DE15859310T1 - Schlagbohrsystem mit doppelt zirkulierender flüssigkeit - Google Patents

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Abstract

Ein Dualzirkulation-Fluidhammerbohrsystem, das folgende Merkmale aufweist:einen Bohrstrang, der konfiguriert ist, um ein erstes Fluid und ein zweites Fluid getrennt ein Loch hinunter zu befördern, wobei der Bohrstrang ein oberes Lochende und ein gegenüberliegendes unteres Lochende aufweist; undeinen Bohrhammer, der einen Bohrmeißel mit einer Meißelfläche aufweist, wobei der Bohrhammer mit dem unteren Lochende des Bohrstrangs gekoppelt ist, wobei das erste Fluid Leistung zum Antreiben des Bohrhammers bereitstellt und das zweite Fluid geleitet wird, um über die Meißelfläche zu fließen, wenn die Meißelfläche in Kontakt mit einer Spitze eines Lochs ist, das gebohrt wird.

Claims (27)

  1. Ein Dualzirkulation-Fluidhammerbohrsystem, das folgende Merkmale aufweist: einen Bohrstrang, der konfiguriert ist, um ein erstes Fluid und ein zweites Fluid getrennt ein Loch hinunter zu befördern, wobei der Bohrstrang ein oberes Lochende und ein gegenüberliegendes unteres Lochende aufweist; und einen Bohrhammer, der einen Bohrmeißel mit einer Meißelfläche aufweist, wobei der Bohrhammer mit dem unteren Lochende des Bohrstrangs gekoppelt ist, wobei das erste Fluid Leistung zum Antreiben des Bohrhammers bereitstellt und das zweite Fluid geleitet wird, um über die Meißelfläche zu fließen, wenn die Meißelfläche in Kontakt mit einer Spitze eines Lochs ist, das gebohrt wird.
  2. Das System gemäß Anspruch 1, bei dem das zweite Fluid geleitet wird, um durch den Bohrmeißel zu fließen.
  3. Das System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Bohrmeißel mit einem Durchgang versehen ist, der sich auf die Meißelfläche öffnet und das zweite Fluid geleitet wird, um durch den Durchgang zu fließen.
  4. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das erste Fluid geleitet wird, um über eine Außenoberfläche des Bohrmeißels in ein Loch zu fließen, das durch das Bohrsystem gebohrt wird.
  5. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das erste Fluid von dem Bohrhammer als ein im Wesentlichen kreisförmiger Fluss in das Loch fließt, der das zweite Fluid umgibt, wenn dasselbe über die Meißelfläche fließt.
  6. Das System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Bohrstrang einen ersten Fluidflussweg zum Befördern des ersten Fluids und einen zweiten Fluidflussweg zum Leiten des zweiten Fluids aufweist, wobei der zweite Fluidflussweg entlang einer Mittelachse des Bohrstrangs verläuft.
  7. Das System gemäß Anspruch 6, bei dem der erste Fluidflussweg ein ringförmiger Weg ist.
  8. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Bohrstrang folgende Merkmale aufweist: ein oder mehrere Doppelwandrohre, wobei jedes Doppelwandrohr eine Außenwand und eine Innenwand aufweist, wobei die Außenwand die Innenwand umgibt, wobei durch die Innenwand und die Außenwand und zwischen denselben ein ringförmiger Raum gebildet ist, wobei der ringförmige Raum einen Flussweg für entweder das erste oder zweite Fluid bildet und die Innenwand einen mittleren Flussweg für das andere des ersten oder zweiten Fluids bildet.
  9. Das System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen Mechanismus aufweist, der angeordnet ist, um mit einem oberen Lochende des Bohrstrangs zu koppeln und ein Drehmoment auf den Bohrstrang zu übertragen.
  10. Ein Verfahren zum Bohren eines Lochs in den Boden unter Verwendung eines fluidbetriebenen Bohrhammers, der einen Bohrmeißel mit einer Meißelfläche aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Liefern getrennter Flüsse eines ersten Fluids und eines zweiten Fluids durch einen Bohrstrang; Antreiben des fluidbetriebenen Bohrhammers, der an einem unteren Lochende des Bohrstrangs gekoppelt ist, durch den Fluss des ersten Fluids durch den Bohrhammer; und Leiten des Flusses der zweiten Flüssigkeit, um durch den Bohrmeißel und über die Meißelfläche zu fließen, wenn die Meißelfläche in Kontakt mit einer Spitze eines Lochs ist, das gebohrt wird.
  11. Ein Verfahren zum Bohren eines Erkundungs- oder eines Förderlochs für einen Kohlenwasserstoff, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Koppeln eines fluidbetriebenen Bohrhammers, der einen Bohrmeißel und eine Meißelfläche aufweist, mit einem unteren Lochende eines Bohrstrangs; Verwenden einer Maschine, die mit einem oberen Lochende des Bohrmeißels gekoppelt ist, um ein Drehmoment auf den Bohrhammer zu übertragen und um ein Hinunterziehen oder Hochziehen des fluidbetriebenen Bohrhammers bereitzustellen; Liefern eines ersten Fluids durch den Bohrstrang, um den Hammerbohrer zu betätigen; und Liefern eines zweiten Fluids durch den Bohrstrang, getrennt von dem ersten Fluid, wobei das zweite Fluid durch den Bohrmeißel und über die Meißelfläche fließt, wenn die Meißelfläche in Kontakt mit einer Spitze eines Lochs ist, das gebohrt wird.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, das ein Liefern des ersten Fluids durch einen ringförmigen Flussweg in dem Bohrstrang aufweist.
  13. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, das ein Liefern des zweiten Fluids durch einen Flussweg aufweist, der durch den ringförmigen Flussweg umgeben ist.
  14. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, das ein Einstellen von einem unteren Lochdruck aufweist durch Variieren einer physikalischen Charakteristik von einem oder beiden des ersten Fluids und des zweiten Fluids.
  15. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, das ein Einstellen von einem oder beiden des spezifischen Gewichts und der Viskosität des zweiten Fluids aufweist.
  16. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, das ein dynamisches Einstellen eines unteren Lochdrucks aufweist, um in dem Loch einen gewünschten Druckzustand bereitzustellen.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem der gewünschte Druckzustand einer der folgenden ist: ein Unterdruckzustand; ein Überdruckzustand; und ein ausgeglichener Zustand.
  18. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, das ein Bereitstellen des ersten und zweiten Fluids als Fluide eines unterschiedlichen spezifischen Gewichts aufweist.
  19. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, das ein Bereitstellen des ersten und zweiten Fluids als Fluide einer unterschiedlichen Viskosität aufweist.
  20. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19, das ein Bereitstellen des ersten und zweiten Fluids mit dem gleichen Druck aufweist.
  21. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 20, das ein Modifizieren eines oder mehrerer Charakteristika des zweiten Fluids aufweist, um die unteren Lochdruckzustände unabhängig von dem Betreiben des Bohrhammers zu steuern.
  22. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 21, bei dem ein Zuführen eines ersten Fluids ein Zuführen einer ersten Flüssigkeit als das erste Fluid aufweist.
  23. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 22, bei dem ein Zuführen eines zweiten Fluids ein Zuführen einer zweiten Flüssigkeit als das zweite Fluid aufweist.
  24. Das Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23, bei dem ein Zuführen der ersten Flüssigkeit ein Zuführen von Wasser aufweist.
  25. Das Verfahren gemäß Anspruch 23 oder 24, bei dem ein Zuführen der zweiten Flüssigkeit ein Zuführen der zweiten Flüssigkeit als eine oder eine Mischung aus einer oder mehreren der folgenden Flüssigkeiten aufweist: Wasser, Bohrschlamm oder Zement.
  26. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 25, bei dem das erste Fluid und das zweite Fluid in einem Verhältnis von zwischen etwa 10/90 bis 30/70 zugeführt werden.
  27. Ein Dualzirkulation-Fluidhammerbohrsystem, das folgende Merkmale aufweist: einen Bohrstrang, der angeordnet ist, um einen ersten Fluidflussweg und einen zweiten Fluidflussweg zu bilden, die fluidisch voneinander getrennt sind, wobei der Bohrstrang ein oberes Lochende und ein gegenüberliegendes unteres Lochende aufweist; einen Bohrhammer, der mit dem unteren Lochende des Bohrstrangs gekoppelt ist, wobei der Bohrhammer einen Bohrmeißel und eine Meißelfläche aufweist, wobei der Bohrhammer in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidflussweg ist, wobei der Bohrhammer durch ein erstes Fluid betrieben wird, das durch den ersten Fluidflussweg fließt; und wobei der zweite Fluidflussweg angeordnet ist, um durch den Bohrmeißel und über die Meißelfläche zu fließen, wenn die Meißelfläche in Kontakt mit einer Spitze eines Lochs ist, das gebohrt wird.
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