DE1017112B

DE1017112B - Device for guiding the drill rod in boreholes

Info

Publication number: DE1017112B
Application number: DES43019A
Authority: DE
Inventors: Claus Liebeneiner; Dipl-Ing Juergen Schuetza
Original assignee: Soeding & Halbach J C
Current assignee: Soeding & Halbach J C
Priority date: 1955-03-11
Filing date: 1955-03-11
Publication date: 1957-10-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen des Bohrgestänges in Bohrlöchern, insbesondere für den Bergbau.The invention relates to a device for guiding the drill string in boreholes, in particular for mining.

Beim Erstellen von Bohrlöchern im Bergbau, sei es, daß es sich um Wetter-, Gewinnungs-, Untersuchungs- oder Vorbohrungen handelt, treten transversale Schwingungen des Bohrgestänges auf, die um so größer sind, je langer das Bohrgestänge ist. Diese Schwingungen können zu Gestängebrüchen führen, wobei der im Bohrloch verbleibende Teil des Gestänges stets nur unter großen Mühen und Zeitverlust aus dem Bohrloch entfernt werden kann. Beim Durchbohren schräg zur Bohrlochachse einfallender Gebirgsschichten erfährt das Bohrwerkzeug eine Ablenkung aus der bisherigen Bohrrichtung, so daß das Gestänge bei langen Bohrlöchern auf der Bohrlochwandung schleift oder auf dieser schlägt. Darüber hinaus kann das Bohrwerkzeug ohne zusätzliche Einrichtungen oder Vorkehrungen nicht daran gehindert werden, dem Einfallen der Schichten zu folgen, so daß bei unbekanntem Einfallen der Schichten das möglichst genaue Einhalten einer bestimmten Bohrrichtung schwierig ist. Aber auch bei bekanntem Einfallen der zu durchbohrenden Gebirgsschichten erfährt das Bohrwerkzeug, insbesondere bei söhligen oder annähernd söhligen Bohrlöchern, eine Abweichung auf Grund des Eigengewichtes des Bohrgestänges und des Bohrwerkzeuges und der vornehmlich in der unteren Hälfte der Bohrlochsohle wirkenden, den Bohrfortschritt begünstigenden Spülflüssigkeit. Bei söhligen, oder annähernd söhligen Bohrungen ist daher stets eine Abweichung des Bohrloches in der Wirkrichtung der Schwerkraft festzustellen.When creating boreholes in mining, be it for weather, extraction, investigation or pilot bores, transverse vibrations of the drill pipe occur, which around the longer the drill pipe is, the bigger they are. These Vibrations can lead to rod breakage, with the part of the rod remaining in the borehole can only be removed from the borehole with great effort and loss of time. When piercing The drilling tool experiences a deflection of rock strata falling obliquely to the borehole axis from the previous drilling direction, so that the rods in the case of long boreholes on the borehole wall grinds or hits on this. In addition, the drilling tool can be used without additional facilities or precautions are not prevented from following the fall of the layers, so that when the unknown is unknown If the layers collapse, it is difficult to maintain a certain drilling direction as precisely as possible is. But even if the rock layers to be drilled through are known to collapse, the drilling tool learns especially in the case of bottom or near bottom boreholes, a deviation due to the Dead weight of the drill pipe and the drilling tool and primarily in the lower half of the Drilling fluid acting on the bottom of the borehole and promoting drilling progress. At solitary, or approximately Söhligen drilling is therefore always a deviation of the borehole in the effective direction of the Determine gravity.

Man hat daher Vorrichtungen zur Gestängeführung vorgeschlagen, die an der der Bohrlochwand zugewandten Seite mit Rollen versehen sind und die als zweiteilige Schellen das Bohrgestänge umfassen. Solche Gestängeführungen werden in gewissem Abstand gegeneinander versetzt angeordnet, da jede Schelle nur zwei Rollen trägt. Insbesondere für horizontale Bohrungen sind diese Führungen wenig geeignet, da das Bohrgestänge auf Grund der Anordnung von nur zwei gegenüberliegenden Rollen je Schelle die Möglichkeit besitzt, transversale Schwingungen auszuführen. Vor allem aber hat sich das Festsetzen des Nachfalls und des Bohrschlamm'S in den Rollen ungünstig bemerkbar gemacht, so daß sich sowohl das Bohren als auch das Ziehen des Gestänges mühsam und. zeitraubend gestaltete.It has therefore proposed devices for rod guidance that are attached to the wall of the borehole facing side are provided with rollers and which encompass the drill rod as two-part clamps. Such rod guides are arranged offset from one another at a certain distance, since each The clamp only carries two roles. These guides are not particularly suitable for horizontal bores, because the drill pipe due to the arrangement of only two opposite rollers each Schelle has the ability to carry out transverse oscillations. Above all, however, has settled the backlash and the drilling mud's in the roles made unfavorable, so that both the drilling and pulling the rod laborious and. time-consuming designed.

Ferner sind Führungseinrichtungen für Bohrlöcher bekannt, bei denen auf einem rohrförmigen. Führungsstück sich in Längsrichtung der Vorrichtung erstreckende Blattfedern durch Ringe od. dgl. gehalten sind. Die Halteringe sind hierbei fest mit den Blatt-Vorrichtung zum Führen
des Bohrgestänges in BohrlöchernFurthermore, guide devices for boreholes are known in which on a tubular. Guide piece extending in the longitudinal direction of the device by leaf springs od by rings. The like. Are held. The retaining rings are here fixed to the blade device for guiding
of the drill string in boreholes

Anmelder:
J. C. Söding & Halbach, HagenApplicant:
JC Söding & Halbach, Hagen

Claus Liebeneiner, Recklinghausen,Claus Liebeneiner, Recklinghausen,

und Dipl.-Ing. Jürgen Sctiütza, Hagen,and Dipl.-Ing. Jürgen Sctiütza, Hagen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

federn verbunden. Bei einer weiteren Ausführungsform dieser bekannten Führungseinrichtungen sind die Enden der Blattfedern mit Kröpfungen versehen, mit denen die Blattfedern in entsprechende Aussparungen der Halteringe eingreifen.springs connected. In a further embodiment of these known guide devices are The ends of the leaf springs are provided with offsets, with which the leaf springs are placed in corresponding recesses the retaining rings engage.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Führen des Bohrgestänges in Bohrlöchern mit mehreren parallel zum Bohrgestänge liegenden Blattfedern vorgeschlagen, bei der die Blattfedern mittels Einsteckbolzen, die mit Splinten od. dgl. in an gegeneinander auf dem Bohrgestänge verschiebbaren, ringförmigen Körpern angeordneten Hohlzapfen befestigt sind, auswechselbar gehalten sind. Die Blattfedern sind an ihren Enden in Richtung auf das Bohrgestänge abgewinkelt, so daß ein leichtes Einbringen und Herausziehen der Führung aus dem Bohrloch gegeben ist, während der Mittelteil der Federn mit einer Ausbauchung in entgegengesetzter Richtung zur Abwinklung der Enden versehen ist. Mit Hilfe von Distanzringen werden die ringförmigen Körper in ihrer Lage zueinander gehalten. Das Bohrgestänge lagert in an den ringförmigen Körpern angebrachten Lagerbuchsen, so daß das Gestänge sich in diesen Buchsen ohne Beeinflussung der im Bohrloch ruhenden Führungseinrichtung drehen kann.According to the invention, a device for guiding the drill string in boreholes with several leaf springs lying parallel to the drill rod are proposed, in which the leaf springs are inserted by means of plug-in bolts, with split pins or the like in ring-shaped, which can be displaced against one another on the drill rod Hollow pegs arranged on bodies are fastened, are held interchangeably. The leaf springs are angled at their ends in the direction of the drill pipe, so that easy insertion and extraction the guide from the borehole is given, while the central part of the springs with a bulge is provided in the opposite direction to the angling of the ends. With the help of spacer rings the annular bodies are held in their position relative to one another. The drill pipe accumulates in the ring-shaped bodies attached bearing bushes, so that the linkage is in these bushes can rotate without influencing the guide device resting in the borehole.

Gegenüber den bekannten Führungseinrichtungen wird durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, die durch einfaches Auswechseln der Blattfedern und der Einsteckbolzen für Bohrlöcher verschiedenen Durchmessers anwendbar ist. Bei Verschleiß der Blattfedern sind nur diese auszuwechseln, während die ringförmigen Haltekörper weiter verwendbar sind. Ferner kann durch die Wahl verschieden langer Blattfedern die Länge der Auflagefläche der Vorrichtung im Bohrloch beliebig geändert werden. So können bei horizontalen Bohrlöchern lange Blattfedern Verwendung finden, während bei senkrechten BohrlöchernCompared to the known guide devices, a device is created by the invention, which are different by simply exchanging the leaf springs and the insert bolts for drill holes Diameter is applicable. If the leaf springs are worn, only these have to be replaced, while the annular holding body can still be used. Furthermore, by choosing leaf springs of different lengths the length of the bearing surface of the device in the borehole can be changed as desired. So can Long leaf springs are used for horizontal boreholes, while vertical boreholes

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unter Verwendung derselben ringförmigen Haltekörper kürzere Blattfedern angebracht werden können.shorter leaf springs can be attached using the same annular holding body.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment is shown in accordance with of the invention, namely shows

Fig. 1 einen Seitenschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1.1 shows a side section and FIG. 2 shows a section along the line I-I in FIG. 1.

Die Blattfedern 1, deren Enden in Richtung auf das Bohrgestänge 2 abgewinkelt sind, weisen in ihrem mittleren Teil eine Ausbauchung in zu der Abwinklung entgegengesetzter Richtung auf. Die Blattfedern sind an zwei Einsteokbolzen 3 angebracht. Das andere Ende der Einsteckbolzen ruht in Hohlzapfen 4 eines ringförmigen Körpers 5. Die Einsteckbolzen werden mittels der Splinte 6 in den Hohlzapfen gehalten. Zwischen dem Bohrgestänge 2 und dem ringförmigen Körper 5 sind die Lagerbuchsen 7 angebracht. Die ringförmigen Körper 5 werden durch die Distanzringe 8 in ihrer Lage zueinander gehalten.The leaf springs 1, the ends of which are angled in the direction of the drill rod 2, have in their central part a bulge in the direction opposite to the angled portion. The leaf springs are attached to two Einsteok bolts 3. The other end of the insert pins rests in hollow pins 4 of an annular body 5. The insert pins are held in the hollow pins by means of split pins 6. The bearing bushings 7 are attached between the drill rod 2 and the annular body 5. The annular bodies 5 are held in their position relative to one another by the spacer rings 8.

Es können natürlich auf den ringförmigen Körpern 5 jede beliebige Anzahl Hohlzapfen angebracht werden, so daß das Gestänge durch eine Vielzahl von Blattfedern geführt wird.Of course, any number of hollow pegs can be attached to the annular bodies 5 so that the linkage is guided by a plurality of leaf springs.

Claims

Patent claims:

1. Device for guiding the drill string in boreholes with several parallel to the drill string lying leaf springs, characterized in that the leaf springs (1) by means of plug-in bolts (3), which are arranged with split pins (6) or the like in annular bodies (5) which can be displaced relative to one another on the drill rod Hollow pins (4) are attached, are held interchangeably.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ends of the leaf spring (1) in Towards the drill pipe are angled and the central part of the springs have a bulge having in the opposite direction.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the annular body (5) are provided with bearing bushes (7) to accommodate the drill rod.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the annular body (5) be held in their position to each other by means of adjustable spacer rings (8).

Considered publications:
German Patent No. 745,658;
British Patent Nos. 662 551, 682 292, 490.

1 sheet of drawings