EP0956424B1 - Method and device for driving bore holes, specially exploring and extraction drillings in the sea bottom - Google Patents
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- EP0956424B1 EP0956424B1 EP97951814A EP97951814A EP0956424B1 EP 0956424 B1 EP0956424 B1 EP 0956424B1 EP 97951814 A EP97951814 A EP 97951814A EP 97951814 A EP97951814 A EP 97951814A EP 0956424 B1 EP0956424 B1 EP 0956424B1
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for drilling wells, in particular for prospecting and extraction drilling.
- Digging holes are used for the purpose of investigation from deposits and are supposed to take a sample of the material available in the deposit.
- Excavation holes are drilled in particular when the deposit is at greater depth and / or bodies of water above the deposit such as Lakes or oceans do not have to sink mines allow.
- Extraction wells serve to extract the content of the deposit from soil layers.
- Exemplary for extraction drilling be the degradation of those stored on the seabed marine sediments with diamond inclusions explained.
- Such deposits that contain diamonds have mostly in front of estuaries in the form of not too big, layers formed on rocky ground.
- To break down the diamond-containing sediment material mostly used devices that include a drill head, which with the help of a floating one Platform made of extending, extendable drill pipe is lowered to the sea floor. Under floating Platform is to understand every facility, its amount above the sea floor from the current water level depends. In particular, drill ships come in for this Consideration.
- the overburden loosened during the drilling process becomes mostly by so-called "backwashing" - for example by using the known air lifting method - by conveyed the interior of the drill string down to the platform, where he has one at the top of the drill string provided, related to its internal volume Pipe bend is fed into facilities where the separation of diamonds and overburden in a known manner he follows.
- the platform comprises a device the one caused, for example, by ocean swell allowed vertical movement of the platform without this the propulsive force fluctuates significantly or the Drill head is even lifted off the ground.
- Such facilities usually include with a relatively large compensation volume connected pneumatic or hydro-pneumatic Piston / cylinder devices, for example on the cylinder side with the drill string, on the piston side with a the device carrying the drill string, for example a Derrick. Because of the cylinders connected compensation volume, the platform can be vertical Exercise movements without losing the strength with which Drilling tool on the ground, changed significantly. Is the attachment point of the piston / cylinder devices on the platform side below that on the drill string, this can be done by adjusting the pressure in the expansion tanks the contact pressure of the drill head on the Seabed of maximum the resulting weight can be set to a desired value.
- From US-PS 3,319,726 is a device for Known drilling holes in the seabed in which the drill string to compensate for vertical movement the platform two axially displaceable relative to each other, telescopic interlocking drill string parts includes.
- the storage of the inner and outer drill string part serves an elaborate, several seals and Floating piston device for pressure equalization, the filled with a hydraulic fluid and against that Penetration of sediment completely encapsulated to the outside is.
- the disadvantage of this device is that it is complex in their manufacture and because of the complicated Construction is prone to failure.
- the drill string includes a telescopic part, which, among other things, the Compensate for movement induced by ocean thinning should.
- the drilling material is in these devices over the Interior of the drill string conveyed upwards by fresh water is supplied under pressure to the bore.
- the drill string contains two concentrically arranged tubes, which form an annular gap between them. By the The fresh water supply and removal are carried out in an annular gap of the drilling material through the inner tube.
- the drill strings too these devices are expensive to manufacture.
- the invention is therefore based on the object Method and an apparatus of the type mentioned such further develop that these disadvantages are improved.
- Drill string made of at least two telescopically interlocking Consists of strand parts which with a vertical, for example, motion induced by ocean swell the platform has a relative movement to one another it is no longer necessary for the drill string to be at least half the maximum vertical deflection to be expected the platform protrudes above it, but the upper one The end of the drill string can be directly above the platform surface lie.
- the drill head is rotationally fixed to the drill string arranged.
- a drive is provided on the platform that set the drill string in rotation (claim 2).
- the drill string is rotatably on the Platform stored and the drill head is relative to the drill string set in rotation.
- the drill string Management of electrical, hydraulic, etc. lines serve, without the need for complex rotating unions or coupling required.
- This can also be done on the lower part of the drill string easily an end one to the platform guided rope are attached, making the lower Drill string part including drill head without much energy expenditure for example, raised from the bottom of the hole and to the Location can be relocated to the ground where one further drilling is to be carried out.
- the invention is in terms of its device Aspect reproduced in claim 4.
- the drill string includes an outer and an inner one Drill string part, the inner drill string part - thus the vertical movement of the platform can be compensated can - at least over a length that is the maximum by Ocean swell or similar expected vertical Movement of the platform corresponds to the normal position the platform pushed into the outer and at least by an amount equal to the maximum expected Deflection of the platform from its normal position downwards corresponds, can be pushed further into the outer drill string part is.
- a particularly preferred technical configuration storage based on this principle is the subject of claims 7 to 10.
- the outer part of the drill string with its upper end at the platform and at the lower Arrange the drill head at the end of the inner drill string part.
- the arrangement provided in reverse because the upper, preferably longer, during drilling operations rigidly connected to the platform in the vertical direction upper drill string part from less expensive to manufacture Components.
- Device is a device on the platform provided with which the drill string rotates can be provided around its longitudinal axis.
- the drill head is then rotatably arranged on the drill string.
- the drill string is rotatably mounted on the platform and a rotary drive is provided with which Help the drill head rotate in relation to the drill string is relocatable.
- the non-rotatable mounting of the drill string on the platform takes place in accordance with this preferred embodiment Claim 14 preferably by a non-rotatable, gimbal Interception device ("gimbal").
- gimbal a non-rotatable, gimbal Interception device
- the drill head is preferably driven either electric or hydraulic (claims 15 and 16), the drive means preferably in the drill head integrated or arranged directly above it are.
- the one required to use the air lifting method Pressure line can according to claim 17 on the outer circumference of the Drill string be fixed and parallel to it Longitudinal central axis run.
- the Pressure line as a rollable from a winding drum Pressure hose formed (claim 18).
- This Measure has the advantage that the pressure hose on both upper drill string part as well as on the lower drill string part can be easily connected.
- An advantageous development of the invention Device is the subject of claim 19.
- In this is at least on the drill string part carrying the drill head a buoyancy body arranged.
- the Buoyancy volume of the buoyancy body can in the invention Device the desired contact pressure of the Drill head to be set on the seabed.
- buoyancy body is a part of the weight load on the platform be compensated so that heavier and thus longer drill string parts can be held and the Device also for digging bores in greater depths is suitable.
- the one designated as a whole by 100 in FIGS. 1 to 3 Device includes one on a floating platform 1 arranged mast 2, which is only hinted at in FIGS. 1 to 3 is shown. It is - as in Fig. 1 also only hinted at - equipped with a pulley 3, the raising or lowering of one or more Segments 4, 4 'one designated as a whole by 5 Drill string is used.
- the - as already explained at the beginning - from removable Segments 4, 4 'existing drill string 5 includes a upper drill string part 6 and a lower drill string part 7.
- the upper drill string part 6 opens telescopically at point 8 in the lower drill string part 7 and protrudes accordingly the representation in Fig. 1 up to point 9 in this inside.
- the upper and lower drill string parts 6, 7 are in that for inserting the upper part of the drill string provided length range designed such that the drill string parts 6.7 in this length range with low friction in the longitudinal direction of the drill string relative to each other can move, twisting the two drill string parts 6.7 against each other around the longitudinal central axis of the drill string however is not possible.
- One of these functional features bearing is shown below with reference to FIG. 4 and 5 will be described.
- a Drill head 10 is arranged, which with the help of a the lower drill string part arranged rotary drive 11 relative to that in the embodiment rotatably in the Platform mounted, the reaction torque absorbing Drill string 5 is rotatable.
- a hydraulic motor that via a hydraulic line 12 with pressurized Hydraulic fluid is supplied.
- the hydraulic drive an electric drive to use and instead of the hydraulic line 12 to provide an electrical line.
- Fig. 1 In the phase shown in Fig. 1 is the drill string 5 already by screwing individual segments 4 or 4 'mounted to its full length. At the top The end of the drill string is the outlet of the raised one Exhaust pipe elbows arranged. By synchronous Slackening of the pulley 3 and the winch 16 are the Drill string parts 6, 7 lowered until the upper area 18 of the upper drill string part 6 at the height of a gimbal suspended, in Fig. 1 schematically in the open Intercept device 19 shown in the state (“gimbal”) located.
- the device 100 In the state shown in Fig. 2, the device 100 positioned so that the drill head located above the location of the seabed to be removed.
- the Winch 16 subsided, causing the lower drill string part 7 by sliding down on the protruding into it Part of the upper drill string part 6 further lowered until the Drill head 10 rests on the seabed.
- the ropes 16 ' are now further reduced so that - as in Fig. 3 shown - sag slack in a loop.
- the resulting weight force of the lower drill string part 7 and the components connected to it determine the contact pressure between the face of the drill head and the Seabed.
- the lower drill string part 7 can in the further Penetration of the drill head 10 into the seabed 20 continue to slide freely from the upper drill string part 6.
- a buoyancy unit at the upper end of the lower drill string part 21 arranged.
- the essentially tubular upper one Drill string part comprises a tubular part 23 circular Cross-section that is in by means of flanges with each other screwable segments 4 is divided.
- About its in the lower length of drill string insertable are four Angular profiles 22 evenly distributed over the circumference parallel to the central longitudinal axis L on the tubular part 23 arranged.
- Each angle profile 22 comprises two legs 22 ', 22' 'which form a right angle to one another.
- the Angle profiles 22 are with the free edges of the legs 22 ', 22' 'with the tubular part 23 of the upper drill string part 6 over its length - at least in sections - welded.
- Each Roller assembly 24 includes two pairs of rollers 25, 26, wherein the rollers 25.25 '; 26.26' belonging to a pair in the direction the central longitudinal axis are spaced from each other and whose axes of rotation run parallel to each other, however the axes of rotation of the pairs of rollers 25, 26 of a pair of rollers 24 are aligned perpendicular to each other.
- Fig. 4 illustrated embodiment are in the longitudinal direction of the drill string two sets of four roller assemblies 24, 24 'provided to tilt the upper drill string part prevent in the lower drill string part can.
- Each roll assembly 24 includes a roll holder 27, the one on the outer lateral surface essentially tubular segment 4 'of the lower drill string part 7 are arranged. According to the orientation and number of the rollers 28 belonging to a roller arrangement 24 27 holes in the reel seat for receiving reel shafts 29 incorporated. The holes are like this arranged that the axes of rotation S essentially outside the cross section of the lower drill string part 7 are, but the rollers 28 through machined openings 30 protrude into the inner cross section of the segment 4 ', so that the treads 31 of the rollers accordingly the outer surfaces of the angle profiles 22 are aligned and when the drill string parts are pushed together 6,7 roll on the outer surfaces of the angle profiles.
- This type of storage is low-friction Movability of the upper and lower drill string part in the longitudinal direction relative to each other with simultaneous Transferability of high reaction moments around the central longitudinal axis L of the drill string guaranteed.
- the dissolved sediment penetrates through this measure due to the in the internal volume of the upper drill string part negative pressure prevailing by using the air lifting method through the lower opening of the inner tube 36 into the Interior of the upper drill string part so that it already so far not with the roller assemblies 24 or angle profiles 22 can come into contact. Furthermore, the negative pressure prevailing inside the upper drill string part 6 to the fact that through the annular gap 49 from the upper end of lower drill string part 7 always a certain amount Ambient water is sucked up and the roller assembly 24th and washed around the angle profiles 22, so that any penetrated Sediment parts are always washed out.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Niederbringen von Bohrlöchern, insbesondere für Schürf- und Gewinnungsbohrungen.The invention relates to a method and a device for drilling wells, in particular for prospecting and extraction drilling.
Schürfbohrungen werden zum Zwecke der Untersuchung von Lagerstätten vorgenommen und sollen eine Probenentnahme des in der Lagerstätte vorhandenen Materials ermöglichen. Schürfbohrungen werden insbesondere dann niedergebracht, wenn die Lagerstätte in größerer Teufe ansteht und/oder über der Lagerstätte befindliche Gewässer wie Seen oder Meere das Abteufen von Schürfschächten nicht zulassen.Digging holes are used for the purpose of investigation from deposits and are supposed to take a sample of the material available in the deposit. Excavation holes are drilled in particular when the deposit is at greater depth and / or bodies of water above the deposit such as Lakes or oceans do not have to sink mines allow.
Gewinnungsbohrungen dienen dem Herauslösen des Lagerstätteninhalts aus Bodenschichten. Beispielhaft für Gewinnungsbohrungen sei der Abbau von auf dem Meeresboden lagernden marinen Sedimenten mit Diamanteinschlüssen erläutert. Solche Ablagerungen, die Diamanten enthalten, haben sich meist vor Flußmündungen in Gestalt nicht allzu großer, auf felsigem Grund ausgebreiteter Schichten gebildet. Zum Abbau des diamanthaltigen Sedimentmaterials werden meist Vorrichtungen eingesetzt, die einen Bohrkopf umfassen, welcher mit Hilfe eines sich von einer schwimmenden Plattform aus erstreckenden, verlängerbaren Bohrgestänges bis zum Meeresboden abgesenkt wird. Unter schwimmender Plattform ist jede Einrichtung zu verstehen, deren Höhe über dem Meeres- bzw. Seeboden von dem momentanen Wasserstand abhängt. Insbesondere kommen hierfür Bohrschiffe in Betracht.Extraction wells serve to extract the content of the deposit from soil layers. Exemplary for extraction drilling be the degradation of those stored on the seabed marine sediments with diamond inclusions explained. Such deposits that contain diamonds have mostly in front of estuaries in the form of not too big, layers formed on rocky ground. To break down the diamond-containing sediment material mostly used devices that include a drill head, which with the help of a floating one Platform made of extending, extendable drill pipe is lowered to the sea floor. Under floating Platform is to understand every facility, its amount above the sea floor from the current water level depends. In particular, drill ships come in for this Consideration.
Um den Bohrkopf in die für den Bohrvorgang benötigte Rotationsbewegung zu versetzen, ist dieser entweder drehfest an dem Bohrgestänge angeordnet und dieses wird mit Hilfe eines oberhalb der Plattform angeordneten Drehantriebes (Kraftdrehkopf) in Rotation versetzt, oder der Bohrstrang ist an der Plattform drehfest gelagert und es ist ein Antrieb vorgesehen, welcher den Bohrkopf gegenüber dem Bohrstrang in Rotation versetzt.To the drill head in the required for the drilling process To offset rotational movement, this is either non-rotatable arranged on the drill pipe and this is with With the help of a rotary drive arranged above the platform (Power turret) rotated, or the Drill string is rotatably mounted on the platform and it a drive is provided which faces the drill head set the drill string in rotation.
Der während des Bohrvorgangs gelockerte Abraum wird meist durch sogenanntes "Gegenspülen" - beispielsweise durch Anwendung des bekannten Lufthebeverfahrens - durch das Innere des Bohrstranges bis auf die Plattform gefördert, wo er über einen am oberen Ende des Bohrstranges vorgesehenen, mit dessen Innenvolumen in Verbindung stehenden Rohrkrümmer Einrichtungen zugeführt wird, in denen die Trennung von Diamanten und Abraum in bekannter Weise erfolgt.The overburden loosened during the drilling process becomes mostly by so-called "backwashing" - for example by using the known air lifting method - by conveyed the interior of the drill string down to the platform, where he has one at the top of the drill string provided, related to its internal volume Pipe bend is fed into facilities where the separation of diamonds and overburden in a known manner he follows.
Da ein befriedigendes Bohrergebnis voraussetzt, daß die mit mindestens einem Schneidwerkzeug ausgerüstete Stirnseite des Bohrkopfes während des Bohrvorganges stets mit einem etwa konstanten Vortriebsdruck an der Bohrungsstirnseite anliegt, umfaßt die Plattform eine Einrichtung, die eine beispielsweise durch Meeresdünung hervorgerufene vertikale Bewegung der Plattform erlaubt, ohne daß hierdurch die Vortriebskraft nennenswert schwankt oder der Bohrkopf gar von dem Boden abgehoben wird. Derartige Einrichtungen umfassen meist mit einem relativ großen Ausgleichsvolumen verbundene pneumatische oder hydro-pneumatische Kolben/Zylindereinrichtungen, die beispielsweise zylinderseitig mit dem Bohrstrang, kolbenseitig mit einer den Bohrstrang tragenden Einrichtung, beispielsweise einem Bohrturm, verbunden sind. Durch das mit den Zylindern verbundene Ausgleichsvolumen kann die Plattform vertikale Bewegungen ausüben, ohne daß sich die Kraft, mit der das Bohrwerkzeug an dem Boden anliegt, wesentlich verändert. Liegt der Befestigungspunkt der Kolben/Zylindereinrichtungen plattformseitig unterhalb derjenigen an dem Bohrstrang, so kann durch Einstellung des Druckes in den Ausgleichsbehältern der Anpreßdruck des Bohrkopfes auf den Meeresboden von maximal der resultierenden Gewichtskraft auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.Since a satisfactory drilling result requires that the one equipped with at least one cutting tool Always face of the drill head during the drilling process with an approximately constant jacking pressure on the face of the bore is present, the platform comprises a device the one caused, for example, by ocean swell allowed vertical movement of the platform without this the propulsive force fluctuates significantly or the Drill head is even lifted off the ground. Such facilities usually include with a relatively large compensation volume connected pneumatic or hydro-pneumatic Piston / cylinder devices, for example on the cylinder side with the drill string, on the piston side with a the device carrying the drill string, for example a Derrick. Because of the cylinders connected compensation volume, the platform can be vertical Exercise movements without losing the strength with which Drilling tool on the ground, changed significantly. Is the attachment point of the piston / cylinder devices on the platform side below that on the drill string, this can be done by adjusting the pressure in the expansion tanks the contact pressure of the drill head on the Seabed of maximum the resulting weight can be set to a desired value.
Zwar finden derartige Einrichtungen zum Ausgleich von Vertikalbewegungen der Plattform vielfach seit längerem Anwendung, nachteilig ist jedoch, daß der Bohrstrang mindestens um den halben maximal zu erwartenden Hub der Vertikalbewegung der Plattform - bezogen auf ihre Mittellage - aus ihrer Oberseite herausragen muß, und auch erst in dieser Höhe der zur Abgabe des Abraums an die Trenneinrichtung erforderliche Rohrkrümmer angebracht werden kann. Denn hierdurch verlagert sich einerseits der Schwerpunkt der Plattform erheblich nach oben, wodurch das "Wetterfenster", in dem die Plattform zum Einsatz kommen kann, reduziert wird, zum anderen muß der Abraum bis in die Höhe des Rohrkrümmers gefördert werden. Dies ist insbesondere mit einem hohen Energieaufwand verbunden, wenn sich die Plattform gerade auf ihrem niedrigsten Niveau, beispielsweise in einem Wellental befindet, da der Energieaufwand von der Höhe des Rohrkrümmers über der Wasseroberfläche abhängt.Such facilities find compensation for Vertical movements of the platform have often been for a long time Application, however, is disadvantageous that the drill string at least by half the maximum expected vertical movement stroke the platform - based on its central position - must protrude from their top, and only in this amount of the to deliver the overburden to the separating device required pipe elbow can be attached. Because this shifts the focus on the one hand the platform significantly upwards, causing the "weather window", in which the platform can be used, reduced on the other hand, the overburden must reach the height of the Pipe elbow are promoted. This is particularly true with high energy consumption when the platform just at its lowest level, for example located in a wave trough, since the energy consumption of the Height of the elbow depends on the water surface.
Aus der US-PS 3,319,726 ist eine Vorrichtung zum Niederbringen von Bohrungen in den Meeresboden bekannt, bei welcher der Bohrstrang zum Ausgleich der Vertikalbewegung der Plattform zwei relativ zueinander axial verschiebbare, teleskopartig ineinandergreifende Bohrstrangteile umfaßt. Der Lagerung von innerem und äußerem Bohrstrangteil dient eine aufwendige, mehrere Dichtungen und Schwimmkolben zum Druckausgleich umfassende Einrichtung, die mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt und gegen das Eindringen von Sediment vollständig nach außen gekapselt ist. Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß sie aufwendig in ihrer Herstellung und wegen des komplizierten Aufbaus störanfällig ist.From US-PS 3,319,726 is a device for Known drilling holes in the seabed in which the drill string to compensate for vertical movement the platform two axially displaceable relative to each other, telescopic interlocking drill string parts includes. The storage of the inner and outer drill string part serves an elaborate, several seals and Floating piston device for pressure equalization, the filled with a hydraulic fluid and against that Penetration of sediment completely encapsulated to the outside is. The disadvantage of this device is that it is complex in their manufacture and because of the complicated Construction is prone to failure.
Ferner sind aus der US-PS 3,259,198 und der US-PS 3,664,443 Vorrichtungen bekannt, bei welchen der Bohrstrang ein teleskopierbares Teil umfaßt, welches unter anderem die durch die Meeresdünung induzierte Bewegung ausgleichen soll. Das Bohrgut wird bei diesen Vorrichtungen über das Innere des Bohrstranges nach oben gefördert, indem Frischwasser unter Druck der Bohrung zugeführt wird. Der Bohrstrang enthält hierzu zwei konzentrisch angeordnete Röhren, die zwischeneinander einen Ringspalt bilden. Durch den Ringspalt erfolgt die Frischwasserzufuhr, der Abtransport des Bohrgutes durch die innere Röhre. Die Bohrstränge auch dieser Vorrichtungen sind aufwendig in ihrer Herstellung.Furthermore, from US-PS 3,259,198 and the US-PS 3,664,443 devices known in which the drill string includes a telescopic part, which, among other things, the Compensate for movement induced by ocean thinning should. The drilling material is in these devices over the Interior of the drill string conveyed upwards by fresh water is supplied under pressure to the bore. The drill string contains two concentrically arranged tubes, which form an annular gap between them. By the The fresh water supply and removal are carried out in an annular gap of the drilling material through the inner tube. The drill strings too these devices are expensive to manufacture.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß diese Nachteile verbessert sind.The invention is therefore based on the object Method and an apparatus of the type mentioned such further develop that these disadvantages are improved.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 wiedergegebene
Verfahren und durch die in Anspruch 4 wiedergegebene
Vorrichtung gelöst.This object is achieved by what is stated in
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der
Bohrstrang aus mindestens zwei teleskopartig ineinandergreifenden
Strangteilen besteht, die bei einer vertikalen,
beispielsweise durch die Meeresdünung induzierten Bewegung
der Plattform eine Relativbewegung zueinander ausüben, ist
es nicht mehr erforderlich, daß der Bohrstrang um mindestens
die halbe maximal zu erwartende vertikale Auslenkung
der Plattform über dieselbe herausragt, sondern das obere
Ende des Bohrstranges kann unmittelbar oberhalb der Plattformoberfläche
liegen. Hierdurch verringert sich zum einen
die Höhe des Schwerpunkts der Plattform erheblich, mit der
Folge, daß diese im Vergleich zu solchen, bei denen der
Ausgleich der Vertikalbewegung oberhalb der Plattform erfolgt,
auch bei schwererer See einsetzbar ist, andererseits
wird durch den nun ebenfalls niedriger liegenden Rohrkrümmer
die zum Heben des Abraums erforderliche Förderhöhe
wesentlich reduziert, so daß die Fördermenge bei gleichbleibendem
Energiebedarf erhöht oder aber bei gleichbleibender
Fördermenge deren Energiebedarf gesenkt werden kann.
Durch den bei Anwendung des an sich beispielsweise aus der
FR 2 523 205 bekannten Lufthebeverfahrens im Innern des
Bohrstranges herrschenden Unterdruck wird stets durch den
zwischen den teleskopartig ineinandergreifenden
Strangteilen zwangsläufig bestehenden Ringspalt eine gewisse
Menge an Umgebungswasser aufgesaugt, so daß dieser
Bereich stets umspült wird, wodurch eventuell eingedrungene
Sedimentteile stets herausgespült werden. Auf Dichtungen
und besonders geschützte Lagereinrichtungen kann daher
verzichtet werden.The fact that in the inventive method
Drill string made of at least two telescopically interlocking
Consists of strand parts, which with a vertical,
for example, motion induced by ocean swell
the platform has a relative movement to one another
it is no longer necessary for the drill string to be at least
half the maximum vertical deflection to be expected
the platform protrudes above it, but the upper one
The end of the drill string can be directly above the platform surface
lie. This reduces on the one hand
the height of the center of gravity of the platform with which
Consequence that these compared to those in which the
The vertical movement is compensated for above the platform,
can also be used in heavier seas, on the other hand
is due to the now lower pipe elbow
the head required to lift the overburden
significantly reduced, so that the flow rate at the same
Energy requirements increased or at the same
Flow rate whose energy consumption can be reduced.
By using the per se for example from the
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Bohrkopf drehfest an dem Bohrstrang angeordnet. Zur Erzeugung der Rotation des Bohrkopfes ist an der Plattform ein Antrieb vorgesehen, der den Bohrstrang in Rotation versetzt (Anspruch 2).In a possible embodiment of the invention The drill head is rotationally fixed to the drill string arranged. To generate the rotation of the drill head a drive is provided on the platform that set the drill string in rotation (claim 2).
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch 3 ist jedoch der Bohrstrang drehfest an der Plattform gelagert und der Bohrkopf wird relativ zum Bohrstrang in Rotation versetzt. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits der das Gewicht der Plattform erhöhende und gegebenenfalls deren Schwerpunkt nach oben verlagernde Antrieb überflüssig, andererseits kann der Bohrstrang der Führung von elektrischen, hydraulischen usw. Leitungen dienen, ohne daß es hierzu aufwendiger Drehdurchführungen oder -ankopplungen bedarf. Auch kann dann am unteren Bohrstrangteil auf einfache Weise ein Ende eines zur Plattform geführten Seiles angebracht werden, wodurch der untere Bohrstrangteil samt Bohrkopf ohne großen Energieaufwand beispielsweise von der Bohrungssohle angehoben und an den Ort über dem Boden verlagert werden kann, an dem eine weitere Bohrung niedergebracht werden soll.In the preferred embodiment of the method according to claim 3, however, the drill string is rotatably on the Platform stored and the drill head is relative to the drill string set in rotation. Through this configuration on the one hand increases the weight of the platform and possibly shifting their focus upwards Drive unnecessary, on the other hand, the drill string Management of electrical, hydraulic, etc. lines serve, without the need for complex rotating unions or coupling required. This can also be done on the lower part of the drill string easily an end one to the platform guided rope are attached, making the lower Drill string part including drill head without much energy expenditure for example, raised from the bottom of the hole and to the Location can be relocated to the ground where one further drilling is to be carried out.
Die Erfindung ist hinsichtlich ihres vorrichtungsgemäßen
Aspekts in Anspruch 4 wiedergegeben.The invention is in terms of its device
Aspect reproduced in
Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch
5 umfaßt der Bohrstrang einen äußeren und einen inneren
Bohrstrangteil, wobei der innere Bohrstrangteil - damit
die Vertikalbewegung der Plattform ausgeglichen werden
kann - zumindest über eine Länge, die der maximal durch
Meeresdünung oder ähnlichen zu erwartenden vertikalen
Bewegungen der Plattform nach oben entspricht, in Normallage
der Plattform in den äußeren hineingeschoben und
zumindest um einen Betrag, der der maximal zu erwartenden
Auslenkung der Plattform aus ihrer Normallage nach unten
entspricht, weiter in den äußeren Bohrstrangteil hineinschiebbar
ist.In a preferred embodiment according to
Da die inneren und äußeren Bohrstrangteile drehfest
miteinander verbunden sein müssen, um das Antriebsdrehmoment
bzw. das Reaktionsmoment übertragen zu können, empfiehlt
sich eine Ausgestaltung des Bohrstranges gemäß
Anspruch 6. Hierdurch wird sichergestellt, daß trotz der
Drehfestigkeit eine reibungsarme Relativbewegung zwischen
den beiden Bohrstrangteilen erfolgen kann.Because the inner and outer drill string parts are non-rotatable
must be interconnected to drive torque
or to be able to transmit the reaction torque is recommended
a configuration of the drill string according to
Eine besonders bevorzugte technische Ausgestaltung
der nach diesem Prinzip arbeitenden Lagerung ist Gegenstand
der Ansprüche 7 bis 10.A particularly preferred technical configuration
storage based on this principle is the subject
of
Es ist einerseits möglich, den äußeren Bohrstrangteil
mit seinem oberen Ende an der Plattform und am unteren
Ende des inneren Bohrstrangteils den Bohrkopf anzuordnen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 11 ist
jedoch die Anordnung in umgekehrter Weise vorgesehen, da
der obere vorzugsweise längere, während des Bohrbetriebs
in vertikaler Richtung starr mit der Plattform verbundene
obere Bohrstrangteil aus weniger aufwendig herzustellenden
Bauteilen besteht.On the one hand, it is possible to use the outer part of the drill string
with its upper end at the platform and at the lower
Arrange the drill head at the end of the inner drill string part.
In the preferred embodiment according to
Bei einer ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der Plattform eine Einrichtung vorgesehen, mit der der Bohrstrang in eine Rotation um seine Längsachse versehen werden kann. Der Bohrkopf ist dann drehfest an dem Bohrstrang angeordnet.In a first possible embodiment of the invention Device is a device on the platform provided with which the drill string rotates can be provided around its longitudinal axis. The drill head is then rotatably arranged on the drill string.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 13
ist jedoch der Bohrstrang drehfest an der Plattform gelagert
und es ist ein Drehantrieb vorgesehen, mit dessen
Hilfe der Bohrkopf gegenüber dem Bohrstrang in Rotation
versetzbar ist.In the preferred embodiment according to
Die drehfeste Lagerung des Bohrstranges an der Plattform erfolgt bei dieser bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 14 vorzugsweise durch eine drehfeste, kardanische Abfangvorrichtung ("Gimbal").The non-rotatable mounting of the drill string on the platform takes place in accordance with this preferred embodiment Claim 14 preferably by a non-rotatable, gimbal Interception device ("gimbal").
Der Antrieb des Bohrkopfes erfolgt vorzugsweise entweder
elektrisch oder hydraulisch (Ansprüche 15 und 16),
wobei die Antriebseinrichtungen vorzugsweise in den Bohrkopf
integriert oder unmittelbar oberhalb desselben angeordnet
sind.The drill head is preferably driven either
electric or hydraulic (
Die zur Anwendung des Lufthebeverfahrens benötigte
Druckleitung kann gemäß Anspruch 17 am Außenumfang des
Bohrstranges festgelegt sein und parallel zu dessen
Längsmittelachse verlaufen.The one required to use the air lifting method
Pressure line can according to
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Druckleitung jedoch als ein von einer Wickeltrommel abrollbarer Druckschlauch ausgebildet (Anspruch 18). Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Druckschlauch sowohl am oberen Bohrstrangteil als auch am unteren Bohrstrangteil problemlos angeschlossen werden kann.In an advantageous embodiment, the Pressure line, however, as a rollable from a winding drum Pressure hose formed (claim 18). This Measure has the advantage that the pressure hose on both upper drill string part as well as on the lower drill string part can be easily connected.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfingungsgemäßen Vorrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 19. Bei dieser ist an dem den Bohrkopf tragenden Bohrstrangteil mindestens ein Auftriebskörper angeordnet. Durch die Wahl des Auftriebsvolumens der Auftriebskörper kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der gewünschte Anpreßdruck des Bohrkopfes auf den Meeresboden eingestellt werden.An advantageous development of the invention Device is the subject of claim 19. In this is at least on the drill string part carrying the drill head a buoyancy body arranged. By choosing the Buoyancy volume of the buoyancy body can in the invention Device the desired contact pressure of the Drill head to be set on the seabed.
Um zu vermeiden, daß der untere Bohrstrangteil durch ein zu hohes Auftriebsvolumen der Auftriebskörper druckbelastet wird, ist es von Vorteil, gemäß Anspruch 20 den mindestens einen Auftriebskörper nahe des oberen Endes des unteren Bohrstrangteils anzuordnen.To avoid that the lower part of the drill string through too high a buoyancy volume of the buoyancy bodies is under pressure is, it is advantageous, according to claim 20 at least one buoyancy body near the top of the to arrange the lower drill string part.
Eine einfache, auch nach dem Herunterbringen des Bohrkopfes auf den Meeresboden mögliche Einstellung des Anpreßdruckes ist gegeben, wenn die Auftriebskörper als flutbare Tanks ausgebildet sind, welche gegebenenfalls durch einen auf der Plattform befindlichen Kompressor über entsprechende Druckluftleitungen nach Bedarf mit Druckluft befüllbar sind (Anspruch 21). A simple one, even after bringing down the Drilling head on the seabed possible adjustment of the Contact pressure is given when the buoyancy body as floodable tanks are formed, which if necessary through a compressor located on the platform appropriate compressed air lines with compressed air as required can be filled (claim 21).
Wenn gemäß Anspruch 22 auch an dem an der Plattform
gelagerten Bohrstrangteil ein Auftriebskörper vorgesehen
ist, kann ein Teil der an der Plattform lastenden Gewichtskraft
kompensiert werden, so daß schwerere und damit
längere Bohrstrangteile gehaltert werden können und die
Vorrichtung auch zum Niederbringen von Schürfbohrungen in
größeren Tiefen geeignet ist.If according to
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.The inventive method and an embodiment a device according to the invention are in the Drawing shown.
Es zeigen:
Die in den Fig. 1 bis 3 als Ganzes mit 100 bezeichnete
Vorrichtung umfaßt einen auf einer schwimmenden Plattform
1 angeordneten Mast 2, der in Fig. 1 bis 3 nur andeutungsweise
dargestellt ist. Er ist - wie in Fig. 1 ebenfalls
lediglich angedeutet - mit einem Flaschenzug 3 ausgerüstet,
der dem Anheben oder Absenken eines oder mehrerer
Segmente 4, 4' eines als Ganzes mit 5 bezeichneten
Bohrstranges dient.The one designated as a whole by 100 in FIGS. 1 to 3
Device includes one on a floating
Der Bereitstellung und Übergabe der Bohrstrangsegmente
4, 4' an den Flaschenzug 3 dienen zu diesem Zwecke
bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtungen,
die üblicherweise mit "pipe erector" oder "pipe handling
system" bezeichnet werden.The provision and delivery of the
Der - wie bereits eingangs erläutert - aus demontierbaren
Segmenten 4, 4' bestehende Bohrstrang 5 umfaßt einen
oberen Bohrstrangteil 6 und einen unteren Bohrstrangteil
7. Der obere Bohrstrangteil 6 mündet an der Stelle 8 teleskopartig
in den unteren Bohrstrangteil 7 und ragt gemäß
der Darstellung in Fig. 1 etwa bis zur Stelle 9 in diesen
hinein. Der obere und der untere Bohrstrangteil 6, 7 sind
in dem für das Einschieben des oberen Bohrstrangteils
vorgesehenen Längenbereich derart ausgestaltet, daß sich
die Bohrstrangteile 6,7 in diesem Längenbereich reibungsarm
in Längsrichtung des Bohrstranges relativ zueinander
bewegen können, ein Verdrehen der beiden Bohrstrangteile
6,7 gegeneinander um die Längsmittelachse des Bohrstranges
jedoch nicht möglich ist. Eine diese funktionalen Merkmale
aufweisende Lagerung wird weiter unten anhand der Fig. 4
und 5 noch beschrieben werden.The - as already explained at the beginning - from
Am unteren Ende des unteren Bohrstrangteils ist ein
Bohrkopf 10 angeordnet, welcher mit Hilfe eines darüber an
den unteren Bohrstrangteil angeordneten Drehantriebes 11
relativ zu dem in dem Ausführungsbeispiel drehfest in der
Plattform gelagerten, das Reaktionsdrehmoment aufnehmenden
Bohrstranges 5 rotierbar ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
dient als Kraftquelle ein Hydromotor, der
über eine Hydraulikleitung 12 mit unter Druck stehender
Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Es ist aber ebenfalls
möglich, anstatt des Hydraulikantriebes einen Elektroantrieb
zu verwenden und anstelle der Hydraulikleitung 12
eine elektrische Leitung vorzusehen.At the lower end of the lower drill string part is a
Am oberen Ende des unteren Bohrstrangteils sind zwei
Ösen 13 vorgesehen, an welchen zwei Seile 16' befestigt
sind, die durch eine in der Plattform vorgesehene Öffnung
14, durch welche sich auch der Bohrstrang 5 erstreckt,
verlaufen und über Umlenkrollen 15 einer Winde 16 zugeführt
sind. Durch Betätigung der Winde 16 ist der untere
Bohrstrangteil somit heb- und senkbar.At the top of the lower part of the drill string are two
Im Folgenden soll zunächst die prinzipielle Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben werden.The basic principle of operation is as follows the device according to the invention using the 1 to 3 are described.
In der in Fig. 1 dargestellten Phase ist der Bohrstrang
5 bereits durch Verschraubung einzelner Segmente 4
bzw. 4' zu seiner vollständigen Länge montiert. Am oberen
Ende des Bohrstrangs ist der dem Austritt von gehobenem
Abraum dienende Rohrkrümmer angeordnet. Durch synchrones
Nachlassen des Flaschenzugs 3 und der Winde 16 werden die
Bohrstrangteile 6, 7 abgesenkt, bis sich der obere Bereich
18 des oberen Bohrstrangteils 6 in der Höhe einer kardanisch
aufgehängten, in Fig. 1 schematisch im geöffneten
Zustand dargestellten Abfangvorrichtung 19 ("Gimbal")
befindet.In the phase shown in Fig. 1 is the
Durch Schließen der Abfangvorrichtung 19 wird der
obere Bohrstrangteil in dieser Position fixiert. Dieser
Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Der Rohrkrümmer 17
mündet nun in einen an seinem Ende trichterförmig erweiterten
Einlaß 20, der den Abraum einer bekannten, in der
Zeichnung nicht dargstellten Einrichtung zum Abtrennen von
in dem Abraum enthaltenden Diamanten zuführt.By closing the intercepting device 19
upper part of the drill string fixed in this position. This
State is shown in Fig. 2. The
In dem in Fig. 2 dargestellten Zustand wird die Vorrichtung
100 derart positioniert, daß sich der Bohrkopf
oberhalb der abzutragenden Stelle des Meeresbodens befindet.In the state shown in Fig. 2, the
Bevor der eigentliche Bohrvorgang beginnt, wird die
Winde 16 nachgelassen, wodurch sich der untere Bohrstrangteil
7 durch Hinabgleiten an dem in ihn hineinragenden
Teil des oberen Bohrstrangteils 6 weiter absenkt, bis der
Bohrkopf 10 auf dem Meeresgrund aufliegt. Die Seile 16'
werden nun weiter nachgelassen, so daß sie - wie in Fig.
3 dargestellt - schlaff in einer Schlaufe durchhängen. Die
resultierende Gewichtskraft des unteren Bohrstrangteils 7
und der mit diesem verbundenen Bauteile bestimmt den Anpreßdruck
zwischen der Stirnseite des Bohrkopfes und dem
Meeresboden. Der untere Bohrstrangteil 7 kann beim weiteren
Vordringen des Bohrkopfes 10 in den Meeresboden 20
ungehindert von dem oberen Bohrstrangteil 6 weiter abgleiten.Before the actual drilling process begins, the
Führt die Plattform - beispielsweise von der Meeresdünung
induziert - eine vertikale Bewegung, wie durch den
Doppelpfeil in Fig. 3 symbolisiert sein soll, durch, die
je nach Wetterlage etliche Meter betragen kann, so wird
hierdurch der Anpreßdruck des Bohrkopfes 10 auf den Meeresboden
40 nicht beeinflußt, da der innere Bohrstrangteil
6 entsprechend der Vertikalbewegung der Plattform sich
reibungsarm in den unteren Bohrstrangteil 7 hinein- und
herausverlagern kann.Guides the platform - for example from the ocean swell
induced - a vertical movement, as by the
Double arrow should be symbolized in Fig. 3, by that
depending on the weather conditions can be several meters, so
hereby the contact pressure of the
Um den stirnseitigen Anpreßdruck des Bohrkopfes 10 an
den Meeresboden 40 einstellen zu können, ist im Bereich
des oberen Endes des unteren Bohrstrangteils eine Auftriebseinheit
21 angeordnet. Diese umfaßt mehrere in der
Zeichnung nicht erkennbare Tanks, welche wahlweise flutbar
oder mit Hilfe von über in der Zeichnung nicht dargestellte
Druckluftleitungen entleerbar sind, so daß der Auftrieb
einstellbar und somit der resultierende Anpreßdruck zwischen
dem Bohrkopf und dem Meeresboden auf den im Einzelfall
erforderlichen Wert reduzierbar ist.Around the front contact pressure of the
Anhand der Fig. 4 und 5 soll im folgenden eine bevorzugte
technische Ausgestaltung der Lagerung zwischen dem
oberen und dem unteren Bohrstrangteil 6, 7 erläutert werden.4 and 5 is a preferred in the following
technical design of the storage between the
upper and lower
Der im wesentlichen rohrförmig ausgestaltete obere
Bohrstrangteil umfaßt einen rohrförmigen Teil 23 kreisrunden
Querschnitts, der in mittels Flanschen miteinander
verschraubbarer Segmente 4 unterteilt ist. Über seine in
den unteren Bohrstrangteil einführbare Länge sind vier
über den Umfang gleichmäßig verteilte Winkelprofile 22
parallel zur Mittellängsachse L an dem rohrförmigen Teil
23 angeordnet. Jedes Winkelprofil 22 umfaßt zwei Schenkel
22', 22'', die zueinander einen rechten Winkel bilden. Die
Winkelprofile 22 sind mit den freien Kanten der Schenkel
22', 22'' mit dem rohrförmigen Teil 23 des oberen Bohrstrangteils
6 über ihre Länge - jedenfalls abschnittsweise
- verschweißt.The essentially tubular upper one
Drill string part comprises a
Der in Achsrichtung eine Relativbewegung zwischen dem
oberen und dem unteren Bohrstrangteil zulassenden, der
Übertragung von um die Mittellängsachse L gerichteter
Drehmomente geeigneten Lagerung des oberen Bohrstrangteils
6 in dem unteren Bohrstrangteil 7 dienen entsprechend den
Winkelprofilen 22 über den Umfang verteilte, an dem unteren
Bohrstrangteil 7 angeordnete Rollenanordnungen 24, die
mit den Winkelprofilen in Wirkverbindung stehen. Jede
Rollenanordnung 24 umfaßt zwei Paar Rollen 25, 26, wobei
die zu einem Paar gehörenden Rollen 25,25';26,26' in Richtung
der Mittellängsachse voneinander beabstandet sind und
deren Drehachsen parallel zueinander verlaufen, hingegen
die Drehachsen der Rollenpaare 25, 26 eines Rollenpaares
24 senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Bei dem in Fig.
4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Längsrichtung
des Bohrstranges zwei Satz von je vier Rollenanordnungen
24, 24' vorgesehen, um ein Verkanten des oberen Bohrstrangteils
in dem unteren Bohrstrangteil verhindern zu
können. Es ist jedoch ebenfalls möglich, eine größere
Anzahl von Rollenpaaren vorzusehen.The in the axial direction a relative movement between the
upper and lower drill string part, the
Transfer of directed around the central longitudinal axis L.
Torques suitable storage of the upper
Jede Rollenanordnung 24 umfaßt einen Rollenhalter 27,
der an der äußeren Mantelfläche eines im wesentlichen
rohrförmigen Segments 4' des unteren Bohrstrangteils 7
angeordnet sind. Entsprechend der Ausrichtung und Anzahl
der zu einer Rollenanordnung 24 gehörenden Rollen 28 sind
in den Rollenhalter 27 Bohrungen zur Aufnahme von Rollenwellen
29 eingearbeitet. Dabei sind die Bohrungen derart
angeordnet, daß sich die Drehachsen S im wesentlichen
außerhalb des Querschnitts des unteren Bohrstrangteils 7
befinden, die Rollen 28 jedoch durch eingearbeitete Öffnungen
30 in den Innenquerschnitt des Segments 4' hineinragen,
so daß die Laufflächen 31 der Rollen entsprechend
der Außenflächen der Winkelprofile 22 ausgerichtet sind
und im ineinandergeschobenen Zustand der Bohrstrangteile
6,7 auf den Außenflächen der Winkelprofile abrollen.Each
Durch diese Art der Lagerung wird eine reibungsarme Verlagerbarkeit des oberen und des unteren Bohrstrangteils in Längsrichtung relativ zueinander bei gleichzeitiger Übertragbarkeit hoher Reaktionsmomente um die Mittellängsachse L des Bohrstranges gewährleistet.This type of storage is low-friction Movability of the upper and lower drill string part in the longitudinal direction relative to each other with simultaneous Transferability of high reaction moments around the central longitudinal axis L of the drill string guaranteed.
Die Förderung des Abraums von der Sohle der Bohrung zu der Plattform erfolgt nach dem bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Lufthebeverfahren, bei welchem über eine entsprechende Zuleitung Luft in das Innere des Bohrstranges eingeblasen wird.The extraction of overburden from the bottom of the well to the platform is done according to the known, in the drawing Air lifting method, not shown, in which via an appropriate air supply line into the interior of the Drill string is blown.
Um zu verhindern, daß das in den Bohrstrang eingetretene
Sediment in die Lagerung zwischen oberem und unterem
Bohrstrangteil 6, 7 eindringt und die reibungsarme Bewegbarkeit
der Teile relativ zueinander behindert, ist - wie
aus Fig. 6 ersichtlich - am unteren Ende des in den unteren
Bohrstrangteil 7 hineinragenden oberen Bohrstrangteil
ein Innenrohr 36 ("Degenrohr") angeflanscht, welches in
den darunter befindlichen Teil des unteren Bohrstrangteils
7 hineinragt und kurz oberhalb des Drehantriebs 11 offen
endet. Der untere Bohrstrangteil 7 ist in diesem Bereich
doppelwandig ausgebildet, wobei die Innenwandung 47 von
einem Innenrohr 48 gebildet wird, dessen Innendurchmesser
so bemessen ist, daß dieser mit dem Außendurchmesser des
Innenrohres 46 einen schmalen Ringspalt 49 bildet.To prevent that which has entered the drill string
Sediment in the storage between the upper and lower
Durch diese Maßnahme dringt das gelöste Sediment
infolge des in dem Innenvolumen des oberen Bohrstrangteils
durch Anwendung des Lufthebeverfahrens herrschenden Unterdruck
durch die untere Öffnung des Innenrohres 36 in das
Innere des oberen Bohrstrangteils ein, so daß es bereits
insoweit nicht mit den Rollenanordnungen 24 oder Winkelprofilen
22 in Berührung kommen kann. Weiterhin führt der
im Innern des oberen Bohrstrangteils 6 herrschende Unterdruck
dazu, daß durch den Ringspalt 49 vom oberen Ende des
unteren Bohrstrangteils 7 stets eine gewisse Menge an
Umgebungswasser aufgesaugt wird und die Rollenanordnung 24
und die Winkelprofile 22 umspült, so daß eventuell eingedrungene
Sedimentanteile stets herausgewaschen werden.The dissolved sediment penetrates through this measure
due to the in the internal volume of the upper drill string part
negative pressure prevailing by using the air lifting method
through the lower opening of the
Claims (22)
- Method of drilling bore holes, in particular of exploratory and extraction bores, in the seabed (40), in which the seabed is loosened with the aid of a rotating drilling head (10) mounted on the lower end of a drill string (5) designed to transmit a torque and of which the upper end is mounted on a floating platform (1), the drill string (5) comprising at least two telescopically inter-engaging string portions (6, 7) which perform a relative movement on the vertical movement of the platform induced for example by swell in the sea, so that the drilling head (10) engages the surface which is to be removed with a substantially constant force,
characterised in that
the loosened seabed is delivered out of the bore through the interior of the drill string by the use of the pneumatic lifting method. - Method according to Claim 1, characterised in that the drilling head (10) is rigidly connected to the drill string preventing relative rotation and to achieve the rotation of the drilling head (10) the drill string is rotated with the aid of a rotary drive (11) provided on the platform.
- Method according to Claim 1, characterised in that the drill string (5) is fixed to the platform (1) in a manner preventing relative rotation and the drilling head (10) is rotated relative to the drill string (5).
- Device for drilling bore holes, in particular exploratory and extraction bores, in the seabed,
with a drill string designed for the transmission of a torque and of which the upper end is mounted on a floating platform and of which the lower end carries a rotatably driven drilling head and comprises a number of drill string portions (6, 7) which are slidable relative to one another with low friction in the direction of the drill string,
characterised in that
an air inlet is provided in communication with the interior of the string, through which compressed air is blown, supplied through a pressure pipe. - Device according to Claim 4, characterised in that the drill string (5) includes an outer and an inner drill string portion (6, 7), the inner drill string portion (6) engaging in the outer one (7) at least over a length which corresponds to the maximum upward vertical movement of the platform to be expected through swell of the sea or the like and is displaceable further into the outer string portion (7) at least by an amount which corresponds to the maximum displacement to be expected of the platform downwards from its normal position.
- Device according to Claim 5, characterised in that the inner drill string portion (6) includes, as least over its maximum length projecting into the outer drill string portion, rails arranged distributed around its periphery and on which run slide pieces, preferably rollers (28) distributed correspondingly over the interior of the outer drill string portion.
- Device according to Claim 6, characterised in that the inner drill string portion (6) is made of tubular form and the rails comprise angle sections (22) extending in the direction of the longitudinal axis (L) of the inner drill string portion (6) with their free longitudinal edges welded to the outer surface of the inner drill string portion.
- Device according to Claim 7, characterised in that the outer drill string portion (7) has in its longitudinal direction at least one pair of running rollers (25, 26'; 25', 26') which is arranged in such a way that the two rollers of the running roller pair are each associated respectively with an outer surface of an angle section (22) and engage it in a rolling manner.
- Device according to Claim 8, characterised in that each of the angle sections has two limbs (22', 22 ") at right angles to one another and each angle section has associated with it at least two pairs of rollers spaced apart in a longitudinal direction and running on a respective outer surface of a limb.
- Device according to Claim 9, characterised in that the outer drill string portion (7) is made of tubular shape and has attached to its outer surface roller carriers (27) which each receive at least one roller (28) in such a way that its axis (S) lies outside the cross-section of the outer drill string portion (7) and of which the running surface projects into the interior of the outer drill string portion through an opening (30) machined in the outer drill string portion.
- Device according to one of Claims 5 to 10, characterised in that the inner drill string portion (6) has its upper end mounted on the platform (1) and the outer drill string portion (7) carries the drilling head (10) on its lower end.
- Device according to one of Claims 5 to 11, characterised in that mounted on the platform (1) is a device for rotating the drill string about its longitudinal axis (power drive head) and the drilling head is mounted on the drill string to rotate with it.
- Device according to one of Claims 5 to 11, characterised in that the drill string (5) is mounted in a fixed manner on the platform (1) and a rotary drive (11) is provided, with the aid of which the drilling head (10) is rotated with respect to the drill string (5).
- Device according to Claim 13, characterised in that the mounting of the drill string (5) on the platform is achieved by a cardanic receiving device (19) (gimbal), which is preferably made in two-part form.
- Device according to Claim 13 or 14, characterised in that the rotary drive (11) is electrically driven.
- Device according to Claim 13 or 14, characterised in that the rotary drive (11) is hydraulically driven.
- Device according to one of Claims 4 to 16, characterised in that the pressure pipe for blowing the compressed air into the interior of the drill string is secured to the outside of the drill string and runs parallel to its longitudinal central axis.
- Device according to one of Claims 4 to 16, characterised in that a pressure hose capable of being wound up on a reel is provided as the pressure pipe.
- Device according to one of Claims 4 to 18, characterised in that a lifting unit (21) is mounted on the drill string portion which carries the drilling head.
- Device according to Claim 19, characterised in that the lifting unit (21) is mounted near the upper end of the lower drill string portion (7).
- Device according to Claim 19 or 20, characterised in that the lifting unit (21) includes at least one tank capable of being filled at will with compressed air.
- Device according to one of Claims 4 to 21, characterised in that at least one lifting body (70) is provided on the drill string portion of which the upper end is mounted on the platform.
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