NO328794B1 - Boreror for en rotasjonsborestreng - Google Patents

Abstract

Borestang for en rotasjonsborestreng, hvilken borestang oppviser en generelt sylindrisk form, en akse (4) rettet langs rotasjonsaksen for boring og endedeler (2a, 2b) for å forbindes med en andre og en tredje borestang i borestrengen. Hver av endedelene (2a, 2b) til borestangen (1) omfatter en første del (23a, 23b) med mindre diameter, hvilken del omfatter gjengemidler (25) for forbindelse av borestangen (1) og, i den aksiale fortsettelsen av den første delen (23a, 23b) med mindre diameter, en andre del (24a, 24b) med større diameter.

Description

Oppfinnelsen vedrører et borerør for en rotasjonsborestreng, hvilket borerør oppviser en generelt sylindrisk form, en akse rettet langs rotasjonsaksen for boring og endedeler for å forbindes med et andre og et tredje borerør i borestrengen.

Innen fagområdet utforskning av og produksjon fra oljeforekomster gjøres bruk av rotasjonsborestrenger sammensatt av borerør og eventuelle andre rørformede elementer, hvilke borerør er sammenføyd ende mot ende.

Slike strenger av borerør kan særlig gjøre det mulig å danne avviksboringer, dvs. boringer hvis utbredelse med hensyn til vertikalretningen eller retningen uttrykt i asimut kan varieres under boring.

I tilfellet av avviksboringer med en stor avbøyning, og som omfatter horisontale eller i praksis horisontale partier, kan friksjonsmomentene pga. rotasjonen til borestrengen nå ekstremt høye verdier under boring. Friksjonsmomentene kan skade det anvendte utstyret. Det er dessuten ofte vanskelig å bringe opp kaksen som dannes ved boringen, særlig i den bratt hellende delen av borehullet. Dette resulterer i dårlig rengjøring av hullet og en økning både av friksjonskoeffisientene til borerørene inne i borehullet og i kontaktområdene mellom borerørene og veggene i hullet.

For å redusere friksjonkoeffisienten og kontaktområdet mellom strengen av borerør og veggene i borehullet og forbedre rengjøringen av borehullet og fjerningen av kaks i borefluidet, er det i FR-patentsøknad nr. 97/03207 blitt foreslått et borerør omfattende i det minste ett opplagringsområde som har en sentral opplagringsdel og to endepartier, ett på hver side av midtopplagringsområdet og omfattende, på deres ytre overflater, i det minste ett spor anordnet i en skruelinje og av hvilket det tverrgående tverrsnittet har en underskåret del. Opplagringsområdet til borerøret, som har en større diameter enn diameteren til endepartiene, kommer i berøring med veggen i borehullet og bevirker en viss reduksjon i friksjonen mellom borerøret og veggen i borehullet. Endepartiene, som omfatter hydrauliske profiler, muliggjør at en strøm av borefluid kan aktiveres og muliggjør at kaks festet til veggen i borehullet kan løsrives.

Opplagringdelene til borerøret omfatter spor som muliggjør at borefluid passerer mellom opplagringsdelen og veggen i borehullet. Borefluidet, som strømmer gjennom disse sporene i en aksial retning, har i praksis ingen virkning mht. å redusere friksjonen mellom opplagringdelene til borerøret og veggen i hullet. Virkningen som opplagringsdelene til borerøret har på redusering av friksjonen er derfor begrenset.

Opplagringer, i hvilke friksjon kan reduseres ned til meget små nivåer med hydrodynamisk virkning av et fluid sirkulert mellom gnidningsflatene til opplagringen, er kjent.

I tilfellet med de profilerte borerør-strengelementene kjent fra den tidligere teknikk og som beskrevet i f.eks FR 97/ 03207, kan slike hydrodynamiske virkninger av borefluid mellom opplagringsflatene til borerøret og veggen i hullet ikke oppnås. Det er kjent tallrike elementer for boreutstyr, hvilke elementer omfatter borerør med generelt sirkelsylindrisk form, dvs. oppviser en ytre, sylindrisk omhyllingsflate som omfatter fremspringende områder og forsenkede områder som er anordnet i skruelinjer med rotasjonsaksen til boreutstyret som akse. Slike profilerte former gjør det mulig særlig å forbedre strømmen av borefluid i ringrommet avgrenset mellom utstyret og borehullet. Disse profilerte elementene, av hvilke tverrsnittet er konstant langs den aksiale lengderetningen til boreutstyret og av hvilke diameteren er mindre enn diameteren til borehullet, utgjør imidlertid ingen løsning med hensyn til dannelsen av lavfriksjon-opplagringer for føring av utstyret eller borerøret.

Dessuten kan sperringer, når strekk utøves på boreutstyret, slik som en streng av borerør, for å heve det tilbake til overflaten, forekomme som følge av at boreutstyret blir fastklemt av kaks eller ujevnheter som springer frem fra veggen i borehullet. Det kan være meget vanskelig, om ikke umulig, å løsgjøre og heve boreutstyret. De forsenkede eller fremspringende skruelinje-formede områdene nær den ytre overflaten til boreutstyr, slik som borerør, utgjør i alminnelighet ingen løsning av dette problemet, men øker derimot faren for fastklemming.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å fremskaffe et profilert element for rotasjonsboreutstyr, hvilket element oppviser en form som generelt er sylindrisk og har en akse rettet langs rotasjonsaksen ved boring, og områder som springer frem og områder som er

forsenket i radialretningen på elementets ytre overflate, i arrangementer som i store trekk er i form av skruelinjer med rotasjonsaksen til boreutstyret som akse, idet dette profilerte elementet gjør det mulig særlig å redusere friksjonen mellom boreutstyret og en vegg i et borehull og begrense farene for fastklemming av boreutstyret når utstyret heves i borehullet.

I dette henseendet varierer, over i det minste en del av lengden til det profilerte elementet i aksialretningen, i det minste én av geometri- og dimensjonsegenskapene til de forsenkede områdene og til de radialt fremspringende områdene i aksialretningen til elementet.

For å gjøre oppfinnelsen enkel å forstå, vil nå en utførelse av boreutstyret omfattende et borerør som innbefatter et antall profilerte partier i samsvar med oppfinnelsen, beskrives ved hjelp av ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedføyde tegninger.

Fig. 1 er et sideriss av et borerør som langs lengden innbefatter et antall profilerte

partier i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 2 er et sideriss i større målestokk av et profilert parti av borerøret vist i fig. 1. Fig. 3 er en videreutvikling i periferiretningen av delen av det profilerte partiet vist i

fig. 2.

Fig. 4 er et riss i aksialsnitt av det profilerte partiet vist i fig. 2.

Fig. 5 er et riss av et tverrsnitt ved 5 - 5 ifølge fig. 2.

Fig. 6 er et riss i tverrsnitt ved 6 - 6 ifølge fig. 2.

Fig. 7 og 8 er detaljriss av endene til borerøret som utgjør skru-festeelementer.

Figur 1 viser et borerør generelt betegnet med henvisningen 1, hvilket rør utgjør et element av en borestreng, i hvilken suksessive borerør kan forbindes ved sammenskruing av deres endedeler. Borerøret 1 omfatter en øvre endedel 2a som utgjør et påskrudd hunndel-forbindelseselement, og en nedre endedel 2b som utgjør et påskrudd hanndel-forbindelseselement. Den gjengede del av hanndel-forbindelses-elementet 2b med stumpkonisk form er tiltenkt å tilkoples, ved skrufesting, en forbindelsesdel i øvre ende av et borerør, lignende delen 2a til røret 1, hvilken forbindelsesdel omfatter en gjenget del med stumpkonisk form.

Røret 1 omfatter i det minste ett og f.eks. tre profilerte partier 3 med identisk form, hvilke partier er tilvirket i samsvar med prinsippet ifølge oppfinnelsen.

De profilerte partiene 3, av hvilke den ytre overflaten er sirkelsylindrisk med rette eller buede generatriser, er fordelt langs lengden av borerøret 1, omtrent med like avstander fra hverandre i lengderetningen av borerøret.

Som det vil forklares senere, kan de øvre og nedre endedelene 2a, 2b av borerøret også omfatte forskjellige profilerte deler tilvirket i samsvar med prinsippet ifølge oppfinnelsen. Borerøret oppviser generelt en sylindrisk rørform, idet omhyllingflaten til den ytre overflaten av røret er sylindrisk, med en utvendig diameter som varierer i samsvar med de suksessive partiene av borerøret. Borerøret 1 har en akse 4, rundt hvilken røret roterer i retningen antydet med den lukkede, buede pilen 5 når røret er forbundet med en streng av rør som utfører rotasjonsboring av et hull 6 inne i en geologisk formasjon 7.

Under boring strømmer borefluid fra toppen nedover inne i strengen av rør like til boreverktøyet forbundet med strengen, hvilket boreverktøy er plassert lengst nede i bunnen av borehullet 6. Borefluid strømmer deretter oppover fra bunnen av hullet 6, i ringrommet 8 i borehullet, dvs. i det ringformede rommet som ligger mellom strengen av rør og veggen i hullet 6. En pil 9 antyder strømmen av borefluid i ringrommet 8 rundt røret 1.

Fig. 2 viser et profilert parti 3 av borerøret 1, hvilket parti omfatter tre suksessive deler 10, 11 og 12 anordnet etter hverandre i aksialretningen 4 til borerøret, fra bunnen og oppover.

Den nedre delen 10 av det profilerte partiet 3 er tilvirket i samsvar med FR patentsøknad 97/03207 og omfatter forsenkede deler eller spor 13 anordnet i skruelinjer med akse langs aksen 4 til borerøret 1, av hvilke tverrsnittet til et plan vinkelrett med aksen 4 til borerøret oppviser en underskåret del plassert mot baksiden av sporet, betraktet i rotasjonsretningen 5 til borerøret. Den profilerte delen 10 aktiverer, mens borerøret roterer, således optimalt strømmen av borefluid og borekakset i borehull-ringrommet 8. Rengjøringen av ringrommet forbedres således betydelig, og friksjonen mellom strengen av rør og borehullet reduseres, som det er blitt forklart i den ovennevnte patentsøknaden. Profilet 10 omfattende de forsenkede delene som består av sporene 13 og de fremspringende delene 14 som adskiller sporene, oppviser geometri- og dimensjonsegenskaper som tilnærmet er ensartet langs lengden av den profilerte delen 10. Sporene 13 og de fremspringende ribbene 14 har hovedsakelig konstante bredder i periferiretningen, og skråstillingen til skruelinjene dannet med sporene 13 og ribbene 14 er konstant i aksialretningen til røret 1.

Den profilerte delen 10 med ensartet tverrsnitt og som ikke er i berøring med veggen til borehullet, og som ikke er tilvirket i samsvar med oppfinnelsen, er ikke i stand til å omdanne aksialbevegelser eller -belastninger til periferibevegelser eller -belastninger som følge av en dimensjons- eller geometrimodifikasjon for de forsenkede eller

fremspringende profilene anordnet i skruelinjer.

Derimot oppviser de to suksessive øvre delene 11 og 12 tii det profilerte partiet 3 av borerøret, hvilke deler skal beskrives senere, aksialt varierende former i samsvar med oppfinnelsen.

Delen 10 tilvirket i samsvar med patentsøknad 97/03207 kan imidlertid formålstjenlig kombineres med delene 11 og 12 tilvirket i samsvar med oppfinnelsen for oppnåelse av bedre resultater.

Fig. 3 viser en videreutvikling i periferiretningen av de to profilerte delene 11 og 12. Den variabelt profilerte delen 11 til partiet 3 av borerøret omfatter radialt fremspringende deler eller ribber 15 og forsenkede deler eller spor 16, hver anordnet mellom to radialt fremspringende deler 15.

Både de radialt fremspringende delene 15 og de forsenkede sporene 16 er anordnet i skruelinjer med aksen 4 til røret 1 som akse.

Den profilerte delen til partiet 3 av borerøret omfatter f.eks. fem fremspringende deler 15 anordnet i fem skruelinjer med aksen 4 som akse og adskilt én fra den neste med fem spor 16 som også er anordnet i fem skruelinjer med aksen 4 til borerøret som akse.

Som vist i fig. 3, er hver av de fremspringende ribbene 15 anordnet i fortsettelsen av en fremspringende ribbe 14 på den profilerte delen 10 av partiet 3. Likeledes er hver av sporene 16 i den profilerte delen 11 anordnet i fortsettelsen av et spor 13 i den profilerte delen 10 av partiet 3.

Skruelinjene, i hvilke ribbene 14 og sporene 13 til den profilerte delen 10 er anordnet, har en skråstillingsvinkel cc, med hensyn til det tverrgående planet vinkelrett på aksen 4 til strengen av rør. Ribbene 15 og sporene 16 til den profilerte delen 11 er anordnet i skruelinjer som har en skråstillingsvinkel a2 med hensyn til det tverrgående planet vinkelrett på aksen 4 til borerøret.

De profilerte delene 10 og 11 er tilvirket på slik en måte at vinkelen a1 er større enn vinkelen <x2. Dessuten har sporene 16 til den profilerte delen 11, i samsvar med oppfinnelsen, en bredde i periferiretningen som avtar i aksialretningen til borerøret og i retningen fra bunnen oppover, dvs. i retningen i hvilken borefluidet strømmer i ringrommet 8. Tilsvarende har de fremspringende ribbene 15 på den profilerte delen 11 en bredde i periferiretningen som øker i aksialretningen til borerøret og i retning fra bunnen og oppover.

For øvrig oppviser røret 1, som det særlig kan ses i fig. 1 og i fig. 4 som viser aksialsnitt av det profilerte partiet 3 til røret 1, ved den variabelt profilerte delen 11 en utvendig maksimumsdiameter som er større enn den utvendige diameteren til de profilerte delene 10 og 12 plassert på hver side av den variabelt profilerte delen 11. Den utvendige maksimumsdiameteren til den profilerte delen 11 er ikke mye mindre enn den innvendige diameteren til borehullet 6, hvilken maksimumsdiameter medfører at ringrommet 8 har liten radial bredde i området til den profilerte delen.

Fig. 5 viser et tverrsnitt av den variabelt profilerte delen 11, hvilket tverrsnitt langs periferien til borerøret har fem radialt fremspringende deler 15 eller ribber adskilt én fra den neste med en forsenket del eller spor 16. Tverrsnittene til sporene 16 kan oppvise en asymmetrisk form, idet skråstillingen til forkanten av sporet 16 i rotasjonsretningen vist med den buede pilen 5 avviker fra skråstillingsvinkelen til bakkanten. I arrangementet vist i fig. 5 danner tangenten til forkanten av sporet 16 en vinkel (31 med radien til borerøret, hvilken radius ender ved spissen av forkanten. Tangenten til bakkanten danner en vinkel (32 med radien til borerøret, hvilken radius ender ved spissen av bakkanten. I det omtalte arrangementet er p1 mindre enn (32, dette synes som en fordelaktig utforming for oppnåelse av hydrodynamisk opplagringsvirkning mellom den profilerte delen 11 av borerøret og veggen til borehullet 6.

Borefluidet som strømmer gjennom ringrommet under boring, i retning fra bunnen og oppover, føres av sporene 16 i området til den profilerte delen 11 av partiet 3. Borefluidet føres oppstrøms for den profilerte delen 11 med sporene 13 til den profilerte delen 10. Fordi sporene 16 til den profilerte delen 11 er i fortsettelsen av sporene 16 til den profilerte delen, forsynes sporene 16 med borefluid fra sporene 13.

En pil 17 i fig. 2 antyder strømmen av borefluid gjennom ett av sporene 16 i den profilerte delen 11. Fordi bredden, og derfor tverrsnittet til sporet 16, avtar i retningen i hvilken borefluidet strømmer, kommer avbøyde periferistrømmer 18 gradvis ut av strømmen til borefluidet, hvilke periferistrømmer danner lekkasjestrømmer.

Som vist i fig. 5, ankommer lekkasjestrømmene 18 til borefluidet mellom veggen til borehullet 6 og den ytre overflaten til den profilerte delen 11 av borerøret. Denne bevirker da en hydrodynamisk opplagringsvirkning fra periferistrømmene til fluid som strupes mellom den ytre overflaten til den profilerte delen 11 av borerøret og veggen til borehullet 6. På denne måten reduseres friksjon mellom borerøret og veggen til borehullet betydelig i opplagringsområdene som utgjøres av de variabelt profilerte delene 11, av hvilke den utvendige diameteren er større enn diameteren til de nærliggende

profilerte delene av røret og hoveddelene av røret plassert mellom de profilerte partiene.

Som kan ses i fig. 2, 3 og 6, omfatter den øvre profilerte delen 12 til det profilerte partiet 3 av borerøret radialt fremspringende ribber 20 adskilt én fra den neste med forsenkede deler eller spor 19.

De radialt fremspringende ribbene 20 er anordnet i fortsettelsen av ribbene 14 og 15 til de respektive profilerte delene 10 og 11 av borerøret. De forsenkede delene 19 er i fortsettelsen av sporene 13 og 16 til de profilerte delene 10 og 11.

Ribbene 20 er anordnet i skruelinjer med aksen 4 til borerøret som akse, av hvilke skråstillingvinkelen a' varierer kontinuerlig mellom en minimumsverdi a'1 og en maksimumsverdi oc'2, mindre enn eller lik 90°, når betraktet fra bunnen og oppover.

Som det kan ses i fig. 6, har den variabelt profilerte delen 12 til partiet 3 av borerøret fem suksessive ribber 20 adskilt én fra den neste med en forsenket del 19. Tverrsnittet til ribben 20 innbefatter et tilnærmet sirkulært ytre endedel med radius Rn og sporene 19 oppviser en inner- eller bunndel av hovedsakelig sirkulær form med en radius Rr.

Mens borestrengen heves ved trekking av dens ende plassert ved overflaten, er hver av rørene til borestrengen, slik som røret 1, tilbøyelig til å komme i berøring med en hindring, slik som kaks eller et ujevnhetsområde 21 (vist i fig. 1 og 6) fremspringende mot innsiden fra veggen til borehullet 6. Den fremspringende hindringen er tilbøyelig til å forårsake at borerøret blir sperret og fastklemt mens det heves.

Nærværet av en profilert del 12 med variabel skråstilling på borerøret, hvilken del kommer i berøring med hindringen 21 mens røret påført aksialstrekk heves, ansporer til løsgjøring av røret. Mens røret trekkes i aksialretningen, føres spesielt ujevnheten eller hindringen 21 med ribbene 20 til den profilerte delen 12, hvilke ribber fungerer som

styrespor på hver side av hindringen 21.

Hindringen 21 i berøring med en forsenket del av den profilerte delen 12 utøver et vridningskraftpar av økende størrelse på delen 12, fordi skråstillingsvinkelen til skruelinjene, i hvilke ribbene er anordnet, med hensyn til et horisontalt tverrgående plan avtar fra toppen og nedover. Kraft pa ret utøvet av hindringen på den profilerte delen 12 av borerøret bevirker at borerøret vris svakt, og bevirker at borerøret beveges i borehullet, slik at løsgjøring av røret muliggjøres.

Skråstillingsvinkelen a' til ribbene 20 varierer kontinuerlig i aksialretningen, skiftende fra en verdi oc'1 ved den nedre enden av den profilerte delen 12 til en verdi a'2 nær opptil 90° ved den øvre enden av den profilerte delen 12. Mens røret trekkes for å heves inne i hullet, danner hindringen 21, som springer frem fra veggen til hullet, således enkelt anlegg mellom ribbene 20 ved den øvre enden av den profilerte veggen 12 og kan føres i et spor 19, slik at forskyvning forenkles.

Som kan ses i fig. 7 og 8, omfatter henholdsvis den øvre og nedre endedelen 2a og 2b av borerøret to suksessive deler 23a og 24a eller 23b og 24b, som oppviser svakt forskjellige diametere.

Veggene 23a og 23b med mindre diameter til forbindelsesendene 2a og 2b av bore-røret innbefatter gjengedelene for forbindelse av røret, slik som hanndel-delen med stumpkonisk form 25, kan ses i fig.8. Delen 23a med mindre diameter til den øvre enden 2a, har en gjenget, indre boring med stumpkonisk form i stand til mottagelse av en gjenget ende med stumpkonisk form tilhørende et andre borerør, analog med den gjengede, stumpkoniske delen 25, vist i fig. 8.

Pga. forskjellen i diameter mellom delene 23a og 24a eller 23b og 24b til endene av borerøret, er disse endene tilbøyelig til å komme i berøring med veggen til borehullet 6 via delene 24a og 24b med større diameter. Delene 23a og 23b, som innbefatter forbindelsesskrugjenger, er således beskyttet under rotasjonsboring.

Delene 24a og 24b med større diameter pål forbindelsesendene av borerøret kan ha ribber og forsenkninger lignende ribbene og forsenkningene 15 og 16 til den variabelt profilerte delen 11, tidligere beskrevet, i tilfellet av et profilert parti anordnet i en del av borerøret delvis mellom disse endene.

Når delene 24a og 24b til endene av borerøret har spor, slik som sporene 16 med et tverrsnitt som avtar i strømningsretningen til fluidet inne i borehullet, oppnås en hydrodynamisk opplagringsvirkning ved endene av borerøret, og denne gjør det mulig å redusere friksjonen i disse endedelene.

For å gjøre uttrekking av borerøret enklere og unngå fastklemming mens røret heves inne i borehullet, er det mulig å danne profiler analoge med den variable profilen til delen 12 beskrevet foran på visse endepartier av røret, og særlig på et parti 26 av borerøret nær partiet 24b med stor diameter på den nedre forbindelsesenden 2b av røret, idet partiet 26 er anordnet akkurat over partiet 24b.

Med hensyn til det generelle arrangementet av de profilerte partiene på borerøret 1 er det foretrukket å danne ett eller flere profilerte partier, f.eks. ett, to eller tre profilerte partier i samsvar med lengden av borerøret, idet hvert av de profilert partiene oppviser en form analog med partiene 3 beskrevet foran. Hvert av de profilerte partiene omfatter fortrinnsvis et profil for rengjøring av borehullet analogt med profilet 10, et variabelt profil analogt profilet 11, hvilket profil omfatter sporene hvis tverrsnitt avtar i strømningsretningen til borefluidet, for derved å oppnå en hydrodynamisk opplagringsvirkning, og et variabelt profil analogt med profilet 12, hvilket profil muliggjør enklere uttrekking av borerøret. De tre profilene, 10, 11 og 12 må anordnes i denne rekkefølgen i strømningsretningen til borefluidet. En arkimedes-skruevirkning av kaks-rengjørings-profilet 10 gjør det mulig å aktivere strømmen av borefluid oppstrøms for profilet 11, av hvilket sporet 16 således forsynes effektivt med borefluid, slik at den hydrodynamiske opplagringsvirkningen til profilet dermed forbedres.

Profilet 12 muliggjør at de profilerte delene 10 og 11 beskyttes mens borerøret uttrekkes, idet hindringene føres mellom sporene 20 til profilet 12 og bevirker at borerøret roterer svakt, slik at dets løsgjøring muliggjøres.

Som kan ses i fig. 4, oppviser de profilerte delene 11 en ytre diameter som er større enn den utvendige maksimumsdiameteren til de profilerte delene 10 og 12. Diameteren til de profilerte delene 11 utgjør maksimumsdiameteren til borerøret, hvilken maksimumsdiameter medfører at borerøret ligger an mot veggene til borehullet via de profilerte delene 11 som utgjør hydrodynamiske opplagringer.

Profilene 10 og 12 oppviser en utvendig maksimumsradius h1 eller h2 som er mindre enn den utvendige maksimumsdiameteren til de profilerte delene 11. Det er således ikke sannsynlig at de profilerte delene 10 og 12 kommer i berøring med veggen til borehullet. De profilerte delene 10 sikrer at strømmen av borefluid aktiveres i ringrommet og at kaks løsrives og medbringes.

Profilene 10 og 12 kan dessuten oppvise en utvendig radius mer eller mindre lik radien til de profilerte delene 11 (h1 og h2 =0).

Endedelene, slik som 2a og 2b, til borerøret, og ribbene 15 kan være belagt med et lag av et hardt materiale, slik som wolframkarbid, og omfatte partiene 24a og 24b med stor diameter, av hvilke diameteren er litt mindre enn eller lik diameteren til de profilerte delene 11, idet denne diameteren utgjør maksimumsdiameteren til borerøret. Borerøret kan således ligge an ved dets ender mot veggen til borehullet via de slitebestandige delene 24a og 24b.

Det er i en borestreng mulig å anvende borerør som har profilerte deler, slik som beskrevet over, og glatte borerør som ikke har slike profilerte deler. For eksempel er det mulig å tenke seg bruken av bare ett profilert borerør for hvert tredje rør sammenføyet ende til ende, når borestrengen sammensettes.

I ethvert tilfelle muliggjør nærværet av profilerte elementer i samsvar med oppfinnelsen i boreutstyr, slik som en borestreng, en betydelig forbedring av forholdene under rotasjonsboring. Særlig gjør bruken av de profilerte elementene i samsvar med oppfinnelsen det mulig å redusere rotasjonsdreiemomentet til strengen av rør, forbedre egenskapene til flerretnings-forskyvning mellom veggene til borehullet og strengen av rør, redusere aksialbelastningene og faren for sperring når strengen heves til overflaten, redusere faren for at strengen blir klemt med forskjellige trykk inne i borehullet og forbedre den mekaniske oppførselen til strengen (eller ethvert annet boreutstyr eller - rør).

Forbedringen i den mekaniske oppførselen til borestrengen skyldes særlig forbedringen i sluringsegenskapene og i den geometriske kvaliteten til opplagrings-overflatene mellom strengen og veggene til borehullet. Amplituden til vibrasjonsverdiene av borerøret minskes således og faren for klemming og sluring av boreverktøyet reduseres. Generelt forbedres overføringen av vekten til strengen til boreverktøyet med begrensing av friksjonen mellom strengen og veggene til borehullet.

Forbedringen i de dynamiske driftsbetingelsene til borehullet gjør det mulig å forbedre styringen og innstillingen av forløpet til borehullet.

Bruken av et profil for aktivering av borefluidet og rengjøring av borehullet i samsvar med FR-patent 97/03207, i kombinasjon med de variable profiler i samsvar med oppfinnelsen, gjør det mulig ikke bare å oppnå fordelene spesifikke for det kjente profilet, dvs. redusere trykktapene i ringrommet til borehullet, rengjøre sedimentasjonsområdene til borehullet og fjerne kaksen, men gjør det også mulig å oppnå fordelene tilknyttet kombinering av det kjente profilet med profilene i samsvar med oppfinnelsen. Disse fordelene skyldes særlig aktiveringen av strømmen av borefluid oppstrøms for profilene i samsvar med oppfinnelsen.

Det er mulig å danne profilene i samsvar med oppfinnelsen som beskrevet foran i ethvert antall og tilknyttet på forskjellige måter til de ytre overflatedelene til boreutstyr av hvilken som helst type.

Slike profiler kan dannes på forskjellige elementer av borestrengen, slik som forbindelsesstykker, verktøy og ethvert annet vanlig brukt element i rotasjonsboring.

Profilene i samsvar med oppfinnelsen kan oppvise geometriske egenskaper som skiller seg fra de omtalte, for å oppfylle funksjoner som skiller seg fra dem til en hydrodynamisk opplagring, eller til en innretning som forenkler uttrekking av boreutstyret. Det profilerte elementet i samsvar med oppfinnelsen, hvilket element muliggjør at krefter utøvet i aksialretningen kan omdannes til krefter eller funksjon mht. periferi-retningen, muliggjør i alminnelighet at tallrike funksjoner, avhengig av de spesielle utførelsene av ribbene og sporene til de profilerte elementene, kan oppnås.

I tilfellet av profilerte deler som innbefatter spor, av hvilke tverrsnittene avtar i strømningsretningen til borefluidet, kan disse sporene ha bredder eller dybder som avtar, eller kan alternativt samtidig ha bredder og dybder som avtar.

Oppfinnelsen anvendes i alminnelighet for ethvert rotasjonsboreutstyr som oppviser en generelt sylindrisk form, vanligvis med variabel diameter, dvs. som har en ytre overflate av hvilken omhyllingen er sylindrisk og for hvilken aksen er rotasjonsboreaksen.

Claims (20)

1. Borerør for en rotasjonsborestreng, hvilket borerør oppviser en generelt sylindrisk form, en akse (4) rettet langs rotasjonsaksen for boring og endedeler (2a, 2b) for å forbindes med et andre og et tredje borerør i borestrengen, karakterisert ved at de to endedelene (2a, 2b) til borerøret (1) hver suksessivt omfatter en første del (23a, 23b) med mindre diameter, hvilken del omfatter gjenger (25) for forbindelse av borerøret (1) og, i den aksiale fortsettelsen av den første delen (23a, 23b) med mindre diameter, en andre del (24a, 24b) med større diameter.

2. Borerør ifølge krav 1, idet delen (23b) med mindre diameter har en gjenget hanndel.

3. Borerør ifølge krav 1 eller 2, idet delen (23a) med mindre diameter har en gjenget indre boring.

4. Borerør ifølge hvilket som helst av de foregående krav, idet delene (24a, 24b) med større diameter på i det minste én av endedelene (2a, 2b) er belagt med et lag av hardt materiale.

5. Borerør ifølge hvilket som helst av de foregående krav, idet diameteren til delene (24a, 24b) med større diameter er den største diameteren til borerøret.

6. Borerør ifølge hvilket som helst av de foregående krav, idet den andre delen (24a, 24b) med større diameter på hver endedel (2a, 2b) av borerøret (1) oppviser spor anordnet i skruelinjer som har aksen (4) til borerøret (1) som sin akse, idet dens tverrsnitt vinkelrett på aksen (4) til borerøret avtar i strømningsretningen til borefluidet når borerøret (1) er i bruk inne i et borehull (6).

7. Borerør ifølge hvilket som helst av de foregående krav, og som omfatter, anordnet nær en endedel (2a, 2b) i bruksstillingen inne i et borehull (6), en profilert del (26) som omfatter utragende ribber anordnet i skruelinjer, for hvilke skråretningen i forhold til et tverrgående plan vinkelrett på aksen (4) til borerøret (1) øker i retning langs aksen (4) til borerøret og i retningen fra bunnen og oppover når borerøret (1) er i bruksstillingen.

8. Borerør ifølge krav 7, i hvilket den profilerte delen (26) er nær den nedre endedelen (2b) på borerøret.

9. Borerør ifølge hvilket som helst av de foregående krav, og som mellom de to endedeler (2a, 2b) har i det minste ett profilert parti (3) som i det minste langs en del av sin lengde omfatter deler (15, 20) som rager ut og deler (13, 16) som er forsenket på ytterflaten, i arrangementer som tilnærmet har form som skruelinjer, med aksen (4) til borerøret som sin akse, idet i det minste én av geometri- og dimensjonsegenskapene til de forsenkede deler og de radialt utragende deler (15, 20, 13, 16) er varierende i retning langs aksen (4) til borerøret (1).

10. Borerør ifølge krav 9, idet det profilerte partiet (3) av borerøret (1) har en aksialt varierende profilert del (11) som oppviser spor (16), av hvilke tverrsnittet avtar i en strømningsretning (9) for et borefluid i et ringrom (8) mellom borerøret i driftsstillingen i et borehull (6) og veggen til borehullet (6).

11. Borerør ifølge krav 10, idet de forsenkede deler (16) av den varierende profilerte delen (11) har en bredde og/eller en dybde som avtar i omkretsretningen i strømnings-retningen til borefluidet.

12. Borerør ifølge krav 10 eller 11, idet den forsenkede delen (16) med minskende tverrsnitt på den profilerte delen (11) i rotasjonsretningen til borerøret oppviser en fremre kant og.en bakre kant som har skråpartier ((31, (32) som er forskjellige fra en radius i tverrsnittet til borerøret forløpende gjennom henholdsvis tuppen av den fremre kanten og tuppen av den bakre kanten.

13. Borerør ifølge hvilket som helst av kravene 10 - 12, idet den varierende profilerte delen (11) som omfatter spor (16) med avtagende tverrsnitt utgjør en del av borerøret (1) med maksimal diameter.

14. Borerør ifølge hvilket som helst av kravene 9 - 13, og som omfatter en varierende profilert del (12) som oppviser radialt utragende deler eller ribber (20) anordnet som skruelinjer, av hvilke skråretningen i forhold til et tverrgående plan vinkelrett på aksen (4) til borerøret øker i den aksiale retningen (4) til borerøret og i retning fra bunnen og oppover når borerøret (1) er i borestillingen inne i et borehull (6).

15. Borerør ifølge krav 14, idet ribbene (20) på den profilerte delen (12) gjør borerøret enklere å trekke ut fra borehullet (6) ved forskyvningen av utragende hindringer (21) på veggen i borehullet (6) inne i spor (19) avgrenset av ribbene (20) og ved vridning av borerøret (1) om dets akse (4).

16. Borerør ifølge krav 14 eller 15, avhengig av krav 10, idet den varierende profilerte delen (12) som oppviser radialt utragende deler (20) anordnet i skruelinjer med økende skråretning befinner seg nedstrøms for den profilerte delen (11) som har en forsenket del med varierende tverrsnitt.

17. Borerør ifølge hvilket som helst av kravene 14 - 16, avhengig av krav 10, idet de forsenkede deler på den varierende profilerte delen (12) som oppviser radialt utragende deler (20) anordnet i skruelinjer med økende skråretning er anordnet i forlengelsen av de forsenkede deler (16) på den profilerte delen (11) som har en forsenket del med varierende tverrsnitt.

18. Borerør ifølge hvilket som helst av kravene 9-16, idet det profilerte partiet (3) dessuten omfatter, oppstrøms for den varierende profilerte delen (11, 12), en profilert del (10) med ensartet tverrsnitt, omfattende spor (13) anordnet i skruelinjer, for å muliggjøre at strømmen av borefluid i ringrommet (8) kan aktiveres.

19. Borerør ifølge krav 18, idet den forsenkede delen (13) av den ensartet profilerte delen (10) er anordnet i forlengelsen av de forsenkede deler (16, 19) på den varierende profilerte delen (11, 12) av det profilerte partiet (3).

20. Borerør ifølge krav 18 eller 19, idet diameteren til den ensartet profilerte delen (10) er mindre enn diameteren til den varierende profilerte delen (11, 12) av det profilerte partiet (3).