarf anwenden. So lässt sich z.B. der Bleicylinder durch eine Doppelwand so einrichten, dass er das Bohrrohr umgeben und an beliebigen Stellen des Gestänges wirken kann.

Wenn sich beim Seilbohren der Bohrmeissel am Seil festgeklemmt hat, so gelingt seine Lockerung mitunter, wenn man an dem Seile eine stärkere Zugkraft anbringen kann, als sonst die Festigkeit des Seiles auszuhalten vermag. Eine solche Vorrichtung hat Frederick Austin, Centre Point, Iowa (Amerikanisches Patent Nr. 594772), in dem Fanggeräth Fig. 3 getroffen. Der schliessbare Metallkopf a wird möglichst dicht über dem verklemmten Meissel um das Seil b gepresst und an dem bis zu Tage führenden Gestänge c zugleich mit dem Seile angezogen.

Textabbildung Bd. 309, S. 2

Um die gute Anbringung einer Zugkraft handelt es sich auch oft, wenn abgebrochenes Rohrgestänge im Bohrloche verklemmt zurückgeblieben ist. Der neue Fangspeer von John A. Mills, Gainesville, Pa, (Amerikanisches Patent Nr. 589607), Fig. 4, ist für diesen Zweck bestimmt. Der Kopf a, der in das steckengebliebene Rohrstück b eingeführt wird, ist mit inneren Klauen c versehen, die durch das Anziehen des bis zu Tage geführten Gestänges d fest an die innere Wandung des Rohres gepresst werden. Der Zug wird an dem am Schafte e angebrachten Seil f geübt.

Textabbildung Bd. 309, S. 2

Festgeklemmte Röhren sind stets schwer zu heben, besonders aber Futterrohre. Das Festklemmen der Verrohrung während des Abbohrens bedingt meist eine Unterbrechung der Bohrung und Fortsetzung derselben mit geringeren Abmessungen. Es kommt darum wesentlich darauf an, eine Röhrentour in der betreffenden lichten Weite möglichst tief niederzubringen. Das Lockerhalten der Verrohrung kann durch Spülen, Nachschneiden, Lüften und andere Mittel geschehen, wobei meist die Bohrarbeit Unterbrechung finden muss. Der von A. E. Kolbertsen erfundene Rotationsapparat zum Freihalten der bei Tiefbohrungen eingebauten Bohrröhren (Russisches Patent Nr. 2495) bietet den grossen Vortheil, dass seine Anwendung die Bohrarbeit nicht unterbricht, sowie dass sich alle Bohrmethoden mit seiner Anwendung verbinden lassen.

Die genietete Muffenröhrentour a (Fig. 5), von grossem Durchmesser, wird in den beiden schmiedeeisernen Rohrbündeln b und c durch Keile festgehalten. Zwischen den beiden Rohrbündeln befinden sich die beiden hydraulischen Pressen d. Das untere Rohrbündel steht mit dem Zahnrade e in Verbindung, das mittels des Zahnrades f von irgend einer Betriebskraft Bewegung erhält. Das Kugellager g erleichtert die Rotation. Um in senkrechter Richtung zu lüften, müssen die Keilreihen oben oder unten entfernt werden.

Textabbildung Bd. 309, S. 2

Genietete Blechrohre wird man nur bei grossen Bohrweiten anwenden, wo patentgeschweisste Walzröhren zu schwer und zu theuer werden. Ein Apparat, der zum Lüften und Fördern starkwandiger enger Bohrröhren bestimmt ist, ist von Oliver S. Michael, Waldo, Kans. (Amerikanisches Patent Nr. 598527), construirt und in Fig. 6 dargestellt.

Textabbildung Bd. 309, S. 2

Der Rahmen a nimmt in seinem seitlichen Schlitze die Bohrröhre b auf. Das gereifelte Doppelkegelrad c, das durch das Vorgelege d Drehung erhält, ergreift einerseits das Rohr, das andererseits durch das federnde Rollrad e mehr oder weniger fest an das Kegelrad gepresst werden kann, je nachdem die Federn f durch die Stellschraube g mehr oder weniger fest angespannt werden.

|3|

Zum Rohrabschneiden im Bohrloche, um Rohrtouren stückweise zu gewinnen, dient ein neues Rohrschneideinstrument von Silas W. Munn, Mannington, W. Va. (Amerikanisches Patent Nr. 598805). Eine Feder schnappt zur Führung in eine Ritze zwischen bei an einander stehenden Röhren ein.

Eine bemerkenswerthe Vorrichtung zum Reinigen von Oelbrunnenröhren mit verschieden starker Verrohrung hat William C. Edwards, Mannington, W. Va. (Amerikanisches Patent Nr. 598700), getroffen, welche darin besteht, dass der obere stärkere, für die grössere Rohrweite bestimmte Reinigungskörper, der an einem Hohlgestänge geführt wird, durch Reinigungskörper und Hohlgestänge ein zweites Hohlgestänge passiren lässt, das unten den schwächeren Reinigungskörper für die engere Verrohrung trägt. Beide Reinigungskörper lassen sich durch Klinken zur gemeinsamen Bewegung vereinigen und zur einzelnen Bewegung von einander trennen.

Textabbildung Bd. 309, S. 3

Zur besseren Dichtung von Oelbrunnen hat August D. Cook, Lawrenceburg, Ind. (Amerikanisches Patent Nr. 597493), besondere Liderungskörper eingeführt. Es sind dies Gummiringe, die aussen der Quere nach parallele Einschnitte tragen, dagegen der Länge nach mit flachen eingelegten Metallplatten verstärkt sind. Die Oeffnungen erweitern sich konisch nach aussen, damit sich mehrere solcher Körper leichter in einander schieben lassen.

Zur Schliessung von Klüften in Bohrlöchern dient die Cementfüllung nach Fr. Pelzer, Dortmund (D. R. P. Nr. 94815), Fig. 7. Die beiden über einander schiebbaren Cylinder a und b nehmen das bewegbare Füllrohr c auf, während das Rohr d dem überflüssigen Mörtel zum Austritt dient. Durch die Verschiebung des Rohres c bewirken die Excenter e die Verstrebung des ganzen Verschlusses.

Ein ganz eigenartiges Instrument hat Oliver H. Burdett, New Athens, Ohio (Amerikanisches Patent Nr. 597572), Fig. 8, construirt, um in der Tiefe eines Oelbrunnens die Stromrichtung festzustellen, in welcher das Oel in den Brunnen eindringt. Der äussere Blechcylinder a nimmt den inneren Cylinder b auf, dessen Wandung wie ein Sieb durchlocht ist. Durch diese Siebwand dringt das Oel in den Cylinder b ein und stellt die Blechfähnchen c in die Stromrichtung ein, in welcher Stellung sie verharren. Die Stellung des Instrumentes in der Brunnentiefe wird durch den feststellbaren Compass d bestimmt.

Textabbildung Bd. 309, S. 3

Als Einzelheit an Bohrgeräthen ist noch die neue Rutschschere von Harvey F. Seybert, Queenstown, Pa. (Amerikanisches Patent Nr. 592024), aufzuführen. Dieselbe erhält durch eine zwischen den Gliedern eingefügte Spiralfeder eine besonders elastische Wirkung.

Von completen amerikanischen Seilbohrapparaten für mässige Tiefen sind mehrere neue Constructionen zu erwähnen. Die vollständigste Form ist die Brunnenbohrmaschine von Francis R. Yearian, Rinard, Ill. (Amerikanisches Patent Nr. 592678), Fig. 9, deren Theile durchweg auf dem fahrbaren Rahmen a angeordnet sind. Das Hauptrad b bewegt den Bohrschwengel c, dessen Kopf die Nachlasskette d aufnimmt. Zugleich wird durch das kleine Treibrad e das Förderseil f durch das Frictionsrad g und das Löffelseil h durch das Frictionsrad i betrieben. Hebel stellen die einzelnen Betriebe ein und aus.

Textabbildung Bd. 309, S. 3

Der Brunnenbohrapparat von Pressley P. Marsh, South Greenfield, Ma. (Amerikanisches Patent Nr. 592155), vereinigt seine Theile auf einem feststehenden Rahmen. Das Bohrseil wird durch einen tiefgelagerten einarmigen Hebel bewegt. Bemerkenswerth ist der Umsatz des Bohrseiles, der statt des Krückels mit der Hand, mittels eines ziemlich complicirten Rädergetriebes, erfolgt.

Textabbildung Bd. 309, S. 3

Recht einfache und zweckmässige Einrichtungen zeigt der Brunnenbohrapparat von Morton G. Bunnell, Chicago, Ill., und William T. Perkins, Rensselaer, Ind., für die bekannte Bohrfirma Frederick C. Austin, Chicago, Ill. (Amerikanisches Patent Nr. 594064), Fig. 10. Das pennsylvanische Bohrgeräth a hängt am Bohrseil b, das über die Spitze des Bohrgerüstes und dann über die Seilrolle c am freien Ende des Bohrschwengels d nach der Seiltrommel e führt. Das Zahnrad der Seiltrommel ist durch das kleine |4| Zahnrad f stellbar und erhält durch dieses Nachschub, kann aber auch von diesem zum Fördern des Bohrgeräthes freigegeben werden. Das Löffelseil g wird von der Löffelseiltrommel h bewegt, falls es mittels des Hebels i auf das Getriebe k eingestellt ist. Die Bremse l hemmt beim Löffeln.

Etwas complicirter erscheint das Getriebe an dem als Fahrzeug construirten Brunnenbohrapparate von Jacob Manger, Massillon, Ohio (Amerikanisches Patent Nr. 599911). Es wird nur ein Arbeitsseil für Bohren und Löffeln ohne Bohrschwengel bewegt.

Recht aus der Praxis heraus ist der Tiefbohrapparat von A. de Richard für Handbetrieb (Fig. 11) entstanden, der in Rumänien zuerst dort in Thätigkeit getreten ist, wo bei Handgrabungen durch Bauern kein Erfolg erzielt wurde, und wo Dampfmaschinen aus Wassermangel oder wegen Unwegsamkeit der Gegend nicht in Betrieb gesetzt werden konnten. Die Aufstellung des Apparates geht sehr schnell. Ein geringes Arbeitspersonal genügt zur schnellen und gleichmässigen Bohrung, und zwar ausser einem guten Bohrmeister noch 4 Arbeiter für 100 m Tiefe, 12 Arbeiter für 300 m Tiefe.

Textabbildung Bd. 309, S. 4

Die abwechselnde Wirkung der Winderollen a und b gestattet ein so schnelles Einlassen und Ausziehen wie mit Dampf. Die Hebelkraft der Eisenräder c von 3 m Durchmesser reicht für Lasten von 8000 k aus, was für die leichte Handhabung aller Rohre von beliebiger Länge und von jedem Gewicht genügt. Die Bremsen sind so stark und wirksam, dass sie die noch so schnelle Bewegung des schwersten Gewichtes augenblicklich hemmen. Der Bohrschwengel gibt bis 40 Schläge in der Minute, mit wechselndem Hub, je nach der Gebirgsart. Die Nachlasschraube eignet sich für jedes Bohrsystem mit Holz- oder Eisengestänge, am besten aber für Freifall. Tägliche Bohrfortschritte von 3 bis 8 m sind je nach der Gesteinsart erreichbar. Die Apparate nach Richard'schem Patent werden fabrikmässig von der Firma Lemaître in Bukarest angefertigt.

(Schluss folgt.)

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