DE3839760C1 - Double rotary drilling apparatus for making directionally accurate bores, in particular horizontal bores - Google Patents

Double rotary drilling apparatus for making directionally accurate bores, in particular horizontal bores

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Waldemar Hinrich Dipl.-Ing. Mueller-Ruhe
Rolf Dipl.-Ing. 4300 Essen De Range
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Abstract

This double rotary drilling apparatus with an inner pipe string and an outer pipe string as well as separate rotary drives for both strings is equipped with a directional drilling machine. This directional drilling machine is inserted into the outer pipe string and is attached to the inner pipe string. While retaining the advantages of the double rotary drilling method, corrections to the drilling direction can thereby be made if deviations are found and as a result bores of several kilometres in length can be made in a directionally stable and accurate manner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldrehbohrvorrichtung zum Her­ stellen von richtungsgenauen Bohrungen, insbesondere Horizontal­ bohrungen, mit einem Innenrohrgestänge mit Bohrwerkzeug, einem Außenrohrgestänge, getrennten Drehantrieben für das Innenrohr­ gestänge und das Außenrohrgestänge, einem Spülkopf für das Innenrohrgestänge und mit jeweils einer Vorschubeinrichtung für das Innenrohrgestänge und das Außenrohrgestänge mit ihren Drehantrieben.The invention relates to a double rotary drilling device for manufacture make directional bores, especially horizontal holes, with an inner tube rod with drilling tool, one Outer tube linkage, separate rotary drives for the inner tube linkage and the outer tube linkage, a flushing head for the Inner tube linkage and each with a feed device for the inner tube linkage and the outer tube linkage with their Rotary actuators.

Ein ständiges Problem bereitet das Herstellen von richtungs­ genauen Bohrungen unter schwierigen Gebirgsverhältnissen. Das gilt für horizontale Bohrungen ebenso wie für geneigte Bohrun­ gen. In zunehmendem Maße wird das Herstellen richtungsstabiler und zielgenauer Bohrungen in trockenen sowie in nassen Gebirgs­ formationen, in Lockerböden und in Aufschüttungen (Deponien) aber auch beim Antreffen von Holz, Hangschutt und Findlingen verlangt. Das gilt auch für die Herstellung von Gefrierbohr­ löchern im Schacht- und Tunnelbau. Jedenfalls kann sich die Länge von richtungsgenauen Bohrungen in einem Bereich bis zu mehreren Kilometern erstrecken.A constant problem is creating directional accurate drilling under difficult mountain conditions. The applies to horizontal holes as well as inclined holes Manufacturing is becoming increasingly more directionally stable and accurate drilling in dry as well as in wet mountains formations, in loose soils and in fillings (landfills) but also when encountering wood, slope debris and boulders demands. This also applies to the manufacture of freeze drilling holes in shaft and tunnel construction. In any case, the Length of directional holes in an area up to stretch for several kilometers.

Für das Herstellen richtungsgenauer Bohrungen bis zu einer Länge von lediglich 50 bzw. 60 m wird regelmäßig eine Doppel­ drehbohrvorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführungsform eingesetzt. Beim Herstellen einer Bohrung mit einem einzelnen Bohrgestänge entstehen in Folge der Rotation des Bohrgestänges Ablenkkräfte, die im Zusammenwirken mit der Gravitationskraft das Bohrgestänge aus der vorgegebenen Bohrachse abweichen las­ sen. Bei Einsatz einer Doppeldrehbohrvorrichtung werden diese Ablenkkräfte teilkompensiert, weil das Außenrohrgestänge und das Innenrohrgestänge in entgegengesetztem Drehsinn rotieren bzw. angetrieben werden. Jedoch ist ein richtungsgenaues Bohren mit einer solchen Doppeldrehbohrvorrichtung nicht mehr möglich, wenn die Bohrungen eine Länge von mehr als 60 m aufweisen.For making directional holes up to one Length of only 50 or 60 m is a double rotary drilling device of the embodiment described above used. When drilling a single hole Drill pipes are created as a result of the rotation of the drill pipe Deflecting forces that interact with the gravitational force  read the drill pipe from the specified drill axis sen. When using a double rotary drilling rig, these are Deflection forces partially compensated because of the outer tube linkage and rotate the inner tube linkage in the opposite direction or driven. However, drilling is directional no longer possible with such a double rotary drilling device, if the holes have a length of more than 60 m.

Außerdem kennt man ein Navigationsbohrsystem zum Herstellen von richtungsgenauen Bohrungen. Danach wird dem Bohrstrang eine Richtbohrmaschine vorgeschaltet, die einen hydrostatisch ar­ beitenden Vorortantrieb für das Bohrwerkzeug aufweist, und bei Beschickung mit Luft oder Wasser, insbesondere Bohrspülung, unabhängig von dem Bohrstrang, also auch bei stillstehendem Bohrstrang arbeitet. Der Vorortantrieb ist nach dem Moineau- Prinzip als Verdrängermotor aufgebaut. Zwischen dem Verdränger­ motor und dem Bohrwerkzeug befindet sich eine Gelenkwelle mit vorgebbarem Neigungsübergang. Für Richtbohrarbeiten sind Nei­ gungsübergänge mit Winkeln von 0,5° bis 2,5° verfügbar. Der Neigungsübergang zwingt die Richtbohrmaschine aus der jewei­ ligen Bohrrichtung herauszubohren oder für das Richtbohren die Neigung und/oder die Richtung zu verändern, wobei das jeweilige Maß durch die vorherige Wahl des Neigungsüberganges bestimmt wird, und zwar auf Basis einer exakten Vermessung des Bohrloches. - Ein derartiges Navigationsbohrsystem läßt sich jedoch dort nicht einsetzen, wo gleichsam ein Ausbau des Bohrloches ver­ langt wird, jedenfalls ein Einbrechen des Bohrloches auf jeden Fall vermieden werden muß. Diese Gefahr besteht inbesondere in trockenen, aber auch Grundwasser führenden Sand/Kiesformationen, jedenfalls in Lockerböden. Ein Einbrechen des Bohrloches führt zwangsläufig zu unerwünschten Setzungen. Diese Nachteile lassen sich bei Einsatz einer Doppeldrehbohrvorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführungsform vermeiden, weil ein vorübergehen­ der Ausbau des Bohrloches durch das Außenrohrgestänge gebildet wird, welches durch das ausklinkbare Bohrwerkzeug - regelmäßig eine Bohrkrone - abgedichtet wird. Anschließend läßt sich das Innenrohrgestänge unschwer ziehen. Soll auch der Außenrohr­ strang gezogen werden, beispielsweise nach Verlegen von Kabeln und Leitungen für Gas, Wasser und Kommunikation, Gefrierlei­ tungen oder anderen Versorgungsleitungen, Einbau von Manschetten­ rohren für Injektionszwecke oder als Richtbohrungen für das Hochdruckinjektionsverfahren, dann läßt sich das Bohrloch zur Vermeidung von Setzungen verfüllen.In addition, a navigation drilling system is known for making directional holes. Then the drill string is preceded by a directional drilling machine, which has a hydrostatically working on-site drive for the drilling tool, and works with air or water, in particular drilling fluid, independently of the drill string, that is, even when the drill string is stationary. The on-site drive is built on the Moineau principle as a displacement motor. Between the displacement motor and the drilling tool there is a cardan shaft with a predeterminable inclination transition. Tilt transitions with angles from 0.5 ° to 2.5 ° are available for directional drilling. The inclination transition forces the directional drilling machine to drill out of the respective drilling direction or to change the inclination and / or the direction for directional drilling, the respective dimension being determined by the prior selection of the inclination transition, on the basis of an exact measurement of the borehole. - However, such a navigation drilling system can not be used wherever expansion of the borehole is required, in any event, a collapse of the borehole must be avoided in any case. This danger is especially in dry, but also groundwater-bearing sand / gravel formations, at least in loose soils. A collapse of the borehole inevitably leads to undesirable settlement. These disadvantages can be avoided when using a Doppeldrehbohrvorrichtung of the above-described embodiment, because there is formed a pass, the expansion of the well bore through the outer tubing string, which by the releasable drill tool - is sealed - a regular drill bit. Then the inner tube linkage can be pulled easily. If the outer pipe is also to be pulled, for example after laying cables and lines for gas, water and communication, freezer lines or other supply lines, installation of sleeve pipes for injection purposes or as directional holes for the high-pressure injection process, then the borehole can be used to avoid subsidence fill in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldrehbohr­ vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die zum Herstellen von richtungsgenauen Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, großer Länge eingerichtet ist und funktions­ sicher arbeitet.The invention has for its object a double rotary drilling device of the type described above to create the for producing directional bores, in particular Horizontal drilling, long length is established and functional works safely.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Doppeldrehbohrvorrichtung dadurch, daß in das Außenrohrgestänge eine an das Innenrohrgestänge angeschlossene Richtbohrmaschine mit aus dem Außenrohrgestänge austretendem Bohrwerkzeug einge­ setzt ist, daß die von dem Innenrohrgestänge antreibbare Richt­ bohrmaschine einen unabhängig von dem Innenrohrgestänge an­ getriebenen Vorortmotor für das Bohrwerkzeug aufweist und der Vorortmotor unter Zwischenschaltung einer Gelenkwelle mit vor­ zugebender Gelenkneigung auf das Bohrwerkzeug arbeitet, und daß das Außenrohrgestänge im Gelenkwellenbereich der Richtbohr­ maschine ein Rohrgelenk aufweist und das dadurch gebildete Mantelrohr dem abgewinkelten Bohrwerkzeug nachzuführen ist. Dabei kann das Bohrwerkzeug mittels einer Fangvorrichtung aus­ klinkbar an die Richtbohrmaschine angeschlossen sein und das Mantelrohr zugleich einen Anfänger am Außenrohrgestänge bilden. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Richt­ bohrmaschine auch bei einer Doppeldrehbohrvorrichtung einge­ setzt werden kann, um richtungsgenaue Bohrungen und insbesondere Horizontalbohrungen in Bereichen bis zu mehreren Kilometern Länge herstellen zu können. Richtungsgenaue Bohrungen meint, daß in jede beliebig wählbare Richtung exakt gebohrt werden kann, die Bohrungen also auch einen kurvenförmigen Verlauf annehmen kön­ nen, beispielsweise zum Umgehen von Hindernissen, Gewässern, Bauwerken oder dergleichen. Stets wird die Richtbohrmaschine an das Innenrohrgestänge als Bohrstrang angeschlossen, die gemeinsam das Navigationsbohrsystem bilden. Das aus dem Außen­ rohrgestänge austretende Bohrwerkzeug wird mit einer vorgege­ benen Gelenkneigung bzw. Abwinklung aus der Gestängeachse und folglich Bohrrichtung angetrieben. Sofern das Bohrwerkzeug und praktisch die gesamte Richtbohrmaschine von dem rotierenden Innenrohrgestänge angetrieben wird, erfolgt der Bohrfortschritt in der vorhandenen Bohrrichtung, zumal das Außenrohrgestänge in entgegengesetztem Drehsinn rotiert. Sofern jedoch die Bohr­ richtung korrigiert werden muß, nachdem im Zuge eines Meßvor­ ganges eine Achsabweichung festgestellt worden ist, erfolgt ein Weiterführen der Bohrung lediglich mit Hilfe der Richtbohr­ maschine, also bei stillstehendem Innenrohrgestänge. Dagegen kann das Außenrohrgestänge unverändert rotieren. Während dieses Richtvortriebes eilt das nur von der Richtbohrmaschine bzw. seinem Verdrängermotor angetriebene Bohrwerkzeug dem Außen­ rohrgestänge so weit voraus, daß der Neigungsübergang bzw. die von der Gelenkwelle vorgegebene Gelenkneigung voll ausgenutzt werden können. Alternativ kann aber auch auf ein Voreilen der Richtbohrmaschine bzw. ihres Bohrwerkzeuges gegenüber dem Außen­ rohrgestänge verzichtet werden, weil aufgrund des Rohrgelenkes Neigungsänderungen nicht nur des Bohrwerkzeuges sondern auch des das Bohrwerkzeug umgebenden Mantelrohres möglich sind. Auf ein Voreilen des Bohrwerkzeuges wird man bevorzugt dann ver­ zichten, wenn unter Wasserüberdruck gearbeitet wird, d. h. Bohrungen gegen drückendes Wasser hergestellt werden müssen. Dann bildet das Bohrwerkzeug gegen das Außenrohrgestänge bzw. Mantelrohr eine hinreichende Abdichtung zumindest gegen sonst in das Außenrohrgestänge eindringende Lockermassen. Das Außen­ rohrgestänge wird in die neue Bohrrichtung der Richtbohrmaschine nachgeschoben. Das ist möglich, weil das Außenrohrgestänge im Bereich der Gelenkwelle ein Rohrgelenk aufweist und dadurch ein abgewinkeltes Mantelrohr gebildet wird, welches nicht nur zu­ gleich den Anfänger des Außenrohrgestänges bildet, sondern auch der neuen Bohrrichtung unmittelbar folgen kann. Das gilt zwangs­ läufig auch für das gesamte Außenrohrgestänge. Ein derartiges Rohrgelenk mit omega- bzw. pilzkopfartig ineinandergreifenden Gelenkzungen und deren Abdichtung ist bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Nach Beendigung des Richtvortriebes wird die Position des Bohrwerkzeuges neu vermessen, ggf. ist eine nochmalige Korrektur der Bohrrichtung erforderlich. Schließlich wird das Doppeldrehbohrverfahren im Normalbetrieb fortgesetzt. Stets erzeugt das Bohrwerkzeug ein Bohrloch, dessen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Außenrohrgestänges ist, so daß das Außenrohrgestänge nachgeführt werden kann. Nach erfolgtem Abteufen der Bohrung wird das Außenrohrgestänge mit­ tels des verlorenen Bohrwerkzeuges bzw. der Bohrkrone z. B. gegen Wasserüberdruck dicht verschlossen und das Bohrwerkzeug vom Innenrohrgestänge bzw. der Richtbohrmaschine getrennt. An­ schließend erfolgt der Ausbau des Innenrohrgestänges mit der Richtbohrmaschine. Es kann dann beispielsweise der Einbau eines Gefrierrohrstranges und der Ausbau des Außenrohrgestänges unter Verfüllung des Ringspaltes mit geeignetem Material erfolgen. Endlich erfolgt der Einbau der endgültigen Abdichtung des Ge­ frierrohrstranges und der Ausbau eines temporären Bohrrohr­ dichtpaketes. - Unabhängig davon ist das Verlegen von Kabeln und Leitungen für Gas, Wasser und Kommunikation bei zunächst nicht gezogenem Außenrohrgestänge möglich, ebenso das Unter­ fahren und Aufbauen eines Injektionsschirmes oder einer Hoch­ druckinjektionssperre unterhalb von Deponien und sonstigen Altlasten zur nachträglichen Herstellung einer Sohle als Schad­ stoffsperre. Darüber hinaus können die mit der erfindungsge­ mäßen Doppeldrehbohrvorrichtung hergestellten richtungsgenauen Bohrungen zur Stabilisierung von Grundwassserströmungen, als Horizontalbrunnen, als Einpreß- und Aufschlußbohrungen genutzt werden.This object is achieved by the invention in a generic double rotary drilling device in that a directional drilling machine connected to the inner pipe string is inserted into the outer pipe string with a drilling tool emerging from the outer pipe string that the directional drilling machine which can be driven by the inner pipe string is an independent of the inner pipe string on driven suburban motor for the drilling tool has and the on-site engine with the interposition of a propeller shaft with a prior articulation to the drilling tool, and that the outer tube linkage in the propeller shaft area of the directional drilling machine has a tubular joint and the casing pipe thus formed is to track the angled drilling tool. The drilling tool can be connected to the directional drilling machine by means of a latching device and the casing tube can also form a beginner on the outer tube linkage. - The invention is based on the finding that a directional drilling machine can also be used with a double rotary drilling device to be able to produce directional bores and in particular horizontal bores in areas up to several kilometers in length. Directional drilling means that can be drilled exactly in any direction you choose, so the holes can also assume a curvilinear course, for example to avoid obstacles, water, buildings or the like. The directional drilling machine is always connected to the inner pipe string as a drill string, which together form the navigation drilling system. The drilling tool emerging from the outer pipe rod is driven with a predetermined joint inclination or bend from the rod axis and consequently the drilling direction. If the drilling tool and practically the entire directional drilling machine are driven by the rotating inner pipe string, the drilling progress takes place in the existing drilling direction, especially since the outer pipe string rotates in the opposite direction of rotation. However, if the drilling direction has to be corrected after an axis deviation has been determined in the course of a measuring process, the drilling is continued only with the help of the directional drilling machine, that is to say when the inner pipe string is stationary. In contrast, the outer tube linkage can rotate unchanged. During this directional drive, the drilling tool, driven only by the directional drilling machine or its displacement motor, hurries so far ahead of the outer tubular rods that the inclination transition or the joint inclination predetermined by the cardan shaft can be fully utilized. Alternatively, it is also possible to dispense with advancing the directional drilling machine or its drilling tool with respect to the outer pipe string, because changes in inclination not only make it possible for the drilling tool but also the jacket pipe surrounding the drilling tool due to the pipe joint. Advancing the drilling tool will preferably be avoided if work is carried out under excess water pressure, that is to say drilling against pressurized water. Then the drilling tool forms an adequate seal against the outer pipe rod or casing pipe, at least against loose masses which otherwise penetrate into the outer pipe rod. The outer pipe string is pushed in the new drilling direction of the directional drilling machine. This is possible because the outer pipe linkage has a tubular joint in the area of the cardan shaft, thereby forming an angled tubular casing, which not only forms the beginner of the outer pipe linkage at the same time, but can also follow the new drilling direction directly. This inevitably also applies to the entire outer tube linkage. Such a pipe joint with omega or mushroom-like interlocking tongues and their sealing is known and requires no further explanation. After the straightening has been completed, the position of the drilling tool is measured again, and the drilling direction may have to be corrected again. Finally, the double rotary drilling process is continued in normal operation. The drilling tool always creates a borehole, the diameter of which is larger than the outer diameter of the outer pipe string, so that the outer pipe string can be tracked. After the borehole has been sunk, the outer pipe rod with the lost drilling tool or the drill bit is z. B. sealed against excess water pressure and the drilling tool from the inner pipe linkage or the directional drilling machine separated. Then the inner pipe linkage is removed using the directional drilling machine. It can then be installed, for example, a freeze pipe string and the expansion of the outer pipe string while filling the annular gap with a suitable material. Finally, the final sealing of the freeze pipe string is installed and a temporary drill pipe sealing package is removed. - Irrespective of this, the laying of cables and lines for gas, water and communication is possible if the outer pipe linkage is not pulled at first, as is driving underneath and building an injection screen or a high pressure injection barrier below landfills and other contaminated sites for the subsequent production of a sole as a pollutant barrier. In addition, the directionally accurate holes made with the inventive double rotary drilling device can be used to stabilize groundwater flows, as a horizontal well, as press-fit and digestion holes.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:In the following, the invention is based on only one Exemplary embodiment of the drawing explained in more detail; show it:

Fig. 1 eine Doppeldrehbohrvorrichtung in schematischer Seiten­ ansicht, Fig. 1 is a view schematically Doppeldrehbohrvorrichtung sides,

Fig. 2 den vorderen Bereich des Außen- und Innenrohrgestänges mit Richtbohrmaschine für den Gegenstand nach Fig. 1, teilweise im Axialschnitt, Fig. 2 shows the forward region of the outer and inner pipe string with directional boring machine for the object according to Fig. 1, partly in axial section,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 bei Normalvortrieb und Fig. 3 shows the object of FIG. 2 with normal propulsion and

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 bei Richtvortrieb. Fig. 4 shows the object of FIG. 3 with directional jacking.

In den Figuren ist eine Doppeldrehbohrvorrichtung zum Herstel­ len von richtungs- bzw. zielgenauen Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen und/oder geneigten Bohrungen dargestellt. Diese Doppeldrehbohrvorrichtung weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau ein Innenrohrgestänge 1 mit Bohrwerkzeug 2, ein Außen­ rohrgestänge 3 mit Anfänger 4 zur Aufnahme des Bohrwerkzeuges 2 und getrennte Drehantriebe 5, 6 für das Innenrohrgestänge 1 und das Außenrohrgestänge 3 auf. Das Innenrohrgestänge 1 und das Außenrohrgestänge 3 können unabhängig voneinander rotieren, ihre Drehantriebe 5, 6 sind als hydraulische Antriebe ausge­ bildet. Der Drehantrieb 6 für das Außenrohrgestänge 3 ist - in Bohrrichtung betrachtet - am vorderen Ende eines rollengela­ gerten Lafettenschlittens 7 montiert. Am hinteren Ende dieses Lafettenschlittens 7 ist ein kürzerer Schlitten 8 aufgelegt, der den Drehantrieb 5 für das Innenrohrgestänge 1 trägt. Der kürzere Schlitten 8 ist mittels eines Hydraulikzylinders 9 an den Lafettenschlitten 7 angeschlossen und ermöglicht einen von dem Außenrohrgestänge 3 unabhängigen Vorschub. Die gesamte Anordnung ruht auf einer Bohrlafette 10, auf der sie mit einem nicht dargestellten Kettenantrieb vor- und zurückbewegt werden kann. Das Innenrohrgestänge 1 und das Außenrohrgestänge 3 können im Bohrloch einerseits um den gleichen Wegbetrag gemeinsam vor­ angetrieben werden, zum anderen ist es möglich, das Bohrwerk­ zeug 2 des Innenrohrgestänges 1 relativ zum Anfänger 4 des Außenrohrgestänges 3 vorlaufen zu lassen. An das Innenrohrge­ stänge 1 ist ein Spülkopf 11 mit einem Spülungszulauf 12 ange­ schlossen, an das Außenrohrgestänge 3 ein Spülrückfluß 13.In the figures, a double rotary drilling device for the manufacture of directional or target-specific bores, in particular horizontal bores and / or inclined bores, is shown. This double rotary drilling device has in its basic structure an inner pipe string 1 with drilling tool 2 , an outer pipe string 3 with a beginner 4 for receiving the drilling tool 2 and separate rotary drives 5 , 6 for the inner pipe string 1 and the outer pipe string 3 . The inner tube linkage 1 and the outer tube linkage 3 can rotate independently of one another, their rotary drives 5 , 6 are formed out as hydraulic drives. The rotary drive 6 for the outer tube linkage 3 is - viewed in the direction of drilling - mounted on the front end of a roller carriage carriage 7 . At the rear end of this carriage carriage 7 , a shorter carriage 8 is placed, which carries the rotary drive 5 for the inner tube linkage 1 . The shorter carriage 8 is connected to the carriage carriage 7 by means of a hydraulic cylinder 9 and enables a feed independent of the outer tube linkage 3 . The entire arrangement rests on a drill carriage 10 , on which it can be moved back and forth with a chain drive, not shown. The inner tube linkage 1 and the outer tube linkage 3 can be driven together in the borehole on the one hand by the same amount of travel before, on the other hand, it is possible to let the boring tool 2 of the inner tube linkage 1 advance relative to the beginner 4 of the outer tube linkage 3 . At the Innenrohrge rod 1 , a flushing head 11 with a flushing inlet 12 is connected, to the outer tube rod 3, a flushing backflow 13th

In das Außenrohrgestänge 3 ist eine an das Innenrohrgestänge 1 angeschlossene Richtbohrmaschine 14 mit aus dem Außenrohrge­ stänge austretendem Bohrwerkzeug 2 eingesetzt. Die von dem Innenrohrgestänge 1 antreibbare Richtbohrmaschine 14 weist einen unabhängig von dem Innenrohrgestänge 1 durch Zufuhr eines flüssigen oder gasförmigen Mediums - beim Ausführungsbeispiel der Bohrspülung - antreibbaren Verdrängermotor 15 für das Bohr­ werkzeug 2 auf. Der Verdrängermotor 15 arbeitet unter Zwischen­ schaltung einer Gelenkwelle 16 mit vorzugebender Gelenkneigung auf das Bohrwerkzeug 2. Im Zuge des Richtvortriebes arbeitet also lediglich die Richtbohrmaschine 14, während das Innenrohr­ gestänge 1 stillsteht. Außerdem weist die Richtbohrmaschine 14 einen nicht dargestellten Spülmengenteiler auf, der nur einen kleinen Teil des Spülstromes zum Bohrwerkzeug 2 durch­ läßt. Der größere Teil des Spülstromes wird im Außenrohrge­ stänge 3 zurückgeführt. Das Außenrohrgestänge 3 kann nach wie vor rotieren. Die Richtbohrmaschine 14 kann mit einer Orien­ tierungshilfe bzw. Vermessungseinheit ausgestattet sein, die es ermöglicht, die genaue Lage des Neigungswinkels für das Bohrwerkzeug 2 zu orten und auszurichten. Um der neuen Bohr­ richtung folgen zu können, weist das Außenrohrgestänge 3 im Gelenkwellenbereich der Richtbohrmaschine ein Rohrgelenk 17 auf. Das dadurch gebildete Mantelrohr 4 wird dem abgewinkelten Bohrwerkzeug 2 nachgeführt. Das gilt folglich für das gesamte Außenrohrgestänge 3. Das Bohrwerkzeug 2 ist mittels einer Fang­ vorrichtung 18 ausklinkbar an die Richtbohrmaschine 14 ange­ schlossen. Das Mantelrohr bildet den Anfänger 4 am Außenrohr­ gestänge 3, welches nach Niederbringen der Bohrung mittels des ausklinkbaren und folglich verlorenen Bohrwerkzeuges 2 verschlossen werden kann.In the outer tube 3, a linkage connected to the inner tube 1 linkage directional drilling machine 14 is employed with from Außenrohrge strands on exiting drilling tool. 2 The drivable from the inner pipe string 1 directional drilling machine 14 includes a independently of the inner drill pipe 1 by supplying a liquid or gaseous medium - in the embodiment of drilling fluid - can be driven positive displacement motor 15 for the drilling tool 2. The displacement motor 15 operates with the interposition of a propeller shaft 16 with a predefined joint inclination on the drilling tool 2 . In the course of the directional advance, only the directional drilling machine 14 operates while the inner tube rod 1 is stationary. In addition, the directional drilling machine 14 has a flushing flow divider, not shown, which only allows a small part of the flushing flow to the drilling tool 2 . The greater part of the purge flow is returned to rods 3 in the outer tube. The outer tube linkage 3 can still rotate. The directional drilling machine 14 can be equipped with an orientation aid or measuring unit, which makes it possible to locate and align the exact position of the angle of inclination for the drilling tool 2 . In order to be able to follow the new drilling direction, the outer pipe linkage 3 has a pipe joint 17 in the drive shaft area of the directional drilling machine. The casing tube 4 thus formed is tracked to the angled drilling tool 2 . This therefore applies to the entire outer tube linkage 3 . The drilling tool 2 is released by a catch device 18 to the directional drilling machine 14 is closed. The jacket tube forms the beginner 4 on the outer tube linkage 3 , which can be closed after drilling the hole by means of the notchable and consequently lost drilling tool 2 .

Claims (4)

1. Doppeldrehbohrvorrichtung zum Herstellen von richtungsge­ nauen Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, mit einem Innenrohrgestänge mit Bohrwerkzeug, einem Außenrohrgestänge, getrennten Drehantrieben für das Innenrohrgestänge und das Außenrohrgestänge, einem Spülkopf für das Innenrohrgestänge und mit jeweils einer Vorschubeinrichtung für das Innenrohr­ gestänge und das Außenrohrgestänge mit ihren Drehantrieben, dadurch gekennzeichnet, daß in das Außenrohrgestänge (3) eine an das Innenrohrgestänge (1) ange­ schlossene Richtbohrmaschine (14) mit aus dem Außenrohrge­ stänge (3) austretendem Bohrwerkzeug (2) eingesetzt ist, daß die von dem Innenrohrgestänge (1) antreibbare Richtbohrmaschine (14) einen unabhängig von dem Innenrohrgestänge (1) angetriebenen Vorortmotor (15) für das Bohrwerkzeug (2) aufweist und der Vorortmotor (15) unter Zwischenschaltung einer Gelenkwelle (16) mit vorzugebender Gelenkneigung auf das Bohrwerkzeug (2) arbeitet, und daß das Außenrohrgestänge (3) im Gelenkwellen­ bereich der Richtbohrmaschine (14) ein Rohrgelenk (17) aufweist und das dadurch gebildete Mantelrohr (4) dem abgewinkelten Bohrwerkzeug (2) nachzuführen ist.1.Double rotary drilling device for the production of directionally accurate bores, in particular horizontal bores, with an inner tube rod with drilling tool, an outer tube rod, separate rotary drives for the inner tube rod and the outer tube rod, a flushing head for the inner tube rod and each with a feed device for the inner tube rod and the outer tube rod with their rotary actuators, characterized in that into the outer tubing string (3) attached to the inner pipe string (1) connected directional drilling machine (14) from the Außenrohrge strands on (3) exiting drilling tool (2) is inserted, that the drivable from the inner pipe string (1) Directional drilling machine ( 14 ) has an on-site motor ( 15 ) for the drilling tool ( 2 ) which is driven independently of the inner pipe linkage ( 1 ) and the on-site motor ( 15 ) with the interposition of a cardan shaft ( 16 ) with a predefined joint inclination on the drilling tool ( 2 ) eitet, and that the outer tube linkage ( 3 ) in the propeller shaft area of the directional drilling machine ( 14 ) has a tubular joint ( 17 ) and the casing tube ( 4 ) thus formed is to track the angled drilling tool ( 2 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug (2) mittels einer Fangvorrichtung (8) aus­ klinkbar an die Richtbohrmaschine (14) angeschlossen ist und das Mantelrohr einen Anfänger (4) am Außenrohrgestänge (3) bildet.2. Device according to claim 1, characterized in that the drilling tool ( 2 ) by means of a catch device ( 8 ) is connected to the directional drilling machine ( 14 ) from clickable and the casing tube forms a beginner ( 4 ) on the outer tube rod ( 3 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorortmotor als Verdrängermotor, Elektromotor, Hydro­ motor oder Turbine ausgebildet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the local engine as a positive displacement motor, electric motor, hydro engine or turbine is formed. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich der Richtbohrmaschine (14) eine Ver­ messungseinheit zum ständigen räumlichen Orten der Position des Bohrwerkzeuges (2) angeschlossen ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the region of the directional drilling machine ( 14 ) a United measuring unit for constant spatial locations of the position of the drilling tool ( 2 ) is connected.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0380910A2 (en) * 1989-02-01 1990-08-08 Eastman Teleco Company Method and apparatus for horizontal drilling
WO1996019635A1 (en) * 1994-12-21 1996-06-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Steerable drilling with downhole motor
WO1997012114A1 (en) * 1995-09-27 1997-04-03 Becfield Drilling Services Gmbh Method of producing a cased extraction hole
EP0768446A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-16 Baker Hughes Incorporated Method and boring tool for drilling into subterranean formations
EP1006260A2 (en) * 1998-12-04 2000-06-07 Baker Hughes Incorporated Drilling liner systems
DE19930504B4 (en) * 1999-07-03 2011-07-21 Klemm Bohrtechnik Zweigniederlassung der Bauer Maschinen GmbH, 57489 Method for driving on routes in heavily water-bearing layers and suitable drilling device
DE102012217822A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Bohlen & Doyen Bauunternehmung Gmbh Device and method for laying a pipeline in a borehole

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Prospekt: "Navigation Drilling" und "Lateral Drilling", Fa. Eastman Christensen Comp., Salt Lake City, Utah/USA *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0380910A2 (en) * 1989-02-01 1990-08-08 Eastman Teleco Company Method and apparatus for horizontal drilling
EP0380910B1 (en) * 1989-02-01 1995-03-08 Eastman Teleco Company Method and apparatus for horizontal drilling
WO1996019635A1 (en) * 1994-12-21 1996-06-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Steerable drilling with downhole motor
CN1062634C (en) * 1994-12-21 2001-02-28 国际壳牌研究有限公司 Steerable drilling with downhole motor
WO1997012114A1 (en) * 1995-09-27 1997-04-03 Becfield Drilling Services Gmbh Method of producing a cased extraction hole
EP0768446A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-16 Baker Hughes Incorporated Method and boring tool for drilling into subterranean formations
EP1006260A2 (en) * 1998-12-04 2000-06-07 Baker Hughes Incorporated Drilling liner systems
EP1006260A3 (en) * 1998-12-04 2002-02-06 Baker Hughes Incorporated Drilling liner systems
DE19930504B4 (en) * 1999-07-03 2011-07-21 Klemm Bohrtechnik Zweigniederlassung der Bauer Maschinen GmbH, 57489 Method for driving on routes in heavily water-bearing layers and suitable drilling device
DE102012217822A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Bohlen & Doyen Bauunternehmung Gmbh Device and method for laying a pipeline in a borehole

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