DE69010012T2

DE69010012T2 - Bohrwerkzeug zum erweitern einer bohrung.

Info

Publication number: DE69010012T2
Application number: DE69010012T
Authority: DE
Inventors: Rene B-1630 Linkebeek Deschutter
Original assignee: Diamant Boart Stratabit SA
Current assignee: Diamant Boart Stratabit SA
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: CA2070684C; US5341888A; EP0506689A1; NO922365L; EP0506689B1; NO304280B1; NO922365D0; WO1991009202A1; BE1003903A3; DE69010012D1; RU2049214C1; CA2070684A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Werkzeug findet Anwendung bei der zeitlich versetzten Erweiterung bereits existierender Bohrlöcher oder bei der unmittelbaren Bildung weiter Bohrlöcher, wobei durch Bohren mit einem herkömmlichen Bohrmeißel oder einem Dreikegelrollenmeißel zunächst eine engere Vorbohrung gebildet wird, die unmittelbar darauf mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs, das mit dem genannten herkömmlichen Bohrwerkzeug kombiniert wird, zu einem Bohrloch größeren Durchmessers erweitert wird.
Ein Bohrwerkzeug zum Erweitern von Bohrlöchern kann auch anstelle eines Exzenter-Bohrwerkzeugs oder eines zurückziehbaren Bohrwerkzeugs verwendet werden.
Die Vorrichtung zum Erweitern der Bohrlochsohle ist dazu vorgesehen, in ein Ausgangsbohrloch eingeführt und bis zu einer gewünschten Tiefe darin abgesenkt zu werden, in der die versenkbaren Arme zum Erweitern des Lochs ausgefahren werden.
Auf dem Gebiet des Bohrens besteht oftmals ein technisches und finanzielles Interesse daran, in der produktiven Zone Bohrlöcher von großem Durchmesser zu erzielen, während der Durchmesser an der Oberfläche gering sein soll, so daß die Bohröffnung im Falle eines ungewollten Druckeinbruchs leichter verschließen zu können.
Aus US-A-4589504 ist ein Werkzeug zum Erweitern der Sohle eines Bohrlochs bekannt. Das Werkzeug weist einen drehend von einem Bohrgestänge mitgenommenen zylindrischen Körper, eine Betätigung für einen Werkzeugöffnungsmechanismus und zwei versenkbare Arme auf. Der Körper weist einen diametralen Hohlraum auf, der ihn von einem Ende zum anderen durchquert. Die beiden einziehbaren Arme, die in der selben, die Drehachse des Werkzeugkörpers durchquerenden Längsebene angelenkt sind, schwenken in diesem Hohlraum um zu dieser Ebene senkreckte Drehzapfen.
In der Ruhestellung sind die Arme in das Innere des Werkzeugkörpers geklappt. In der Arbeitsstellung sind die Arme derart um 45º zur Seite ausgeklappt, daß sie auf der Unterseite der Arme eine Schneidkante mit vorbestimmter Form aufweisen, die zur Bildung eines Lochprofils (vorzugsweise eines gekrümmten Profils) derart profiliert sind, daß die vom Boden auf die Arme ausgeübten vertikalen Reaktionskräfte um die Drehachse der Arme ein Kraftmoment erzeugen, das die Arme in der ausgefahrenen Stellung hält und das Kraftmoment, das ein Einklappen der Arme unter Einwirkung seitlicher horizontaler Kräfte erzeugt, kompensiert.
Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Schmierung des Werkzeug durch ein Bohrfluid, das über eine im Inneren des Bohrgestänges ausgebildete hohle Leitung von der Bodenoberfläche bis zum Werkzeug geleitet wird. Das Bohrfluid wird durch Spritzdüsen in Form von auf die Schneidkanten gerichteten Strahlen zum Bohrwerkzeug geleitet.
Das Ausfahren der Arme wird mit Hilfe des Bohrfluids hydraulisch gesteuert, indem die Förderleistung der Bohrfluidpumpen erhöht wird. Wenn der Hydraulikdruck des Bohrfluids einen vorbestimmten Wert übersteigt, beispielsweise 70 bar oder 7 10&sup6; Pa, ist die auf den Kolben ausgeübte Kraft groß genug, um den Kolben entgegen der Wirkung einer Feder in eine stabile tiefere Position zu verschieben. Die Feder wirkt der Verschiebung des Kolbens durch den Hydraulikdruck entgegen und bestimmt eine Gleichgewichtsposition. Der Kolben treibt eine Zahnstange, die mit einem Teil eines Ritzels zusammengreift, wodurch die Arme ausgeklappt werden. Das Einklappen der Arme erfolgt automatisch, sobald der Hydraulikdruck abnimmt, da die vorgespannte Feder das Heben des Kolbens bewirkt.
Ein Nachteil des bekannten Werkzeugs ist es, daß eine erhebliche Kraft auf die Arme übertragen werden muß, um diese vom Werkzeugkörper abzuspreizen. Diese Kraft wird an einer eingekerbten Stelle, die eine Schwächung des Arms darstellt, über einen einzelnen Zahn auf den Arm übertragen. Die Verwendbarkeit des Werkzeug hängt von der Zerstörbarkeit des Gesteins und der Neigung des Werkzeugs ab, von seiner Achse abzuweichen. Ein weiterer Nachteil besteht in der unregelmäßigen Form der erweiterten Bohrlöcher und der Ungenauigkeit der erhaltenen Durchmesser. Ferner mangelt es dem Werkzeug an seitlicher Stabilität und den Armen an Festigkeit.
Die vorliegende Erfindung dient der Überwindung dieser Nachteile. Es wird ein mechanisch robustes Werkzeug mit auswechselbaren ausfahrbaren Armen vorgeschlagen, die verschleißfest sind und eine genaue Einstellung der Breite des Werkzeugs ermöglichen. Sie betrifft ein Werkzeug gemäß dem ersten Absatz der vorliegenden Beschreibung. Das Werkzeug ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
Nach einer Besonderheit der Erfindung ist das Führungsorgan des zweiten Flanschs um die Achse AA' zentriert.
Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verläuft die Achse des Ansatzes parallel zur Drehachse des Werkzeugs und das Führungsorgan des zweiten Flanschs ist als um die Achse AA' zentrierter Kreisbogen ausgebildet.
Das Führungsorgan kann eine in dem Flansch ausgebildete Nut sein.
Die in bezug auf die Achse AA' als Kreisbogen ausgebildete Nut weist einen Umfangswinkel auf, der zwischen 2º und 90º, vorzugsweise zwischen 20º und 60º liegt.
Jeder angelenkte gekrümmte Arm liegt an einem ersten unteren Ende um einen mit dem ersten Flansch fest verbundenen ersten Ansatz herum an.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung sind zwei bis sechs Arme nebeneinanderliegend mit gleichem Winkelabstand um den Kern herum verteilt. Jeder Schneidarm hat die Form einer Wendel mit variabler Steigung, die sich über einen Bogen von ungefähr 200º um den Kern erstreckt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Nut des zweiten Flansches in bezug auf die Drehachse des Werkzeugs radial ausgebildet.
Ein besonderer Öffnungsmechanismus besteht aus einem Schraubgetriebe, dessen spiralförmiges Gewinde einen Neigungswinkel zwischen 3º und 30º aufweist und das ein Planetenrad antreibt, dessen Drehachse zu derjenigen des Werkzeugs parallel verläuft.
Das Planetenrad nimmt vorteilhafterweise einen Ring drehend mit, der eine Außenverzahnung, die jeden Arm treibt, und eine Innenverzahnung aufweist, die das auf der Drehachse des Werkzeugs zentrierte Planetenrad treibt.
Bei einem als Beispiel angeführten Ausführungsbeispiel setzt sich jeder Schneidarm aus drei Bereichen zusammen:
- einer unteren Schneidzone zum Ausbohren der Flanken einer Bohrlochsohle;
- einem mittleren Bereich, bei der sämtliche Punkte äquidistant zur Achse des Bohrlochs sind und die zum Stabilisieren des Werkzeugs in dem Loch dient, wobei die bevorzugte Form diejenige der Stabilisatoren ist. Sie besteht aus Abschnitten von Geraden oder aus einer Wendel mit konstanter Steigung, deren Neigungswinkel ungefähr 35º erreicht, und einem vertikalen Bereich, der im wesentlichen mit einer verschleißfesten Beschichtung versehen ist;
- einem oberen Bereich mit von unten nach oben zunehmendem Durchmesser.
Diese und weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen, welche zeigen:
Figur 1 - eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrlocherweiterungswerkzeugs mit wendelförmigen Armen in der eingefahrenen Position;
Figur 2 - eine Seitenansicht des Bohrlocherweiterungswerkzeugs nach Figur 1 in der ausgefahrenen Position;
Figur 3 - einen Schnitt entlang der Linie II' in Figur 1;
Figur 4 - einen Querschnitt entlang der Linie LL' des in Figur 1 dargestellten Bohrlocherweiterungswerkzeugs;
Figur 5 - einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV' der Figur 4 durch einen Teil des Körpers des Erweiterungswerkzeugs in der ausgefahrenen Position;
Figur 6 - eine Querschnittdarstellung, ähnlich derjenigen von Figur 4, eines austauschbaren Flanschs für Löcher größeren Durchmessers, der zur Montage auf demselben Bohrlocherweiterungswerkzeug vorgesehen ist wie der in der Figur 2 dargestellte Flansch; und
Figur 7 - einen Querschnitt des Öffnungsmechanismus, der die wendelförmigen Arme entlang Nuten des oberen Flansches betätigt; und
Figur 8 - eine perspektivische Darstellung eines Duplex- Bohrlocherweiterungswerkzeugs.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder analoge Teile.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, einen zylindrischen Hohlkörper 2 auf, der durch eine zylindrische Oberfläche begrenzt ist, welche an ihren Enden durch Metallflansche 4 und 5 begrenzt ist. Die Flansche dienen dem Anbringen einer Reihe von gekrümmten Armen 3, die sich entlang der Oberfläche des Zylinders erstrecken. Die Metallflansche 4, 5 sind fest an dem zylindrischen Körper 2 angebracht und mit Gewindeverbindungen 28 versehen, um das Anbringen des Werkzeugs 1 an einem (nicht dargestellten) Bohrgestänge zu ermöglichen.
Die Gruppe der gekrümmten Arme kann bis zu acht Arme umfassen, wobei die Arme nebeneinanderliegend mit gleichem Winkelabstand voneinander verteilt sind. Jeder gekrümmte Arm weist beispielsweise die Form einer Wendel mit variabler Steigung auf, die sich über einen Bogen von ungefähr 200º um den zylindrischen Körper erstreckt. Die Arme sind identisch, jedoch sind sie mit unterschiedlich verteilten Schneidelementen 6 versehen, und die Arme haben denselben Wendeldurchmesser. Jeder wendelförmige Arm 3 hat einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt und ist in bezug zu einem fest auf dem feststehenden Flansch 4 angebrachten feststehenden Ansatz 7 schwenkbar angebracht.
Der feste erste Ansatz 7 ist in einem Befestigungsloch 32 des festen Flanschs 4 fest angebracht. Das zweite Ende des wendelförmigen Armes ist um einen Abstand entfernt, der dem Durchmesser der Wendel entspricht. Die Arme 3 sind verstellbar und können sich von der zylindrischen Oberfläche entfernen, indem sie um eine Achse schwenken, die parallel zur Drehachse des Bohrwerkzeugs 1 verläuft. Die Winkelposition jedes wendelförmigen Armes 3 ist durch die Winkelverschiebung eines Drehrings 9 bestimmt, der in Anlage an dem fest mit dem Gestell verbundenen feststehenden oberen zweiten Flansch 5 montiert ist und von einem Öffnungsmechanismus 10 de Werkzeugs 1 mitgenommen wird.
Der Öffnungsmechanismus weist beispielsweise eine Kurvenscheibe oder einen Drehring 9 mit Innenverzahnung 12 auf, der an bestimmten Stellen des Außenumfangs eine auf die Drehachse LL' des Werkzeugs zentrierte Außenverzahnung 13 aufweist (siehe Figuren 3 und 4).
Die Innenverzahnung 12 kämmt mit einem Planetenrad 14 mit schraubenlinienförmigem Gang, dessen Drehachse zu derjenigen des Werkzeugs parallel verläuft. Der schraubenlinienförmige Gang des Planetenrades 14 weist einen Neigungswinkel zwischen 3º und 30º auf.
Jede Außenverzahnung des Rings 9 greift mit dem oberen Ende jedes Armes 3 zusammen und bewirkt, daß dieser sich für einen Teil einer Umdrehung um sich selbst parallel zur Drehachse LL' um die Achse AA' dreht (Figur 1).
Die Winkelverschiebung des zweiten Endes des Arms, das an dem zweiten Flansch 5 durch einen zweiten Ansatz 8 fest angebracht ist, der in einer als Kreisbogen in dem zweiten Flansch 5 ausgebildeten Nut 21 verschiebbar ist, verändert die Orientierung der Krümmung der Wendelform des Arms derart, daß ein Krümmungsbereich sich von dem zylindrischen Körper 2 des Werkzeugs löst und eine Schneidkante 1-5 mit zunehmender Länge bildet, mittels der der wendelförmige Arm 3 die Wand des Ausgangslochs abträgt und fortschreitend erweitert (Figur 5).
Die Winkelverschiebung des Rings 9 erfolgt durch das Planetenrad 14, das auf einer parallel zur Werkzeugachse verlaufenden Achse montiert ist. Das Planetenrad 14 wird von einem nicht drehenden Kolben 16 getrieben, der eine mit einem Schneckengewinde 17 versehene Stange 36 verschiebt. Der Kolben 16 verschiebt sich unter Einwirkung einer Hydraulikdruckerhöhung parallel zu sich selbst und bewegt das Schnekkengewinde 17 der Stange 36 des Kolbens 16, das einen Neigungswinkel zwischen 3º und 30º aufweist, nach unten, ohne daß sich die Stange dreht. Das Rad 14 greift mit der Innenverzahnung eines auf die Drehachse des Werkzeugs zentrierten Ringes an und bewirkt eine Drehung des Ringes, der den in einem Loch in dem Ring sitzenden Ansatz 8 des Arms 3 in der gekrümmten Nut 21 gleitend bewegt (siehe Figuren 4 und 6).
Die Länge der Schneidklinge 15 ist ein Maß für die Leistung des Werkzeugs und bestimmt unter anderem die Schneidgeschwindigkeit und die Lebensdauer des Werkzeugs.
Im Vergleich zu bekannten Systemen, die seitliche Arme mit begrenzter Breite verwenden, weist das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug eine Schneidkante auf, die wenigstens drei- bis fünfmal länger ist als die von einer Endkante eines seitlichen Armes in seitlicher Richtung gebildete Schneidkante. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug ist die Schneidkante durch den Nutzbereich des wendelförmigen Arms 3 gebildet, wobei der Nutzbereich durch das Schwenken des wendelförmigen Arms um einen Teil einer Umdrehung um sich selbst über den ursprünglichen Durchmesser hinaus ausgefahren wird.
Die Erweiterung des Durchmessers des Bohrwerkzeugs ist durch die Positionierung des ersten und des zweiten Ansatzes 7 und 8 am unteren und am oberen Ende der Arme 3 und die Länge der Nut 21 des Flanschs 5 bestimmt. Diese kreisbogenförmige Nut 21 weist einen Umfangswinkel zwischen 2º und 120º auf.
Das Werkzeug ermöglicht eine Erweiterung um bis zum Zweieinhalbfachen des ursprünglichen Durchmessers bei einer Verbesserung der Genauigkeit des gebildeten Durchmessers, während die bekannten Systeme zwar eine ähnliche Vergrößerung des Durchmessers ermöglichen, jedoch nicht genau sind.
Die Flansche sind abnehmbar montiert. Sie können durch zwei Flansche mit zunehmendem Durchmesser ersetzt werden, in denen Nuten 21 mit unterschiedlichen Krümmungen und Öffnungswinkeln ausgebildet sind, derart, daß sie dem Bohrwerkzeug einen Durchmesser verleihen, der innerhalb bestimmter Bereiche variieren kann.
Dieser Werkzeugöffnungsmechanismus ermöglicht das Quantifizieren der Zunahme des Durchmessers des Bohrlochs durch Regeln der Winkelposition der wendelförinigen Arme 3 (siehe Figur 2).
Bei einer beispielhaften Ausführungsform weisen die Schneidarme 3 eine gekrümmte Form auf, die aus drei Bereichen besteht:
(1) einem unteren Schneidbereich 18 mit einer Schneidkante 15, der durch die Schnittpunkte des Bohrlochprofils und des von der Nut 21 erzeugten Bereichs des auf die Achse AA' zentrierten Zylinders begrenzt ist;
(2) einem mittleren Bereich 19, bei dem sämtliche Punkte äquidistant zur Achse L, L' des Bohrlochs sind. Es handelt sich vorzugsweise um einen geraden Bereich oder einen Bereich in Form einer Wendel mit konstanter Steigung, deren Neigungswinkel ungefähr 35º betragen kann. Der mittlere Bereich weist über seine gesamte Höhe einen Umfang auf, dessen Durchmesser dem erweiterten Loch entspricht. Der mittlere Bereich 19 verhindert oder begrenzt jede transversale Bewegung des Erweiterungswerkzeugs in bezug auf die Bohrlochachse, wie dies ein Stabilisator mit adäquatem Durchmesser tun würde;
(3) einem oberen Bereich 22 mit einem von oben nach unten zunehmenden Durchmesser, der zum Bohren in Aufwärtsrichtung geeignet ist, derart, daß das Werkzeug im Falle eines Verklemmens oder einer Abweichung nach oben bewegt werden kann.
Der untere Bereich 18 ist vorteilhafterweise mit Schneidelementen 6 versehen, die entlang jeder der Schneidkanten 15 nach dem sehr genauen Kriterium der radialen Dichte derart angeordnet sind, daß die Gesamtheit der Elemente das Bohrloch völlig abdeckt und jedes der Elemente die Bahn eines vorhergehenden Elements teilweise abdeckt.
Ein in dem zylindrischen Hohlkörper 2 ausgebildeter Mittelkanal 23, der durch in den Flanschen 4, 5 und den Armen 3 ausgebildete transversale und längsverlaufende Kanäle 24, 25 verlängert ist, leitet das druckbeaufschlagte Bohrfluid in an den Flanschen 4, 5 und den Armen 3 befestigte Düsen 26, wobei die Flansche und Arme miteinander durch dichte Verbindungen 27 verbunden sind. Die Düsen 26 jedes Arms 3 sind an einer Seitenfläche 33 des Armes angebracht und auf die Schneidelemente des benachbarten Arms gerichtet. Der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers 2 ist derart gewählt, daß er am Auslaß des Bohrschlamms eine Fließgeschwindigkeit von 10 bis 15 m/s ermöglicht.
Die zylindrische Einheit ist derart ausgebildet, daß sie eine einfache Demontage nicht nur der gekrümmten Arme 3 sondern auch der Flansche 4, 5 erlaubt. Die Arme 3 bilden somit Verschleißteile. Die austauschbaren Flansche, die vorteilhafterweise aus mehreren Paaren von Flanschen mit zunehmendem Durchmesser und darin ausgebildeten Befestigungslöchern 32 und Nuten 21 mit unterschiedlichen Krümmungen und Öffnungswinkeln gewählt werden, verleihen dem Bohrwerkzeug eine größere Flexibilität, zumal jedem Paar von Flanschen 4, 5 ein nomineller Durchmesser entspricht, der in Abhängigkeit von der Länge der Nut 21 des zweiten Flanschs 5 in einem bestimmten Bereich variieren kann. (Fig. 7)
Die gekrümmten Arme 3 können unterschiedslos mit jedem Flanschpaar 4, 5 für einen ganzen Bereich von Bohrlochbreiten verwendet werden.
Figur 8 zeigt eine Doppelanordnung 28 zweier erfindungsgemäßer Erweiterungswerkzeuge 1, die durch eine Schwerstange 29 voneinander getrennt sind. Vor dem ersten Werkzeug befindet sich ein Bohrwerkzeug, beispielsweise ein Bohrmeißel 30 mit eingesetzten Steinen, eine Probenbohrkrone oder ein Dreikegelrollenmeißel.
Obwohl einige Modifikationen möglich sind, bildet das erfindungsgemäße Werkzeug einen Stabilisator mit einstellbarem Durchmesser, der eine präzise und/oder merkliche Stabilisierung des Bohrlochs erlaubt. Es kann ferner als Meßgerät, Kalibriergerät oder Abtastgerät für die Wände des Lochs verwendet werden.

Claims

1. Bohrwerkzeug (1) zum Erweitern eines Bohrlochs, wobei das Bohrwerkzeug einen zylindrischen Hohlkörper (2), der an seinen Enden von einem ersten und einem zweiten feststehenden Flansch (4, 5) begrenzt ist, eine Betätigung für einen Werkzeugöffnungsmechanisinus und einen Arm (3) aufweist, wobei jeder Flansch mit Gewindeanschlußstücken zum Anbringen an ein Bohrgestänge versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) gekrümmt ist und an einem ersten Ende an dem ersten festen Flansch (4) derart abgestützt ist, daß er sich unter Steuerung durch den Werkzeugöffnungsmechanisinus (10) um einen Teil einer Umdrehung um eine Achse (AA') um sich selbst drehen kann, während das andere Ende des Armes entlang eines in dem zweiten festen Flansch (5) ausgebildeten Führungsorgans (21) gleitet.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsorgan (21) des zweiten Flanschs (5) dem unteren Ende des gekrümmten Armes eine um die Achse (AA') zentrierte Umfangsbahn verleiht.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (AA') parallel zur Drehachse (LL') des Werkzeugs verläuft und daß das Führungsorgan (21) des zweiten Flanschs (5) eine als um die Achse (AA') zentrierter Kreisbogen ausgebildete Nut (21) ist.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Flansch (4) der untere Flansch und der zweite Flansch (5) der obere Flansch ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in bezug auf die Achse AA' als Kreisbogen ausgebildete Nut (21) einen Umfangswinkel zwischen 2 und 90 und insbesondere zwischen 20 und 60 aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder angelenkte gekrümmte Arm (3) an einem ersten unteren Ende um einen mit einem ersten Flansch (4) fest verbundenen ersten Ansatz (7) herum anliegt.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei bis sechs Arme (3) aufweist, die nebeneinanderliegend mit gleichem Winkelabstand um den zylindrischen Hohlkörper (2) verteilt sind.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gekrümmte Arm (3) die Form einer Wendel mit variabler Steigung aufweist, die sich über einen Bogen von ungefähr 200º um den zylindrischen Körper erstreckt.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (3) austauschbar sind.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (4, 5) zu einem Satz von Flanschpaaren mit zunehmenden Durchmessern gehören, in denen Nuten (21) mit unterschiedlichen Krümmungen und Öffnungswinkeln ausgebildet sind, um dem Bohrwerkzeug einen Durchmesser zu verleihen, der in verschiedenen Wertbereichen variieren kann.

11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsmechanismus (10) aus einem Schraubgetriebe besteht, dessen spiralförmiges Gewinde (17) einen Neigungswinkel zwischen 3º und 30º aufweist und das ein Planetenrad (14) antreibt, dessen Drehachse zu derjenigen des Werkzeugs parallel verläuft.

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (14) einen Ring (9) drehend mitnimmt, der eine Außenverzahnung (13), die jeden Arm (3) treibt, und eine Innenverzahnung (12) aufweist, die das auf der Drehachse (L, L') des Werkzeugs (1) zentrierte Planetenrad (14) treibt.

13. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidarm (3) aus drei Bereichen zusammengesetzt ist:

- einer unteren Schneidzone (18) zum Ausbohren der Flanken einer Bohrlochsohle, wobei diese Zone mit Schneidelementen versehen ist;

- einem mittleren Bereich (19), bei der sämtliche Punkte äquidistant zur Achse (L, L') des Bohrlochs sind und die zum Stabilisieren des Werkzeugs in dem Loch dient, wobei die bevorzugte Form diejenige der Stabilisatoren ist, und die aus Abschnitten von Geraden oder aus einer Wendel mit konstanter Steigung besteht, deren Neigungswinkel ungefähr 35º erreicht, und einem vertikalen Bereich (34), der im wesentlichen mit einer verschleißfesten Beschichtung versehen ist;

- einem oberen Bereich (22) mit von unten nach oben zunehmendem Durchmesser.

14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Hohlkörper (2) den Durchtritt eines Bohrfluids ermöglicht, wobei der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers (2) durch die Austragmenge an Bohrschlamm derart bestimmt ist, daß der Austrag auf eine Fließgeschwindigkeit von 10 bis 15 m/s begrenzt ist.

15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (5) Einrichtungen zum Messen der Verschiebung wenigstens eines Armes entlang der Nut (21) aufweist.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Arme (3) einen vertikalen Abschnitt (34) aufweist.

17. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme an wenigstens einer ihrer Seitenflächen (33) Ansätze (26) aufweisen.