DD273562A3 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bohrlochbruecken in bohrungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbruecken in geologischen und technischen Bohrungen, die fuer das Teufen von Ablenkbohrungen, die Konservierung bestimmter Bohrlochabschnitte und die Stabilisierung der Bohrlochwand genutzt werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass die Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbruecken in Bohrungen aus einem Kopfstueck, einem aeusseren und einem inneren Segment, einer Sollbruchstelle, einem Reibring und einem Widerlager besteht und die zwei Segmente, welche fest an einer Sollbruchstelle miteinander verbunden sind, aus bohrlochbrueckenbildendem Material hergestellt sind. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Eifindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, rvit der es möglich ist, in geologischen und technischen Bohrungen Bohrlochbrücken herzustellen, die für das Teufen von Ablenkbohrungen, die Konservierung bestimmter Bohrlochabschnitte und die Stabilisierung der Bohrlochwand genutzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Auf dem Gebiet der Bohrtechnik sowie in der Fördertechnik werden für die unterschiedlichsten technischen Aufgaben Bohrlochbrücken eingesetzt. Diese Bohrlochbrücken dienen zum Beispiel der Herstellung von festen Widerlagern für das Teufen von Ablenkbohrungen, der Konservierung bestimmter Bohrlochabschnitte und der Stabilisierung der Bohrlochwand. Für dio Herstellung von künstlichen Bohrlochbrücken sind verschiedene Vorrichtungen bekannt.

Die Vorrichtungen, bei denen fließfähige oder trockene Ein- bzw. Mehrkomponentengemische in Bohrlöcher eingebracht werden, haben den Nachteil, daß aufgrund unterschiedlichster Einflüsse häufig die notwendige Festigkeit n^!cht oder nur nach mehreren Versuchen erreicht wird. Daraus resultiert ein großer Aufwand an Wartezeit bis zur Verfestigung l. wie eine kostenintensive und technisch komplizierte Ausrüstung.

Vorrichtungen, die durch den Einsatz mechanisch und hydraulisch wirkender Verspreizeinrichtungen oder ähnlicher expandierender Goräte gekennzeichnet sind, haben den Nachteil, daß sie nur begrenzt mechanisch beanspruchoar sind und zum Beispiel bei der Aufnahme von Ablenkeinrichtungen infolge der Vibration durch Gestängeschlay mechanisch gelöst werden. Diese Vorrichtungen sind auch sehr aufwendig in technischer und ökonomischer Hinsicht.

Eine weitere Vorrichtung zur Hersteilung von künstlichen Bohrlochbrücken durch ein bohriochbrückenbildendes Material aus Nichteisenmetall oder Thermoplast ist bekannt. Das bohrlochbrückenbildende Material wird durch Erwärmung mittels Reibungsenergie vom festen oder elastischen Ausgangszustand in einen plastischen Zustand überführt und durch Druckkraft so deformiert, daß es den Bohrlochquerschnitt ausfüllt. Die vollständige Ausfüllung des Bohrlochquerschnittes ist jedoch mit Problemen behaftet, da die auf den herkömmlichen Schürfbohranlagen zur Verfügung stehende Energie für diesen Prozeß, der eine spezifische Druckkraft von etwa 980665kPa und eine Drehzahl von etwa 600 U/min erfordert, nicht ausreicht oder bei ausreichender Energie die Belastung des Bohrgestänges beim Einsatz dieser Vorrichtung Dimensionen annimmt, die eine hohe Havariegefahr erwarten lassen.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtungen ist der Fakt, daß die einzelnen deformierten und abgerissenen Teile nicht vollflächig miteinander verschmelzen, was zum Beispiel zum Lösen einzelner Segmente beim Teufen von Ablenkbohrungen und damit zu hoher Havariegefahr führt. Die bekannten technischen Lösungen haben bei der Nutzung der Vorrichtungen als Möglichkeit der Stabilisierung der Bohrlochwand den Nachteil, daß bei Aufbohrarbeiten an der Bohrlochbrücke aus bohrlochbrückenbildendem Material die Richtungsstabilität der Bohrtour nicht vollkommen gewährleistet wird und ein Abgleiten des Bohrwerkzeuges in Richtung der Bohrlochwand auftreten kann. Damit wird die Stabilisierung der Bohrlochwand durch ein erneutes Freilegen der eigentlich zu stabilisieienden Bereiche zur Wirkungslosigkeit verurteilt. Da die Stabilisierungsarbeiten meist in nicht standfestem Gebirge durchgeführt werden, das Gebirge demzufolge eine geringere Festigkeit als die Bohrlochbrücke aus bohrlochbrückenbildendem Material aufweist, ist ein Abgleiten der Bohrgarnitur beim Erreichen der Randzone des Körpers aus bohrbrückenbüdendem Material in das nicht standfeste Gebirge zu erwarten. Folgeerscheinungen sind dann unkontrollierte Ablenkungen im eigentlichen Stabilisierungsbereich durch den Verlust der Richtungsstabilität. Unkontrollierte Bohrlochabweichungen und Knicke im Bohrlochverlauf erhöhen zwangsläufig die Havariegefahr durch vorzugsweise in diesen Bereichen auftretende Gestängebrüche. Bei Zielbohrungen können nur kontrollierte Ablenkungen der Bohrgarnitur dazu führen, daß das Erreichen der geologischen Zielstellung nur mit großem technischem Aufwand oder überhaupt nicht realisiert werden kann.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit der Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbrücken in geologischen und teuhnischen Bohrungen zu gewährleisten, daß Bohrlochbrücken mit geringerem Energieaufwand in der gewünschten Teufe zuverlässiger und schneller gesetzt wet den können und ein richtungsstabiles Bohren in diesen Bohrlochbrücken bei Sicherung der notwendigen Wandstärke der Bohrlochbi ücke in nicht standfestem Gebirge möglich wird. Weiterhin wird ein Wiederanfahren des Prozesses der Bohrlochbrückenbildung nach technologischen Unterbrechungen, welche sich durch technische

Gelegenheiten, zum Beispiel beim Umsetzen der Spindel an Spindelbohrmaschinen, nicht umgehen ISlM, gewährleistet, wobei die Optimierung und Anpassung und Energieumsatzes bei der Bohrlochbrückenbildung an die Möglichkeiten der jeweils verfügbaren technischen Ausrüstung realisiert werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbrücken in Bohrungen zu schaffen, mit der über eine Optimierung des Energieumsatzes durch genaue Definition der Reibfläche des Körpers aus bohrlochbrückenh^:!dendem Material eine hohe Kontinuität des Prozesses der Bohrlochbrückenbildung ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbrücken in Bohrungen aus einem Kopfstück, einem äußeren und einem inneren Segment, einer Sollbruchstelle, einem Reibring und einem Widerlager besteht und die zwei Segmente, welche fest an einer Sollbruchstelle miteinander verbunden sina, aus bohrlochbrückenbildendem Material hergestellt sind. Diese Vorrichtung wird mittels Bohrgestänge in das Bohrloch eingebaut und in der gewünschten Teufe durch eino Verankerungseinrichtung arretiert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Vorrichtung zum Herstellen von Bohrlochbrücken in Bohrungen

Die Vorrichtung zum Herstellen von Bohrlochbrücken in Bohrungen besteht aus einem Kopfstück 2, an welchem sich am oberen Ende das Bohrgestänge 1 und am unteren Ende ein äußeres Segment 3 befinden, Das äußere Segment 3 ist über einen Sollbruch 5 mit einem inneren Segment 4 fest, aber lösbar verbunden. Am inneren Segment 4 ist ein Reibring 6 und an diesem ein Widerlager 7 angeordnet. Am Widerlager 7 befindet sich eine Arretierungsvorrichtung zur Arretierung im Bohrloch.

Durch Drehung de j Bohrgestänges 1 kommt es zum Lösen der Sollbruchstelle 5. Das nunmehr frei bewegliche äußere Segment 3 ist auf den Reibring 6 aufgesetzt und mit einem bestimmten Regime aus Drehung und Druck beaufschlagt, so daß es zum Schmelzen des äußeren Segmentes 3 von unten her aufwärtssteigend kommt.

Die Dimensionierung der Vorrichtung kann speziell für jede Bohranlage und für jede Bohrlochbedingung vorgenommen werden, da der Energieaufwand für die Einleitung des Schmelzprozesses sehr gering ist.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlochbrücken in Bohrungen, bestehend aus einem Kopfstück und einem Widerlager, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise rohrförmiges äußeros Segment (3) aus bohrlochbrückenbildandem Material, das vorzugsweise eine vollzylindrische Form besitzt, ar einer Sollbruchstelle (5) verbunden ist und sich am unteren Teil des inneren Segmentes (4) aus bohrlochbrückenbildendem Material ein Reibring (6) befindet, der vorzugsweise eine konische Innenwandung besitzt.

   Hier.'.u 1 Seite Zeichnung