DE3804493A1 - Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationen - Google Patents
Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationenInfo
- Publication number
- DE3804493A1 DE3804493A1 DE3804493A DE3804493A DE3804493A1 DE 3804493 A1 DE3804493 A1 DE 3804493A1 DE 3804493 A DE3804493 A DE 3804493A DE 3804493 A DE3804493 A DE 3804493A DE 3804493 A1 DE3804493 A1 DE 3804493A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotary
- kink
- housing
- stabilization point
- drilling tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004575 stone Substances 0.000 title 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 66
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 35
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 35
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bohren
eines Bohrlochs mit wahlweise gerader oder bogenförmiger
Mittellinie in unterirdische Gesteinsformationen gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen dieser Art, die ohne Werkzeugwechsel zum
Navigationsbohren eingesetzt werden, sind in verschiedenen
Ausführungen bekannt.
Zur Schaffung eines zugleich für die erzielbare Aufbaurate
maßgeblichen Auslenkwinkels für die Drehachse der Meißel
welle beim Richtungsbohren sind bei einer ersten bekannten
Vorrichtung (EP-OS 85 444) der erste und der zweite Stabili
sator exzentrisch auf einem geradrohrförmig ausgebildeten
Gehäuse des Drehbohrwerkzeugs angeordnet. Eine derartige
Ausbildung prägt dem Gehäuse im Richtungsbohrbetrieb eine
für den Auslenkwinkel maßgebliche Durchbiegung auf.
Bei einer zweiten bekannten Vorrichtung (DE-PS 34 17 743)
ist bei konzentrisch auf dem Gehäuse des Drehbohrwerkzeugs
angeordneten Stabilisatoren das Gehäuse mit in bezug auf
die Werkzeughauptachse ausgelenkten Bereichen versehen,
die zwei entgegengesetzt gerichtete, gemeinsam den Auslenk
winkel bestimmende Knickstellen definieren. Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung dieser Vorrichtung
(DE-PS 34 23 465) kann die Auslenkung der Gehäusebereiche
derart gestaltet sein, daß zwischen den beiden Stabilisa
toren lediglich eine einzige Knickstelle den Auslenkwinkel
definiert.
Anstelle einer oder zwei Knickstellen im Bereich des Ge
häuses zwischen dem ersten und dem zweiten Stabilisator
ist bei einer dritten bekannten Vorrichtung der eingangs
genannten Art eine Knickstelle zwischen dem Drehbohrmeißel
und dem ersten Stabilisator vorgesehen (EP-PS 01 09 699,
DE-PS 33 26 855). Diese Knickstelle ist dadurch gebildet,
daß die Meißelwelle winklig zur Achse des geradrohrförmig
ausgeführten Gehäuses in dessen unteren Bereich gelagert
ist und schräg aus dem Gehäuseende austritt.
Bei einer vierten bekannten Vorrichtung (DE-PS 34 06 364)
ist die Meißelwelle mit parallel zur Gehäuseachse seitlich
versetzter Drehachse im Gehäuse des Drehbohrwerkzeugs gela
gert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
gattungsgemäßer Art so zu gestalten, daß deren Drehbohrwerk
zeug eine höhere Kursgenauigkeit und bei vermindertem Ver
schleiß eine höhere Bohrleistung beim Richtungsbohren er
bringt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher
weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 18
verwiesen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält der Drehbohr
meißel durch die besondere Ausrichtung der Achse seiner
Meißelwelle eine von resultierenden Seitenkräften wesentlich
entlastete Führung beim Richtungsbohren mit der Folge einer
verschleißärmeren Betriebsweise und einer höheren Bohr
leistung. Dies gilt insbesondere bei einer Auslegung des
Drehbohrwerkzeugs für eine Aufbaurate von 2°/30 m und höher.
Zugleich damit einhergeht die Erzielung einer wesentlich
höheren Kursgenauigkeit für den Drehbohrmeißel beim Rich
tungsbohren nicht nur in einheitlichen Gesteinsformationen,
sondern auch in aufeinanderfolgenden unterschiedlichen
Gesteinsformationen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der mehrere
Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung näher
veranschaulicht sind. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine abgebrochene schematische Seitenansicht
einer Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- und
Richtungsbohren mit einem Drehbohrwerkzeug nach
der Erfindung während eines Richtbohrvorganges,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Aus
führung eines Drehbohrwerkzeugs nach der Er
findung in einem durch Richtungsbohren erzeugten
Bohrloch mit gebogener Mittellinie,
Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung des
oberen Teils des Drehbohrwerkzeugs nach Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische, die Darstellung nach Fig. 3
fortsetzende Querschnittsdarstellung des unteren
Teils des Drehbohrwerkzeugs nach Fig. 2, und
Fig. 5 bis 11 schematische Darstellungen ähnlich Fig. 2 zur
Veranschaulichung von sieben weiteren Ausführungs
formen des Drehbohrwerkzeugs nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 in schematischer Übersichtsdarstellung veran
schaulichte Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt ein in
einem Bohrloch 1 befindliches Drehbohrwerkzeug 2, dessen
Gehäuse 3 an seinem oberen Ende mit einem Bohrrohrstrang
4 verbunden ist. Der Bohrrohrstrang 4 ist in einem Drehtisch
5 eines Bohrturms 6 eingespannt. Der Drehtisch 5 ist mit
einer Antriebs- und Blockiervorrichtung 7 versehen, mittels
der das Spannfutter des Drehtisches 5 und damit der Bohr
rohrstrang 4 in kontinuierliche Eigenumdrehung versetzbar
oder durch eine begrenzte Drehbewegung ausricht- und an
schließend gegen Drehung festlegbar ist.
Die in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichte erste Ausführung
eines Drehbohrwerkzeugs 2 weist ein aus mehreren unterein
ander verschraubten Teilen oder Sektionen 8, 9, 10, 11, 12
bestehendes Gehäuse 3 auf. Der Gehäuseteil 10 ist auf einem
Teil seiner Länge als Stator 13 eines Tieflochmotors mit
einem Rotor 14 ausgebildet. Der Tieflochmotor 13, 14 ist
bei dem in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbei
spiel ein nach dem Moineau-Prinzip arbeitender Verdrängungs
motor, kann jedoch auch von einer Turbine oder einem Motor
sonst geeigneter Konstruktion gebildet sein.
Der Rotor 14 ist mittels einer im Gehäuseteil 11 angeordne
ten Gelenkwelle 15 mit dem oberen Ende einer Meißelwelle
16 verbunden, die in Lagern 17, 18 des einen Lagerstuhl
bildenden Gehäuseteils 12 drehbar gelagert ist und bei
der Ausführung des Drehbohrwerkzeugs nach Fig. 1 bis 4
eine Drehachse 19 aufweist, die mit der Gehäuseachse 20
des Gehäuseteils 12 einen kleinen Winkel einschließt. Ent
sprechend dieser Schräglagerung tritt die Meißelwelle 16,
die an ihrem äußeren Ende mit einem Drehbohrmeißel 21 ver
sehen ist, schräg aus dem unteren Ende des Gehäuses 3 aus.
Das Drehbohrwerkzeug 2 weist in seinem unteren Bereich
nahe dem Drehbohrmeißel 21 eine erste Stabilisationsstelle
22 in Gestalt eines auf dem Gehäuseteil 12 angebrachten
Stabilisators 24 mit einer Anzahl von über den Umfang ver
teilten Stabilisatoflügeln oder -rippen auf. Im Abstand
über dieser ersten Stabilisationsstelle 22 besitzt das
Drehbohrwerkzeug 2 eine zweite Stabilisationsstelle 25,
die ebenfalls von einem auf dem Gehäuseteil 8 angeordneten
herkömmlichen Stabilisator 24 gebildet ist. Die gedachten
Mittelpunkte dieser Stabilisationsstellen 22, 25 definieren
zusammen mit einem gedachten Mittelpunkt des Drehbohrmeißels
den Verlauf einer gedachten Mittellinie für das Bohrloch
1, die in bei Richtungsbohrarbeiten erbohrten Bereichen
des Bohrlochs 1 einen bogenförmigen Verlauf hat, der ange
nähert Teil eines Kreisbogens bildet.
Die in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht näher dargestellte Mittellinie des in den Fig. 2
und 5 bis 11 stets gekrümmt dargestellten Bereichs des Bohr
loches 1 hat ihren Fußpunkt bei 26 und ein Bogenzentrum,
das jeweils weit jenseits des rechten Zeichnungsrandes
gelegen ist.
Der Abstand des Bogenzentrums von der bogenförmigen Mittel
linie eines durch Richtbohren erstellten Bereiches des
Bohrlochs 1 bemißt sich nach der Aufbaurate (BUR = 2α /l
in °/m), für die das Drehbohrwerkzeug ausgelegt ist.
α bezeichnet dabei den sich zum Drehbohrmeißel 21 hin
öffnenden Winkel zwischen der gedachten Verbindungslinie
des (mit dem Fußpunkt 26 zusammenfallenden) Mittelpunkts
des Drehbohrmeißels 21 mit dem gedachten Mittelpunkt des
Bohrloches in Höhe der ersten Stabilisationsstelle 22 und
einer gedachten unteren Verlängerung der geraden
Verbindungslinie der gedachten Mittelpunkte des Bohrloches
1 in Höhe der ersten und der zweiten Stabilisationsstelle
22, 25. l bezeichnet den Abstand zwischen dem gedachten
Mittelpunkt der zweiten Stabilisationsstelle 25 und dem
genannten Mittelpunkt des Drehbohrmeißels 21. Bevorzugt
ist eine Aufbaurate von mindestens etwa 2°/30 m entsprechend
einem Abstand des Bogenzentrums zur Mittellinie des
Bohrlochs von etwa 850 m.
Das Drehbohrwerkzeug 2 hat ebenso wie alle weiteren darge
stellten bzw. denkbaren Ausführungen nach der Erfindung
eine Ausbildung, die beim Richtungsbohren der Drehachse
19 der Meißelwelle 16 eine Ausrichtung zu einer gedachten
geraden Verbindungslinie 28 zwischen dem Bogenzentrum und
dem Fußpunkt 26 der bogenförmigen Mittellinie des mit dem
Drehbohrwerkzeug bohrbaren Bohrlochs 1 unter einem Anstell
winkel β von 90° als oberen Grenzwert vorgibt.
Bei einer derartigen Ausrichtung bildet die Drehachse 19
der Meißelwelle 16 eine Tangente an die bogenförmige Mittel
linie des Bohrlochs 1 in Höhe des Fußpunktes 26 mit der
Folge, daß die resultierenden Seitenkräfte auf den Drehbohr
meißel 21 auf ein Mindestmaß reduziert sind. Diese Seiten
kräfte sind bei den vorbekannten Vorrichtungen wesentlich
größer, denn bei diesen bildet die Drehachse 19 der Meißel
welle 16 eine Sekante zur bogenförmigen Mittellinie eines
beim Richtungsbohren erbohrten Bohrlochs mit Schnittpunkten
mit der Mittellinie, die oberhalb des Fußpunktes 26 liegen.
Der Anstellwinkel β kann auch geringfügig kleiner als 90°
ausgelegt werden und zwischen 89° und 90° liegen. Durch
diesen "Vorlauf" können Biegeverformungen ausgeglichen
werden, die ein Drehbohrwerkzeug unter Umständen beim Ein
führen in ein teilweise bereits erbohrtes Bohrloch, z.B.
im Zuge eines Roundtrips erfährt.
Beim Drehbohrwerkzeug 2 ist zwischen der ersten und der
zweiten Stabilisationsstelle 22, 25 eine Knickstelle 29
und im Bereich zwischen dem Drehbohrmeißel 21 und der ersten
Stabilisationsstelle 22 eine weitere Knickstelle 30 vorge
sehen. Bevorzugt sind dabei beide Knickstellen 29, 30 (in
der von mehreren aneinander grenzenden Teilen definierten
Werkzeughauptachse) dem der unteren Stabilisationsstelle
22 zugeordneten integralen Gehäuseteil 12 zugeordnet, und
beide Knickstellen 29, 30 haben eine gleiche Knickrichtung
jeweils zum Bogenzentrum hin.
Die Knickstelle 29 wird bei dem Drehbohrwerkzeug 2 durch
einen schräggestellten oberen Anschlußgewindeteil 31 des
Gehäuseteils 12 und die zweite Knickstelle 30 von der
Schräglagerung 17, 18 der Meißelwelle 16 im Gehäuseteil
12 gebildet. Die Summe der Beträge beider Knickwinkel ent
spricht dem Betrag des Auslenkwinkels α, und aus beiden
Knickwinkeln errechnet sich die Aufbaurate. Jedoch können
bei mehreren Knickstellen die Winkelbeträge unterschiedlich
aufgeteilt und dadurch baulichen Gegebenheiten besonders
Rechnung getragen werden. Bevorzugt wird die Knickstelle
29 für die Bestimmung der Aufbaurate herangezogen, während
die Knickstelle 30 hauptsächlich dem gewünschten Anstell
winkel β Rechnung trägt. So kann beispielsweise der Knick
winkel der Knickstelle 29 1,5° und darüber betragen, während
der Knickwinkel der Knickstelle 30 beispielsweise 0,6°
oder weniger betragen kann.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Ausbildung
statt mit zwei oder mehr als zwei Knickstellen auch mit
einer einzigen Knickstelle verwirklichbar. Das Vorsehen
mehrerer Knickstellen ist jedoch in der Regel von der bau
lichen Ausführung des Drehbohrwerkzeugs her zu bevorzugen,
und die beim Drehbohrwerkzeug 2 vorgesehene Zuordnung beider
Knickstellen zu einem einzigen Gehäuseteil 12 vereinfacht
die Bauausführung, da alle darüber befindlichen Gehäuseteile
8 bis 11 geradrohrförmig ausgeführt werden können.
Die Fig. 5 veranschaulicht eine zweite Ausführung eines
Drehbohrwerkzeugs 102, bei der zwischen der ersten Stabili
sationsstelle 22 und der zweiten Stabilisationsstelle 25
zusätzlich zur Knickstelle 29 eine weitere Knickstelle
32 vorgesehen ist. Die beiden Knickstellen 29, 30 können
eine gleiche Knickrichtung oder wie in Fig. 5 zueinander
entgegengesetzte Knickrichtungen haben, wobei die Knick
stelle 32 eine sich vom Bogenzentrum der bogenförmigen
Mittellinie des Bohrloches 1 abwendende und die Knickstelle
29 eine diesem Bohrzentrum zugewandte Knickrichtung auf
weist. Ein derartiger Verlauf der Knickrichtungen verringert
oder vermeidet eine Exzentrizität des gedachten Mittel
punktes des Drehbohrmeißels 21 zu einer gedachten geraden
unteren Verlängerung des oberen Teils 27 der Werkzeughaupt
achse. Auch ist ein solcher Knickrichtungsverlauf bei
Bohrungen mit Drehbohrmeißeln 21 mit kleinem Durchmesser
und geringem Freischnitt zu bevorzugen.
Im übrigen entspricht die Ausführung nach Fig. 5 im wesent
lichen der nach Fig. 4, so daß wie allgemein für überein
stimmende Bauteile auch übereinstimmende Bezugszeichen
verwendet werden. Beide Knickstellen 29, 32 sind einem Ge
häuseteil 11 zugeordnet, das als integrales biegegeformtes
Teil ausgeführt sein oder auch eine dreiteilige Ausbildung
mit schräggestellten Gewindeanschlußteilen haben kann.
Die Fig. 6 veranschaulicht eine dritte Ausführung eines
Drehbohrwerkzeugs 202, das in Abwandlung des Drehbohrwerk
zeugs 2 anstelle der Knickstelle 29 eine weitere Knickstelle
33 zwischen dem Drehbohrmeißel 21 und der ersten Stabili
sationsstelle 22 aufweist. Diese weitere Knickstelle 33
kann ebenso wie die Knickstelle 30 konstruktiv entsprechend
den Knickstellen 29, 30 (Fig. 2) ausgeführt sein. Auch hier
sind beide Knickstellen 30, 33 dem Gehäuseteil 12 zugeordnet,
jedoch ist die erste Stabilisationsstelle 22 dem Gehäuseteil
11 zugeordnet.
Die Fig. 7 veranschaulicht eine vierte Ausführung eines
Drehbohrwerkzeugs 302, welche im wesentlichen der nach
Fig. 6 entspricht mit der Abweichung, daß die Knickstelle
33 eine entgegengesetzte Knickrichtung zur Knickstelle
30 aufweist. Die Knickstelle 33 hat dabei eine sich vom
Bogenzentrum abwendende und die untere Knickstelle 30 eine
dem Bogenzentrum zugewandte Knickrichtung.
Die Fig. 8 veranschaulicht eine fünfte Ausführung eines
Drehbohrwerkzeugs 402, bei dem zwischen den Stabilisations
stellen 22, 25 lediglich eine Knickstelle 29 entsprechend
der Knickstelle 29 des Drehbohrwerkzeugs 2 vorgesehen ist.
Als zusätzliche Maßnahme ist die untere Stabilisationsstelle
22 von einem Stabilisator 424 gebildet, der ein Untermaß
gegenüber einem im Normalmaß zu einem vorgegebenen Dreh
bohrmeißel 21 ausgeführten Stabilisator aufweist. Im übrigen
ist bei der Ausführung nach Fig. 8 das Drehbohrwerkzeug
402 mit einer Meißelwelle 16 versehen, die koaxial im Gehäu
seteil 12 gelagert ist.
Eine sechste Ausführung eines Drehbohrwerkzeugs 502 nach
Fig. 9 ist der nach Fig. 8 ähnlich mit dem Unterschied,
daß die untere Stabilisationsstelle 22 von einem exzentrisch
auf dem Gehäuseteil 12 angeordneten Stabilisator 524 gebil
det ist.
Die in Fig. 10 veranschaulichte siebente Ausführung eines Dreh
bohrmeißels 602 sieht vor, daß die erste Stabilisationsstelle
22 dem Drehbohrmeißel 21 zugeordnet ist und Bestandteil dessel
ben bildet, z.B. durch die Anformung eines an dem Schneidteil
nachgeordneten Stabilisationsteils. Im übrigen weist das Dreh
bohrwerkzeug 602 eine einzige Knickstelle 29 zwischen den beiden
Stabilisationsstellen 22, 25 auf, die konstruktiv der Knickstelle
29 gemäß Fig. 4 entsprechen kann.
Die Fig. 11 schließlich veranschaulicht eine achte Ausfüh
rung eines Drehbohrwerkzeugs 702, bei der die obere Stabili
sationsstelle 25 nicht von einem ausgeprägten
Stabilisator herkömmlicher Ausbildung, sondern von einem
Stabilisationsbereich des Gehäuses 3 bzw. dessen Gehäuse
teils 8 gebildet ist und dabei zugleich mit einem Untermaß
im Vergleich zu einem in Normalmaß ausgeführten Stabilisator
ausgeführt ist, bei dem der Durchmesser im Grenzfall wie
dargestellt dem Durchmesser des Gehäuses 3 entsprechen
kann. Bei dem Drehbohrwerkzeug 702 ist wie beim Drehbohr
werkzeug 2 nach Fig. 2 eine Knickstelle 29 im Bereich
zwischen den Stabilisationsstellen 22, 25 und eine Knick
stelle zwischen dem Drehbohrmeißel 21 und der ersten Stabi
lisationsstelle 22 vorgesehen, deren konstruktive Ausgestal
tung der beim Drehbohrwerkzeug 4 entsprechen kann.
Stabilisatoren mit oder ohne Untermaß, Stabilisationsbe
reiche, exzentrische Stabilisatoranordnungen, Knickstellen,
deren Zahl und deren Lage, Lagerungen der Meißelwelle
16 im Gehäuseteil 12 mit parallel zur Gehäuseachse 20 ver
setzt angeordneter Drehachse bilden sämtlich bauliche Para
meter, die beliebig miteinander kombiniert werden können,
um einem Drehbohrwerkzeug eine erfindungsgemäße Ausbildung
mit einem Ausrichtwinkel β von 90° als oberstem Grenzwert
zu geben.
Anstelle von Knickstellen, die einen vorgegebenen Knickwin
kel definieren, wie das bei der Schräglagerung 17, 18 der
Meißelwelle 16 oder bei schräggestellten Anschlußgewindetei
len 31 der Fall ist, können auch Knickstellen vorgesehen
werden, die sich erst im Richtbohrbetrieb unter Belastung
in besonderen Gehäusebereichen ausbilden, auf die sich
die Knickbildung aufgrund einer besonders vorgegebenen
Flexibilität beschränkt.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Bohren eines Bohrlochs (1) mit wahlwei
se gerader oder bogenförmiger Mittellinie in unterirdische
Gesteinsformationen, mit einem mit einem Bohrrohrstrang
(4) verbindbaren Drehbohrwerkzeug (2; 102; 202; 302; 402; 502;
602; 702) und mit Mitteln (5, 7) zum Antrieb des Bohrrohr
stranges (4) in einer langsamen Eigenumdrehung für das
Geradeausbohren sowie zum Ausrichten und eigendrehungsfreien
Festsetzen des Bohrrohrstranges (4) zum Richtungsbohren,
wobei das Drehbohrwerkzeug (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602; 702)
ein Gehäuse (3) aufweist, in dem ein Tieflochmotor (13, 14)
angeordnet und eine mit dem Rotor (14) des Tieflochmotors
(13,14) verbundene, an ihrem aus dem Gehäuse (3) vorstehen
den Ende einen Drehbohrmeißel (21) tragende Meißelwelle
(16) gelagert ist, wobei das Drehbohrwerkzeug (2; 102; 202;
302; 402; 502; 602; 702) nahe dem Drehbohrmeißel (21) eine
erste Stabilisationsstelle (22) aufweist und in einem Ab
stand über dieser zumindest eine zweite Stabilisationsstelle
(25) vorgesehen ist, und wobei im Betrieb des Drehbohrwerk
zeugs (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) beim Bohren eines
Bohrlochs (1) mit bogenförmiger Mittellinie die Drehachse
(19) der Meißelwelle (16) und eine gedachte untere Verlän
gerung des in Höhe der zweiten Stabilisationsstelle (25)
verlaufenden Teils der Werkzeughauptachse (27) einen sich
zum Drehbohrmeißel (21) hin öffnenden Auslenkwinkel (α)
einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehbohr
werkzeug (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) eine Ausbildung
aufweist, die beim Richtungsbohren der Drehachse (19) der
Meißelwelle (16) eine Ausrichtung zu einer gedachten geraden
Verbindungslinie (28) zwischen dem Bogenzentrum und dem
Fußpunkt (26) der bogenförmigen Mittellinie eines mit dem
Drehbohrwerkzeug (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) zu bohren
den Bohrlochs (1) unter einem Anstellwinkel (β) von 90°
als oberem Grenzwert vorgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anstellwinkel (β) zwischen 89° und 90° liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drehbohrwerkzeug (2; 102; 202; 302; 402; 502;
602; 702) für eine Aufbaurate von mindestens 2°/30 m ausgelegt
ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten
und der zweiten Stabilisationsstelle (22; 25) das Drehbohr
werkzeugs (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) eine Knickstelle
(29) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drehbohrwerkzeug (2) im Bereich
zwischen der ersten Stabilisationsstelle (22) und dem Dreh
bohrmeißel (21) eine Knickstelle (30) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeich
net, daß beide Knickstellen (29, 30) einem integralen, die
untere Stabilisationsstelle einschließenden Gehäuseteil
(12) zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zwischen dem Drehbohrmeißel (21) und der ersten
Stabilisationsstelle (22) gelegene Knickstelle (30) von
einer Schräglagerung (17, 18) der Meißelwelle (16) und die
Knickstelle (29) zwischen der ersten und der zweiten Stabi
lisationsstelle (22; 25) von einem schräggestellten oberen
Anschlußgewindeteil (31) des integralen Gehäuseteils (12)
gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten
und der zweiten Stabilisationsstelle (22; 25) zwei Knick
stellen (29, 32) im Gehäuse (3) des Drehbohrwerkzeugs (102)
vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten
Stabilisationsstelle (22) und dem Drehbohrmeißel (21) zwei
Knickstellen (30; 33) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Knickrichtung der zwischen der ersten
und der zweiten Stabilisationsstelle (22; 25) oder der ersten
Stabilisationsstelle (22) und dem Drehbohrmeißel (21) ge
legenen Knickstellen (29, 30, 32, 33) gleich ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Knickrichtungen der jeweils zwischen
der ersten und der zweiten Stabilisationsstelle (22, 25)
oder zwischen der ersten Stabilisationsstelle (22) und
dem Drehbohrmeißel (21) gelegenen Knickstellen (29, 32; 30, 33)
entgegengesetzt verlaufen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweils obere Knickstelle (32, 33) eine sich vom
Bogenzentrum der bogenförmigen Mittellinie eines zu bohren
den Bohrloches (1) abwendende und die untere Knickstelle
eine dem Bogenzentrum zugewandte Knickrichtung aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren
der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste und/oder die zweite Stabilisationsstelle (22; 25)
von einem auf dem Gehäuse (3) des Drehbohrwerkzeugs (2; 102;
202; 302; 402; 502; 602; 702) angeordneten Stabilisator (24, 424)
oder von einem Stabilisatorbereich (725) des Gehäuses (3)
gebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Stabilisator (424) oder Stabilisatorbereich
ein Untermaß gegenüber einem in Normalmaß zu einem vorge
gebenen Drehbohrmeißel (21) ausgeführten Stabilisator auf
weist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Stabilisator oder Stabilisatorbereich (725)
einen Durchmesser aufweist, dessen unterer Grenzwert dem
Durchmesser des Gehäuses (3) entspricht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren
der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Stabilisationsstelle (22) Teil des Drehbohrmeißels
(21) ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren
der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
die erste Stabilisationsstelle (22) bildende Stabilisator
(524) oder Stabilisatorbereich eine exzentrische Anordnung
auf dem Gehäuse (3) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren
der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meißelwelle (16) im Gehäuse (3) mit seitlichem Parallelver
satz ihrer Drehachse (19) zur Gehäuseachse (20) gelagert
ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3804493A DE3804493A1 (de) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationen |
EP89101615A EP0327925B1 (de) | 1988-02-12 | 1989-01-31 | Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
AU29564/89A AU617420B2 (en) | 1988-02-12 | 1989-02-02 | Tool for optional straight hole drilling in underground rock formations |
CA000589965A CA1317929C (en) | 1988-02-02 | 1989-02-02 | Tool for optional straight hole drilling in underground rock formations |
NO890599A NO302770B1 (no) | 1988-02-12 | 1989-02-10 | Innretning til valgfri rett boring eller avviksboring |
DK061489A DK61489A (da) | 1988-02-12 | 1989-02-10 | Indretning til boring af et borehul med alternativt lige eller krum midterlinie i underjordiske stenformationer |
US07/664,496 US5099931A (en) | 1988-02-02 | 1991-03-05 | Method and apparatus for optional straight hole drilling or directional drilling in earth formations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3804493A DE3804493A1 (de) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3804493A1 true DE3804493A1 (de) | 1989-08-24 |
DE3804493C2 DE3804493C2 (de) | 1990-01-25 |
Family
ID=6347333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3804493A Granted DE3804493A1 (de) | 1988-02-02 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum wahlweisen geradeaus- oder richtungsbohren in unterirdische gesteinsformationen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5099931A (de) |
EP (1) | EP0327925B1 (de) |
AU (1) | AU617420B2 (de) |
CA (1) | CA1317929C (de) |
DE (1) | DE3804493A1 (de) |
DK (1) | DK61489A (de) |
NO (1) | NO302770B1 (de) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI80780C (fi) * | 1987-06-17 | 1990-07-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer torkning av partikelformigt material. |
US5139094A (en) * | 1991-02-01 | 1992-08-18 | Anadrill, Inc. | Directional drilling methods and apparatus |
US5458208A (en) * | 1994-07-05 | 1995-10-17 | Clarke; Ralph L. | Directional drilling using a rotating slide sub |
US5727641A (en) * | 1994-11-01 | 1998-03-17 | Schlumberger Technology Corporation | Articulated directional drilling motor assembly |
US5542482A (en) * | 1994-11-01 | 1996-08-06 | Schlumberger Technology Corporation | Articulated directional drilling motor assembly |
US5738178A (en) * | 1995-11-17 | 1998-04-14 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for navigational drilling with a downhole motor employing independent drill string and bottomhole assembly rotary orientation and rotation |
NO973843L (no) * | 1996-08-22 | 1998-02-23 | Baker Hughes Inc | Fremgangsmåte og verktöy for boring av en avviksbrönn |
US5765653A (en) * | 1996-10-09 | 1998-06-16 | Baker Hughes Incorporated | Reaming apparatus and method with enhanced stability and transition from pilot hole to enlarged bore diameter |
US5957223A (en) * | 1997-03-05 | 1999-09-28 | Baker Hughes Incorporated | Bi-center drill bit with enhanced stabilizing features |
US6109371A (en) * | 1997-03-23 | 2000-08-29 | The Charles Machine Works, Inc. | Method and apparatus for steering an earth boring tool |
US6102138A (en) * | 1997-08-20 | 2000-08-15 | Baker Hughes Incorporated | Pressure-modulation valve assembly |
US6269892B1 (en) * | 1998-12-21 | 2001-08-07 | Dresser Industries, Inc. | Steerable drilling system and method |
US6622803B2 (en) | 2000-03-22 | 2003-09-23 | Rotary Drilling Technology, Llc | Stabilizer for use in a drill string |
US6739416B2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-05-25 | Baker Hughes Incorporated | Enhanced offset stabilization for eccentric reamers |
US7311157B1 (en) | 2005-05-31 | 2007-12-25 | Rpm Tools, Inc. | Tool for controlling rotation of a bottom hole assembly with respect to a drillstring |
CA2769141C (en) * | 2011-03-08 | 2016-07-12 | Drilformance Technologies, Llc | Drilling apparatus |
CN103556945B (zh) * | 2013-10-27 | 2015-07-01 | 长江大学 | 一种高造斜率井眼轨迹控制方法 |
US10267090B2 (en) * | 2014-12-29 | 2019-04-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling assembly having a tilted or offset driveshaft |
US10655394B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-05-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling apparatus with fixed and variable angular offsets |
US11255136B2 (en) * | 2016-12-28 | 2022-02-22 | Xr Lateral Llc | Bottom hole assemblies for directional drilling |
US10890030B2 (en) | 2016-12-28 | 2021-01-12 | Xr Lateral Llc | Method, apparatus by method, and apparatus of guidance positioning members for directional drilling |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0109699A2 (de) * | 1982-11-17 | 1984-05-30 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Im Bohrloch verwendeter Motor und Richtbohrverfahren |
DE3417743C1 (de) * | 1984-05-12 | 1985-03-28 | Norton Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah | Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
DE3423465C1 (de) * | 1984-06-26 | 1985-05-02 | Norton Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah | Vorrichtungen zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1212915A (en) * | 1968-01-19 | 1970-11-18 | Rolls Royce | Apparatus for bore-hole drilling |
US3561549A (en) * | 1968-06-07 | 1971-02-09 | Smith Ind International Inc | Slant drilling tools for oil wells |
US4067404A (en) * | 1976-05-04 | 1978-01-10 | Smith International, Inc. | Angle adjustment sub |
US4185704A (en) * | 1978-05-03 | 1980-01-29 | Maurer Engineering Inc. | Directional drilling apparatus |
ATE15927T1 (de) * | 1982-02-02 | 1985-10-15 | Shell Int Research | Verfahren und vorrichtung zum regeln der bohrlochrichtung. |
ATE22961T1 (de) * | 1982-08-25 | 1986-11-15 | Shell Int Research | Im bohrloch angeordneter antrieb und richtbohrverfahren. |
US4523652A (en) * | 1983-07-01 | 1985-06-18 | Atlantic Richfield Company | Drainhole drilling assembly and method |
DE3403239C1 (de) * | 1984-01-31 | 1985-06-27 | Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah | Vorrichtungen zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
US4739842A (en) * | 1984-05-12 | 1988-04-26 | Eastman Christensen Company | Apparatus for optional straight or directional drilling underground formations |
GB2169631B (en) * | 1985-01-08 | 1988-05-11 | Prad Res & Dev Nv | Directional drilling |
US4667751A (en) * | 1985-10-11 | 1987-05-26 | Smith International, Inc. | System and method for controlled directional drilling |
US4697651A (en) * | 1986-12-22 | 1987-10-06 | Mobil Oil Corporation | Method of drilling deviated wellbores |
GB8708791D0 (en) * | 1987-04-13 | 1987-05-20 | Shell Int Research | Assembly for directional drilling of boreholes |
US4817740A (en) * | 1987-08-07 | 1989-04-04 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus for directional drilling of subterranean wells |
US4877092A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-31 | Teleco Oilfield Services Inc. | Near bit offset stabilizer |
US4932482A (en) * | 1989-07-17 | 1990-06-12 | Smith International, Inc. | Downhole motor with an enlarged connecting rod housing |
-
1988
- 1988-02-12 DE DE3804493A patent/DE3804493A1/de active Granted
-
1989
- 1989-01-31 EP EP89101615A patent/EP0327925B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-02 CA CA000589965A patent/CA1317929C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-02 AU AU29564/89A patent/AU617420B2/en not_active Ceased
- 1989-02-10 DK DK061489A patent/DK61489A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-02-10 NO NO890599A patent/NO302770B1/no unknown
-
1991
- 1991-03-05 US US07/664,496 patent/US5099931A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0109699A2 (de) * | 1982-11-17 | 1984-05-30 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Im Bohrloch verwendeter Motor und Richtbohrverfahren |
DE3417743C1 (de) * | 1984-05-12 | 1985-03-28 | Norton Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah | Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
DE3423465C1 (de) * | 1984-06-26 | 1985-05-02 | Norton Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah | Vorrichtungen zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3804493C2 (de) | 1990-01-25 |
DK61489D0 (da) | 1989-02-10 |
EP0327925A1 (de) | 1989-08-16 |
NO890599L (no) | 1989-08-14 |
US5099931A (en) | 1992-03-31 |
EP0327925B1 (de) | 1992-12-09 |
DK61489A (da) | 1989-08-13 |
NO302770B1 (no) | 1998-04-20 |
AU2956489A (en) | 1989-08-17 |
CA1317929C (en) | 1993-05-18 |
AU617420B2 (en) | 1991-11-28 |
NO890599D0 (no) | 1989-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3804493C2 (de) | ||
DE69605779T2 (de) | Von der öberfläche aus kontrolliertes richtbohrwerkzeug | |
DE3876127T2 (de) | Einrichtung zum richtbohren von bohrloechern. | |
DE3403239C1 (de) | Vorrichtungen zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen | |
DE60016782T2 (de) | Selbstbohrender ankerbolzen | |
DE69408150T2 (de) | Einrichtung zur reduzierung des drehmoments in einer bohrstange | |
DE3834675A1 (de) | Bohrwerkzeug | |
DE19841978C2 (de) | Bohrer | |
EP0470354B1 (de) | Bohrer zur Herstellung von zylindrischen Bohrlöchern | |
DE3850695T2 (de) | Rohrförmiges Element für Drehbohreinrichtung. | |
DE102007062539B4 (de) | Bohrwerkzeug | |
EP1261798A2 (de) | Gesteinsbohrer | |
DE4016386A1 (de) | Gebogenes bohrloch-motorgehaeuse | |
DE69304560T2 (de) | Stabilisator für Bohrlochmotor | |
DE69529232T2 (de) | Rotierender bohrer | |
DE60020185T2 (de) | Bohrmeissel | |
DE3423465C1 (de) | Vorrichtungen zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen | |
DE1927754B2 (de) | Gesteinsbohrer | |
DE3406364C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen | |
DE3417743C1 (de) | Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen | |
EP0795677B1 (de) | Bohrwerkzeug | |
DE19521447A1 (de) | Rollenmeißel | |
DE4225009C2 (de) | Verfahren zum Beseitigen einer Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen bei Erdbohrungen | |
DE19545646A1 (de) | Drehschlag-Wendelbohrer | |
DE3811370A1 (de) | Bohrkopf mit einstueckig geschmiedetem stabilisator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |