DE69822466T2 - Kernbohrgerät - Google Patents

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Philippe Fanuel
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B25/02Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors the core receiver being insertable into, or removable from, the borehole without withdrawing the drilling pipe
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kernbohrgerät, insbesondere auf dem Gebiet der Erdölförderung, das einerseits eine äußere Röhre und eine Kernbohrkrone, die einen äußeren Aufbau bilden, umfasst sowie andererseits eine innere Röhre, die mit einem Bohrkern, der in ihrem Inneren vorliegt, und mit einem Teil der Formationen, die unter dem Fuß der Bohrkrone vorliegen, einen inneren Aufbau bilden, sowie Mittel zur Aufhängung und Führen, die vorgesehen sind, um den inneren Aufbau im äußeren Aufbau zu halten.
  • Man kennt eine große Anzahl von Kernbohrgeräten diesen Typs, insbesondere aus der FR-A-2.197.109. Deren Mittel zur Aufhängung und Führung bilden zwischen dem inneren Aufbau und dem äußeren Aufbau eine mechanische Verbindung vom Lagertyp, Radialwirkungs- bzw. Einspannungstyp und vom Typ eines Axiallagers mit doppelter Wirkung. Es ist daher üblich, dort mindestens eine mechanische Hauptverbindung vorzusehen, häufig vom Typ eines Widerlagers am hinteren Ende der inneren Röhre, wenn man in Richtung des Vortriebs des Kernbohrgerätes in den Boden blickt, sowie eine mechanische Nebenverbindung vom Typ eines Lagers und einer festen Einspannung (beispielsweise in der Bohrkrone) am vorderen Ende der inneren Röhre. Man kann dort ebenso mechanische Zwischenverbindungen vorsehen, gewöhnlich vom Typ eines Lagers und einer festen Einspannung, insbesondere für den Fall, dass die Kernbohrung in einer stark geneigten Position im Hinblick auf die Vertikale oder selbst in einer horizontalen Position durchgeführt wird.
  • Bei der Suche nach einem Kernbohrgerät, das geeignet ist einen möglichst intakten Bohrkern zu liefern sowie einen Bohrkern, der so repräsentativ wie möglich für die sondierten Formationen ist, neigt der Fachmann dazu, die mechanischen Verbindungen möglichst hart, d. h. beispielsweise mit geringer Toleranz, zwischen dem äußeren Aufbau und dem inneren Aufbau, die oben definiert wurden, auszubilden, damit eine möglichst wirksame Führung der inneren Röhre um den Bohrkern erreicht wird.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass erhaltene Bohrkerne in Folge von Vibrationen und Schlägen stark beschädigt sein können, die von dem Gestänge übertragen werden, durch das sogenannte "whirling" Phänomen oder einem Rotieren der Bohrkrone in ihrem Loch um ihre Rotationsachse und deren Rotation um die Achse des Loches, und das Kernbohrgerät gegen die pseudozylindrische Innenwand des Loches bewegt, das einen größeren Durchmesser aufweist als derjenige der Krone, sowie in Folge von deren Hängenbleiben in der zu kernbohrenden Formation etc., d. h. als Folge einer unvorteilhaften Wirkung des äußeren Aufbaus auf den inneren Aufbau.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben beschlossen, entschlossen den entgegengesetzten Weg im Hinblick auf die oben erläuterte Praxis zu gehen und zu berücksichtigen, dass die innere Röhre und der Bornkern, der sich nach Maßgabe des Fortschrittes der Kernbohrung darin befindet, von den Beanspruchungen befreit werden müssen, denen der oben bezeichneten äußere Aufbau während der Kernbohrung unterliegt und an den Innenaufbau überträgt.
  • Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß die Mittel zur Aufhängung und Führung derart vorgesehen, dass der innere Aufbau zumindest am Ort dieser Mittel der innere Aufbau in Bezug auf den äußeren Aufbau eine bestimmte axiale, radiale und winklige (angulare) Bewegungsfreiheit beibehält, damit zumindest teilweise der innere Aufbau von den brutalen Bewegungen des äußeren Aufbaus während einer Kernbohrung isoliert wird, um auf diese Weise den Bohrkern, der in der inneren Röhre enthalten ist und die Formationen, die sich in der Nähe dieses Bohrkerns befinden, zu schützen.
  • Infolgedessen hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass die brutalen Beanspruchungen des äußeren Aufbaus nicht mehr oder lediglich in sehr verminderter Form auf den Bohrkern übertragen werden, der dadurch seine Integrität besser erhält.
  • Es hat sich infolgedessen ebenfalls gezeigt, dass das Material des Kernbohrgerätes wesentlich weniger Beanspruchungen ausgesetzt ist und besser geschützt wird als in der Vergangenheit hinsichtlich von Beschädigungen durch Schläge, durch sich gegeneinander bzw. auf den Bohrkern bewegende Teile, etc.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zur Aufhängung und Führung mindestens einen Drehstopper zum Aufhängen und zur Auflage der inneren Röhre in der äußeren Röhre, wobei dieser Stopper dort montiert ist mit einem radialen, axialen und winkeligen (angularen) Spiel, das größer ist als das herkömmliche Spiel.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zur Aufhängung und zum Führen Mittel eines hydrostatischen Lagers, in dem sich von der Kernbohrflüssigkeit unter Druck während der Bohrung ein oder mehrere Kissen radialer, axialer und angularer Anordnen bilden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kernbohrers der Erfindung werden die Mittel derart angeordnet, um den inneren Aufbau im äußeren Aufbau während der Kernbohrung gemeinsam mit den Effekten des Drucks der Kernbohrflüssigkeit im Innenaufbau, innerhalb der Grenzen der Bewegungsfreiheit und des vorher genannten Spiels in der Schwebe zu halten.
  • Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Figurenbeschreibung, die der vorliegenden Anmeldung anliegen und die beispielhaft ohne beschränkend zu wirken vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in schematischer Weise, im Schnitt, soweit nicht anders angegeben, mit Brüchen und gegebenenfalls in verschiedenen Maßstäben, erläutern.
  • Die 1 zeigt ein vorderes Ende eines Kernbohrgerätes in dem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann.
  • Die 2 zeigt das Kernbohrgerät aus 1 an einer Stelle des hinteren Endes der inneren Röhre und deren Aufhängung in der äußeren Röhre.
  • Die 3 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Stelle dieser Aufhängung der inneren Röhre in der äußeren Röhre.
  • Die 4 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die vorderen Enden der inneren Röhre und der äußeren Röhre sowie die Bohrkrone.
  • Die 5 zeigt eine Ausführungsform eines intermediären Führungsmittels, das die vorliegende Erfindung verwirklicht.
  • Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Aufhängung der inneren Röhre in der äußeren Röhre.
  • Die 7 zeigt eine weitere Variante der Mittel zur Aufhängung und/oder Führung der inneren Röhre in der äußeren Röhre.
  • Die 8 zeigt einen Querschnitt gemäß der Ebene VII-VII aus der 7.
  • Die 9 zeigt an der Stelle des hinteren Endes der inneren Röhre und deren Aufhängung in der äußeren Röhre ein Kernbohrgerät vom Typ "wireline" dessen vorderes Ende ähnlich zu dem aus 1 ist.
  • Die 10 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie diejenige der 9, eine Ausführungsform eines Kernbohrgeräts, bei dem die inneren Röhre nicht aus der äußeren Röhre über die "wireline" Technik herausgezogen werden kann.
  • Die 11 zeigt in einem größeren Maßstab die vorgenannte Stelle der Aufhängung aus 10, wobei die innere Röhre eine Anschlagsposition in der äußeren Röhre einnimmt.
  • Die 12 zeigt in gleichem Maßstab wie derjenige aus 11 den gleichen Aufhängungsort, wobei die innere Röhre eine schwebende Position in der äußeren Röhre einnimmt.
  • In den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleichen Bezugszeichen identische oder analoge Elemente.
  • Das Kernbohrgerät 1 (1 und 2) der vorliegenden Erfindung umfasst einerseits eine äußere Röhre 2 und eine Kernbohrkrone 3, die als ein äußerer Aufbau 4 betrachtet werden können sowie andererseits mindestens eine innere Röhre 5, die zusammen mit einem Bohrkern 6, der gegebenenfalls in deren Inneren vorliegt als ein innerer Aufbau 7 angesehen werden kann. Man kann auch mindestens einen Teil der Formationen, die unter dem Fuß des Bohrkerns 6 vorliegen, als einen Teil des inneren Aufbaus 7 ansehen. Die Mittel 9 zur Aufhängung und Führung des inneren Aufbaus 7 im äußeren Aufbau 4, d. h. im Wesentlichen die innere Röhre 5, werden vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß werden die Mittel 9 zur Aufhängung und Führung vorgesehen, sodass der innere Aufbau 7 mindestens an dieser Stelle in Bezug auf den äußeren Aufbau 4 im Hinblick auf die Längsachse des äußeren Aufbaus 4 eine Bewegungsfreiheit beibehält, die größer ist als die herkömmliche, und zwar axial, radial und angular.
  • Diese bestimmte Freiheit oder diese weniger harte Verbindung als herkömmlicherweise zwischen dem äußeren Aufbau 4 und dem inneren Aufbau 7 verhindert, dass brutale Beanspruchungen mit einer definierten Amplitude des äußeren Aufbaus 4 auf die innere Röhre 5 übertragen werden und über diese auf den Bohrkern 6, der auf diese Weise durch die brutalen Beanspruchungen beschädigt wird und/oder der jeweils an seinem Fuß von den darunter befindlichen Formationen gebrochen wird. Ein auf diese Weise gebrochener Bohrkern zeigt künstliche Diskontinuitäten im Hinblick auf die kerngebohrte Formation und zeigt daher nicht die tatsächlichen Verhältnisse. Ein Bohrkern 6, der auf diese Weise gebrochen und/oder beschädigt ist, stellt darüber hinaus ein ziemliches Risiko dar, das direkt abhängt von der Anzahl der entstandenen Diskontinuitäten, wobei das Risiko eine Blockierung in der inneren Röhre 5 im Hinblick auf eine Bohrkern 6 betrifft.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel 9 zur Halterung und Führung (3) mindestens ein Drehlager 12, beispielsweise ein Kugellager, zur Aufhängung und Auflage der inneren Röhre 5 in der äußeren Röhre 2. Erfindungsgemäß wird dieses Lager 12 mit einem radialen, axialen und angularen Spiel montiert, das größer ist als das Spiel, das herkömmlicherweise auf diesem Gebiet eingestellt wird. Zu diesem Zweck wird das Lager 12 mit einem bestimmten axialen Spiel gehalten
    • – auf der Seite des Innendurchmessers, zwischen zwei Elementen 13 und 14, die beispielsweise ineinander als Block verschraubt sind und über ein Außengewinde 15 in der eigentlichen inneren Röhre 5 (nicht gezeigt) gehalten werden, und
    • – auf der Seite des Außendurchmessers zwischen zwei Klemmelementen 16 und 17 der äußeren Röhre 4, die ebenfalls ineinander verschraubt sind und einen Ring 18, der das Widerlager fixiert (vom Sicherungsbügeltyp).
  • Um ineinander verschraubbar zu sein, bedarf es lediglich einer Auswahl und konstruktiver Möglichkeiten, sodass das Element 13 zu diesem Zweck ein Außengewinde (3) trägt und das Element 14 ein Innengewinde aufweist oder umgekehrt.
  • Wie in 3 gezeigt kann ein radiales Spiel ebenfalls vorgesehen werden zwischen dem Drehlager 12 und einerseits den Elementen 13, 14 und andererseits den Klemmelementen 16 und 17.
  • Die Kombination aus axialen und radialen Spielen, die im Hinblick auf 3 beschrieben wurde, gibt diesem Aufbau ein angulares Spiel zwischen der Achse der Innenröhre 5 und derjenigen der äußeren Röhre 2.
  • In einer anderen Ausführungsform, unabhängig oder zusätzlich zu der vorhergehenden, umfassen die Mittel 9 zur Halterung und Führung mindestens ein Lager 20 (1 und 4) und/oder 21 (5) zur radialen Auflage der inneren Röhre 5 im äußeren Aufbau 4, wobei dieses Lager 20, 21 derart vorgesehen wird, um zwischen der äußeren Röhre 2 und der inneren Röhre 5 ein radiales Spiel (1 und 4), ein axiales Spiel, 4 und 5) und ein angulares Spiel (durch Kombination der radialen und axialen Spiele, die über das herkömmliche eingestellte Spiel hinausgehen) zuzulassen.
  • In der 5 zeigt das Lager 21 für den Teil der inneren Röhre 5, der dazu die Achse darstellt, eine Tonnenform, um ein mögliches angulares Spiel zwischen den Achsen der inneren Röhre 5 und der äußeren Röhre 2 zu erhöhen und dadurch eine Flexibilität der mechanischen Verbindung an dieser Stelle.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können die Mittel 9 zum Halten und Führen (6) elastische Mittel 22 umfassen. Diese elastischen Mittel 22, die ihrerseits ebenfalls dazu bestimmt sind, die mechanische Verbindung zwischen dem äußeren Aufbau 4 und dem inneren Aufbau 7 zu flexibilisieren und eine Übertragung von Schlägen zu dämpfen, können Ringe 23 aus Kautschuk oder synthetischem Material umfassen, die beispielsweise über und unter dem montierten Drehlager 12 angeordnet sind, wie diejenigen aus 3. Diese Ringe 23 können ringförmige Wülste 23A umfassen, die bestimmt sind, mit Vertiefungen der umgebenden Teile zusammen zu wirken im Hinblick auf eine Sicherstellung einer geeigneten gegenseitigen Positionierung der auf diese Weise zusammengesetzten Bauelemente.
  • Vorteilhafterweise können die Mittel 9 zur Halterung und Führung (7) hydrostatische Lagermittel 24 umfassen, in denen Kernbohrfluid unter Druck, das von der Oberfläche über einen Zentralkanal 25 ankommt und über Radialkanäle 26 während des Kernbohrens austritt, zwischen einer zylindrischen oder konischen Innenwand 27 des äußeren Aufbaus 4 und gegenüber einer zylindrischen oder konischen Außenwand 28 des inneren Aufbaus 7, ein oder mehrere elastische Kissen bilden zur radialen und angularen Lokalisierung dieses inneren Aufbaus 7 im Hinblick auf den äußeren Aufbau 4. Die Anpassung und Verteilung des Kernbohrfluidaustritts zwischen den Radialkanälen 26 und den herkömmlichen Verbindungskanälen 29, die das Fluid vom Zentralkanal 25 zu dem Zwischenraum zwischen der äußeren Röhre 2 und der inneren Röhre 5 mitnehmen, erlaubt die Erzeugung einer Druckdifferenz, die einen zentrifugalen Radialaustritt von den Radialkanälen 26 beispielsweise in die länglichen Kammern 31 hervorruft, deren eine Dimension (Längsrichtung) in 7 sichtbar ist, und deren weitere Dimension in 8 sichtbar ist. Jede längliche Kammer 31 kann daher ein Fluidkissen zwischen den Wänden 27 und 28 erzeugen.
  • Die 9 zeigt den Fall eines Kernbohrgeräts 1 vom "wireline" Typ, in dem die innere Röhre 5 in dem äußeren Aufbau 4 unter der Wirkung seines Eigengewichts und dem Druck des Kernbohrfluidums, das durch 32 von der Bodenoberfläche ankommt, aufgehängt ist. Insbesondere bei diesem Typ von Kernbohrgerät können die Mittel 33 vorgesehen werden, um während des Kernbohrens, in Zusammenwirkung mit den Wirkungen des Kernbohrfluiddrucks, das die innere Röhre 5 nach unten drückt und mit einer Reibung des Bohrkerns 6, der in die innere Röhre 5 eintritt, zu unterstützen, wobei Letztere im äußeren Aufbau 4 schwebend angeordnet ist innerhalb der Grenzen der Bewegungsfreiheit und des vorgenannten Spiels.
  • Zu diesem Zweck können die Mittel 33 beispielsweise ein Borstenaufbau umfassen oder eine andere Beschichtung, (nicht gezeigt) zwischen der Innenwand der inneren Röhre 5, um mit einem bekannten Widerstand dem Eintritt des Bohrkerns 6 in die Röhre 5 entgegen zu wirken.
  • Die Mittel 33 können, bei einer Variante, Mittel zum Regeln des Austritts eines Fluids umfassen, das in der inneren Röhre 5 enthalten ist, die vorgesehen werden, um auf diese Weise durch einen gesteuerten Austritt mit einem bekanntem Widerstand dem Eintritt des Bohrkerns 6 in die Röhre 5 entgegen zu wirken.
  • Die Mittel 33 können eine Kombination von Durchgängen 34 des Kernbohrfluidums umfassen, wobei die Ausgangsöffnungen 35 auf eine periphere Oberfläche des inneren Aufbaus 7 münden, sowie Innenflächen 36 und 37 des äußeren Aufbaus 4, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  • Die Austrittsöffnungen 35 des Fluidums nehmen in Ruhe eine Position ein, die in den 9 und 11 gezeigt wird, in denen sie in einer beabstandeten inneren Fläche 36 gegenüber liegen, um dabei einen ungehinderten Austritt des Kernbohrfluidums zu erlauben.
  • Durch die Wirkung des bekannten Widerstandes hat die innere Röhre 5 die Tendenz durch den Bohrkern 6 zurückgeschoben zu werden in entgegengesetzter Richtung der Vortriebsrichtung S des Kernbohrens, um nicht länger in Auflage zu bleiben gegen eine Halteschulter 38 (9 und 11) des äußeren Aufbaus 4. Aufgrund dieser Tatsache nehmen die Öffnungen 35 eine Position ein, die in 12 gezeigt wird, in der sie nach und nach an einer anderen inneren Oberfläche 37 gegenüberliegen, weniger beabstandet von den Öffnungen 35, um nach und nach den Austritt des Kernbohrfluids abzuschnüren und um dadurch dessen Druck stromauf der Öffnungen 35 zu erhöhen, je nach dem wie der innere Aufbau 7 im äußeren Aufbau 4 steigt. Die Druckerhöhung hat eine Tendenz, den inneren Aufbau 7 in eine Vortriebsrichtung S des Kernbohrens zurückzuschieben und sucht sich auf diese Weise stetig ein Gleichgewicht im Abstand von der Schulter 38, zwischen den antagonistischen Drücken aufgrund des bekannten Widerstandes und der Druckerhöhung des Fluids, die durch dessen progressive Abschnürung entsteht.
  • Wenn der innere Aufbau 7 die Schulter 38 verlässt, wird an dieser Stelle tatsächlich ein Fluidauslass (12) produziert. Das erhaltene "hydrostatische" Gleichgewicht für das Schweben resultiert daher von einem geeigneten Gewicht der inneren Röhre 7 und seiner Aufhängungsmittel, von dem bekannten Widerstand, vom Ausfluss des Kernbohrfluidums und den Auslässen für dieses, einschließlich der Öffnungen 35. Jede Veränderung des auf diese Weise erzeugten Fluidumdruckes ist für den Operateur des Kernbohrgerätes 1 auf der Oberfläche sichtbar, der daher handeln kann als Folge, beispielsweise wenn er entdeckt hat, dass es sich um eine Blockierung des Bohrkerns 6 in der inneren Röhre 5 handelt, durch Veränderung dieses Druckes und einem Versuch dadurch den Bohrkern 6 zu deblockieren.
  • In der 9 umfasst der innere Aufbau 7 am hinteren Ende seiner Mittel 9 zur Halterung und/oder Führung ein Mittel zum Greifen 39, das an sich in der Technik des "wireline" bekannt ist, der inneren Röhre 5, um diese zumindest zurückzuziehen (mit einem Bohrkern 6) aus der äußeren Röhre 2.
  • In der 10 gleicht der innere Aufbau 7 demjenigen der 9 mit der Ausnahme, dass dieser die Mittel zum Greifen 39 nicht umfaßt, weil beispielsweise aufgrund eines begrenzten inneren Durchmessers der äußeren Röhre 4 stromauf des inneren Aufbaus 7 (unter Berücksichtigung der Umlaufrichtung des Kernbohrfluids in dem Kernbohrgerät), der innere Aufbau 7 nicht mit der "wireline" Technik heraufbefördert werden kann. Als Folge davon kann die Anordnung der Durchgangskanäle des Kernbohrfluids, die von der Stelle 32 kommen und in Richtung des vorderen Endes des Kernbohrgerätes 1 verlaufen, verschieden sein von derjenigen aus 9 und beispielsweise eine Tonnenform darstellen. Der Druck dieses Fluids an der Stelle 32 wird umgewandelt in eine Vortriebskraft der inneren Röhre 5 in Richtung S zu dem vorderen Ende des Kernbohrgeräts 1 in Kernbohrposition ohne jegliche mechanische Mittel.
  • Die 7 zeigt als alternative Ausführungsform, dass die Mittel 9 zum Halten und Führen ein Kugellager 40 umfassen können, um die Flexibilität der mechanischen Verbindungen zwischen dem äußeren Aufbau 4 und dem inneren Aufbau 7 zu erhöhen.
  • Es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und dass an diesen Modifikationen vorgenommen können ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Entsprechend zeigt 4, dass vorteilhafterweise die Bohrkrone 3 einen inneren Durchgang 41 aufweist, dessen Durchmesser größer ist als derjenige, den ein oder mehrere Klingen 42 aufweisen, die am nächsten an der Rotationsachse liegen und dazu bestimmt sind, den Außendurchmesser des Bohrkerns 6 zu bestimmen. Dieses hat zum Ziel an dieser Stelle ein Spiel bereit zu stellen, um ein Verklemmen des Bohrkerns 6 in der Krone 3 zu vermindern und dadurch diesen Bohrkern 6 durch ungünstige Reaktionen der Bohrkrone 3 während des Betriebs nicht zu verschlechtern. Diese Verklemmung kann ebenfalls vermindert werden durch eine soweit wie mögliche Verkleinerung der axialen Länge von dem, was man den inneren Schutz 48 (1 und 4) der Bohrkrone 3 nennt (d. h. der vorgesehene Weg darin für den Bohrkern 6).
  • Es ist im Rahmen der Ziele der vorliegenden Erfindung die minimale Anzahl optimaler Elemente und/oder Punkte für eine mechanische Verbindung oder einen Kontakt zwischen dem was oben als äußerer Aufbau 4 und innerer Aufbau 7 definiert wurde, herauszufinden. Gleichzeitig und zum gleichen Zweck werden die geometrischen Dimensionen der Mittel zur Halterung und Führung 8 vorzugsweise optimiert insbesondere zur Erhöhung des Spiels zwischen diesem äußerem Aufbau 4 und dem inneren Aufbau 7, zur Verminderung der Durchmesser und/oder Längen (beispielsweise zur Verminderung oder Vermeidung eines Einklemmens) im Hinblick auf das, was der Fachmann bis heute die Tendenz hatte zu tun.
  • Man kann, insbesondere in den 11 und 12, eine Labyrinthverbindung 49 erkennen, die auf einem Teil des Körpers 50 der Aufhängemittel 9 unter dem Drehkugellager 12 (oder dem Rollenlager) vorgesehen wird. Die Labyrinthverbindung 49 kann beispielsweise aus einem Ringstoß 51 bestehen, der geklemmt auf einen Teil des Körpers 50 montiert wird und einem Auflagering 52, der beispielsweise zusammenwirkt mit der Halteschulter 38, wie dies oben beschrieben wird und der ringförmige Rillen umfaßt, in denen der Ringstoß 51 mit einem Ringspiel beherbergt werden kann.
  • Wenn der Auflagering 52 auf der Halteschulter 38 zur Auflage kommt, kann Kernbohrfluidum, das zwischen der äußeren Röhre 2 (11) und dem Schraubelement 13 verläuft, praktisch nicht mehr zur Auflagestelle gelangen, sondern hat die Tendenz über das Kugellager 12 und dem Montagespiel zwischen diesem und dem Körperteil 50 zu verlaufen sowie zwischen dem letzeren und dem Auflagering 52. Dies kann in wirksamer Weise den Ausfluss in die genannte Trajektorie in Abhängigkeit der ringförmigen Zwischenräume, die zwischen diesen Teilen vorliegen, einschränken.
  • In einer Ausführungsform, die nicht beschrieben wird, kann eine Mittelröhre je nach dem gegebenen Fall ein Teil des äußeren Aufbaus 4 oder des inneren Aufbaus 7 sein, wobei die Mittelröhre zwischen der äußeren Röhre 2 und der inneren Röhre 5 vorliegt und genau koaxial mit diesen verläuft.
  • Figurenlegende
  • S
    Vortriebsrichtung bei einer Kernbohrung
    1
    Kernbohrgerät
    2
    äußere Röhre
    3
    Kernbohrkrone
    4
    äußerer Aufbau
    5
    innere Röhre
    6
    Bohrkern
    7
    innerer Aufbau
    9
    Mittel zur Halterung und/oder Führung
    12
    Drehlager
    13
    Schraubelement von 7, 5
    14
    Schraubelement von 7, 5
    15
    Außengewinde von 14
    16
    Klemmelement von 4, 2
    17
    Klemmelement von 4, 2
    18
    Auflagering
    20
    Lager von 9
    21
    Lager von 9
    22
    elastische Mittel von 9
    23
    Ring von 22
    23a
    Ringwulst von 23
    24
    hydrostatisches Lager von 9
    25
    Zentralkanal von 1
    26
    Radialkanäle von 24
    27
    zylindrische oder konische Innenwand von 4, 2
    28
    zylindrische oder konische Außenwand von 7, 5
    29
    Verbindungskanäle von 7, 5
    31
    längliche Kammern von 24
    32
    Ankunftsstelle des Kernbohrfluids unter Druck

Claims (10)

  1. Kernbohrgerät, umfassend einerseits eine äußere Röhre (2) und deren Kernbohrkrone (3) (nachfolgend jeweils als äußerer Aufbau (4) bezeichnet), sowie andererseits eine innere Röhre (5) und den Bohrkern (6), der in Letzterer vorliegt und Teil der Formationen ist, die unter ihrem unteren Ende vorliegen (nachfolgend als innerer Aufbau (7) bezeichnet), sowie Mittel (9) zur Aufhängung und Führung, die vorgesehen werden, um den inneren Aufbau (7) im äußeren Aufbau (4) zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel (9) zur Aufhängung und Führung derart vorgesehen sind, dass zumindest an der Stelle der Mittel (9), der innere Aufbau (7) im Hinblick auf den äußeren Aufbau (4) eine bestimmte axiale, radiale und winklige Bewegungsfreiheit beibehält, damit der innere Aufbau (7) zumindest teilweise von den aufgrund des Kernbohrens brutalen Bewegungen des äußeren Aufbaus (4) isoliert wird, und um auf diese Weise den Bohrkern (6), der in der inneren Röhre (5) enthalten ist, und die Formationen, die in der Nähe des unteren Endes des Bohrkerns (6) vorliegen, zu schützen.
  2. Kernbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zur Aufhängung und Führung mindestens ein drehbahres Axiallager (12) zur Aufhängen und zur Auflage der inneren Röhre (5) in der äußeren Röhre (2) umfassen, wobei dieses Lager (12) dort mit einem radialen, axialen und angulares Spiel montiert ist, das größer ist als das herkömmliche Spiel.
  3. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zur Aufhängung und Führung mindestens ein Traglager (20, 21) der inneren Röhre (5) im äußeren Aufbau (4) umfassen, wobei dieses Traglager (20, 21) vorgesehen wird, um zwischen der äußeren Röhre (2) und der inneren Röhre (5) ein radiales, axiales oder winkliges Spiel zuzulassen, das größer ist als das herkömmliche Spiel.
  4. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zur Aufhängung und Führung elastische Mittel (22) umfassen.
  5. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zur Aufhängung und Führung hydrostatische Drucklagermittel (24) umfassen in denen Kernbohrfluidum unter Druck während des Kernbohrens ein oder mehrere radial, axial und winklig angeordnete elastische Kissen bildet.
  6. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zur Halterung und Führung mindestens ein Axialrollenlager (40) umfassen.
  7. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (33) vorgesehen sind, um im Laufe des Kernbohrens in Zusammenwirkung mit Effekten des Kernbohrfluidumsdrucks auf den inneren Aufbau (7) Letzteren im äußeren Aufbau (4) zwischen den Grenzen der besagten Bewegungsfreiheit und des vorgenannten Spiels schwimmend zu halten.
  8. Kernbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (33) zur Verleihung von Schwimmfähigkeit Mittel umfassen, die an der Innenwand der inneren Röhre (5) vorgesehen werden, so dass sie beim Eintritt des Bohrkerns (6) in diese Röhre (5) einem Widerstand entgegenwirken.
  9. Kernbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (33) zur Verleihung von Schwimmfähigkeit Mittel zur Regulierung des Austritts eines Fluidums umfassen, das in der inneren Röhre (5) enthalten ist, um beim Eintritt des Bohrkerns (6) in diese Röhre (5) einen Widerstand entgegen zu setzen.
  10. Kernbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrkrone (3) einen inneren Durchgang (41) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als derjenige, der ein oder mehrere Messer (42), die am nächsten an ihrer Rotationsachse liegen, aufweisen und dazu bestimmt sind den Außendurchmesser des Bohrkerns (6) zu bestimmen und dadurch, dass vorzugsweise die axiale Länge (48) der Abstreifmeißel der Bohrkrone (3) kurz sind.
DE69822466T 1997-07-08 1998-07-08 Kernbohrgerät Expired - Lifetime DE69822466T2 (de)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6729416B2 (en) 2001-04-11 2004-05-04 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for retaining a core sample within a coring tool
US7055626B2 (en) * 2002-03-15 2006-06-06 Baker Hughes Incorporated Core bit having features for controlling flow split
US7431107B2 (en) * 2003-01-22 2008-10-07 Schlumberger Technology Corporation Coring bit with uncoupled sleeve
US20050133267A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Schlumberger Technology Corporation [coring tool with retention device]
US7942213B2 (en) * 2006-10-27 2011-05-17 Schlumberger Technology Corporation Using hydrostatic bearings for downhole applications
US20090133931A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for hydraulic steering of downhole rotary drilling systems
US8739898B2 (en) 2010-04-09 2014-06-03 Bp Corporation North America Inc. Apparatus and methods for detecting gases during coring operations
CN102296950B (zh) * 2011-05-16 2014-01-15 中海油田服务股份有限公司 一种液压剪切式取样钻具
US8613330B2 (en) 2011-07-05 2013-12-24 Schlumberger Technology Corporation Coring tools and related methods
CA2784195C (en) 2011-08-01 2014-08-05 Groupe Fordia Inc. Core barrel assembly including a valve
RU2509867C1 (ru) * 2012-07-27 2014-03-20 Общество с ограниченнной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Керноотборный снаряд
US11661810B2 (en) * 2016-01-27 2023-05-30 Reflex Instruments Asia Pacific Pty Ltd Method and system for enabling acquisition of borehole survey data and core orientation data
NO343861B1 (no) * 2016-02-16 2019-06-24 Comrod As Fremgangsmåte for innfesting av en komposittmast til grunnen.
CN108798574B (zh) * 2017-04-28 2024-06-21 中石化石油工程技术服务有限公司 一种带减震功能的双轴承钻井取芯悬挂装置
CN108286416B (zh) * 2017-12-07 2020-03-20 中国海洋石油集团有限公司 一种用于软地层的常规取心工具
CN108266146B (zh) * 2018-01-03 2024-03-12 中国石油天然气集团有限公司 石油钻井快速取心装置
CN108333012B (zh) * 2018-03-20 2023-12-05 山东大学 一种井口岩芯盛放和切分装置及其使用方法
CN110617022B (zh) * 2019-10-24 2024-07-19 四川康克石油科技有限公司 一种取心率高的取心钻具及其工作方法
CN111720084A (zh) * 2020-06-30 2020-09-29 中国石油天然气集团有限公司 水平井取心用分流悬挂装置
CN112377131B (zh) * 2020-10-29 2022-09-06 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种近水平定向连续取芯装置与方法
CN113090194B (zh) * 2021-04-20 2022-07-19 中国地质科学院勘探技术研究所 取心钻头及取心钻具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB486700A (en) * 1936-07-28 1938-06-09 Elliott Core Drilling Company Improvements relating to core drills for well drilling
FR1278207A (fr) * 1960-10-27 1961-12-08 Christensen Diamond Prod Co Perfectionnement aux outils pour carottiers
US3854539A (en) * 1972-08-23 1974-12-17 Tigre Tierra Drilling apparatus with down hole motor
US3977482A (en) * 1973-10-04 1976-08-31 Federal Drilling Supplies Limited Wire line core barrel assembly
US4300643A (en) * 1979-03-22 1981-11-17 Diamant Boart Double core barrel
US4466497A (en) * 1982-03-19 1984-08-21 Soinski Alexander F Wireline core barrel
US4552229A (en) * 1983-09-09 1985-11-12 Norton Christensen, Inc. Externally powered core catcher
US4580643A (en) * 1984-09-10 1986-04-08 Norton Christensen, Inc. Adjustable bearing section core barrel
GB8825941D0 (en) * 1988-11-05 1988-12-14 Corpro Systems Ltd Coring apparatus
GB9402356D0 (en) * 1994-02-08 1994-03-30 Corpro Systems Ltd A core barrel system
US5934393A (en) * 1997-02-19 1999-08-10 Boart Longyear International Holdings, Inc. Core barrel apparatus

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Publication number Publication date
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NO316529B1 (no) 2004-02-02

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