DE1212914B

DE1212914B - Method and device for deep drilling, in particular with flushing flow rising in the hollow rods

Info

Publication number: DE1212914B
Application number: DEH50268A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Herbold
Original assignee: WOLFGANG HERBOLD DR ING
Current assignee: WOLFGANG HERBOLD DR ING
Priority date: 1963-09-13
Filing date: 1963-09-13
Publication date: 1966-03-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Tiefbohren, insbesondere mit im Hohlgestänge aufsteigendem Spülstrom Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tiefbohren, insbesondere mit im Hohlgestänge hochsteigendem Spülstrom.Method and device for deep drilling, in particular with in the hollow rod ascending flushing flow The invention relates to a method and a device for deep drilling, especially with flushing flow rising up in the hollow rods.

Bei einem bekannten Verfahren zum Spülbohren mit durch das hohle Bohrgestänge fließenden Spülstrom wird der Schlauch, durch den die Spülung ab-oder zugeführt wird, oben an der Mitnehmerstange an einem Krümmer oberhalb des Traglagers im Spülkopf angeschlossen. In dem bekannten Spülkopf sitzen Traglager, die die Gestänge aufnehmen sowie Dichtungen für die Rotation des Bohrgestänges. Insbesondere bei Bohranlagen mit weiten, schweren Spülschläuchen und großem Gestängedurchmesser wird hierdurch ein großer Aufwand für die Traglager und die Dichtungen bedingt, welche leicht undicht werden und verschleißen. Außerdem ist das große Schlauchgewicht, das an einem beträchtlichen Hebelarm (Krümmerausladung) angreift, eine ständige Behinderung beim Nachsetzen eines Gestängestückes. Der hängende schwere Schlauch ist auch beim Bohren hinderlich und im Weg und bildet, z. B. beim Abreißen, eine Gefahr für die Bohrmannschaft.In a known method for flush drilling with through the hollow drill pipe flowing flushing stream is the hose through which the flushing from or supplied is, at the top of the drive rod on an elbow above the support bearing in the flushing head connected. In the known flushing head there are support bearings that accommodate the rods as well as seals for the rotation of the drill pipe. Especially with drilling rigs with wide, heavy flushing hoses and a large rod diameter a lot of effort for the bearing and the seals, which easily leak become and wear out. In addition, the large hose weight, which is at a considerable Lever arm (manifold projection) attacks, a constant hindrance when repositioning a linkage. The hanging heavy hose is also a hindrance when drilling and in the way and forms, e.g. B. when tearing off, a danger to the drilling team.

Bei allen bekannten Bohrverfahren mit im Gestänge aufsteigendem Spülstrom ist es weiterhin für die Förderleistung sehr nachteilig, daß der Spülstrom über einen hoch über dem Spülteichspiegel gelegenen Punkt geführt wird. Beim Saugbohren mit einer Saugpumpe, wobei es sich beispielsweise um eine Kreisel- oder Wasserstrahlpumpe handeln kann, am Ende des Spülschlauches ist die Höhe des Krümmers über dem Spülteichspiegel für den den Spülstrom antreibenden Saugunterdruck verloren, weil im höchsten Krümmerpunkt die Wasserdampfspannung nicht unterschritten werden darf, damit der Spülstrom nicht abreißt. Insbesondere bei dem bekannten Bohren mit Mischluft (Löscherpumpe) ist es sehr nachteilig, daß die Luft im Spülschlauch zum Abwärtsfließen gezwungen wird, da sie hierbei einen beträchtlichen Gegendruck auf den Spülstrom ausübt, die Förderleistung verringert und außerdem einen stoßweisen Auswurf verursacht, der den Schlauch auch zum Schlagen und Stoßen bringt.In all known drilling methods with a flushing flow rising in the rods it is also very disadvantageous for the delivery rate that the flushing flow over a point high above the level of the rinsing pond. When suction drilling with a suction pump, which is for example a centrifugal or water jet pump can act, at the end of the flushing hose is the height of the bend above the flushing pond level for the suction negative pressure driving the flushing flow because it is at the highest point of the manifold the water vapor voltage must not be fallen below, so that the flushing flow does not occur rips off. In particular in the case of the known drilling with mixed air (extinguisher pump) it is very disadvantageous that the air in the flushing hose is forced to flow downwards, since it exerts a considerable back pressure on the flushing flow, the delivery rate and also causes intermittent ejection, which also causes the hose to hit and push.

Die Erfindung zielt darauf ab, diese erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden und eine billigere Bohrausrüstung mit größerer Förderleistung zu schaffen, und sie kann in den verschiedensten Ausführungsformen verwirklicht werden.The invention aims to overcome these mentioned disadvantages of the known Methods and devices to avoid and cheaper drilling equipment with larger ones To create delivery capacity, and they can be in the most varied of embodiments be realized.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgesehen, daß der Spülstrom am unteren Ende der die Bohrarbeit in bekannter Weise auf den Gestängestrang durch Rotation Hin- und Herverdrehung oder durch Auf- und Abwärtsbewegung übertragenden Mitnehmer- oder Spülstange durch einen Schlauch abgenommen und durch diesen flach über der Erdoberfläche mittels einer Saugeinrichtung oder beim Mischlaufhebeverfahren direkt dem Spülteich zugeführt wird. Hierbei wird also der Spülungsumlauf nicht mehr hoch über den Spülkopf geführt, sondern die Umführung erfolgt nur wenig über dem Niveau des Spülteiches bzw. der Spülsäule im Bohrloch. Dadurch werden die vorerwähnten Nachteile der herkömmlichen Anlagen dieser Art vermieden.According to the invention, a method is used to achieve this object of the type mentioned provided that the flushing flow at the lower end of the Drilling work in a known manner on the drill string by rotating back and forth twisting or by means of an upward and downward movement of the driving or flushing rod removed a hose and put it through it flat above the surface of the earth a suction device or, in the case of the mixed-flow lifting process, fed directly to the rinsing pond will. In this case, the flushing circulation is no longer conducted high above the flushing head, but the bypass takes place only slightly above the level of the flushing pond or the Flushing column in the borehole. This eliminates the aforementioned disadvantages of the conventional Avoid investments of this type.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnungen. In diesen zeigt F i g. 1 eine Bohreinrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1 aus einer 90° verdrehten Sicht, F i g. 3 die Bohreinrichtung nach F i g. 1 und 2 in Draufsicht, F i g. 4 bis 6 drei weitere Ausführungsbeispiele in Draufsicht und teilweise schematischer Darstellung, F i g. 7 eine Seitenansicht der Ausführung gemäß F i g. 5, F i g. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zum rotierenden Bohren, F i g. 9 eine konstruktive Einzelheit einer Gehänge= ausführung in perspektivischer Darstellung und F i g. 10 eine besondere Ausführungsform des Spülungsantriebes in Draufsicht.Details of the invention will emerge from the description that follows several embodiments with reference to the drawings. In these shows F i g. 1 shows a drilling device according to the invention in side view, FIG. 2 one Side view of FIG. 1 from a 90 ° rotated view, FIG. 3 the drilling equipment according to FIG. 1 and 2 in plan view, F i g. 4 to 6 three further exemplary embodiments in plan view and partially schematic representation, F i g. 7 is a side view the execution according to FIG. 5, Fig. 8 shows a further exemplary embodiment according to FIG Invention for rotary drilling, F i g. 9 a structural detail of a hanger = execution in perspective view and F i g. 10 a special embodiment of the flushing drive in plan view.

In dem zeichnerischen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist mit 1 das Bohrloch bezeichnet, welches etwa bis zu dem Niveau 2 mit Spülung gefüllt ist, die vom Spülteich her beim Bohren mit aufsteigender Spülung durch den Zulauf 3 dem Bohrloch 1 zufließt. Im nicht gezeichneten Bohrturm hängt über die Seilrolle 4 ein beispielsweise aus zwei parallelen Stangen oder Rohren bestehendes Mitnehmerjoch, welches mit dem Gestängeanschluß 6 fest verbunden ist. Der Spülschlauch 7 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zentral an den Gestängeanschluß 6 angeschlossen, an welchem das Hohlgestänge 8 hängt. Vorzugsweise werden bei der Erfindung Gestänge mit Flanschverbindungen angewandt, wie sie bei Brunnenbohren vielfach üblich sind, jedoch es ist auch grundsätzlich möglich, die üblichen Schraubverbindungen anzuwenden, sofern diese mit besonderen Sicherungen gegen ungewolltes Abschrauben versehen sind.In the illustrative embodiment of FIGS. 1 to 3 is with 1 denotes the borehole, which is filled with mud approximately up to level 2 is that from the flushing pond when drilling with rising flushing through the inlet 3 flows to the borehole 1. In the derrick, not shown hangs Via the pulley 4, for example, from two parallel rods or tubes existing driver yoke, which is firmly connected to the linkage connection 6. In this exemplary embodiment, the flushing hose 7 is centrally connected to the rod connection 6 connected to which the hollow rod 8 hangs. Preferably at the Invention of rods with flange connections, like those used in well drilling are often common, but it is also possible in principle, the usual screw connections to be used, provided they have special safeguards against unintentional unscrewing are provided.

Der Spülschlauch 7 ist an dem Anschluß 6 mit Hilfe einer abklappbaren Schnellverbindung 9 od. dgl. befestigt und ist im Bereich der Ebene des weiter unten beschriebenen Bohrantriebes 10 zum Spülteich geführt. Beim Bohren taucht der Anschluß 6 mit dem Anschluß des Spülschlauches immer in die Spülungssäule im Bohrloch ein, so daß sich der Anschluß bzw. die Zu- oder Abführung der .Spülung in das Bohrgestänge unterhalb des Spülungsniveaus 2 befindet und der Spülungsumlauf allgemein nur wenig oberhalb dieses Niveaus geführt wird.The rinsing hose 7 is at the connection 6 with the help of a foldable Quick connection 9 or the like. Attached and is in the area of the plane below Drill drive 10 described out to the flushing pond. The connection emerges when drilling 6 with the connection of the irrigation hose always into the irrigation column in the borehole, so that the connection or the supply or discharge of the .Spülung in the drill pipe is below the mud level 2 and the mud circulation generally only slightly is performed above this level.

Der Schlauch 7 ruht in seinem waagerechten Teil vorteilhaft auf Rollen 11 oder auf einem Gurt 12 zwischen diesen Rollen und kann einmal beim Bohren elastisch verdrillt werden, wobei er sich etwas um seine Achse dreht, was durch die Rollen 11 bzw. den Gurt 12 erleichtert wird, jedoch ist es auch möglich, daß der Spülschlauch an einer seiner Anschlußseiten drehbar und abgedichtet befestigt sein kann. An Stelle der Schnellklappverbindung 9 kann der Spülschlauch an dem Anschluß 6 beispielsweise auch durch einen Ring mit Grobgewinde befestigt sein, da hier eine sehr präzise Abdichtung nicht notwendig ist, weil diese Anschlußstelle des .Schlauches sich stets unterhalb des Niveaus 2 befindet.The hose 7 rests in its horizontal part advantageously on rollers 11 or on a belt 12 between these rollers and can be elastic once when drilling be twisted, whereby it rotates slightly around its axis, which is caused by the rollers 11 or the belt 12 is facilitated, but it is also possible that the flushing hose can be attached rotatably and sealed on one of its connection sides. Instead of the quick-release connection 9, the rinsing hose at the connection 6, for example also be fastened by a ring with a coarse thread, since a very precise one here Sealing is not necessary because this connection point of the hose is always located below level 2.

Der Antrieb des Bohrgestänges über das Joch 5 mit den Anschluß 6 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht rotierend, sondern durch Hin- und Herdrehen mittels des Parallelogrammgestänges 13, 14. Der Antrieb dieses Parallelogrammgestänges kann in bekannter Weise durch ölhydraulische Kolben oder auch durch Pleueltrieb erfolgen. Die Jochrohre 5 werden dabei von den Enden des Parallelogrammgestänges mit lösbaren Klauen umfaßt, und durch die parallele Anordnung der Jochstangen 5 wird das Gestänge immer auf Bohrlochmitte geführt. Die Jochstangen 5 sind dabei von den Klauen des Parallelogrammantriebes derart umfaßt, daß ein ständiges Nachlassen des Gestänges möglich ist. über Bolzen 15 und 16 ist das Parallelogrammgestänge 13 und 14 durch Führungsarme 17 und 18 auf einer festen Traverse 19 schwenkbar gelagert. Der Mittelbolzen 15 des bohrlochnahen Führungsarmes 17 ist herausnehmbar, damit z. B. beim Gestängewechsel oder sonstigen Gestängearbeiten das Parallelogrammgestänge aus dem Bereich des Bohrloches in die in F i g. 3 strichpunktiert angedeutete Lage geschwenkt werden kann.The drill rod is driven via the yoke 5 with the connection 6 in the illustrated embodiment, not rotating, but back and forth Turning the hearth by means of the parallelogram linkage 13, 14. The drive of this parallelogram linkage can in a known manner by oil hydraulic pistons or by connecting rods take place. The yoke tubes 5 are thereby from the ends of the parallelogram linkage with releasable claws, and by the parallel arrangement of the yoke rods 5 the rod is always guided to the center of the borehole. The yoke rods 5 are included encompassed by the claws of the parallelogram drive in such a way that a constant decrease of the linkage is possible. The parallelogram linkage is via bolts 15 and 16 13 and 14 are pivotably mounted on a fixed cross member 19 by guide arms 17 and 18. The center bolt 15 of the guide arm 17 close to the borehole can be removed so that z. B. when changing rods or other rod work, the parallelogram linkage from the area of the borehole into the one shown in FIG. 3 position indicated by dash-dotted lines can be swiveled.

Das Nachsetzen von Gestänge kann mit der dargestellten Bohreinrichtung beispielsweise in folgender Weise vorgenommen werden: Das Gestänge wird hochgezogen, die Klauenverbindung des Parallelogrammantriebes zu den Jochstangen 5 gelöst, der Bolzen 15 herausgezogen und das Gestänge in die in F i g. 3 angedeutete Lage ausgeschwenkt. Hierauf wird die Schlauchverbindung abgeklappt und der Schlauch zurückgezogen, das Gestänge abgefangen, von dem Mitnehmerjoch abgeschraubt und ein neues Gestängestück nach Hochfahren des Joches eingebaut. Der Anschluß der einzelnen Teile erfolgt sodann in umgekehrter Reihenfolge.The repositioning of rods can be done with the drilling device shown be carried out, for example, in the following way: the boom is pulled up, the claw connection of the parallelogram drive to the yoke rods 5 released, the Bolt 15 pulled out and the linkage in the in F i g. 3 indicated position swiveled out. The hose connection is then folded down and the hose is withdrawn, the Linkage intercepted, unscrewed from the driver yoke and a new linkage piece installed after the yoke has been raised. The individual parts are then connected in reverse order.

Der Schlauch ruht beim Bohren auf den Rollen 11 oder dem Tragband 12, wodurch zwar eine Verdrehung des Schlauches, aber in der Ruhe keine Längsbewegung ermöglicht wird. Für eine derartige Längsbewegung kann eine besondere, in F i g. 1 angedeutete Schwenkrolle 20 mit Hebel 21 verwendet werden, durch die der Schlauch hochgehoben und in Längsrichtung verfahren werden kann: Für die Führung des Schlauches können auch Rollen mit Rillen Verwendung finden, welche in die Schlauchrillen passen. Die dargestellte Bohranlage hat dabei den Vorteil, daß sie außerordentlich einfach und billig herzustellen ist,.da ein Drehtisch und ein Spülkopf nicht erforderlich sind.During drilling, the hose rests on the rollers 11 or the carrier tape 12, which results in a twisting of the hose, but no longitudinal movement at rest is made possible. For such a longitudinal movement, a special, shown in FIG. 1 indicated swivel roller 20 with lever 21 are used, through which the hose can be lifted up and moved lengthways: For guiding the hose Rollers with grooves that fit into the hose grooves can also be used. The drilling rig shown has the advantage that it is extremely simple and is cheap to manufacture, since a turntable and flushing head are not required are.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g.1 bis 3 die Jochrohre 5 sowohl zur Aufhängung des Gestänges wie auch übertragung der Antriebskraft benutzt werden, zeigen F i g. 4 bis 8 andere Ausführungsformen der Erfindung.While in the embodiment according to F i g.1 to 3, the yoke tubes 5 used both for the suspension of the linkage and for the transmission of the driving force will show F i g. 4 to 8 other embodiments of the invention.

Diese bestehen nach F i g. 4, 5 und 7 aus einer Vierkantmitnehmerstange 22, an welcher der Parallelogrammantrieb in F i g. 4 durch einen hufeisenförmigen Antriebsarm 23 angreift. Die Quadratstange 22 ist dabei in F i g. 4 außermittig am oberen Ende des Anschlußstückes 6 befestigt, während F i g. 5 und 7 eine Ausführungsform mit mittiger Anordnung der Quadratstange 22 veranschaulicht, wodurch sich die Notwendigkeit eines besonderen Krümmers 24 für. den Anschluß des Spülschlauches 7 ergibt. Bei kleinem Gestängegewicht können die beiden Tragstangen 5 gegebenenfalls auch weggelassen werden. Die Aufhängung und der Schlauchanschluß erfolgt dann über Bohrlochmitte bei außermittiger Anordnung der Quadratstange.According to FIG. 4, 5 and 7 from a square drive rod 22, on which the parallelogram drive in FIG. 4 by a horseshoe-shaped Drive arm 23 engages. The square bar 22 is shown in FIG. 4 off-center attached to the upper end of the connector 6, while F i g. 5 and 7 show an embodiment illustrated with the central arrangement of the square bar 22, eliminating the need a special elbow 24 for. the connection of the flushing hose 7 results. at With a small rod weight, the two support rods 5 can optionally also be omitted will. The suspension and the hose connection then takes place via the center of the borehole with off-center arrangement of the square bar.

In F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, bei welchem die übertragung der Antriebsbewegung auf das Bohrgestänge über ein geschlossenes hohl ausgebildetes Halbrohr 25 erfolgt, welches zwischen den Armen des Mitnehmerjoches befestigt ist und vom Parallelogramm antrieb aus über das Zwischenstück 26 in eine hin- und herschwenkende Drehbewegung versetzt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Halbrohr 25 auch gleichzeitig die Zugkräfte aufnehmen.In Fig. 6 illustrates an embodiment of the invention, in which the transmission of the drive movement to the drill pipe via a closed hollow half tube 25 takes place, which between the arms of the driver yoke is attached and drive from the parallelogram via the intermediate piece 26 in a reciprocating rotary movement is offset. In this embodiment the half-tube 25 can also absorb the tensile forces at the same time.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 und 7 macht der .Sehlauch nicht nur eine Verdrillung, sondern auch eine kreisbogenförmige Hin- und Herbewegung, und es empfiehlt sich eine derartige Ausführungsform im allgemeinen für große Bohrlochdurchmesser und langsame Bohrbewegung.In the embodiment according to FIG. 5 and 7 are made by the .Sehlauch not only a twist, but also an arcuate back and forth movement, and such an embodiment is generally recommended for large borehole diameters and slow drilling movement.

Die. F i g. 8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, nach welchem der Erfindungsgedanke bei einem rotierenden Bohren möglich ist. Zu dem Zweck ist auf dem oberen Querhaupt des Mitnehmerjoches beispielsweise ein Antriebsmotor 27 angeordnet, welcher über die Welle 28 und ein Getriebe 29 das Anschlußstück 6 in drehende Bewegungen versetzt. Der Schlauch 7 ist dann auch an einem seiner Enden drehbar angeschlossen. Das im Bohrturm aufgehängte Joch ist hierbei mittels besonderer Zapfen 30 im Turm gegen Drehbewegung gesichert oder durch Gleitschuhe über dem Bohrloch. Allgemein sind die Vorschläge der Erfindung auch für Schlagbohren mit Umsetzen und auch grundsätzlich für ein Bohren mit Normalspülung verwendbar.The. F i g. 8 illustrates an embodiment after which the idea of the invention is possible with rotary drilling. For the purpose is a drive motor 27, for example, on the upper crosshead of the driver yoke arranged, which via the shaft 28 and a gear 29, the connecting piece 6 in rotating movements offset. The hose 7 is then also at one of its ends rotatably connected. The yoke suspended in the derrick is here by means of special Pin 30 secured against rotating movement in the tower or by sliding shoes over the borehole. Generally are the proposals of the invention for hammer drilling with implementation and also in principle can be used for drilling with normal flush.

In F i g. 9 ist eine Bauart einer Bohreinrichtung erläutert, bei welcher ein Hin- und Herdrehen mit einer Schlagbewegung kombiniert werden kann. Es bezeichnet dabei 31 ein besonderes Querhaupt, das im Turm aufgehängt und mittels der Zapfen 32 beispielsweise in einer U-Führung des Turmes längsverschiebbar aber drehgesichert geführt ist. Das obere Querhaupt des Mitnehmerjoches ist dabei mit dem Querhaupt 31 durch Kugelgelenke 33 verbunden, so daß eine Hin- und Herbewegung des Joches auch eine Auf- und Abwärtsbewegung für die Zwecke eines Schlagbohrens hervorruft. In der Mitte ist das Querhaupt des Joches durch ein Gleitlängsdrehlager gegenüber einer am obersten Querhaupt 31 befestigten Stange 34 geführt.In Fig. Fig. 9 illustrates a type of drilling device in which a turning back and forth can be combined with a flapping movement. It denotes thereby 31 a special crosshead, which is hung in the tower and by means of the tenons 32, for example, in a U-guide of the tower, longitudinally displaceable but secured against rotation is led. The upper crosshead of the driver yoke is with the crosshead 31 connected by ball joints 33 so that a reciprocating movement of the yoke also causes an up and down movement for the purposes of percussion drilling. In the middle, the crosshead of the yoke is opposite through a sliding longitudinal pivot bearing a rod 34 attached to the top crosshead 31.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Spülstrom flach geführt wird, kann hierbei besonders vorteilhaft mit einer Kreiselsaugpumpe 35 (F i g. 10) als Bohrsaugpumpe gearbeitet werden, welche auch Bohrgut im Spülstrom fördert. Es kann durch den flachliegenden Spülschlauch eine wesentlich größere Förderleistung erzielt werden, jedoch noch die Gefahr bestehen, daß der Spülstrom durch Überlastung mit Bohrgut abreißt, und es wird daher erfindungsgemäß hinter der Bohrkreiselpumpe 35 noch ein Strahlsauger 36 angeordnet, welcher durch eine kleine besondere Kreiselpumpe 37 mit abgesetzten Spülwasser als Triebwasser beaufschlagt wird. Dieser .Strahlsauger braucht jedoch nur etwa eine Saugkraft von etwa 1 bis 2m Wassersäule zu besitzen, da er ja nur das Wasser vom Bohrlochspiegel im Bohrteich bis zum Schlauch, also etwa 1 m, zu heben hat. Die Bohrpumpe 35 erzeugt hierbei beispielsweise etwa 8 m WS Unterdruck und der Strahlsauger 36, welcher schwenkbar ausgebildet ist, in der Stellung 39, 1 bis 2 m WS Unterdruck. Hierzu ist nur wenig Leistung erforderlich, und es wird auf jeden Fall verhindert, daß der Spülstrom bei überladung mit Bohrgut abreißt.Because in the method according to the invention the flushing flow is flat is performed, can be particularly advantageous with a centrifugal suction pump 35 (F i g. 10) can be used as a drilling suction pump, which also conveys drilling material in the flushing flow. Thanks to the flushing hose lying flat, the delivery rate can be significantly increased can be achieved, but there is still the risk that the flushing flow due to overload tears off with cuttings, and it is therefore according to the invention behind the drilling centrifugal pump 35 still arranged a jet sucker 36, which by a small special centrifugal pump 37 is acted upon with settled flushing water as driving water. This ejector but only needs to have a suction force of about 1 to 2m water column, since he only has the water from the borehole level in the borehole to the hose, so about 1 m. The drilling pump 35 generates about 8 m, for example WS vacuum and the jet suction device 36, which is designed to be pivotable, in the Position 39, 1 to 2 m WS negative pressure. Little power is required for this, and it is prevented in any case that the flushing flow when overloaded with cuttings rips off.

Eine derartige Anordnung ist nur bei der erfindungsgemäßen Art der Umführung der Spülung möglich, wäre z. B. wie üblich der Spülkopf mit Schlauchanschluß 5 m über Bohrlochwasserspiegel, dann müßte dieser Zusatzstrahlsauger schon 5 m WS saugen, um ein Abreißen des Spülstromes zu verhindern. Dazu wäre nicht etwa nur 5- bis 2,5mal soviel Antriebsleistung erforderlich, sondern weit mehr. Trotzdem wäre der Antriebsdruck für den Spülstrom im Gestänge höchstens 5 m WS.Such an arrangement is only in the type according to the invention Bypassing the flushing possible, would be, for. B. as usual, the flushing head with hose connection 5 m above the borehole water level, then this additional jet aspirator would have to be 5 m WS suction to prevent the flushing flow from being interrupted. This would not be just about 5 to 2.5 times as much drive power is required, but far more. Nevertheless the drive pressure for the flushing flow in the boom would be a maximum of 5 m water column.

Beispielsweise ist bei einem Gestänge mit 150 mm lichtem Durchmesser (= Schlauch lichter Durchmesser) bei 2 m/s Wassergeschwindigkeit im Gestänge die Saugpumpenantriebsleistung bei 8 m WS Saugdruck nur etwa 4 bis 5 PS.For example, with a linkage with an internal diameter of 150 mm (= Hose clear diameter) at 2 m / s water speed in the boom die Suction pump drive power at 8 m WS suction pressure only about 4 to 5 HP.

Um mit einem Strahlsauger 1,5 m WS Saugdruck zu erzeugen bei 150er Gestänge zum Verhindern des Abreißens des Spülstroms (Strahlsauger fördern auch Luft und Wasserdampf, Bohrsaugpumpen nicht), ist eine Antriebsleistung der Extrapumpe für den Zusatzstrahlsauger von 7 PS erforderlich, zusammen also 5 und 7 = 12 PS Gesamtantriebsleistung, wobei 8 bis 9 m WS Antriebsdruck auf den Spülkreislauf erzielt wird.To generate suction pressure of 1.5 m WS with a jet suction device with a 150 Linkage to prevent the rinsing flow from being torn off (ejectors also promote Air and water vapor, drilling suction pumps not), is a drive power of the extra pump required for the additional jet suction device of 7 HP, so together 5 and 7 = 12 HP Total drive power, with 8 to 9 m WS driving pressure achieved on the flushing circuit will.

Würde man nur mit einer Strahlpumpe arbeiten, die Bohrsaugpumpe also weglassen, dann müßte man 60 PS für den Strahlsauger benötigen, um bei einem 150er Gestänge und 2 m/s Strömungsgeschwindigkeit im Gestänge 9 m WS Antriebsdruck auf den Spülkreislauf zu haben. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung eines flachliegenden Spülschlauchs und einer Saugpumpe mit einen dahintergeschaltetem Strahlsauger mit geringer Saugkraft wird also bei gleicher Förderleistung nur ein Fünftel der Antriebsleistung benötigt.If you were only working with a jet pump, that is, the drilling suction pump omit, then you would have to need 60 HP for the ejector to achieve a 150 Linkage and 2 m / s flow speed in the linkage 9 m WS drive pressure to have the flushing circuit. In the inventive arrangement of a flat lying Rinsing hose and a suction pump with a jet suction device connected behind it lower suction power is only a fifth of the drive power with the same delivery rate needed.

Durch Umschalten des Zusatzstrahlsaugers in Stellung 38 (F i g. 10) und Abstellen der Bohrsaugpumpe kann zur Beseitigung von Verstopfungen der Spülstrom umgekehrt werden.By switching the additional jet suction device to position 38 (Fig. 10) and turning off the drilling suction pump can help clear blockages of the irrigation flow be reversed.

Bei Spülverlust sinkt sofort der Bohrlochwasserspiegel, und dann reißt der Spülstrom auch bei Verwendung eines Zusatzstrahlsaugers ab, da er nur 1,5 m WS hochzieht. Man kann dann nicht mehr saugbohren.In the event of a loss of flushing, the borehole water level sinks immediately and then cracks the flushing flow is also reduced when using an additional jet suction device, as it is only 1.5 m WS pulls up. You can then no longer drill with suction.

Erfindungsgemäß wird in diesem Fall der Zusatzstrahlsauger auf der Stellung 38 (F i g. 10) gehalten und der Auswurfschlauch in den Spülteich getaucht sowie die Saugrohrpumpe 35 abgestellt. Jetzt fördert der Zusatzstrahlsauger 36 Wasser aus dem Spülteich ins Gestänge, und es kann mit Normalspülung weitergebohrt werden. Da der Bohrlochwasserspiegel abgesunken ist, geht das Spülwasser aus dem Teich auch durch Hebewirkung durchs Gestänge ins Bohrlochtiefste, unterstützt durch den Zusatzstrahlsauger. Die Verbindung vom Teich zum Bohrloch wird dann gesperrt oder gedrosselt, damit möglichst viel Wasser durch das Gestänge strömt. Beim Weiterbohren geht das Bohrgut in die Klüfte der Bohrlochwand und verstopft diese. Wenn der Bohrlochwasserspiegel wieder hochgekommen ist, kann saugend weitergebohrt werden, denn dann sind Klüfte geschlossen.According to the invention in this case, the additional jet sucker on the Hold position 38 (FIG. 10) and immerse the discharge hose in the rinsing pond and the suction pipe pump 35 is turned off. Now the additional jet sucker 36 pumps water from the flushing pond into the boom, and drilling can continue with normal flushing. Since the borehole water level has dropped, the flushing water from the pond also goes through the lifting effect through the rods into the deepest part of the borehole, supported by the additional jet suction device. The connection from the pond to the borehole is then blocked or throttled, so as much water as possible flows through the boom. When drilling further, the cuttings go into the crevices of the borehole wall and clogs them. When the borehole water level has come up again, you can continue drilling with suction, because then there are gaps closed.

Diese Technik ist nur durch den flachliegenden Spülschlauch nach der Erfindung leicht möglich und erfordert nur geringe Antriebsleistung für den Zusatzstrahlsauger.This technique is only possible with the flushing hose lying flat after the Invention easily possible and requires only low drive power for the additional jet sucker.

Der Hilfsstrahlsauger kann erfindungsgemäß auch bei dem Mischluftantrieb vorteilhaft hierfür angewendet werden.According to the invention, the auxiliary jet suction device can also be used with the mixed air drive can be used advantageously for this purpose.

Allgemein können durch die Erfindung im wesentlichen folgende Vorteile erreicht werden: 1. Ein Drehtisch wird erspart, und das Bohrloch ist immer ganz frei; 2. für den Anschluß des Spülschlauches an das Gestänge werden keine oder nur einfache billige Dichtungen benötigt, die keinem wesentlichen Verschleiß unterliegen; 3. es wird eine große Förderleistung beim Saugbohren und Mischluftbohren erzielt; 4. es werden einfache Längstraglager für die Aufnahme der Zugkräfte am oberen Joch anwendbar; 5. wesentlich herabgesetzte Antriebsleistung; 6. großer betrieblicher Vorteil bei Spülverlusten. Sämtliche in der Beschreibung erläuterte und in der Zeichnung dargestellte technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.In general, the invention can provide the following advantages can be achieved: 1. A turntable is saved and the borehole is always whole free; 2. No or only requires simple, inexpensive seals that are not subject to significant wear; 3. A large delivery rate is achieved in suction drilling and mixed air drilling; 4. Simple longitudinal support bearings are used to absorb the tensile forces on the upper yoke applicable; 5. significantly reduced drive power; 6. large operational Advantage in case of flushing losses. All explained in the description and in the drawing The technical details shown are important for the invention.

Claims

Patent claims: 1. Process for deep drilling with flushing, in particular with flushing flow rising in a hollow rod, characterized in that the flushing flow at the lower end of the drilling work in a known manner on the rod strand by rotation, back and forth twisting or up and down movement Driving or flushing rod removed by a hose and flat through this above the surface of the earth via a suction device, or with the mixed air lifting process is fed directly to the flushing pond.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the flushing flow switched in a known manner by a flat above the surface of the earth lying hose is fed to the lower end of the drive rod.

3. Procedure according to claim 1 and 2, characterized in that in cooperation with the flat flushing hose in addition to the drilling suction pump or the mixed air flushing drive an auxiliary jet suction device with low suction power that can be switched in the conveying direction and drive power is used.

4. Device for carrying out the process according to claim 1 to 3, characterized in that - the rinsing hose (7) by means of a quick coupling (9) at the bottom in the middle on a composed of two rods (5) is connected in a known manner rotated back and forth driver device and is carried by a belt (12) running on rollers (11), from which it can be lifted temporarily by means of a roller (20) with a lever (21).

5. Device according to claim 4, characterized in that the entrainment device for turning back and forth from symmetrically arranged support rods (5) and one eccentric ' arranged-only the torque-transmitting square rod (22) consists.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the driver device for turning back and forth consists of a torsionally rigid, double-walled half-tubular profile (25) which is encompassed by an adapted clamp (26). 7. Apparatus according to claim 4, characterized in that the driving device for turning back and forth consists of a square rod (22), known per se, arranged centrally in the drill rod axis, and the flushing hose is connected eccentrically to an S-bend (24) at the bottom. B. Device for performing the method according to claim 1 to 3, characterized in that the flushing hose (

7, fig.

8) at the bottom in the middle on one off two rods (5) existing device is connected, in which a rod rotation with a motor (27) via a shaft (28) and gears (29) below the hose connection is carried out, or by a motor directly on the gear transmission (29), whereby the hose rotates with it without a sliding seal or with it at a standstill Sliding seal is connected.

9. Apparatus according to claim 4 to 7, characterized in that that the reciprocating carrier device is suspended from a hanger, in the case of the back and forth rotation of the driver device by means of ball joint connections (33) there is also an up and down movement of the driver device.

10. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 to 3, characterized in that behind a suction centrifugal pump (35, F i g. 10) or at the end of the flushing hose with mixed air flushing drive, a low-suction water jet pump (36, switchable in the conveying direction) 38, 39) is switched, which receives its only low motive water requirement from a special small centrifugal pump (37). Considered publications: German Patent Nos. 833 337, 1 004 119, 1030 280; U.S. Patent Nos. 2,715,016, 3,053,330.