DE3750972T2

DE3750972T2 - Bohreinrichtung.

Info

Publication number: DE3750972T2
Application number: DE3750972T
Authority: DE
Inventors: Frank Mohn
Original assignee: Framo Developments UK Ltd
Current assignee: Framo Engineering AS
Priority date: 1986-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2007-07-02
Also published as: NO301349B1; GR3015667T3; NO872738D0; GB8616006D0; ATE117047T1; ES2065888T3; EP0257744B1; CA1327789C; EP0257744A2; EP0257744A3; DE3750972D1; NO872738L; US5060737A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrsystem, und insbesondere ein Bohrsystem einer Art, bei der ein Bohrstrang von einer oberirdischen oder ortsfesten Anlage zu einem Bohrwerkzeug zum Ausführen eines Bohrvorganges führt.
Bei bekannten Systemen dieser Art kann das Bohrwerkzeug von einem Motor, der Antriebsenergie über den Bohrschlamm empfängt, der der Bohrstelle zugeführt wird, oder von einem Elektromotor angetrieben werden.
Die US-A-4 436 168 beschreibt somit ein elektrisch angetriebenes System zum Vortreiben eines Drehwerkzeuges, bei dem eine Leitung, die flexibel sein kann, um sich an gekrümmte Bohrlöcher anzupassen, zwischen der Oberfläche und einem Elektromotor verläuft und innen mit elektrischen Leitern versehen ist.
Bei Elektromotorantriebsanordnungen treten Schwierigkeiten aufgrund der Länge der notwendigen Kabelverbindung und der ungünstigen Umgebung auf, in der der Elektromotor arbeiten muß. Weitere Probleme entstehen in Verbindung mit gerichteten oder horizontalen Bohrvorgängen, da die Information bezüglich der Arbeit des Bohrwerkzeugs und seiner Position mehr oder weniger fortlaufend längs des Bohrstranges befördert werden muß. In Schlammbohrsystemen kann eine Schlammpulsierung verwandt werden, die Geschwindigkeit der Datenübertragung ist jedoch niedrig, was auch für die Datenmenge gilt, die übertragen werden kann.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich somit damit, ein verbessertes Bohrsystem der beschriebenen Art und verbesserte Komponenten zur Benutzung bei einem derartigen Bohrsystem insbesondere jedoch nicht ausschließlich bezüglich gerichteter oder horizontaler Bohrvorgänge zu schaffen.
Die Erfindung liefert somit ein Bohrsystem, das einen Bohrstrang umfaßt, der zwischen einer oberirdischen Anlage und einer Bohreinheit verläuft, wobei der Bohrstrang ein Bohrrohr, ein Schlammrohr im Bohrrohr zur Bereitstellung eines Schlammkanals zur Zuführung von Bohrschlamm von der oberirdischen Anlage zur Bohreinheit umfaßt, gekennzeichnet durch eine rohrförmige elektrische Leitereinrichtung, die mehrere elektrische Leiter im Bohrrohr umfaßt und eine elektrische Verbindung zwischen der oberirdischen Anlage und der Bohreinheit herstellt, wobei die elektrische Leitereinrichtung wenigstens mit dem Bohrrohr oder dem Schlammrohr zusammenarbeitet, um wenigstens einen Fluidkanal zu bilden, der zwischen der oberirdischen Anlage und der Bohreinheit verläuft.
Der Bohrstrang kann aus relativ kurzen Abschnitten bestehen, wobei dann die Leitereinrichtung und ein Schutzrohr in jedem Abschnitt kupplungsbereit mit benachbarten Abschnitten bei durchgehenden elektrischen Leitungswegen und Fluidkanälen längs des Bohrstranges angeordnet sind.
Die elektrischen Leiteranordnungen für einen Bohrstrang gemäß der Erfindung können einen mechanischen Schutz für die Leiter bewirken und einfache Verbindungseinrichtungen beispielsweise Schraubengewinde- oder Aufsteckkupplungen verwenden. Die Anordnungen erleichtern die Verwendung eines Elektromotors, der entweder ein Drehmotor oder ein Linearmotor sein kann, um das Bohrwerkzeug anzutreiben, und sie sorgen darüber hinaus für eine verzögerungsfreie Übertragung einer großen Datenmenge zwischen der festen oder oberirdischen Steueranlage, von der der Bohrstrang ausgeht, und der Sensor- und/oder Steueranlage, die der Bohreinheit zugeordnet ist. Die Bedingungen, unter denen das Bohrwerkzeug arbeitet, und die Richtung, in der der Bohrvorgang ausgeführt wird, werden folglich problemlos überwacht, und passende Steuersignale werden ohne Schwierigkeiten der Bohreinheit zugeführt. Die Richtungssteuerung der Bohreinheit während eines horizontalen oder gerichteten Bohrvorgangs ist erleichtert.
Die Leitereinrichtungen erleichtern es gleichfalls, ein elektrisch mit Energie versorgtes und/oder gesteuertes Hilfsgerät an einer oder mehreren Stellen entlang des Bohrstranges anzuordnen und gleichfalls Sensor- oder Meßeinrichtungen an diesen Stellen zu verwenden sowie am Bohrstrang eine -oder mehrere örtliche Generatorenergiequellen vorzusehen, sowie für die Leistungs-, Daten- und Steuerkommunikation zwischen diesen Quellen sowie dazwischen und zwischen der oberirdischen Anlage zu sorgen.
Der Fluidkanal oder die Fluidkanäle, die vorgesehen sind, können für die Zirkulation von Öl oder eines anderen Schutzfluides für einen oder mehreren Zwecke wie beispielsweise die Kühlung, Schmierung, Isolierung, den Betrieb eines Zusatzgerätes und die Zuführung von Öl oder Chemikalien verwandt werden, die zum Bohren oder für damit verbundenen Arbeitsvorgänge benötigt werden. Das Fluid kann statisch unter Druck gehalten oder unter einem gewählten Druck entweder über einen speziellen Rückweg zirkuliert oder mit dem rückkehrenden Bohrschlamm gemischt rückgeführt werden, wenn das Fluid durch Labyrinthdichtungen austritt, die zum Abdichten der beweglichen Teile des Systems verwandt werden.
Obwohl der Bohrstrang primär für Systeme bestimmt ist, bei denen sich der Bohrstrang nicht drehen muß, ist seine Verwendung bei Systemen nicht ausgeschlossen, bei denen eine Drehung erforderlich ist. Der Bohrstrang kann darüber hinaus als Standardbohrstrang für Teile des Bohrvorganges verwandt werden und dann mit einem Standardbohrwerkzeug ausgerüstet werden, wobei die Leitereinrichtungen zum Signalisieren benutzt werden, um beispielsweise die Anlage von Sensoren an der Bohreinheit zu steuern, die den Bohrvorgang überwachen.
Das Bohrsystem der Erfindung kann Einrichtungen zur selektiven Bewegung des Bohrstranges und/oder zur Bildung einer Rohrleitung und/oder Bohrlochverkleidungen längs des Bohrloches einschließen. Derartige Einrichtungen sind von besonderer Bedeutung im Fall von ablenkenden d. h. nicht vertikalen Bohrungen, bei denen nicht auf die Anordnung der Produktionsrohrleitung oder der Bohrlochauskleidungen unter dem Einfluß der Schwerkraft vertraut werden kann.
Der Bohrstrang kann somit mit einem oder mehreren äußeren Kolbenelementen versehen sein, auf die über einen Strom des Bohrschlammes in der erforderlichen Richtung entlang des Zwischenraumes zwischen dem Bohrstrang und der Wand des Bohrloches eingewirkt wird. Die Kolbenelemente können wahlweise beispielsweise mittels des Fluides, das entlang des Bohrstranges befördert wird, aufblasbar sein, wenn dieser den oben beschriebenen Aufbau mit einem oder mehreren Fluidkanälen neben dem Kanal für den Bohrschlamm hat. Alternativ kann das Kolbenelement auch eine feste Form mit einem oder mehreren Kanälen haben, die Rückschlagventile oder wahlweise betätigbare Ventile enthalten, um den Strom des Bohrschlammes während des normalen Betriebes zuzulassen, wobei die Ventile schließen, um das Kolbenelement unwirksam zu machen, wenn die Schlammströmungsrichtung umgekehrt wird, damit der Bohrstrang vorbewegt wird.
Wenn die Produktionsrohrleitung oder die Auskleidung zum Auskleiden der Bohrlochwand in ihre Position gebracht werden sollen, kann der Bohrstrang an seinem unteren Ende an die Bohrlochwand beispielsweise mit Klemmeinrichtungen geklemmt werden, die im folgenden insbesondere unter Bezug auf bestimmte Bohreinheiten beschrieben werden, die Ausführungsbeispiele der Erfindung bilden, und die Produktionsrohrleitung oder ähnliches kann durch die Wirkung des Bohrschlammes auf einen oder mehrere Kolben bewegt werden, die von der Rohrleitung nach innen verlaufen und am Bohrstrang entlang gleiten, der als Rückweg für den Schlamm dienen kann. Nach Abschluß des Anordnungsarbeitsvorganges wird das Anklemmen des Bohrstranges gelöst und wird der Bohrstrang mitgezogen.
Das Bohrsystem der Erfindung kann eine oder mehrere elektrisch angetriebene Antriebseinrichtungen zum Bewirken einer Bewegung des Bohrstranges und/oder der Produktionsrohrleitung und/oder der Bohrlochauskleidung entlang des Bohrloches einschließen. Derartige Antriebseinrichtungen können einen Rahmen umfassen, der außen am Bohrstrang befestigt ist und elektrisch mit Energie versorgte Zugelemente beispielsweise Rader, Rollen oder Antriebsriemen trägt, die mit der Bohrlochwand in Eingriff kommen können. Die Antriebseinrichtungen können statt dessen eine oder mehrere elektrische Wicklungen umfassen, die am Bohrstrang so befestigt sind, daß sie um diesen herum verlaufen, und dann arbeiten, wenn sie als ein Element eines elektrischen Linearmotors mit Energie versorgt werden, dessen anderes Element aus der Bohrlochverkleidung besteht. Durch eine geeignete Energieversorgung der Motorwicklungen können die Bohrstrangauskleidung und der Bohrstrang relativ in eine von beiden Richtungen oder zueinander drehend bewegt werden.
Diese Form von Antriebseinrichtungen kann insbesondere auch dazu benutzt werden, die Installation der Bohrlochauskleidung und/oder der Produktionsrohrleitung zu unterstützen oder zu bewirken, nachdem der Bohrvorgang abgeschlossen ist, wobei das vordere Ende des Bohrstranges festgeklemmt ist, wie es oben in Verbindung mit der Verwendung des Bohrschlammes zum Bewirken einer derartigen Versetzung beschrieben wurde. Beide Techniken können natürlich dazu benutzt werden, den Bohrstrang oder ein anderes wahlweise festklemmbares Kern- oder Führungselement in eine von beiden Richtungen relativ zu bewegen. Diese Antriebseinrichtungen können über die Leiter mit Energie versorgt werden, die entlang eines Bohrstranges gemäß der Erfindung verlaufen, wie es oben beschrieben wurde.
Das Bohrsystem der Erfindung kann weiterhin eine Bohreinheit enthalten, die einen elektrischen Dreh- oder Linearmotor einschließt, um eine Drehantriebskraft und/oder eine hin- und hergehende Antriebskraft an das Bohrwerkzeug direkt oder über einen mechanischen oder hydraulischen Mechanismus zu legen, der vom Motor angetrieben wird.
Bei einer einfachen Ausbildung umfaßt die Bohreinheit der Erfindung ein Bohrwerkzeug, das von einer Bohrwelle getragen ist, die drehbar von einem Elektromotor angetrieben wird, der konzentrisch um die Bohrwelle herum angeordnet ist. Der Motor kann so ausgebildet sein, daß er das Bohrwerkzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit dreht. Die Geschwindigkeit kann auch über eine Frequenzsteuereinrichtung eingestellt werden. Der Motor kann statt dessen mit der Motorwelle nicht direkt sondern über einen Geschwindigkeit/Drehmomentwandler in Form eines Getriebes, einer hydraulischen Kupplungseinrichtung oder einer hydrostatischen Übertragungseinrichtung oder einer Kombination dieser Einrichtungen gekoppelt sein.
Das Bohrsystem der Erfindung kann eine Bohreinheit enthalten, die ein Schlagbohrwerkzeug aufweist, das von einem elektrischen Linearmotor hin- und herbewegt wird. Der elektrische Linearmotor kann so ausgebildet sein, daß er das Bohrwerkzeug ausdrücklich in beide Richtungen antreibt, alternativ kann der Motor aber auch so ausgebildet sein, das er eine Bewegung nur in eine Richtung bewirkt, wobei die Bewegung in die andere Richtung durch die Entspannung einer Feder bewirkt wird, die während des elektrisch versorgten Hubs gespannt wird.
Das Bohrsystem der Erfindung kann eine Bohreinheit einschließen, in der ein elektrischer Linearmotor einen Stempel in einem hydraulischen System vorbewegt, wobei das Bohrwerkzeug durch die darauf folgende Bewegung eines Kolbens in einem hydraulischen Zylinder des Systems hin- und herbewegt wird. Wiederum können der Arbeits- und der Rücklaufhub des Bohrwerkzeuges über eine Energieversorgung bewirkt werden oder kann eine Federbeaufschlagungseinrichtung vorgesehen sein, um die Antriebsenergie für einen der beiden Hubarten zu liefern, wie es bei der oben beschriebenen Ausbildung der Fall ist.
Wenn der Bohrstrang im wesentlichen vertikal verläuft, legt sein Gewicht eine passende axiale Last an das Bohrwerkzeug, während eines horizontalen Bohrvorganges kann jedoch der Bohrstrang nicht allein und mit ausreichender Genauigkeit dazu verwandt werden, diese Last auszuüben.
Das Bohrsystem der Erfindung kann dementsprechend eine Bohreinheit enthalten, die einen ersten Teil, der das Bohrwerkzeug trägt, einen zweiten Teil zur Verbindung mit dem Bohrstrang und Einrichtungen umfaßt, um wahlweise den ersten Teil relativ zum zweiten Teil vorzubewegen.
Der zweite Teil kann mit Klemmeinrichtungen versehen sein, wodurch er wahlweise an die Formation, in der gebohrt wird, d. h. an die Bohrlochwand geklemmt werden kann. Die beiden Teile der Bohreinheit stehen vorzugsweise teleskopartig in Beziehung zu einander und sind so ausgebildet, daß sie hydraulisch relativ zueinander bewegt werden können. Der Fluiddruck kann über den Fluidkanal kommen, mit dem der Bohrstrang versehen ist, oder kann örtlich in der Bohreinheit beispielsweise mit dem Fluiddruck erzeugt werden, der zum Betreiben des Bohrwerkzeuges benutzt wird.
Es ist häufig wichtig, daß die Richtung des Bohrvorganges gesteuert wird, und das Bohrsystem der Erfindung kann eine Bohreinheit enthalten, die Einrichtungen zum Ausrichten der Achse des Bohrwerkzeuges unter einem bestimmten Winkel zur Bohrlochachse aufweist. Die Bohrwerkzeugachse kann wahlweise relativ zur Achse der Bohreinheit einstellbar sein oder die Bohreinheit selbst kann relativ zum Bohrloch oder seiner Auskleidung einstellbar sein und zwar mittels Klemmeinrichtungen der oben beschriebenen Art, die mit wahlweise einstellbaren Abstandshaltern zwischen der Bohreinheit und dem Bohrloch und der Verkleidung versehen sind.
Das Bohrsystem der Erfindung kann Einrichtungen zum Anklemmen des Bohrstranges an der Bohrlochwand oder an der Bohrlochauskleidung an einer oder mehreren geeigneten Stellen beispielsweise neben der Bohreinheit umfassen, um die Reaktionskraft des Bohrvorganges vom Bohrstrang zu übertragen.
Die Erfindung wird weiter anhand eines Beispiels unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen im folgenden beschrieben, in denen
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines gesamten Bohrsystems zeigt, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bohrstranges zeigt, der in dem System von Fig. 1 eingebaut sein kann,
Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht einer ersten abgewandelten Form des Bohrstranges von Fig. 2 zeigt,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten abgewandelten Form des Bohrstranges von Fig. 2 zeigt,
Fig. 5 eine Teilquerschnittsansicht einer Leiteranordnung für eine dritte abgewandelten Form des Bohrstranges von Fig. 2 zeigt und
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines Verbindungssteckers für die Leiteranordnung von Fig. 5 zeigt.
Das Bohrsystem, das schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Bohrstrang 1, der von einer oberirdischen Steuer- und Versorgungsanlage ausgeht, die sich auf einer Plattform 2 eines Bohrrahmens oder einer Bohrkonstruktion 4 befindet, die auf dem Meeresboden steht. Der Bohrstrang 1 verläuft im wesentlichen von der Plattform 2 in einem Rohr 6 vertikal nach unten in ein Bohrloch 7, das von einem oberen vertikalen Teil, der mit dem Rohr verbunden ist, gekrümmt zu einem im wesentlichen horizontalen Endabschnitt verläuft, in dem eine Bohreinheit 10 am Ende des Bohrstranges arbeitet.
Der Bohrstrang 1 schließt elektrische Leiter ein, die verschiedene Funktionen erfüllen können. Sie können somit einen Elektromotor in der Bohreinheit 10 von einer Energieversorgungseinheit 12 auf der Plattform 2 mit Energie versorgen, wobei der Elektromotor das Bohrwerkzeug entweder direkt oder über einen hydraulischen Mechanismus antreibt und/oder vorbewegt. Zusätzlich können die Leiter zur Verbindung zwischen einer Systemsteuereinheit 14 auf der Plattform 2 und der Zustandssensoranordnung und/oder einer örtlichen Steuereinheit für die Bohreinheit 10 verwandt werden. Multiplexverfahren können dazu verwandt werden, mehrere Verbindungskanäle an einem einzigen Leiter vorzusehen, der darüberhinaus Energie entlang des Bohrstranges 1 liefern kann. Bohrschlamm wird zwischen einer Schlammeinheit 15 an der Plattform 2 und der Bohreinheit 10 über den Bohrstrang 1 und den im allgemeinen ringförmigen Kanal zwischen dem Bohrstrang und der Bohrlochwand zirkuliert und Pumpeinheiten 16, die im Abstand entlang des Bohrstranges in dem Kanal angeordnet sind, werden über die Leiter mit Energie versorgt. Zugeinheiten 17 zum Vorbewegen des Bohrstranges 1 entlang des Bohrloches werden in ähnlicher Weise mit Energie versorgt und gesteuert.
Der Bohrstrang 1 kann gleichfalls einen Fluidversorgungskanal oder Fluidversorgungs- und Rückführungskanäle liefern, um eine Fluidverbindung zwischen der Anlage 18 auf der Plattform 2 und der Bohreinheit 10 und/oder anderen Bauteilen des Systems herzustellen. Das Fluid kann eine Vielzahl verschiedener Funktionen erfüllen, einige davon anstelle gegebener Funktionen der oben beschriebenen elektrischen Anordnungen. Der Bohrstrang 1 wird von einer Rohrhandhabungsausrüstung 19 auf der Plattform 2 gehandhabt und der Bohrstrangaufbau kann derart sein, das die Ausrüstung 19 herkömmlich ist.
Der Bohrstrang 1 ist an der Plattform 2 über einen Adapter 20 aufgehängt, um die notwendigen Verbindungen zwischen der Ausrüstung auf der Plattform 2 und den verschiedenen Versorgungs- und Verbindungskanälen des Bohrstranges 1 herzustellen.
Im folgenden werden mehr im einzelnen die verschiedenen möglichen Formen gegebener Bauelemente des Systems beschrieben, wobei Bauteile, die equivalente Funktionen erfüllen, die gleichen Bezugszeichen tragen. Es versteht sich, das gewisse Merkmale, die beschrieben werden, in verschiedener Weise kombiniert werden können, d. h. daß gewisse Merkmale beispielsweise einer der Bohreinheiten bei einer oder mehreren anderen Bohreinheiten verwandt werden können, die dargestellt sind.
Was nun den Aufbau des Bohrstranges 1 anbetrifft, so besteht dieser aus Abschnitten geeigneter Länge, die miteinander verbunden sind. Jeder Abschnitt enthält starre elektrische Leitereinrichtungen, die konstruktiv in den Bohrstrangabschnitt integriert sind und deren verschiedenen Formen in den Fig. 2 bis 6 dargestellt sind.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt der Bohrstrang 1 ein Bohrrohr 21, in dem konzentrisch ein inneres Rohr oder eine Schlammauskleidung 22 enthalten ist, in deren Innerem der Bohrschlamm zur Bohreinheit geführt wird, sowie ein Leiterrohr 25, das zwischen der Schlammauskleidung und dem Bohrrohr aufgenommen ist. Das Leiterrohr 25 umfaßt mehrere konzentrische Metallrohre beispielsweise drei derartige Rohre für eine 3-Phasen-Stromversorgung, wobei dazwischen Hülsen aus einem massiven Isoliermaterial angeordnet sind. Eine konzentrische rohrförmige Leiteranordnung dieser Art ist in der EP-A-0 063 444 beschrieben, auf die Bezug genommen wird. Das Leiterrohr 25 ist sowohl vom Bohrrohr 21 als auch von der Schlammauskleidung 22 beabstandet, so daß innere und äußere ringförmige Kanäle 26 und 27 gebildet sind, die als Zu- und Rückführungswege für das Fluid verwandt werden können. Das Fluid hat isolierende Eigenschaften, während die Leiterrohranordnung innen und außen isolationsfrei ist.
Geeignete Abstandseinrichtungen sind dazu vorgesehen, die konzentrische Beziehung der Schlammauskleidung 22, der Leiteranordnung 25 und des Bohrrohrs 2 beizubehalten. Wie es im unteren Teil von Fig. 2 dargestellt ist, kann die Leiteranordnung 25 beispielsweise mit außen vorstehenden Hängern 29 versehen sein, die so ausgebildet sind, das sie mit einer geeigneten Dichtung auf einer Innenschulter des Bohrrohres sitzen.
Eine Verbindung zwischen den Enden benachbarten Abschnitte des Bohrrohres 21 wird in irgendeiner geeigneten Weise hergestellt, wobei das untere Ende des oberen Abschnittes in der dargestellten Weise mit einem nach unten und nach innen sich verjüngenden Endabschnitt versehen ist, der mit einem dazu passenden konischen Teil des oberen Endes des unteren Abschnittes in Eingriff bringbar ist. Die Enden der rohrförmigen Leiter des oberen Leiterrohres 25 sind gegeneinander rückgestuft und die Leiter des Rohres im unteren Abschnitt sind in entgegengesetzter Weise rückgestuft, um für eine durchgehende elektrische Verbindung und Isolation zwischen den beiden Abschnitten zu sorgen, und zwar in einer Weise, wie es mehr im einzelnen in der EP-A-0 063 444 beschrieben ist. Das obere Ende der Schlammauskleidung 22 im unteren Abschnitt hat einen abgestuften Endabschnitt zur Aufnahme im unteren Ende der Auskleidung des oberen Abschnittes, wobei Dichtungsringe zwischen den beiden Schlammauskleidungsabschnitten wirken.
Bei dem abgewandelten Bohrstrangaufbau von Fig. 3 besteht das Leiterrohr aus einer Anordnung von separaten bogenförmigen Teilen oder Segmenten 30 eines Rohres mit einer dazwischen angeordneten Isolierung. Die Leitersegmente 30 werden in ihrer Lage durch ein Innenrohr 31 gehalten, das im Abstand außen von der Schlammauskleidung 22 angeordnet ist und mit radial nach außen verlaufenden Abstandsstücken 32 versehen ist, die das Bohrrohr 21 erfassen. Eine Isolation 34 ist zwischen jedem Segment 30 und dem Innenrohr 31 vorgesehen und die Isolation kann auch zur Außenfläche des Segmentes verlaufen. Jedes Segment 30 ist vom Bohrrohr beabstandet, um entweder einen Versorgungs- oder einen Rückführungskanal 26, 27 für ein Schutzfluid zu bilden, wobei der jeweils andere Kanal zwischen dem Innenrohr und der Schlammauskleidung gebildet ist.
Bei der alternativen Leiterrohrausbildung, die in Fig. 4 dargestellt ist, erfolgt die Schlammzuführung über einen ringförmigen Kanal zwischen dem Bohrrohr 21 und einem Schutzrohr oder einer Schlammauskleidung 22, die konzentrisch darin aufgenommen ist und einen rohrförmigen Leiter 25 umgibt, der im wesentlichen der Rohrkonstruktion von Fig. 2 entspricht, allerdings einen kleineren Durchmesser hat. Die Zuführungs- und Rückführungskanäle 26, 27 für das Schutzfluid befinden sich bei dieser Ausführung im Leiterrohr 25 und zwischen diesem und der Schlammauskleidung 22 jeweils. Wie es dargestellt ist, sind die Verbindungsanordnungen an den Enden benachbarter Bohrrohrabschnitte ähnlich denen, die für die Ausbildung von Fig. 2 vorgesehen sind. Geeignete Abstandsstücke 40 und Hänger 41 verlaufen zwischen der Schlammauskleidung 22 und dem Bohrrohr 21, um die Schlammauskleidung und das Leiterrohr in der richtigen konzentrischen Beziehung im Bohrrohr zu halten.
Gemäß Fig. 5 kann die Leiterrohrausbildung von Fig. 4 so abgewandelt werden, daß sie Leitersegmente 30 einschließt, die ähnlich denen von Fig. 3 sind. Beispielsweise umgeben drei Leitersegmente 30 mit einer Isolation 34 ein Innenrohr 31, von dem radiale Abstandsstücke 32 zu der Schlammauskleidung 22 verlaufen. Die Leitersegmente 30 haben einen Abstand von der Schlammauskleidung, so daß der äußere Kanal 27 für das Schutzfluid gebildet ist, und das Innere des Innenrohres bildet den entsprechenden inneren Kanal 26.
Wenn Leitersegmente verwandt werden, wie es in Fig. 3 und 5 dargestellt ist und Bohrstrangabschnitte über Schraubengewindeverbindungen an ihren Enden miteinander verbunden sind, so daß die relative Winkellage nicht vorbestimmt ist, kann die elektrische Durchgängigkeit zwischen den jeweiligen Segmenten 30 durch die Kupplungsanordnung erzielt werden, die in Fig. 6 dargestellt ist. Bei dieser steht jedes der Leitersegmente am Ende eines Bohrstrangabschnittes in einer elektrischen Verbindung mit einem jeweiligen Endkontaktring 42. Die Endringe 42 haben nacheinander vom freien Ende des Abschnittes nach unten gerichtete Kontaktflächen mit größerem Durchmesser, um eine Vaterkupplungsanordnung zubilden. Die damit zusammenarbeitenden Mutteranordnung (nicht dargestellt) ist als Muffe mit inneren Stufen ausgebildet, die im Durchmesser und im axialen Abstand den äußeren Stufen der dargestellten Vateranordnung entsprechen. An diesen Stufen liegen die jeweiligen Leitersegmentenden frei, so daß sie die Kontaktringe der Vaterkupplungsanordnung erfassen können.
Bei jeder der Ausbildungen von Fig. 2 bis 6 kann einer der Schutzfluidkanäle fehlen, wenn das Fluid in den Bohrschlamm an der Bohreinheit ausläuft, so daß kein Rückweg erforderlich ist. Wie es beispielsweise auf der linken Seite der Fig. 3 dargestellt ist, kann die Schlammauskleidung 22 einfach fehlen, so daß ihre Funktion vom Innenrohr 31 erfüllt wird.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf eine feste Off-Shore- Plattform beschrieben wurde, ist es ersichtlich, das sie auch bei schwimmenden Bohrtürmen oder -schiffen und On-Shore-Installationen verwandt werden kann.
Es ist ersichtlich, daß das Bohrsystem und die verschiedenen Bauteile in einem angemessenen Rahmen der Erfindung wesentlich abgewandelt werden können.

Claims

1. Bohrsystem mit einem Bohrstrang, der zwischen einer oberirdischen Anlage und einer Bohreinheit verläuft, wobei der Bohrstrang ein Bohrrohr (21), ein Schlammrohr (22) im Bohrrohr zum Bilden eines Schlammkanals umfaßt, um Bohrschlamm von der oberirdischen Anlage der Bohreinheit zu liefern, gekennzeichnet durch eine rohrförmige elektrische Leitereinrichtung (25; 30), die mehrere elektrische Leiter im Bohrrohr umfaßt und für eine elektrische Verbindung zwischen der oberirdischen Anlage und der Bohreinheit sorgt, wobei die elektrische Leitereinrichtung wenigstens mit dem Bohrrohr oder dem Schlammrohr zusammenarbeitet, um wenigstens einen Fluidkanal (26, 27) zu bilden, der zwischen der oberirdischen Anlage und der Bohreinheit verläuft.

2. Bohrsystem nach Anspruch 1, bei dem die elektrische Leitereinrichtung (25; 30) zwischen dem Bohrrohr (21) und dem Schlammrohr (22) angeordnet ist, wobei ein erster und ein zweiter Fluidkanal zwischen der Leitereinrichtung und dem Bohrrohr und zwischen der Leitereinrichtung und dem Schlammrohr jeweils verlaufen.

3. Bohrsystem nach Anspruch 1, bei dem die elektrische Leitereinrichtung (25; 30) sich im Schlammrohr (21) befindet und ein erster und ein zweiter Fluidkanal zwischen der Leitereinrichtung und dem Schlammrohr und in der Leitereinrichtung jeweils verlaufen.

4. Bohrsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die mehreren elektrischen Leiter konzentrische rohrförmige Leiter mit Hülsen aus einem festen elektrischem isoliermaterial dazwischen umfassen.

5. Bohrsystem nach Anspruch l, 2 oder 3, bei dem die mehreren elektrischen Leiter winkelbeabstandete bogenförmige Leiter (30) umfassen, die von einem Halterohr (31) in Eingriff genommen sind, das radial verlaufende Abstandsstücke zwischen den Leitern aufweist.

6. Bohrsystem nach Anspruch 5, bei dem das Halterohr (31) sich in den Leitern befindet.

7. Bohrsystem nach Anspruch 5, bei dem die Abstandsteile (32) zum Bohrrohr oder zum Schlammrohr verlaufen und damit mehrere Fluidkanäle bilden.

8. Bohrsystem nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem Isoliermaterial (34) jeden der bogenförmigen Leiter (30) umgibt.

9. Bohrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit Einrichtungen an der oberirdischen Anlage, die ein elektrisch isolierendes Fluid entlang des wenigstens einen Fluidkanals liefern, wobei das Fluid die Isolierung für die elektrische Leitereinrichtung liefert.

10. Bohrsystem nach Anspruch 9 mit zwei Fluidkanälen (26, 27), über die das Fluid von der oberirdischen Anlage aus und zu der oberirdischen Anlage zurück zirkuliert wird.

11. Bohrsystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Kanal oder die Kanäle mit der Bohreinheit in Verbindung steht bzw. stehen.

12. Bohrsystem nach Anspruch 11, bei dem die Arbeit der Bohreinheit über das Fluid bewirkt wird, das über den wenigstens einen Fluidkanal befördert wird.

13. Bohrsystem nach einem vorhergehenden Anspruch mit wenigstens einer Antriebseinheit, die außen vom Bohrrohr (21) getragen wird und wahlweise betreibbar ist, um das Bohrrohr entlang eines Bohrloches zu bewegen.

14. Bohrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Bohrrohr außen wenigstens ein Kolbenelement trägt, das wahlweise durch das Fluid aufblasbar ist, das über den wenigstens einen Fluidkanal befördert wird, um eine Bewegung des Bohrrohres entlang eines Bohrloches auf die dort entlang gehende Fluidbewegung ansprechend zu bewirken.

15. Bohrsystem nach einem vorhergehenden Anspruch mit wenigstens einer fernsteuerbaren Energiegeneratoreinheit in der Bohreinheit und/oder dem Bohrrohr (21), um örtliche Steuerund/oder Sensorarbeitsvorgänge zu bewirken.