DE1025361B

DE1025361B - Straightening bodies for correcting boreholes that deviate from the vertical

Info

Publication number: DE1025361B
Application number: DER19739A
Authority: DE
Inventors: Alfred Charles Wynes
Original assignee: RHOKANA CORP Ltd
Current assignee: RHOKANA CORP Ltd
Priority date: 1956-10-03
Filing date: 1956-10-03
Publication date: 1958-03-06

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind zum Korrigieren von. gegenüber der Vertikalen abweichenden Bohrlöchern Richtkörper bekannt, die eine zur Körperachse geneigte Bohrerführung· aufweisen und einseitig mit einer Massenanhäufung versehen sind, so daß sich bei freier Aufhängung die Bohrerführung näher zur Vertikalen stellt als die Achse des Richtkörpers, und Mittel zur Verankerung in einem Bohrloch sowie Mittel zum Aufhängen an einem Bohrgestänge aufweisen.It's for correcting. compared to the vertical deviating boreholes directional body known, which have a drill guide inclined to the body axis and with an accumulation of mass on one side are provided so that when suspended freely, the drill guide is closer to the vertical than the Axis of the directional body, and means for anchoring in a borehole and means for hanging on have a drill pipe.

Dei· Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herausziehen des Richtkörpers aus dem Bohrloch besonders zu vereinfachen.The invention is based on the object that Particularly simplify pulling the straightening body out of the borehole.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß in. der Führung des Richtkörpers Klemmorgane nach Art von Bohrkernhebern für das Leitbohrgestänge angeordnet sind, welche den Durchgang des Leitbohrmeißels in Richtung zur Bohrlochsohle gestatten, beim Herausziehen des Meißels in der entgegengesetzten Richtung jedoch von diesem unter Mitnahme des Richtkörpers gefaßt werden.The solution to the problem is that in. The guide of the straightening body clamping members according to Art of drill core lifters for the Leitbohrgestänge are arranged, which the passage of the Leitbohrmeißels in the direction of the bottom of the borehole, when pulling out the bit in the opposite direction Direction, however, can be grasped by this taking along the directional body.

Die Aufhängung des Richtkörpers an dem Bohrgestänge schließt zweckmäßig eine Schleife aus Kupferdraht ein oder besteht aus einer solchen Schleife. Zweckmäßig ist der Richtkörper an dem freien Ende koaxial an dem Bohrgestänge drehbar gelagerten Zugstange aufgehängt.The suspension of the straightening body on the drill pipe expediently excludes a loop Copper wire or consists of such a loop. The straightening body is useful on the free end coaxially suspended on the drill rod rotatably mounted pull rod.

Die Figuren zeigen ein Beispiel des Richtkörpers nach der Erfindung. Es stellen dar:The figures show an example of the straightening body according to the invention. They represent:

Fig. 1 den Richtkörper im Längsschnitt,Fig. 1 the straightening body in longitudinal section,

Fig. 2 einen Teil des Richtkörpers perspektivisch,2 shows a part of the straightening body in perspective,

Fig. 3 den Schnitt durch das untere Ende einer rohrförmigen Bohrstange,3 shows the section through the lower end of a tubular drill rod,

Fig. 4 bis 9 aufeinanderfolgende Stufen bei der Richtungskorrektur eines Bohrloches.4 to 9 successive stages in the correction of the direction of a borehole.

Der Richtkörper nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem äußeren Rohr 11, dessen Bohrung durch ein, inneres Rohr 12 begrenzt und bestimmt ist. Das Rohr 12 ist zur Achse des Rohres 11 geneigt. Am oberen Ende auf der linken Seite ist der Zwischenraum zwischen den Rohren 11 und 12 ausgefüllt mit einer Massenanhäufung 13. An der rechten Seite sind die beiden Rohre auf die Hälfte ihres Umfanges ausgeschnitten, um das Gewicht auf dieser Seite zu verringern. Am oberen Ende hat das innere Rohr 12 Löcher 14 zum Aufhängen mittels eines Kupferdrahtes 15. Am Boden des Richtkörpers ist ein Keil 17 vorgesehen, der sich in dem Raum zwischen den Rohren 11 und 12 und in einem Schlitz des Rohres 11 bewegen kann. Die Flansche 16 dieses Keils, die zwischen die Rohre 11 und 12 eingreifen, sind zur Gewichtsverringerung des Keils 17 gelocht. Der Keil ist an dem inneren Rohr 12 mittels zweier Niete 18 befestigt. Die oberen Enden der Rohre 11 und 12 sind, wie bei 19 angedeutet, zum Zwecke einer RichtkörperThe straightening body according to FIGS. 1 and 2 consists of an outer tube 11, the bore of which passes through an inner one Tube 12 is limited and determined. The tube 12 is inclined to the axis of the tube 11. At the upper end on the left-hand side, the space between the tubes 11 and 12 is filled with an accumulation of mass 13. On the right side are the two Pipes cut out to half their circumference to reduce weight on that side. At the The upper end of the inner tube 12 has holes 14 for hanging by means of a copper wire 15. Am At the bottom of the straightening body, a wedge 17 is provided which is located in the space between the tubes 11 and 12 and can move in a slot of the tube 11. The flanges 16 of this wedge that engage between the tubes 11 and 12 are perforated to reduce the weight of the wedge 17. The wedge is attached to the inner tube 12 by means of two rivets 18. The upper ends of the tubes 11 and 12 are, as indicated at 19, for the purpose of a directional body

zum Korrigieren von gegenüberto correct from opposite

der Vertikalen abweichendendeviating from the vertical

Bohrlöchern zur VertikalenBoreholes to the vertical

Anmelder:Applicant:

Rhokana Corporation Limited,
Kitwe (Nord-Rhodesien)Rhokana Corporation Limited,
Kitwe (Northern Rhodesia)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. WeickmannRepresentative: Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,and Dr.-Ing. A. Weickmann, patent attorneys,

München 2, Brunnstr. 8-9Munich 2, Brunnstr. 8-9

Beanspruchte Priorität:
Südafrikanische Union vom 13. Oktober 1955Claimed priority:
South African Union of October 13, 1955

Alfred Charles Wynes, Nkana (Nord-Rhodesien),
ist als Erfinder genannt wordenAlfred Charles Wynes, Nkana (Northern Rhodesia),
has been named as the inventor

weiteren Gewichtsverringerung auf der rechten Seite gelocht.punched further weight reduction on the right side.

Wenn der Richtkörper mittels des Drahtes 9 aufgehängt ist, nimmt er relativ zu der durch die Linie X-X angedeuteten Vertikalen die Stellung der Fig. 1 ein. Mit anderen Worten, die Bohrung des Rohres 12 ist der Vertikalen näher als die Achse des Ablenkers.When the straightening body is suspended by means of the wire 9 is, it takes the position of FIG. 1 relative to the vertical indicated by the line X-X a. In other words, the bore of the tube 12 is closer to vertical than the axis of the deflector.

Die Bruchfestigkeit der Niete 18 ist so- bemessen, daß sie abgeschert werden, wenn am oberen Ende des Richtkörpers eine Kraft ausgeübt wird und das Ende 20 des Keils an der Sohle des Bohrloches ansteht. Der Draht 15 ist so· dimensioniert, daß er unter einer Zugspannung reißt, welche kleiner ist als jene, die erforderlich wäre, um den festgekeilten Richtkörper zu verschieben. Zapfen 21 an dem Keil 17 wirken als Anschläge, um zu erreichen, daß beim Herausziehen des Ablenkers und nach Abscherung der Niete 18 der Keil mit dem Richtkörper gezogen wird. In einer konischen Ausnehmung am oberen Ende des Rohres 12 ist ein Klemmorgan 22 nach Art eines Kernhebers angeordnet.The breaking strength of the rivets 18 is such that they are sheared off when at the upper end of the Directional body a force is exerted and the end 20 of the wedge is applied to the bottom of the borehole. Of the Wire 15 is dimensioned so that it breaks under a tensile stress which is less than that which is required would be to move the wedged target body. Pins 21 on the wedge 17 act as Stops to achieve that when pulling out the deflector and after shearing off the rivet 18 of the Wedge is pulled with the straightening body. In a conical recess at the top of the tube 12, a clamping member 22 is arranged in the manner of a core lifter.

Die Mittel, durch welche der Richtkörper beim Absenken in. ein Bohrloch aufgehängt ist, sind in Fig. 3 gezeigt. Der Richtkörper ist an dem unteren Ende 3 eines rohrförmigen Bohrgestänges 31 aufgehängt. Dieses Gestänge ist mit dem übrigen Teil eines Bohrgestänges durch eine Kupplung 32 in üblicher Weise verbunden. Der Richtkörper hängtThe means by which the straightening body is suspended when it is lowered into a borehole are shown in FIG Fig. 3 shown. The straightening body is suspended from the lower end 3 of a tubular drill rod 31. This rod is connected to the remaining part of a drill rod by a coupling 32 in usually connected. The straightening body hangs

709 908/132709 908/132

von der Schleife des Kupferdrahtes. 15 nach unten. Der Kupferdraht ist an einer Kette 29 aufgehängt, die ihrerseits an einer Zugstange 34 befestigt ist. Letztere trägt an ihrem oberen. Ende ein Axialdrucklager 33. Dieses Läger ist über eine Druckfeder 36 mit der Kupplung 32 verbunden; ein Halsanschlag 35 auf der Stange 34 verhindert die Bewegung der letzteren nach oben.from the loop of copper wire. 15 down. The copper wire is suspended from a chain 29 which is in turn attached to a tie rod 34. The latter carries on her upper. End of a thrust bearing 33. This bearing is connected to the clutch 32 via a compression spring 36; a neck stop 35 on the Rod 34 prevents the latter from moving upwards.

Der Richtkörper kann sich, beim Absenken in ein Bohrloch frei drehen; die Feder 36 wirkt als Puffer beim Auftreten von Erschütterungen. Der Richtkörper nimmt beim Absenken in das Bohrloch eine Stellung ein, in welcher seine schwere Seite (die linke Seite der Fig. 1) auf der tieferen Seite des Bohrloches liegt; die Bohrung des Rohres 11 ist dann der vertikalen Riehtung näher als das Bohrloch.The straightening body can rotate freely when it is lowered into a borehole; the spring 36 acts as a buffer when vibrations occur. The straightening body takes a position when it is lowered into the borehole one, in which its heavy side (the left side of Fig. 1) lies on the deeper side of the borehole; the The bore of the tube 11 is then in the vertical direction closer than the borehole.

Diese letztere Stellung ist in Fig. 4 gezeigt. In dieser und in den: folgenden Figuren ist die Vertikale durch die Linien X-X wiedergegeben. Der Richtkörper ist mit 40 und dessen als Führung dienende Bohrung mit 41 bezeichnet.This latter position is shown in FIG. In this and in the following figures, the vertical is represented by the lines X-X. The straightening body is with 40 and its hole serving as a guide denoted by 41.

Wie schon oben angedeutet, hängt der Richtkörper 40 frei an dem Bohrgestänge 31 nach unten. Der Richtkörper wird abgesenkt, bis der Keil 17 die Sohle des Bohrloches berührt. Der nächste Schritt ist (Fig. 5), daß der Richtkörper 40 mittels des Bohrgestänges nach unten gedruckt wird. Dabei werden die Niete 18 abgeschert. Der Richtkörper wird nun in seiner Stellung verkeilt.As already indicated above, the straightening body hangs 40 freely on the drill pipe 31 downwards. The straightening body is lowered until the wedge 17 hits the sole touches the borehole. The next step is (Fig. 5) that the straightening body 40 by means of the drill string is printed down. The rivets 18 are sheared off. The target is now in wedged in its position.

Beim Hochziehen des Bohrgestänges reißt der Draht 15 und läßt den Richtkörper in dem Bohrloch zurück (Fig. 6).When the drill rod is pulled up, the wire 15 breaks and leaves the straightening body in the borehole back (Fig. 6).

Nunmehr wird ein Strang eines Leitbohrgestänges 42 zurechtgemacht, dessen unterster Teil durch die Führungsbohrung 41 des Richtkörpers 40 paßt und in dieser geführt ist und welches in einem Meißel 43 endet. Das Leitbohrgestänge 42 wird in das Bohrloch abgesenkt und in Drehung versetzt, so daß eine Leitbohrung 44 entsteht, die mit der Führungsbohrung 41 des Richtkörpers fluchtet (Fig. 7) und die der Vertikalen näher ist als die Achse des Hauptteiles des Bohrloches.Now a string of Leitbohrgestänge 42 is prepared, the bottom part of which by the Guide bore 41 of the straightening body 40 fits and is guided in this and which is in a chisel 43 ends. The guide drill pipe 42 is lowered into the borehole and rotated so that a guide bore 44 arises, which is aligned with the guide bore 41 of the straightening body (FIG. 7) and that of the vertical is closer than the axis of the main part of the borehole.

Beim Herausziehen des Leitbohrgestänges 42 greift der Richtkörper mit seinem Kernheber 22 und an dem Meißel 43 an, so daß der Richtkörper mit dem Leitbohrgestänge verkeilt wird, worauf er zusammen mit dem Keil 17, der nachgeschleppt wird, aus dem Bohrloch herausgezogen wird, wie in Fig. 8 gezeigt.When pulling out the Leitbohrgestänges 42, the straightening body engages with its core lifter 22 and on the Chisel 43, so that the straightening body is wedged with the Leitbohrgestänge, whereupon it together with the wedge 17, which is being towed, is withdrawn from the borehole, as shown in FIG.

Die Leitbohrung 44 wird nun in üblicher Weise erweitert (Fig. 9 und 10), und das Bohren des Loches wird fortgesetzt, wobei dieses die Form der Fig. 11 annimmt.The guide bore 44 is now widened in the usual manner (FIGS. 9 and 10), and the drilling of the hole is continued, this assuming the shape of FIG.

Der erfindungsgemäße Richtkörper ermöglicht es, das Bohrloch in jedem Arbeitsgang um ungefähr IV2⁰ abzulenken. Bohrlöcher mit einer Abweichung von mehr als 5° gegenüber der Vertikalen können mit Erfolg bearbeitet werden; unter dieser Zahl verliert der Richtkörper an Empfindlichkeit, weil die Inklimation ungenügend ist, um eine positive Schwergewichtseinstellung des Richtkörpers zu gewährleisten. Aus diesem Grunde sind die in den Fig. 7 bis 11 gezeigten Arbeitsstufen mehr oder weniger schematisch. In der Praxis weicht die Bohrung wesentlich weiter von der Vertikalen X-X ab. Die Leitbohrung 44 nähert sich der Vertikalen nicht so weit, wie in den Zeichnungen wiedergegeben.The straightening body according to the invention makes it possible to deflect ^{the borehole by approximately IV2 0 in each operation.} Boreholes with a deviation of more than 5 ° from the vertical can be machined with success; below this number the target loses its sensitivity because the inclusion is insufficient to ensure a positive gravity setting of the target. For this reason, the working stages shown in FIGS. 7 to 11 are more or less schematic. In practice, the bore deviates significantly further from the vertical XX. The guide bore 44 does not approach the vertical as far as shown in the drawings.

In Fällen mit Abweichungen von über 5° läßt sich die Erfindung mit großem praktischem Nutzen anwenden. In cases with deviations of more than 5 °, the invention can be applied with great practical benefit.

Claims

Patent claims:

1. Directional body for correcting drilled holes that deviate from the vertical Vertical, which has a drill guide inclined to its axis and on one side with a Mass accumulation is provided so that the drill guide is closer to the free suspension Vertical represents as the axis of the target and means for anchoring the target in the Having borehole and means for hanging the straightening body on a drill string, thereby characterized in that in the guide (41) of the straightening body (40) clamping members (22) in the manner of Drill core lifters for the Leitbohrgestänge (42) are arranged, which the passage of the Leitbohrmeißels (43) allow in the direction of the borehole bottom when pulling out the bit in the in the opposite direction, however, taken by the latter, taking along the directional body (40) will.

2. straightening body according to claim 1, characterized in that the suspension of the straightening body (40) on the drill pipe (31) includes or off a loop of copper wire such exists.

3. straightening body according to claims 1 and 2, characterized in that the straightening body (40) at the free end of a pull rod (34) rotatably mounted coaxially in the drill rod (31) is hung.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,207,920.

For this purpose 2 sheets of drawings