NO336508B1 - Anordning ved enhet for kontinuerlig borevæskesirkulasjon - Google Patents

Abstract

Sirkulasjonsenhet (1) og arrangement innrettet til kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under boring, hvor et hus (2) er forsynt med et senterløp (4) innrettet til å kunne romme et parti av et rør (38); senterløpet (4) omfatter et øvre og et nedre tet- ningselement (30, 32); tetningselementene (30, 32) er forsynt med en senteråpning (33) som ved nevnte tetningselements (30, 32) ekspansjon er lukkbar eller slutter tett mot røret (38) ved en indre tetningsflates (34) anlegg mot røret (38), og hvor hvert av tetningselementene (30, 32) er fluidtett sammenkoplet med et pakningsrør (8) som befinner seg i huset (2) og som er dreibart om senterløpets (4) senterakse (6), og hvor pakningsrøret (8) er omkranset av en pakningssammenstilling (18, 20) som slutter tett mellom pakningsrørets (8) periferi og huset (2).

Description

ANORDNING VED ENHET FOR KONTINUERLIG BOREVÆSKESIRKULASJON

Det beskrives en sirkulasjonsenhet samt et arrangement for kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under kontinuerlig boring, hvor en sirkulasjonsenhet er anordnet mellom en øvre og en nedre rota sjon sen het, idet sirkulasjonsenheten og rota sjon sen hete-ne er vertikalt forskyvbare langs en føringsbane.

Det er kjent innenfor olje- og gassboringsbransjen å gjøre tiltak for å kunne opprettholde sirkulasjon av borevæske i borehullet mens en borestreng forlenges. NO 326427 beskriver et system hvor en toppdrevet boremaskin med hul drivaksel samvirker med et slusekammer forsynt med røromsluttende tetninger, hvor borevæsken vekselvis ledes gjennom drivakselen via et første væskeinnløp når en sammenhengende borestreng er koplet til boremaskinen, henholdsvis gjennom slusekammeret via et andre væskeinnløp når rørstrengens øvre ende en anordnet i slusekammeret og skal sam-menføyes med en ny rørseksjon.

En ulempe med kjent teknikk ifølge NO 326427 er at rørstrengrotasjonen opphører når rørstrengen skal forlenges. Det er kjent innenfor bransjen at det er en fordel å opprettholde rørstrengrotasjonen både for å redusere risikoen for at rørstrengen skal set-te seg fast og for å forbedre produktiviteten, for eksempel øke bo re kapasiteten ved at det ikke blir opphold i selve boreoperasjonen mens borestrengen forlenges.

Fra NO 20100123 er det kjent et arrangement hvor det mellom en første toppdrevet boremaskin og et borehull er anordnet en andre boremaskin som er forsynt med et rotasjonsbord innrettet til å kunne oppta vekten av en rørstreng, en rotasjonsdriven-het innrettet til kontinuerlig rotasjon av rørstrengen, og et fluidkammer som er innrettet til på fluidkommuniserende vis å kunne forbinde et rørstrengendeparti med et borevæskeanlegg, idet fluidkammeret er forsynt med rørstreng porter omfattende midler innrettet til på fluidtettende vis å kunne lukke rørstreng portene, og hvor den andre boremaskinen er ytterligere forsynt med en krafttang som er innrettet til å kunne sammenkople/frigjøre et element med/fra rørstrengen, idet krafttangen er anordnet i fluidkammeret. Ulempen med dette arrangement er at rotasjonsdrivenheten er direkte knyttet til fluidkammeret (slusekammeret) og krafttanga er innesluttet i fluidkammeret. Tilpasning av krafttangen til den aktuelle rørdimensjonen som håndteres, må her skje ved inngrep i fluidkammeret.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

I det etterfølgende benyttes begrepet "borestreng" som en fellesbetegnelse for alle typer rørstrenger som ved rotasjon av et endeparti tildanner et borehull i undergrunnen ved at egnede borkroneelementer maler opp undergrunnsmaterialet og en ti I — strømmende borevæske bringer det oppmalte undergrunnsmaterialet ut av borehullet ved hjelp av en returstrøm til overflaten.

Med mindre det er uttrykkelig nevnt, benyttes begrepet "rør" i det etterfølgende som et samlebegrep for enkeltrør, rørseksjoner sammensatt av flere enkeltrør, samt rør-streng oppbygd ved sammenføyning av flere sammenskrubare enkeltrør eller flere rørseksjoner. "Rør" kan også omfatte et såkalt forlengningsrør som anvendes som en kopling mellom rørstrengen og en rotasjonsenhet, eventuelt innrettet til tilførsel av borevæske til rørstrengen.

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en sirkulasjonsenhet for et arrangement innrettet til kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under boring, hvor et hus er forsynt med et senterløp innrettet til å kunne romme et parti av et rør, og hvor senterløpet omfatter et øvre og et nedre tetningselement, idet tetningselementene er forsynt med en senteråpning som ved nevnte tetningselements ekspansjon er lukkbar eller slutter tett mot røret ved en indre tetningsflates anlegg mot røret, og hvor sirku-lasjonselementet kjennetegnes ved at hvert av tetningselementene er fluidtett sammenkoplet med et pakningsrør som befinner seg i huset og som er dreibart om senter-løpets senterakse, og hvor pakningsrøret er omkranset av en pakningssammenstilling som slutter tett mellom pakningsrørets periferi og huset.

En borestreng som forløper gjennom sirkulasjonsenheten vil under rotasjon trekke med seg tetningselementene og pakningsrøret som derved samroterer med borestrengen. Pakningsrøret kan være oppdelt.

Minst ett av tetningselementene kan være forsynt med en selvlukkende rørgjennomfø-ring. I et foretrukket utførelseseksempel utgjøres den selvlukkende rørgjennomføring av et elastisk konisk element som i sin lukkede tilstand sammenklemmes av et utven-dig trykk fra fluid i et tilstøtende fluidkammer. Når et rør skyves inn i den selvlukkende rørgjennomføring, vil rørgjennomføringen elastisk åpne seg og tette mot røret.

Den selvlukkende rørgjennomføring utgjør en tilleggsbarriere i forhold til det nærlig-gende tetningselement.

Den selvlukkende rørgjennomføring kan være fremstilt i et ettergivende eller elastisk materiale eller en kombinasjon av disse, eksempelvis gummilignende materialer, fjæ-rer, trykkfluidfylte blærer eller kombinasjoner av disse.

Mellom to pakningssammenstillinger kan det være anordnet en fluidport som står i fluidkommunikasjon med tetningselementene. Rommet i huset mellom pakningssammenstillingene og to tetningselement tildanner et fluidkammer.

Pakningsrøret kan være sammenkoplet med en dreneringssøyle som rager oppover fra pakningsrøret. Hensikten med dreneringssøylen er å dempe utstrømningen av fluid fra er fluidfylt rør som frakoples en borestreng.

Ifølge et andre aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et arrangement for kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under kontinuerlig boring, hvor en sirkulasjonsenhet som beskrevet overfor er anordnet mellom en øvre og en nedre rotasjonsenhet, idet sirkulasjonsenheten og rotasjonsenhetene er vertikalt forskyvbare langs en føringsba-ne, idet arrangementet kjennetegnes ved at i det minste den øvre rotasjonsenhet er forskyvbar uavhengig av sirkulasjonsenheten, og hvor sirkulasjonsenheten omfatter et hus som er forsynt med et senterløp innrettet til å kunne romme et parti av et rør, og hvor senterløpet omfatter et øvre og et nedre ringformet tetningselement som er roterbart opplagret i huset, og hvor tetningselementene er forsynt med en senteråpning som ved nevnte tetningselements ekspansjon er lukkbar eller slutter tett mot røret ved en indre tetningsflates anlegg mot røret.

Enhver rotasjon av en borestreng og enhver rotasjon av et rør under sammenkopling med eller atskillelse fra borestrengen er tilveiebrakt av roterbare tenger som er anordnet utenfor sirkulasjonsenhetens hus.

Hver av rotasjonsenhetene omfatter typisk en roterbar tang av den art som kan gripe om et rørparti og fastholde dette, en avhengingsanordning, typisk i form av et kilear-rangement av i og for seg kjent art, innrettet til å kunne ligge an mot et nedoverven- dende brystningsparti i ei rørmuffe eller lignende, samt et rotasjonslager som er innrettet til å kunne understøtte tangen og/eller avhengingsanordningen. Den roterbare tangen er forsynt med et rotasjonsdrivverk.

Rotasjonsenhetene er innrettet til å kunne oppta de rådende krefter i borestrengen og krefter som oppstår inne i sirkulasjonsenheten. Kreftene som oppstår inne i sirkulasjonsenheten og som blant annet forårsakes av fluidtrykk, kan i en koplingssituasjon utgjøre både trykk- og strekkrefter.

Den nedre rotasjonsenhet og sirkulasjonsenheten kan være forsynt med et felles lineærdriwerk som er innrettet til å forskyve nevnte rotasjonsenhet og sirkulasjonsenhet i en synkron vertikalbevegelse langs føringsbanen.

Sirkulasjonsenheten kan være forsynt med et fluidkammer og et dreneringshus som hvert er tilknyttet et borevæskeanlegg via individuelt lukkbare borevæskeledninger tilkoplet et ventilsystem.

Et forlengningsrør kan være dreibart tilkoplet en lukkbar borevæskeledning som er tilknyttet borevæskeanlegget via ventilsystemet.

Tetningselementene er fluidtett sammenkoplet med det roterbare pakningsrør som befinner seg i huset og som er omkranset av en pakningssammenstilling som slutter tett mot pakningsrørets periferi og mot huset.

En boreoperasjon med kontinuerlig borevæskesirkulasjon og kontinuerlig borestrengs-rotasjon ifølge oppfinnelsen kan typisk gjennomføres på følgende vis:

1. I en første fase av en boresekvens skjer følgende:

a) En øvre ende av borestrengen rager opp gjennom sirkulasjonsenheten. En førs-te borevæskeledning er via forlengningsrøret sammenkoplet med den øvre enden

av borestrengen.

b) Borevæske tilføres til et senterløp i borestrengen via forlengningsrøret.

c) Borestrengen holdes i rotasjon av den øvre rotasjonsenhet.

d) Øvre og nedre tetningselement er åpne, og borestrengen beveges i hovedsak

fritt i forhold til sirkulasjonsenheten.

e) Den øvre rotasjonsenhet og borestrengen forskyves nedover i henhold til oppnådd borehastighet.

2. I en andre fase av boresekvensen skjer følgende:

a) Sirkulasjonsenheten og den nedre rotasjonsenheten forskyves oppover mot den

øvre rotasjonsenhet.

b) Den øvre enden av borestrengen og et nedre parti av forlengningsrøret forskyves inn i sirkulasjonsenheten slik at borestrengens øvre ende befinner seg i fluidkammeret. c) Borestrengen gripes av den nedre rotasjonsenhet som overtar borestreng rotasjonen. Forlengningsrøret forblir avhengt i den øvre rotasjonsenhet. Tetningselementene lukkes omkring den roterende borestrengen, henholdsvis forlengningsrø-ret. d) Borevæske tilføres til fluidkammeret gjennom fluidporten. Forlengningsrøret koples fra borestrengen ved at den øvre rotasjonsenhet holder igjen forlengnings-røret mens den nedre rotasjonsenhet roterer borestrengen. Forlengningsrøret trekkes ut fra fluidkammeret idet den selvlukkende rørgjennomføring lukkes etter røret, og tilførselen av borevæske gjennom forlengningsrøret stanses. e) Borevæske dreneres fra forleng i ngsrøret og forlengningsrøret trekkes ut av sirkulasjonsenheten. f) Boreoperasjonen opprettholdes ved rotasjon og forskyvning av den nedre rotasjonsenhet og sirkulasjonsenheten, og tilførsel av borevæske opprettholdes gjennom fluidkammeret som holdes lukket mot omgivelsene ved hjelp av den selvluk-kede rørgjennomføring, evt. det øvre tetningselement og det nedre

tetningselementet som slutter tett omkring et parti av borestrengen.

3. I en tredje fase av boresekvensen skjer følgende:

a) Neste rør som skal sammenføyes med borestrengen, forskyves ved hjelp av en manipulator eller lignende inn til boresenteret som sammenfaller med sirkulasjonsenhetens senterakse og fastholdes der. b) Den øvre rotasjonsenhet roterer forlengningsrøret til sammenføyning med rø-rets øvre ende. c) Røret forskyves med sin nedre ende inn i sirkulasjonsenheten mens det øvre tetningselementet er åpent og videre inn i den selvlukkende rørgjennomføring

som åpner tilstrekkelig til at røret forskyves gjennom.

d) Det øvre tetningselementet lukkes omkring røret.

e) Borevæske tilføres gjennom forlengingsrøret, og tilførselen av borevæske gjennom fluidporten stanses, idet borestrengen nå blir tilført borevæske fra forleng-ningsrøret. f) Den øvre rotasjonsenhet forskyver under rotasjon røret til sammenkopling med borestrengen, idet røret roteres raskere enn borestrengen. g) Borevæske tilføres borestrengen gjennom forlengningsrøret. Tetningselementene åpnes, eventuelt etter at sirkulasjonsenhetens fluidkammer er drenert.

Boreoperasjonen fortsetter ved repetisjon av trinnene la)-3g).

Boreoperasjonen kan også gjennomføres med varianter som avviker noe fra det som er beskrevet ovenfor uten å fjerne seg fra oppfinnelsens omfang.

Det representerer en betydelig forenkling av drift og vedlikehold av systemer for kontinuerlig borevæskesirkulasjon under kontinuerlig rotasjon av en borestreng ved at alle elementer som tilveiebringer rotasjon og avhenging av rør eller borestreng er anordnet utenfor sirkulasjonsenheten. Eventuell utskifting av komponenter i forbindelse med vedlikehold eller tilpasning til en annen rørdimensjon kan foretas uten inngrep i sirkulasjonsenheten.

Arrangementet ifølge oppfinnelsen oppviser en stor grad av fleksibilitet ved kontinuerlig borevæskesirkulasjon under kontinuerlig rotasjon av en borestreng ved at den øvre rotasjonsenhet kan forskyves uavhengig av den nedre rotasjonsenhet og sirkulasjonsenheten. Ytterligere fleksibilitet kan oppnås ved at den nedre rotasjonsenhet kan forskyves uavhengig av sirkulasjonsenheten.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en sirkulasjonsenhet ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser i mindre målestokk et sideriss av et arrangement ifølge oppfinnelsen hvor en borestreng roteres av en øvre rotasjonsenhet, og borevæske tilfø-res via et forlengningsrør tilkoplet borestrengen, mens en sirkulasjonsenhet og en nedre rotasjonsenhet er under vertikal forskyvning mot den øvre rotasjonsenheten; Fig. 3 viser ei prinsippskisse av arrangementet ifølge oppfinnelsen med et aksialsnitt gjennom sirkulasjonsenheten hvor borestrengens øvre ende er anbrakt i et fluidkammer i sirkulasjonsenheten og forlengningsrøret er fra-koplet borestrengen og med sin nedre ende anbrakt i fluidkammeret, idet borestrengen roteres av den nedre rotasjonsenheten og borevæske tilfø-res gjennom sirkulasjonsenhetens fluidkammer; og Fig. 4 viser borestrengen i fortsatt rotasjon av den nedre rotasjonsenheten, og

forlengningsrøret trukket ut av sirkulasjonsenheten.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en sirkulasjonsenhet som omfatter et hus 2, idet sirkulasjonsenheten 1 er utformet med et gjennomgående aksialt senterløp 4. Senterløpets 4 senterakse sammenfaller i hovedsak met et boresenter 6. Henvisningstallet 6 er derfor benyttet både for senteraksen og boresenteret.

Et pakningsrør 8 er anordnet sentralt i huset 2 og er ved sine endepartier festet til henholdsvis en øvre lagerring 10 og en nedre lagerring 12. Ved begge lagerringene 10, 12 er det anordnet lager 14 mot huset 2. Lagrene 14 som bevirker at pakningsrø-ret 8 med lagerringer 10, 12 er dreibart i huset 2, er innrettet til å kunne oppta fore-kommende radial- og aksialkrefter.

Over og under en fluidport 16 som er i fluidkommunikasjon med huset 2, er det tet-tende mellom huset 2 og pakningsrøret 8 anordnet henholdsvis en øvre pakningssammenstilling 18 og en nedre pakningssammenstilling 20. Pakningssammenstillingene 18, 20 kan typisk være såkalte "washpipepakninger", men andre kjente, hensiktsmessige tetninger kan også anvendes.

Det er anordnet radielle åpninger 22 i pakningsrøret 8 mellom pakningssammenstillingene 18, 20.

En tømmepakning 24 som omkranser pakningsrøret 8 i området mellom fluidporten 16 og den nedre pakningssammenstilling 20 avgrenser et ringrom 26. En tømmekanal 28 i pakningsrøret 8 forløper fra ringrommet 26 og til pakningsrørets 8 nedre parti. En ikke vist tømmepumpe er koplet til ringrommet 26 og er innrettet til å kunne tømme sirkulasjonsenheten 1 via ringrommet 26 og tømmekanalen 28.

Den øvre lagerring 10 er innvendig forsynt med et øvre tetningselement 30. Den nedre lagerring 12 er likeledes innvendig forsynt med et nedre tetningselement 32.

Tetningselementene 30, 32 er utformet med en indre senteråpning 33 som har en tetningsflate 34, og et ekspansjonskammer 36 som står i fluidkommunikasjon med en ikke vist trykkfluidpumpe via ikke viste svivelkoplinger og ventiler. Ved å tilføre trykk - fluid til ekspansjonskammerne 36 kan de respektive tetningselement 30, 32 binges til å lukke, alternativt bringe den indre tetningsflate 34 til å tette mot et rør 38. Røret 38 er vist i fig. 2. Tetningselementene 30, 32 er forhindret fra å kunne forskyves aksialt i sine respektive lagerringer 10, 12.

I denne foretrukne utførelsesform er det øvre tetningselement 30 forsynt med en selvlukkende rørgjennomføring 40. Den selvlukkende rørgjennomføring 40 har form av en elastisk kon som rager fra det øvre tetningselement 30 og med avtagende tverrsnitt i retning mot det nedre tetningselement 32. Den selvlukkende rørgjennomføring 40 er innrettet til å være fluidtett når det ikke befinner seg et rør 38 i den, og til å ligge tet- tende an mot et rør 38 når røret 38 forløper gjennom den. Fluidtrykk mot den selvlukkende rørgjennomførings 40 utside bidrar til å klemme den sammen eller mot røret 38.

Et antall pakninger 42 mellom pakningsrøret 8 inkludert lagerringene 10, 12 og huset 2 er innrettet til blant annet å forhindre en uønsket innstrømning av fluid til lagrene 14.

Et volum i huset 2 som avgrenses av pakningssammenstillingene 18, 20 og tetningselementene 30, 32, utgjør et fluidkammer 44 som står i fluidkommunikasjon med fluidporten 16.

En rørformet dreneringssøyle 46 er koplet til den øvre lagerring 10 og samroterer med denne. Dreneringssøylen 46 er forsynt med radielle dreneringsåpninger 48 ved sitt nedre parti. Hensikten med dreneringssøylen 46 er å dempe utstrømning av borefluid fra et rør 38 under fråkopling.

Fra huset 2 rager et dreneringshus 50 oppover og omslutter dreneringssøylen 46. Ved sitt nedre parti er dreneringshuset 50 koplet til en dreneringsport 52, mens dreneringshuset 50 ved sitt øvre parti er forsynt med en ekspanderbar tette/avstrykeventil 54 av i og for seg kjent utførelse.

Det henvises nå til fig. 2. Sirkulasjonsenheten 1 er sammen med en nedre rotasjonsenhet 60 koplet til et lineaerdriwerk 62 som er innrettet til å kunne forskyve sirkulasjonsenheten 1 og rotasjonsenheten 60 vertikalt langs en føringsbane 64 i et tårn 66.

En øvre rotasjonsenhet 68 forløper her langs samme føringsbane 64. Rotasjonsenhetene 60, 68 som normalt omfatter en ikke vist tang og en avhengningsanordning, er av i og for seg kjent utførelse og er innrettet til å kunne holde, samt rotere en borestreng 70 om boresenteret 6.

Et borevæskeanlegg 72 med tilhørende ventilsystem 74 er ved hjelp av en første borevæskeledning 76 via en svivelkopling 78 koplet til et forlengningsrør 80 som befinner seg i den øvre rotasjonsenhet 68, ved hjelp av en andre borevæskeledning 82 koplet til dreneringsporten 52 og ved hjelp av en tredje borevæskeledning 84 koplet til fluidporten 16.

Borestrengen 70 omfatter et antall rør 38 som på i og for seg kjent måte er sammen-skrudd ved hjelp av en øvre kopling 86 og en nedre kopling 88. Forlengningsrøret 80 er utformet med en nedre kopling 88.

Når en kontinuerlig boreoperasjon gjennomføres med arrangementet ifølge oppfinnelsen, kan den gjennomføres på følgende vis: I en første fase av en boresekvens rager borestrengen 70 opp gjennom sirkulasjonsenheten 1. Den første borevæskeledning 76 er via svivelkoplingen 78 og forlengnings-røret 80 sammenkoplet med borestrengen 70. Borevæske tilføres til borestrengen 70 via forlengningsrøret 80. Borestrengen 70 holdes i rotasjon av den øvre rotasjonsenhet 68. Øvre og nedre tetningselement 30, 32 er åpne mens den selvlukkende rørgjennomføring 40 ligger an mot borestrengen 70, og borestrengen 70 kan beveges relativt fritt i forhold til sirkulasjonsenheten 1. Den øvre rotasjonsenhet 68 og borestrengen 70 forskyves nedover i henhold til oppnådd borehastighet.

I en andre fase av boresekvensen forskyves sirkulasjonsenheten 1 og den nedre rotasjonsenhet 60 oppover mot den øvre rotasjonsenhet 68. Den øvre kopling 86 av det øvre rør 38 i borestrengen 70 og den nedre kopling 88 av forlengningsrøret 80 forskyves inn i sirkulasjonsenhetens 1 fluidkammer 44. Borestrengen 70 gripes av den nedre rotasjonsenhet 60 som overtar borestreng rotasjonen. Forlengningsrøret 80 forblir avhengt i den øvre rotasjonsenhet 68. Tetningselementene 30, 32 lukkes omkring den roterende borestreng 70, henholdsvis forlengningsrøret 80. Borevæske tilføres til fluidkammeret 44 gjennom fluidporten 16. Forlengningsrøret 80 koples fra borestrengen 70 ved at den øvre rotasjonsenhet 68 holder igjen forlengningsrøret 80 mens den nedre rotasjonsenhet 60 roterer borestrengen 70, se fig. 3. Tilførselen av borevæske til forlengningsrøret 80 stanses. Forlengningsrøret 80 trekkes ut av fluidkammeret 44 samtidig som den selvlukkende rørgjennomføring 40 lukker seg bak forlengningsrøret 80. Det øvre tetningselement 30 åpnes, og forlengningsrøret 80 trekkes ut fra sirkulasjonsenheten 1 samtidig som det drenerer seg via dreneringsporten 52, se fig. 4. Boreoperasjonen opprettholdes ved rotasjon og forskyvning av den nedre rotasjonsenhet 60 og sirkulasjonsenheten 1, og tilførsel av borevæske opprettholdes gjennom fluidkammeret 44 som holdes lukket mot omgivelsene ved hjelp av den selvlukkende rørgjennomføring 40 og det nedre tetningselement 32 som slutter tett omkring et parti av borestrengen 70.

I en tredje fase av boresekvensen forskyves et neste rør 38 som skal sammenføyes med borestrengen 70, ved hjelp av en manipulator (ikke vist) eller lignende inn i boresenteret 6 og fastholdes der. Den øvre rotasjonsenhet 68 roterer forlengningsrøret 89 til sammenføyning med rørets 38 øvre kopling 86. Røret 38 forskyves med sin nedre kopling 88 inn i sirkulasjonsenheten 1 mens det øvre tetningselementet 30 er åpent. Det øvre tetningselementet 30 lukkes omkring røret 38. Videre forskyving av røret 38 åpner den selvlukkende rørgjennomføring 40. Borevæske tilføres til røret 38 gjennom forlengningsrøret 80 hvoretter tilførselen av borevæske gjennom fluidporten 16 stanses, idet borestrengen 70 nå blir tilført borevæske gjennom forlengningsrøret 80. Den øvre rotasjonsenhet 68 forskyver under rotasjon røret 38 til sammenkopling med borestrengen 70, idet røret 38 roteres raskere enn borestrengen 70. Borevæske tilføres borestrengen 70 gjennom forlengningsrøret 80. Tetningselementene 30, 32 åpnes, eventuelt etter at sirkulasjonsenhetens 1 fluidkammer 44 er drenert gjennom tømme-kanalen 28.

Boreoperasjonen fortsetter ved repetisjon fra fase 1 ved suksessiv innkopling av nye rør 38 etter hvert som borestrengen 70 arbeider seg inn i undergrunnen.

Ved hjelp av arrangementet ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt et enkelt system for kontinuerlig borevæsketilførsel under boring, og boringen kan utføres under kontinuerlig framdrift. De sentrale enhetene som anvendes, er ukompliserte, idet det til hver av enhetene bare er tillagt én hovedfunksjon, nemlig: a) Øvre rotasjonsenhet 68 besørger avhenging, rotasjon og vertikalforskyvning av borestrengen 70 eller rør sammenkoplet med forlengningsrøret 80. b) Nedre rotasjonsenhet 60 besørger avhenging, rotasjon og vertikalforskyvning av borestrengen 70. c) Sirkulasjonsenheten 1 besørger fluidtett, forskyvbar kopling mellom et borevæskeanlegg 72 og den roterende borestreng 70 i samvirke med forlengningsrøret 80

for veksling av borevæsketilførsel mellom tilførsel direkte til borestrengen 70 og tilførsel via neste rør 38 i sammenkoplingsfasen.

Sirkulasjonsenheten 1 ifølge oppfinnelsen tilveiebringer en miljøvennlig håndtering av borevæsken, idet restmengder av borevæske kan dreneres ut av sirkulasjonsenheten før tetningselementene 30, 32 frigjøres fra borestrengen 70 etc. Sirkulasjonsenhetens 1 pakningssammenstillinger 18, 20 sikrer også en bedre holdbarhet på lager 14 etc. ved at trykkfluidet som vanligvis også fungerer som smøremiddel for nevnte lager 14, ikke så lett blir forurenset av borevæske idet borevæska av pakningene 42 hindres fra å trenge inn i lagrene 14.

Ved å anvende en sirkulasjonsenhet 1 som bare har til oppgave å opprettholde tilfør-selen av borevæske til borestrengen 70 uavhengig av avhenging og vertikal forskyvning av borestrengen 70 og rør 38 som utføres av rotasjonsenhetene 60, 68, vil tilpasning av arrangementet til andre rørdimensjoner kunne foregå mer rasjonelt, idet det ikke må gjøres inngrep i den lukkede sirkulasjonsenheten 1 når gripeelementer etc. i de ikke viste roterbare tengene og avhengingsanordningene skal byttes ut.

Ved å skille sirkulasjonsenheten 1 fra den nedre rotasjonsenhet 60 ved at sirkulasjonsenheten forsynes med et separat ikke vist lineaerdrivverk for vertikalforskyvning av sirkulasjonsenheten 1 uavhengig av den nedre rotasjonsenheten 60, kan det oppnås ytterligere fordeler som følge av større operasjonell frihet under kontinuerlig boring med kontinuerlig borevæskesirkulasjon.

Claims (10)

1. Sirkulasjonsenhet (1) for et arrangement innrettet til kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under boring, hvor et hus (2) er forsynt med et senterløp (4) innrettet til å kunne romme et parti av et rør (38); senterløpet (4) omfatter et øvre og et nedre tetningselement (30, 32); tetningselementene (30, 32) er forsynt med en senteråpning (33) som ved nevnte tetningselements (30, 32) ekspansjon er lukkbar eller slutter tett mot røret (38) ved en indre tetningsflates (34) anlegg mot røret (38),karakterisert vedat hvert av tetningselementene (30, 32) er fluidtett sammenkoplet med et pakningsrør (8) som befinner seg i huset (2) og som er dreibart om senter-løpets (4) senterakse (6), og hvor pakningsrøret (8) er omkranset av en pakningssammenstilling (18, 20) som slutter tett mellom pakningsrørets (8) periferi og huset (2).

2. Sirkulasjonsenhet (1) ifølge krav 1, hvor minst ett av tetningselementene (30, 32) er forsynt med en selvlukkende rørgjennomføring (40).

3. Sirkulasjonsenhet (1) ifølge krav 2, hvor den selvlukkende rørgjennomføring (40) er utformet som en kon fremstilt i et ettergivende eller elastisk materiale eller en kombinasjon av disse.

4. Sirkulasjonsenhet (1) ifølge krav 1, hvor det mellom to pakningssammenstillinger (18, 20) er anordnet en fluidport (16) som står i fluidkommunikasjon med tetningselementene (30, 32).

5. Sirkulasjonsenhet (1) ifølge krav 1, hvor pakningsrøret (8) er sammenkoplet med en dreneringssøyle (46) som rager oppover fra pakningsrøret (8).

6. Arrangement for kontinuerlig sirkulasjon av borevæske under kontinuerlig boring, hvor en sirkulasjonsenhet (1) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4 er anordnet mellom en nedre og en øvre rotasjonsenhet (60, 68), idet sirkulasjonsenheten (1) og rotasjonsenhetene (60, 68) er vertikalt forskyvbare langs en føringsbane (64),karakterisert vedat i det minste den øvre rotasjonsenhet (68) er forskyvbar uavhengig av sirkulasjonsenheten (1); sirkulasjonsenheten (1) omfatter et hus (2) forsynt med et senterløp (4) innrettet til å kunne romme et parti av et rør (38); senterløpet (4) omfatter et øvre og et nedre ringformet tetningselement (30, 32) som er roterbart opplagret i huset (2); og tetningselementene (30, 32) er forsynt med en senteråpning (33) som ved nevnte tetningselements (30, 32) ekspansjon er lukkbar eller slutter tett mot røret (38) ved en indre tetningsflates (34) anlegg mot røret (38).

7. Arrangement ifølge krav 6, hvor enhver rotasjon av en borestreng (70) og enhver rotasjon av et rør (38) under sammenkopling med eller atskillelse fra borestrengen (70) er tilveiebrakt av roterbare tenger som er anordnet utenfor sirkulasjonsenhetens (1) hus (2).

8. Arrangement ifølge krav 6, hvor den nedre rotasjonsenhet (60) og sirkulasjonsenheten (1) er forsynt med et felles lineaerdrivverk (62) som er innrettet til å kunne forskyve nevnte rotasjonsenhet (60) og sirkulasjonsenhet (1) i en synkron vertikalbevegelse langs føringsbanen (64).

9. Arrangement ifølge krav 6, hvor sirkulasjonsenheten (1) er forsynt med et fluidkammer (44) og et dreneringshus (50) som hvert er tilknyttet et borevæskeanlegg (72) via individuelt lukkbare borevæskeledninger (82, 84) tilkoplet et ventilsystem (74).

10. Arrangement ifølge krav 6, hvor et forlengningsrør (80) er dreibart tilkoplet en lukkbar første borevæskeledning (76) som er tilknyttet borevæskeanlegget (72) via ventilsystemet (74).