DD152602A1

DD152602A1 - DEVICE FOR HYDRAULIC SUPPORT OF THE CORE DRILLING RARNITURE

Info

Publication number: DD152602A1
Application number: DD22320180A
Authority: DD
Inventors: German S Brodow; Karl-Heinz Theilen
Original assignee: German S Brodow; Theilen Karl Heinz
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1981-12-02

Abstract

Goelogische Such- und Erkundungsbohrung. Zweck und Ziel der Erfindung ist die technische Loesung einer zuverlaessigen und konstruktiv einfachen Vorrichtung zum hydraulischen Foerdern der Kernbohrgarnitur im innen glatten Bohrgestaenge mit der Energie des Spuelungsstromes aus dem Bohrloch ohne Ausbau des Gestaengestranges und ohne zusaetzliche Hilfseinrichtungen und technische Mittel. Diese Vorrichtung besteht aus einem einheitlichen Element, welches die Funktion des Kolbens und Ventils in sich aufnimmt und folgende Bestandteile aufweist: Innenkernrohr, Kolben-Aufhol-Element, Ventil und innen glattes Bohrgestaenge. Die Zylinderfeder im Inneren der Arretierhuelse wirkt bei Kernverklemmungen oder gefuelltem Kernrohr als Signalisator.Goelogic search and exploration drilling. Purpose and purpose of the invention is the technical solution of a reliable and structurally simple device for hydraulic Foerdern the Kernbohrgarnitur inside smooth Bohrgestaenge with the energy of the scavenging flow from the borehole without removing the Gestaengestranges and without additional auxiliary equipment and technical means. This device consists of a unitary element, which takes on the function of the piston and valve in itself and having the following components: inner core tube, piston catcher element, valve and inside smooth Bohrgestaenge. The cylinder spring in the interior of the locking sleeve acts as a signaliser in the case of deadlocks or filled core tubes.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der KernbohrgarnitürDevice for hydraulically conveying the core drill hole door

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung hat das Ausbringen des Innenrohres mit dem erbohrten Kern im inneren glatten Bohrgestänge ohne Ausbau des Gestängestranges mit Hilfe der Energie des Spülstromes und ohne Verwendung anderer Hilfsmittel zum Inhalt.The invention has the application of the inner tube with the drilled core in the inner smooth drill pipe without removing the linkage strand with the help of the energy of the purge flow and without the use of other tools to the content.

Die Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur ist geeignet für Bohrarbeiten mit Bohrkernaufnahme in vertikalen und horizontalen geologischen Such- und Erkundungsbohrungen,The core auger hydraulic auger assembly is suitable for drilling with core loading in vertical and horizontal geological prospecting and exploratory wells.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind Vorrichtungen für das Ausbringen des Innenkernrohres mit Hilfe des Spülungsstromes bekannt; BRD-OS 2507220 "Kernbohrvorrichtung" und BRD-OS 2317194 "Kernbohrgerät mit an einem Seil hängenden Innenrohr"-There are devices for the application of the inner core tube by means of the flushing stream known; BRD-OS 2507220 "Kernbohrvorrichtung" and BRD-OS 2317194 "core drill with hanging on a rope inner tube" -

Die. Besonderheiten der bisher bekannten technischen Lösungen sind statische Systeme mit Kolbeneffekt und einem Ventil zum Erzeugen eines Druckes beim Ausbringen des Innenrohres, Diese ieclmischm Lösungen arbeiten ,jedoch ausschließlich, im Зре-sial bohr ge stange mit nach im: en verdickter; IJippeln bzw. mitThe. Special features of the hitherto known technical solutions are static systems with a piston effect and a valve for generating a pressure when the inner tube is deployed. These concrete solutions work, but exclusively, in the rotary drilling rod with thickening; IJippeln or with

zusätzlichen Vorrichtungen für das Zuschalten des im Bohrloch befindlichen Ventils. Diese Konstruktionen weisen einige Mängel auf, auf Grund dessen ihr Anwendungsbereich eingeschränkt wird und die Effektivität des Einsatzes sehr viel zu wünschen übrig läßt. Bei Vertikalbohrungen und besonders bei geneigten Bohrungen verhindern die innen verdickten Nippel im Bohrgestänge ein normales Ablassen des Kolbensystems mit der Aufnahmevorrichtung. Ebenfalls ist das Ausbringen des Innenkernrohres außerordentlich erschwert. Diese Aufnahmevorrichtung ist sehr lang und läßt sich in schrägen und geneigten Bohrlöchern nur mit höherem Spülungsdruck in das Bohrloch absenken. Eine zuverlässige Punktionsfähigkeit kann nicht erreicht werden, wenn bei dichtem Sita des Ventiles irr. Gehäuse die Spülflüssigkeit, die sich'zwischen den Kolbenringen befindet, im Moment des Auftreffens auf die Zugvorrichtung nicht frei austreten kann und damit ein sicheres Anschlagen an die Aufholvorrichtung fraglich wird. Bei geöffnetem Ventil dringt Bohrschmant an die Gleitflächen zwischen den sich bewegenden Teilen ein und verhindert damit eine zuverlässige und funktionssichere Arbeit. Die zusätzlichen Arbeiten mit Hilfe einer speziellen Au-fho!vorrichtung mindern den Effekt des Kernrohrausbringen3.additional devices for the connection of the downhole valve. These constructions have some shortcomings, due to which their scope is limited and the effectiveness of the use leaves much to be desired. For vertical bores and especially for inclined bores, the internally thickened nipples in the drill string prevent a normal deflation of the piston system with the receiving device. Also, the application of the inner core tube is extremely difficult. This recording device is very long and can be lowered in inclined and inclined boreholes only with higher flushing pressure in the wellbore. A reliable puncture ability can not be achieved if at tight Sita of the valve irr. Housing the rinsing liquid, which 'is located between the piston rings, at the moment of impact with the pulling device can not escape freely and thus a secure striking the Aufholvorrichtung is questionable. When the valve is open, Bohrschmant penetrates the sliding surfaces between the moving parts, thus preventing reliable and reliable work. The additional work with the help of a special Au-fho! Device reduces the effect of Kernrohrausbringen3.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Zweck und Ziel dieser Erfindung ist die technische Lösung einer zuverlässigeren und konstruktiv einfacheren Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur im innen gLatten Bohrgestänge, welche mit der Energie des Spülungsstromes aus dem Bohrloch ohne Ausbau des Gestangestranges und ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen und technische Mittel ausgebaut wird, wodurch die Arbeitsproduktivität gesteigert und die Kosten gesenkt werden können.The purpose and purpose of this invention is the technical solution of a more reliable and structurally simpler apparatus for hydraulically conveying the Kernbohrgarnitur inside inboard drill pipe, which is expanded with the energy of the flushing stream from the well without removal of the rod strand and without additional auxiliary equipment and technical means, whereby the Labor productivity and costs can be reduced.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Durch die vorliegende Erfindung soll das Ein- und Ausbauen des Innenkernrohres ohne Ausbau des Gestängestranges mit Hilfe der Energie des Spülungsstromes und ohne Verwendung weiterer Hilfsmittel gelöst werden. In den bisher bekannten technischen Lösungen sind der Ventilteil und der Kolbenteil konstruktiv bedingt voneinander getrennt und haben eine selbständige fraktionelle Bedeutung, wodurch weitere Vorrichtungen erforderlich werden.By the present invention, the installation and removal of the inner core tube to be solved without removing the linkage strand with the help of the energy of the flushing stream and without the use of other tools. In the technical solutions known hitherto, the valve part and the piston part are structurally separate from each other and have an independent fractional meaning, whereby further devices are required.

In der vorliegenden Erfindung ist dieser Mangel generell ausgeschlossen-, da die Funktionen йез Ventils und des Kolbens in einem einheitlichen Mechanismus angeordnet sind, wodurch in bedeutendem Maße die Punktionssicherheit der Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur erhöht wird. Diese erfindungsgemäße Konstruktion ist anwendbar in gewöhnlichem, innen glattwandigen Bohrgestänge.In the present invention, this deficiency is generally ausgeschlossen- because the functions йез valve and the piston are arranged in a single mechanism, whereby the puncture safety of the device for conveying the hydraulic Kernbohrgarnitur is increased to a considerable extent. This construction according to the invention is applicable in ordinary, inside smooth-walled drill pipe.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Die Merkmale der Erfindung sind, daß mittels einer Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur, bestehend aus einer Kernaufηahmevorrichtung, einem innen glattwandigen Bohrgestänge, einem Außenkernrohr, einem Bohrwerkzeug mit einer Kernfangvorrichtung und einem Räumer mit einem Zentratorring, der Bohrkern mit dem Innenkernrohr mittels der Energie des Spülungsstromes nach Übertage befördert wird, ohne daß weitere Hilfsmittel dazu erforderlich sind. Die Kernaufnahmevorrichtung besteht aus einem Kolbenaufholelement, welches mit einer Kolbenstange versehen ist.The features of the invention are that by means of a device for hydraulically conveying the Kernbohrgarnitur, consisting of a Kernaufηahmevorrichtung, an inside smooth-walled drill pipe, an outer core tube, a drilling tool with a core catcher and a reamer with a Zentratorring, the core with the inner core tube by means of the energy of Rinse flow is transported to the surface, without further aids are required. The core receiving device consists of a Kolbenaufholelement, which is provided with a piston rod.

Der Kolben besteht aus einer Auswahl von Manschetten, einem Ventil, einem Zugstück, einem Fangkopf und einer Zylinderfeder. .Durch seine Konstruktion ist das Ventil universell beiderseitig einaetzbar, indem die Kolbenstange das Ventil ii^nt und gleichseitig· mit dem Innenkeivirohr verbundenThe piston consists of a selection of sleeves, a valve, a pull piece, a catch head and a cylinder spring. Due to its design, the valve can be universally used on both sides, with the piston rod connecting the valve and the same end · with the inner taper tube

ist, wobei der freie Hub die Voraussetzung dafür ist, daß sich der Kolben unter Einwirkung des Druckes der Spülflüssig, keit in entsprechender Wirkungsrichtung bewegt und damit die Vorrichtung zum hydraulischen Pördern der Kernbohrgarnitur in das Bohrloch eingelassen oder ausgebaut wird.is, wherein the free stroke is the prerequisite for the fact that the piston moves under the action of the pressure of the rinsing liquid, speed in the corresponding direction of action and thus the device for hydraulic conveying the Kernbohrgarnitur is embedded in the borehole or removed.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Vorrichtung zum hydraulischen Pördern der Kernbohrgarnitur besteht aus einer Kernaufnahmevorrichtung 2, einem innen glatten Bohrgestänge 1, eines Außenkernrohres 19, einem Bohrwerkzeug 24 mit einer Kernfangvorrichtung 23 und einem Räumer 22, in welchem ein Zentratorring 21 angeordnet ist. Das Außenkernrohr 19 ist am oberen Ende mit einer Hülse 9 verschraubt, die eine Ausdrehung der Innenfläche über eine bestimmte Länge besitzt.The apparatus for hydraulically conveying the core drill set consists of a core receiving device 2, an inside smooth drill pipe 1, an outer core tube 19, a drilling tool 24 with a core catching device 23 and a reamer 22, in which a Zentratorring 21 is arranged. The outer core tube 19 is screwed at the upper end with a sleeve 9, which has a recess of the inner surface over a certain length.

Die Kernaufnahmevorrichtung setzt sich aus einem Kolbenaufholelement mit dem Kolben 5, bestehend aus einer Auswahl von Manschetten 6, dem Ventil 4 mit dem Zugstück 7, dem Fangkopf 3 und der Zylinderfeder 25 zusammen.The core receiving device consists of a Kolbenaufholelement with the piston 5, consisting of a selection of cuffs 6, the valve 4 with the pulling piece 7, the catch head 3 and the cylinder spring 25 together.

Der Kolben 5 des Kolbenaufholelements ist durch einen Zylinderstift 8 mit der Arretierhülse 10 fest, aber lösbar verbunden. Die Arretierhülse 10 ist mit einer Längeverzahnung, die in die Verzahnung des Landeringes 12 einrastet, versehen und ist durch den Bolzen 26 mit der Achse 13 des Innenkernrohres 20 verbunden. Im Inneren der Arretierhülse 10 ist eine Zylinderfeder 11 als Signalisierelement angeordnet.The piston 5 of the Kolbenaufholelements is fixed by a cylindrical pin 8 with the locking sleeve 10, but releasably connected. The locking sleeve 10 is provided with a longitudinal toothing, which engages in the toothing of the landing ring 12, and is connected by the bolt 26 with the axis 13 of the inner core tube 20. Inside the locking sleeve 10, a cylinder spring 11 is arranged as a signaling element.

Das Lagerelement besteht aus einem Paar Axialkugellagern 16, dem Mittelnippel 15, der oberen Hülse 14, der unteren Hülse 18 und der Mutter 17. Mit der unteren Hülse 18 wird das Innenrohr 20 verschraubt.The bearing element consists of a pair of thrust ball bearings 16, the center nipple 15, the upper sleeve 14, the lower sleeve 18 and the nut 17. With the lower sleeve 18, the inner tube 20 is screwed.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur erfolgt in drei Stellungen.The operation of the device for the hydraulic conveying of the core drill set takes place in three positions.

Erste Stellung: Einlassen der Vorrichtung in das innen glatte Bohrgestänge 1. Dieser Vorgang erfolgt durch die Einwirkung des anliegenden Druckes des Spülungsstromes. Das Ventil 4 nimmt durch das Gewicht des kompletten Innenkernrohres 20 seine unterste Lage ein und schließt dadurch die Überströmkanäle 27 im Kolben 5. Durch den auf der Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur anliegenden Spülungsdruck wird dieselbe nach unten gedrückt.First position: Admission of the device in the inside smooth drill pipe 1. This process is carried out by the action of the applied pressure of the flushing stream. The valve 4 occupies its lowest position by the weight of the complete inner core tube 20 and thereby closes the overflow channels 27 in the piston 5. By means of the flushing pressure applied to the device for the hydraulic conveyance of the core drill set, the same is pressed downwards.

Zweite Stellung: Arretierung der Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur in der Hülse 9 des. Außenkernrohres 19. Die Vorrichtung geht mittels der verzahnten Hülse 10 mit dem verzahnten Landering 12, der das Drehmoment von der Lagereinheit de3 Innenkernrohres 20 über die Achse aufnimmt, eine Verbindung ein. Die Abwärtsbewegung der Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur längs der Gestängeachse ist damit beendet und die Manschetten 6 des Kolbens 5 gleiten in die Ausdrehung der Hülse 9. Dabei geht das Ventil 4 in seine oberste Lage und ermöglicht den Durchgang der Spülflüssigkeit durch die Überströmkanale 27 zur Bohrlochsohle. Dies ist die Arbeitsstellung während des Bohrprozeoses.Second position: locking of the device for hydraulically conveying the Kernbohrgarnitur in the sleeve 9 of the outer core tube 19. The device is by means of the toothed sleeve 10 with the toothed landing ring 12, which receives the torque from the bearing unit de3 inner core tube 20 about the axis, a connection on. The downward movement of the device for the hydraulic conveying of Kernbohrgarnitur along the rod axis is thus completed and the sleeves 6 of the piston 5 slide into the recess of the sleeve 9. In this case, the valve 4 is in its uppermost position and allows the passage of the rinsing liquid through the overflow 27 bottomhole. This is the working position during the Bohrprozeoses.

Dritte Stellung: Nachdem das Innenkernrohr 20 mit Bohrkern gefüllt oder eine Bohrkernverklemmung aufgetreten ist, wird auf Linksspülung geschaltet. Durch den Linksspülstrorn wird der Kolben 5 nach oben geschoben. Durch die Einwirkung der Zylinderfeder 25 bewegt sich das Ventil 4 nach unten und schließt die Überströmkanale 27 im Kolben 5. Durch den von unten anliegenden Druck der Spülflüssigkeit bewegt sich die komplette Vorrichtung zum hydraulischen Fördern der Kernbohrgarnitur im glatten Bohrgestänge 1 nach oben. Beim Erreichen des Bohrlochmundes wird diese Vorrichtung am Fangkopf erfaßt und aus dem innen glatten Bohrgestänge 1 entfernt.Third position: After the inner core tube 20 is filled with core or a Kernkernverklemmung occurred, is switched to left rinsing. The left-hand flushing mandrel pushes the piston 5 upwards. By the action of the cylinder spring 25, the valve 4 moves down and closes the overflow 27 in the piston 5. By the pressure applied from below the rinsing liquid moves the entire device for the hydraulic conveying the core drill in the smooth drill pipe 1 upwards. Upon reaching the wellbore, this device is detected on the catch head and removed from the inside smooth drill pipe 1.

Claims

iSrfindungsansprucn

A device for hydraulically conveying the core drill set, which is introduced and / or discharged by the energy of the flushing stream into the borehole, characterized in that this device consists of a unitary element, which accommodates the punctures of the piston and valve, and the components of a core receiving device (2), an internally smooth drill pipe (1), an outer core tube (19) which is screwed at the upper end with a sleeve (9) having a recess of the inner surface over a certain length, and the Core receiving device (2) comprising a Kolbenaufholelement with the piston (5), consisting of a selection of sleeves (6), a valve (4) with the Zugstück (7), the catch head (3) and a cylinder spring

(25) and the piston (5) of the Kolbenaufholelements by a cylindrical pin (8) with the locking sleeve (10) fixedly, but releasably connected, the locking sleeve (10) with a spline, which engages in the toothing of the Landeringes (12) , is provided and by a bolt

(26) is connected to the axis (13) of the Innenkernrolires (20) and inside the locking sleeve (10) has a cylindrical spring (11) is arranged and the bearing element of a pair of thrust ball bearings (16), the middle nipple (15), the upper Sleeve (14), the lower sleeve (18) and the nut (17), wherein with the lower sleeve (18), the inner core tube (20) is screwed.

2. Device according to item 1, characterized in that the unitary element in relation to the length of the drill rods has a small size.

3. Device according to item 2, characterized in that the cylinder spring (11) in the interior of the locking sleeve (10) acts Eohrkernverklemmungen or filled core tube as a signaling device.

Kterfti 1 suits