DE1758065C - Verfahren zum Betatigen eines Bohr Werkzeuges mit Bohrwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren - Google Patents

Description

Die Hrlindung betrilfl ein Verfahren zum Betätigen mcne Bohrklein bis zum Bohrlochuusgung inmspor-

eines zum Herstellen eines Bohrloches dienenden, tiert wird. Auch soll dus Anreichern der BolirlHissig-

uiis einem Bohrkopf und einem Bohrgestänge be- keit mit einem Gas, insbesondere Luft, möglich sein.

stehenden Bohrwerkzeuges, das einen nussprcizbure Für ein Verfahren der eingangs genannten An Schneidwerkzeuge tragenden Hauplteil, einen relativ 5 wird zur Lösung dieser Aufgube erfindungsgemüß

zu diesem uxial verschiebbar angeordneten, mit vorgeschlagen, daß der höhere Druck im Ringraiini

Steuerflächen zum Ausspreizen versehenen Schaftteil zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwand

und einen durch Stirnflächen dieser Teile begrenzten und der niedere Druck im Inneren des Bohrgestänges

Ringraum aufweist, dessen Stirnfläche mit einem und des Bohrwerkzeuges anliegen,

zum Ausspreizen der Schneidwerkzeuge dienenden io Mit diesen von der Erfindung vorgeschlagenen

Dilferenzdiuck beaufschlagt wird, der aus dem Maßnahmen wird der Vorteil erreicht, daß die BoIu-

liöheren Druck einer Bohrflüssigkeit und einem über flüssigkeit infolge des höheren Druckes und der

eine Drosselung gewonnenen niederen Druck ent- höheren Strömungsgeschwindigkeit eine wesentlich

sieht; die Erfindung betrillt weiterhin ein Bolirwerk- bessere Mitnehmerwirkung hat, Das Bohrklein wird

zeug zur Anwendung bei einem solchen Verfahren. 15 von der Bohrlochsohle auf einem verhältnismäßig

Derartige Bohrwerkzeuge werden bisher stets so kurzen Weg in das Bohrgestänge gefördert, so daß betrieben, daß eine unter hohem Druck stehende nicht mehr befürchtet werden muß, daß sich der Bohrflüssigkeit durch das Innere des Bohrgestänges zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwand in das Bohrloch gepumpt wird. Dort nimmt die liegende Raum mit Bohrklein zusetzt. Auch ist es Bohrflüssigkeit den Bohrschlamm auf und transpor- 20 bei Anwendung der von der Erfindung vorgeschlatiert ihn in dem zwischen dem Bohrgestänge und genen Maßnahme leicht möglich, die Bohrflüssigkeit der Bohrlochwand bestehenden Ringspalt an den mit einem Gas anzureichern und die Mitnehmer-Bohrlochausgang. An derjenigen Stelle des Bohr- wirkung weiter zu verbessern. Innerhalb des relativ Werkzeuges, an der die Bohrflüssigkeit am Bohr- kleinen Querschnittes des Bohrgestänges erhält der lochgrund aus dem Bohrwerkzeug austritt, sind 35 Bohrschlamm eine entsprechend hohe Geschwindig-Mittel zur Drosselung des Flüssigkeitsdruckes vor- keit. Da die Innenwand des Bohrgestänges eben und gesehen, um einen zum Ausspreizen der Schneid- glatt verläuft, wird der Strömung ein nur geringer werkzeuge unbedingt erforderlichen DifTerenzdruck Widerstand entgegengesetzt. Es ergibt sich insgesamt erzeugen zu können. Indem man den Druck der eine beachtliche Steigerung der Förderleistung bis Bohrflüssigkeit hierzu ausnützt, erspart man sich 30 etwa auf das Vierfache einer bisher mit einem die Zuführung eines besonderen Betätigungsmediums. solchen Bohrwerkzeug erzielbaren Förderleistung. Es wird also die Tatsache ausgenutzt, daß in jedem Zur Durchführung des von der Erfindung vor-FaII die Bohrflüssigkeit während des gesamten Bohr- geschlagenen Verfahrens ist ein Bohrwerkzeug bevorganges unter hohem Druck in das Bohrloch sonders geeignet, das einen Schaftteil und einen gepumpt werden muß. 35 Hauptteil aufweist, wobei der Schaftteil am Bohr-

Hierbei wurde bisher der hohe Druck durch da? gestänge befestigt ist und der Hauptteil den Schaft-Bohrgestänge zugeführt und auf eine Kolben-Zylin- teil axiai verschiebbar umgreift. Derartige EJohrwerkder-Anordnung gegeben, die den zum Ausspreizen zeuge sind bereits bekannt und haben sich in der der Schneidwerkzeuge verschiebbar angeordneten · Praxis bisher sehr bewährt.

Teil des Bohrwerkzeuges gegen einen im Bohrloch ₄₀ Ein solches Bohrwerkzeug wird vorteilhaft so ausherrschenden niederen Druck verstellt. Der' niedere gebildet, daß ein mit dem Hauptteil verbundener, Druck im Bohrloch wird durch die bereits erwähnte eine der Stirnflächen bildender Zylinderkopf unter-Drossekmg am Flüssigkeitsausgang des Bohrwerk- halb eines mit dem Schaftteil verbundenen, die Zeuges erreicht. andere Stirnfläche bildenden Kolbens angeordnet ist.

Es hat sich herausgestellt, daß dieses Prinzip 45 Bei einer anderen günstigen Ausführungsmöglich-Nachteile aufweist. Durch die Druckminderung wird keit des Bohrwerkzeuges ist der Hauptteil am Bohrdie Mitnehmerwirkung der Bohrflüssigkeit beein- gestänge befestigt und der Schaftteil in diesem axial trächtigt. Infolge der geringeren Strömungsgeschwin- verschiebbar angeordnet. Hierbei kann gemäß einem digkeit können schwerere Bestandteile des Bohr- weiteren Vorschlag der Erfindung zwischen dem Schlammes aus der eigentlichen Strömung ausfallen 50 Hauptteil und dem Schaftteil ein mit dem hohen und auf den Bohrlochgrund zurückgelangen. Ferner Druck in Verbindung stehender Hochdruckraum wird der Bohrschlamm bei einem Transport an das vorgesehen sein, dessen eine Stirnfläche durch einen obere Bohrlochende unter anderem auch gegen die Kolben gebildet ist, der mit seiner anderen Seite Bohrlochwand gedrückt, wobei sich Schlammteile an den unter niederem Druck stehenden Ringraum beder Bohrlochwand festsetzen und somit den vorge- 55 grenzt. Diese Ausführungsform wird weiter verschriebenen Transportweg nicht beenden. Dies führt bessert, wenn der Kolben mit dem Schaftteil fesl im Laufe der Zeit zu einer Verengung des Ring- verbunden ist und wenn ein Durchgang des Schaftspaltes zwischen der Bohrlochwand und dem Bohr- teiles bis oberhalb des Hochdruckraumes gegenübei gestänge. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diesem abgedichtet verlängert ist.
man den Bohrflüssigkeitsstrom nicht mit einem Gas, 60 Ferner ist es gemäß einem weiteren Vorschlag dei insbesondere mit Luft, anreichern kann, was das Erfindi·™ denkbar, daß am Kolben eine diesen in Transportieren der Bohrspäne zum Bohrlochausgang Richtung auf den Hochdruckraum drückende Fedei erleichtern würde. angreift. Diese kann als den Schaftteil umgebende

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe Druckfeder ausgebildet und im Ringraum angeord-

zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Bohr- 65 net sein.

Werkzeuges zu schaffen, bei dem die Mitnchmerwir- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel dei

kung der Bohrflüssigkeit verbessert ist und bei dem Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrie·

mit Sicherheit das von der Bohrflüssigkeit aufgcnom- ben. Es zeigt

1 einen Llingsschnilt durch ein in ein BoIu-,,,.clussencs Bohrwerkzeug,

2 einen dem Sclinill nach IM₈. 1 cnlspre- In der in Fig. I

i dh d i Hil

34 sind

Schullur 33 festgehalten; clic Sicherungsringe 34
in Inneniuiten 35 des Huuptluilus 3 eingisiu\.

i I UiirBCHielllen Lage bj Jde s,t
üb dm Schuik

Fi «2 einen dem Sclinill nach IM₈. 1 cnlspre In der in Fig. I UiirBCHi g j J

Chemien Längsschnitt durch das Bohrwerkzeug bei der Hauptteil 13 gegenüber dem Sch,uik
ηΜ«.ι·Μ>η··|ζΙι.τ Luge der Schneidwerkzeuge, s einer unteren Stellung, in der da nbin .\nsii u

"^U f Liingsschnitt durch eine andere Aus ring 31 ηιιΓ dem /weiteiligen Sichenmgsr ny;25 u .

{ Hei dieser Lage helmdel sich em imte.e / I ul

kopf 33, der am llauptte.l 13 befestigt in l und u
oberen Schaftkorper 12 umgibt, im ναnlij Ji
unterhalb der Kolbenanordnung 9 Dr Z hnd
kopf 36 ist ringförmig nusgcbildcl «nd a»
Hauptteil 13 durch mehrere^

Μ«.ιΜ>η|ζΙι.τ Luge der Schnidwerkzeuge, ^U f Liingsschnitt durch eine andere Aus-

_fU{_r fcrorn, des Bohrwerkzeuges. ¹¹¹F ₍i4 einen dem Schnitt nach F i g. 3 entspre-,!,enden Längsschnitt durch das Bohrwerkzeug bei !jespreizte? Luje der Schneidwerkzeuge.

Bohrwerkzeug A ist am unteren linde eines befestigt, welches sieh bis zum oberen

Ul

_; erweiternde Steile des Hohrl.ches C er-

i de Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 be-Til d Bhk!

per» 12 oberhalb der sechseckigen^
lid bdihtt «ner,_St«ler

Bei de Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 be- per» 12 oberhalb der seg^ j
_sleh das obere Teil des Bohrwerkzeuges,! aus gleitend abdichtet; «ner,_St«ler ^J™^ * _de
einem Schaftteil 10, das mittels eines oberen Zapfens e.ncm äußeren Dichtungsring 40 ^^ ₄, _dc
It mit dem unteren Ende des Bohrgestänges ß ver- *o zylindrischen Innenwand des Abscnniia
schraubt ist. Das Schaftteil 10 hat seinerseits einen Hauptteiles 13 anliegt

* _er
4, _dcs

SS-entsprechend unrunden Fassung 15 des Haupt- 43 des Hauptte.les 13 ^eg en Dn. -«" ^l _4g

SU 13 ieleskopartig aufgenommen. Die Außen- der^preijarme 42 befc^st ^J_en ^S _e ^th _{SchncidwaIzcll gc}-

_wand 14 kann eine sechseckige Form haben, damit sind durch ™t ή£ηοη^e _{verhällnismaßi}g hartem

_sich der Schaftkörper 12 in Längsrichtung des bildet, die /um B öhre η von auch Schneid-

Hauptteiles 13 des Bohrwerkzeuges/I bewegen und 30 Geste in bestimmt s.n d E könnena _was

SeShzeitig eine Drehbewegung auf den HauptteH 13 -rkzeug^.andercr ^_lig ^v _c7^_{teinsschichte}n ab-

übertragen kann. .

Der Hauptteil 13 ist in einem begrenzten axialen hangig ist _{Fi ewichtes} haben die Spreizarme

Bereich gegenüber dem Schaftteil 10 verschiebbar, ^^«J^Kngefahrene Lage innerhalb

rsÄ^ ^{dJ Hauptteiles 13 einzu}"

Teil des Schaftkörpers 12 und dessen Abwärtsbewe- ^η

Lg durch Anstoßen einer mit dem Schaftteil Verbundenen Kolbenanordnung 19 gegen einen an den oberen Ende des Hauptteiles 13 angeordneten Anschlag Ϊ8 begrenzt wird. Die Kolbenanordnung £ aus einem ringförmigen Kolben 20, der einen zylindrischen Abschnitt 21 des Schaftkorpers 12 umaßt, und zwar im wesentlichen oberhalb der sechseckigen Außenwand 14. Das untere Ende des KoI-bcns 20 ruht dabei auf einem unteren, in eine Umdes Schaftkorpers 12 eingesetzten Siehe-

SHSSa

Schneidwerkzeuge 35 bzw. JJP^ ^c _{ktztere an ihrer} Innenseite ^r Spre.z^Sicher^46, die nach unten und innen g -n ^e«f ^«Bachen ». _{SchHeßflBche} 47 überkonisch zulau en una _{48 dcs jewclIlgC}n

gel·«n, toju einem Sp^ _{κη erfolgt d h}

Spreiza™es42 yen _{13 gegenüb;r} dem

^_a™₀ ^Ln _w^_urch eine relative Längsbewegung Sei atttei. 1. ^ ^ _{(jnd ejnem rohrformi}.

zwischenι den _;φ _Schaftteiles 10 hervorgerufen

^"^*^hat einen unteren Abschnitt

s£g?SSäS.f

S ! Der Kolben 20 ist mit ^^^ üb der inneren

a-

der Führungsseil 51 durch emc, l

90 hat die Form eines aufgeweiteten Kopfes und sprechenden Durchmesserbcreich so wirksam werden Hem mit seiner Oberseite an einer nach unten wei-· kann, daß der Zylinderkopf 36 nach oben verschoben senden Schulter 60 des Schaftkörpers 12 an. In dieser wird. Demgegenüber ist der in dem Spalt 75 ober-Lage wird der Abschnitt 90 von unten her durch halb des Zylinderkopfes 36 herrschende Flüssigkeitseincn Sicherungsring 61 gehalten, der in eine Innen- 5 druck verhältnismäßig niedrig, so daß eine die VeriHit 62 der Innenfläche 9! des Schaflkörpcrs 12 ein- Schiebung des Haupttciles 13 am Schaftteil 10 ermögiicsetzl ist. lichende Druckdifferenz entsteht. Zur Erzeugung Die Arbeitsweise dieses Bohrwerkzeuges ist fol- dieses Differenzdruckes dient die Mündung 67. Ingende: In einen zwischen dem Bohrgestänge B und folge dieser Drosselung wird das Einpumpen eine? dem Bohrloch C gebildeten Ringraum D wird eine io komprimierten Gases oder des Bohrschlammes in Bohrflüssigkeit gepumpt, die bis zum Bohrlochgrund einem entsprechenden Maß nach unten durch der gelangt und dort die Späne und den Abraum durch Ringraum D um das Bohrgestänge B und das Bohrdie Aussparungen 43 im Hauptteil 13, durch ein werkzeug A herum zu einem verhältnismäßig großen Mundstück 65, das innerhalb einer Bohrung 66 im Flüssigkeitsdruck führen, der die Aufwärtsbeweguns unteren Teil des Schaftstückes 49 befestigt ist, und 15 des Zylinderkopfes 36 bewirken kann,
durch eine zentrale Mündung67 weiter in den Schaft- Das Bohrwerkzeug A und das Bohrgestänge E teil 10 hineinfördert. Der weitere Strömungsweg führt werden in der in Fig. 1 gezeigten Lage in das Bohrdurch einen zentralen Durchlaß 68 des Schaftstückes loch C abgesenkt, bis diejenige Stelle erreicht ist. 49 in einen zentralen Durchgang 69 des Schaftkör- an der eine Aufweitung des Bohrloches C vorge· pers 12, von wo die Bohrflüssigkeit bzw. der Bohr- 20 nommen werden soll. Anschließend wird Bohrflüsschlamm durch das Bohrgestängeß zum oberen Ende sigkeit durch den Ringraum D und durch die Mundes Bohrloches C gefördert wird. Die Bohrflüssigkeit dung 67 nach oben gepumpt. Von unter her wirki kann ferner durch die Aussparungen 43 und außen auf den Zylinderkopf 36 ein Rückdruck ein, der die um den Schaftteil 10 herum in das Innere der sechs- Verschiebung des Hauptteiles 13 und das Ausspreikantigen Fassung 15 des Hauptteiles 13 gelangen, as zen der Schneidwerkzeuge45 auslöst. Während diese; wobei eine Flüssigkeitsleckagc nach oben um den Vorganges werden das Bohrgestänge B und da; zylindrischen Flächenabschnitt58 herum durch einen Bohrwerkzeug A mit einer geeigneten Geschwindig· Dichtungsring 70 verhindert wird, der in den Schaft- keit in Drehung versetzt.

körper 12 eingesetzt ist und am Außenumfang des Hierbei verschieben sich die Spreizarme 42 gegen-Abschnittes 90 dichtend anliegt. Im Verlauf der Auf- 30 über dem Spreizstück 57, bis die Schneidwerkzeuge wartsbewegung des Hauptteiles 13 gegenüber dem 45 ihre voll ausgespreizte Lage erreicht haben. Die; Schaftteil 10 bewegen sich die Spreizflächen 46 der ist der Fall, wenn die Schulter 16 an den unterer Spreizarme 42 am Spreizstück 57 des Schaftstückes49 Teil 17 des Schaftkörpers 12 anstößt und wenn die entlang nach oben. Anschlagschultern 71 der Spreizarme 42 an den ent· Hierbei werden die Spreizarme42 und die Schneid- 35 sprechenden Schultern 72 des Hauptteiles 13 zur Aufwerkzeuge 45 um die Scharnierbolzen 44 verschwenkt lage kommen.

und ausgespreizt. Dieser Ausspreizvorgang ist be- Jetzt kann über das Bohrgestänge B auf das Bohrendet, wenn Anschlagschultern 71 der Spreizarme 42 werkzeug A eine angemessene Bohrbelastung in Ab· an Schultern 72 zur Auflage kommen, die an gegen- wärtsrichtung ausgeübt werden, wobei diese vorr überliegenden Seiten der Aussparungen 43 vorge- 40 Schaftkörper 12 auf den Hauptkörper 13 und übei sehen sind. Bei diesem Ausspreizvorgang gelangt die die Schultern 72 auf die Spreizarme 42 und die Schulter 16 des Hauptteiles 13 am unteren Teil 17 Schneidwerkzeuge 45 übertragen wird. Hierdurch werdes Schaftkörpers 12 zur Auflage, und das Spreiz- den die Schneidwerkzeuge 45 gegen die in das Bohrstück 57 des Schaftstückes 49 gelangt mit den loch C eingearbeitete Schulter E gedrückt. Das Bohr-Sperrstücken 48 an den Spreizarmen 42 in Ein- 45 gestänge B und die Schneidwerkzeuge 45 werder griff. während des Abwärtspurnperis von Bohrflüssigkeii Die beschriebene Aufwärtsbewegung des Haupt- ständig gedreht. Hierbei dient die Bohrflüssigkeii teiles 13 wird durch den im Ringraum D herrschen- gleichzeitig zur Kühlung und zum Sauberhalten dei den Druck der Bohrflüssigkeit bewirkt. Dieser Druck Schneidwerkzeuge 45. Der Bohrschlamm gelangt aul ist größer als der in den Durchlässen 68 und 69 des 50 dem bereits beschriebenen Weg durch dio Mündunr. Schafttciles 10 herrschende Druck, da an der Mün- 67, den Durchlaß 68 und den Durchgang 69 inner· dung 67 des Mundstückes 65 eine Drosselung erfolgt, halb des Schaftteiles 10 nach oben in das Bohrgedie zu einem Druckabfall führt. Der im zentralen stange B und zum oberen Ende des Bohrloches C, Durchgang 69 herrschende Druck ist etwa genauso Da der erweiterte Abschnitt F des Bohrloches C groß wie der Druck in einem zylindrischen Spalt 75, 55 einen wesentlich größeren Durchmesser hat als da* der sich zwischen dem unteren Zylinderkopf 36 und Bohrgestänge B, werden der Abraum und die BoIudem Kolben 20 und zwischen dem Umfang des Ab- späne durch die Bohrflüssigkeit verhältnismäßig stark schnittes 21 des Schaftkörpers 12 und der inneren beschleunigt und mit großer Geschwindigkeit durcl Wund 29 des Abschnittes 41 befindet. Austritts- das Bohrgestänge B bis zum oberen Ende des Bohröffnungen 76 stellen eine Verbindung zwischen dem 60 lochcs C mitgerissen. Hierdurch wird aber auch Durchgang 69 und dem ringförmigen Spalt 75 her, erkennbar, wie vorteilhaft diese Strönuingsrichlunj! wobei die AustrittsölTnungcn 76 unmittelbar unter- ist. denn bei einer Zirkulation der Bohrflüssigkcii halb der Kolbcnnnordnung 19 liegen. in der umgekehrten Richtung würde durch beson-Der Zylinderkopf 36 wird mit dem verhältnismäßig ders große Querschnittserweitcrungcn im Bereich hohen Druck der den Hauplteil 13 umgebenden 65 des Abschnittes F eine entsprechend starke Vermin-Bohrflüssigkeit beaufschlagt, die in den Ausspannt- derunj; der Strömungsgeschwindigkeit eintreten. Sogen 43 und rund um den Schnftkörper 12 herum vor- mit könnte der anfallende Hohrschlnmm und Abhiiiulen ist und in einem den Ringbereich R ent- raum nicht vollständig oder nur sehr schwer bis

zum oberen Ende des Bohrloches C transportiert weiden.

Wenn die Erweiterung des Bohrloches im Abschnitt F fertiggestellt ist oder wenn die Schneidwerkzeuge stumpf geworden sind, läßt sieh das Bohrwerkzeug/1 in einfacher Weise aus dem Bohrloch entfernen, wenn die Zufuhr an Bohrflüssigkeit durch den Ringraum I) unterbrochen und das Bohrngehoben wird. Hierbei wird nämlich. 10 innerhalb des Hauptteils 13 eben-

mittels einer Druckfeder 110 gehalten, die in einem Ringraum 111 zwischen dem Kolben 104 und dem unteren Zylinderkopf 100 angeordnet ist.

In dieser Stellung des Schaftteil 10« befinden sich die Spreizarme 42 und die Schneidwerkzeuge 45 in ihrer eingefahrenen Luge. Der Kolben 104 liegt dabei in einem kurzen Abstand unterhalb des oberen Zylinderkopfes 102. Der Schaftteil 10a wird innerhalb des Zylinders 41 α durch den im Ringspalt D um

keitsdruck

15

ouiiiuuwl,IV^u₅C 45 werden frei und begeben sich durch _o

in ihre eingefahrene Lage, bis sie innerhalb des Um- das Spreizstück 57 an den Abschnitten 56 der Sprcizfan«s des Hauptteils 13 liegen. Anschließend kann arme 42 entlang nach unteji verschoben, so daß die das" Bohrwerkzeug/1 mit dem Bohrgestänge B aus ao Schneidwerkzeuge 45 ausgespreizt werden. Die Abdem Bohrloch C herausgezogen werden. Sollten sich wärtsbewegung des Schaftteils 10 a ist beendet, wenn die Schneidwerkzeuge 45 nicht auf Grund ihres das Spreizstück 57 gegen das obere Ende der Füh-Eiucnnewichtes beim Anheben des Schaftteils 10 nach rungsbuchse 51 stößt. Zu dieser Zeit liegt das Spreizinnen°vcrschieben, gelangt beim Anheben des Schaft- stück 57 an den Schließflächen 47 der Spreizarme 42 Schulter 80 gegen einwärts gerich- 35 an. Durch die Austrittsöffnungen 76 a im unteren Spreizarme 42; hierbei werden die Schaftstück 49a kann Bohrflüssigkeit aus dem Ring-^J-° ^j:~ *--<-:-* raum 111 in den zentralen Durchgang 69a des Schaftteils 10 α gelangen, so daß eine Verbindung durch den Zylinderkopf 102 in das Bohrgestänge B her-30 gestellt ist. Der Ringraum 111 wirkt somit als Niederdruckraum. Der untere Teil des zentralen Durchganges 69a steht über die Mündung 67 in dem Mundstück 65 mit den Aussparungen 43 in Verbindung.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausgangslage n- 35 des Bohrwerkzeuges A sind die Schneidwerkzeuge 45 eingefahren, und die Druckfeder 110 hält den

Finger 81 nach oben weggedrückt, so daß die Spreizarmc 42 und die Schneidwerkzeuge 45, die unterhalb

so

dSci
druckt

° Bei der weiten Ausführungsform nach den F i g.

, λ ■ icinhroSnie B mit dem Hauptkörper und 4 ist das Bohrgestänge^ mil aem ™ P V

We unmittelbar verbunden ^{und de}^^c™'^ wird durch den Druck der den gebenden ^

_{4S e5ngefahren> und die} Druckfeder

nden ^^J^.^^^SS^^ Schaftteil 10α in seiner oberen Stellung innerhalb ehe Spreizarme 42 und d.e ^Sc^^d _s*"J"^ gprea- des Haupiteils 13a fest. Da hierbei die Schneidwerk- ^!iLSPr42 Γ!?™ ÄteH 13« £5 TJZusammen- zeuge 45 innerhalb des Umfanges des Hauptteils 13a arme 42 an dem ^HauP^ug "^fl J ¹^ ° _insbesondere 40 liegen, kann das Bohrwerkzeug A am Bohrgestänge B wirken zwischen dem SJJ⁸"«¹¹ JJ^ ™ _{42 cnt}. _so ⁶ _{weit in das} BohrlochC herabgelassen werden, bis

seinem ^sP^reiBt"* ^™^d£ _ζΤ_νο beschriebenen diejenige Stelle erreicht ist, an der die Schneidwerksprechen im wesentlichen dem zuvor ο j B_{5 izt werden soUten Das Bohrwer}k-

Ausführungsbeispiel _{A wird ZBSamraen mit dem} Bohrgestänge B in

Der Ha^uP^tte!· ¹.?^fl.^hi ";ⁿ,^eJ^aT oberhalb der 45 DrchunB versetzt, während durch den Ringraum D einen unteren Zyl.ndcrkop J«J, Jer o&erta.b α _Bohrnüs_{sigkcit nach unt}en gepumpt wird. Diese geoberen *^'ΑΑβΑι dee langt durch die Mündung 67 in den zentralen Durchucn oberhalb des Spreizstückes 571 egm° _{69 wodurch der im} Ringraum IU herrschende Sylujftstückes49a umschließt In dJ«m »ere.^n fc^ b _{wcjt vennindcrt wirdi dgß dcr im Roch}.

cm ^Dli^tvinS7ⁱⁿß'!Iftsnfck 49a iml eg^? Dc ^Schaft- ₅o druckraum 112 herrschende Druck größer ist Durch gleitend auf dem Schaftsjuck 49«1 an egi _{die Ein},_{aßoffnu cn} ,_{|lfl kann dieser ößerc Druck}

^^ vom Ringraum D in den Hochdruckraum 112 ge-

langen. Somit wird der Kolben 104 in seinem Quer-

Schnittsbereich S von einem Druck beaufschlagt, de, ^ _{AbwBrtlb dcs Kolbcns 1M bis in die ir}

_{p 4 da} „_{te L aus},_{öst Hierbci vcrschicb}

sich der Hauptteil 1On nach unten und bewirkt da' _{Ei ifcn dcs} Spreizstückes 57 mit den Sprcizflächci _{46 dcr Sprcizarmc 42}. Hierbei werden die Schneid k 45 di Wd d Bhloches (

/ ν linder 4 α des HaupHei« "^e\^^m _{bcrcr Zy}i_indcr-U,s Zylinders 41 α .s in diesen cm c tr

,pf 10, eingeschraubt der se^^nerseus m

,ewinde-SchafUc.ls 103 η das um

Bohrgestanges B f'"^"⁰";¹ _af _dc zylindrischen 10« hat einen K₁ π "».der an α y , .

nnenwand 105 des Z^,lindcrs jn a ^f, _{46 dcr Sprcizarmc 42}. Hierbei werden die S

kann und m^^^^lJ^fVg v„S_hcn ist. Der 60 werkzeuge 45 gegen die Waad des Bohrloches ( ffii!Jfno« hat rerner'einen c*cren Abschnitt 107, gedrückt. _wird ^ _Bohncmnmr

f "· Α.ΪΓΐΜ de "ober c Z > inderkopres 102 durch die Aussparungen 43 und durch das Mund

ι'! η, näSdnd ist Hier ist ein Dichtungsring sliiek 65 in den zentralen Durchgang69« geföulcn

10« f iIl'SM It 1? nc Abdic-lm.n^ gegenüber dem 6₅ durch welchen er aufwärts durch dns Bohrgcsliinge i

Ai 1 '· w«'"i · L '·"'" "^lu"^a'^{n I:iulc} des Bohrloches C oder eines Höht

Alv-chmit 107 bvv Kr _s,_hilfll,i! 10« in gestelle·, llielM. Die auf den Kolben 104 und de

laib des llat,_PUeils .3« St-hnfitfil 10, t-inwirkcule Kraft schi,bl die Schnei.

werkzeuge 45 immer weiter nach außen und drückt sie gegen die Wand des BohrlochesC, bis die Schneidwerkzeuge 45 ihre äußere Endlage erreicht haben, in der die Schultern 71 an den Spreizarmen 42 mit den Schultern 72 an den Aussparungen 43 in Hingrill' gelangen.

Das Bohrgestänge if wird weiter in Drehung versetzt, wobei auf den Hauptteil 13a und die Schneidwerkzeuge 45 eine diese gegen die Schulter E driikkende zusätzliche Belastungskraft aufgebracht wird. Die Schneidwerkzeuge 45 werden durch die Bohrflüssigkeit ständig gesäubert und gekühlt. Wenn die Erweiterung des Bohrloches C abgeschlossen ist oder wenn die Schneidwerkzeuge 45 stumpf geworden sind und ausgewechselt werden müssen, wird der Umlauf 15 « der Bohrflüssigkeit unterbrochen, so daß der im Hochdruckraum 112 herrschende Druck abnimmt und der Schaftteil 10« infolge der durch die Druckfeder 110 ausgeübten Kraft bis zu seiner in Fig. 3 dargestellten Ausgangslage zurückgeschoben werden kann. Während des Zurückschiebens gelangt das Spreizstück 57 zwischen die zurückspringenden Abschnitte 56 der Spreizarme 42, so daß die Schneidwerkzeuge 45 so weit in die Aussparungen 43 eintreten können, daß sie innerhalb des Umfanges des Hauptteils 13« liegen. Wenn diese Rückstellung nicht allein infolge des Eigengewichtes der Schneidwerkzeuge 45 erfolgt, stoßt die am Schaftteil 10« befindliche Schulter 80 gegen die nach innen gerichteten Finger 81 an den oberhalb der Scharnierbolzen 44 legenden Teilen der Spreizarme 42. Hierbei werden die Spreizarme 42 und die Schneidwerkzeuge 45 zwangläufig in das Innere der Aussparungen 43 gedrückt. Anschließend kann das Bohrwerkzeug A mit dem Bohrgestänge ß aus dem Bohrloch C herausgezogen werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betätigen eines zum Herstellen eines Bohrloches dienenden, aus einem Bohrkopf und einem Bohrgestänge bestehenden Bohrwerkzeuges, das einen ausspreizbare Schneidwerkzeuge tragenden Hauptteil, einen relativ zu diesem axial verschiebbar angeordneten, mit Steuerflächen zum Ausspreizen versehenen Schaftteil und einen durch Stirnflächen dieser Teile begrenzten Ringraum aufweist, dessen Stirnfläche mit einem zum Ausspreizen der Schneidwerkzeuge dienenden DilTerenzdruck beaufschlagt wird, der aus dem höheren Druck einer Bohrflüssigkeit und einem über eine Drosselung gewonnenen niederen Druck entsieht, dadurch gekennzeichnet, daß der höhere Druck ir. den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwand und der niedere Druck in das Innere des Bohrgestänges und des Bohrwerkzeuges geleitet werden.

2. Bohrwerkzeug zur Anwendung bei einem Verfahren gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil (10) am" Bohrgestänge (B) befestigt ist und der Hauptteil (13) diesen axial verschiebbar umgreift.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Hauptteil (13) verbundener, eine der Stirnfläche bildender Zylinderkopf (36) unterhalb eines mit dem Schaftteil (10) verbundenen, die andere Stirnfläche bildenden Kolbens (20) angeordnet ist.

4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (13 ti) am Bohrgestänge (D) befestigt und der Schaftteil (10«) in diesem axial verschiebbar ist.

5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptteil (13«) und dem Schaftteil (10«) ein mit dem hohen Druck in Verbindung stehender Hochdruckraum (112) vorgesehen ist, dessen eine Stirnfläche durch einen Kolben (104) gebildet ist, der mit seiner anderen Seite den unter niederem Druck stehenden 'Ringraum (Ul) begrenzt.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch .S, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (104) mit dem Schaftteil (10a) fest verbunden ist und daß ein Durchgang (69a) des Schaftteiles (10«) bis oberhalb des Hochdruckraumes (112) gegenüber diesem abgedichtet verlängert ist.

7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (104) eine diesen in Richtung auf den Hochdruckraum (112) drückende Feder (110) angreift.

8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als den Schaftteil (10«) umgebende Druckfeder (110) ausgebildet und im Ringraum (Ul) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen