DE1800387C3 - - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
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- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor
Description
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- bei der bekannten Vorrichtung verhältnismäßig weit durch gekennzeichnet, daß die Ausrichteinrich- 30 von dem Bohrmeißel entfernt angeordnet, wodurch tungen (32, 62; 42, 56) äußere Rippen (34, 44; sie in einer entsprechend großen Entfernung von 59, 64) als Richtelemente aufweist, die sich in dem Meißel mit der Bohrlochwand in Berührung tre-Längsrichtung der Einrichtungen erstrecken. ten, so daß nicht nur eine gewünschte Änderung der3. Device according to claim 1 or 2, in the case of the known device relatively far characterized in that the alignment device 30 is located away from the drill bit, whereby lines (32, 62; 42, 56) outer ribs (34, 44; they at a correspondingly large distance from 59, 64) as straightening elements which are in contact in the bit with the borehole wall in the longitudinal direction of the facilities. th, so that not just a desired change in the
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Bohrrichtung in Abweichung von der Senkrechten kennzeichnet, daß die Rippen (34) der einen 35 nur allmählich erfolgen kann, sondern auch die Bei-Ausrichteinrichtung (32) in eine radiale Richtung behaltung des gewünschten Bohrrichtungswinkels ausrichtbar sind, die derjenigen der Rippen (44) von Meißel und unterem Bohrstrangabschnitt gegender anderen Ausrichteinrichtung (42} entgegenge- über der Senkrechten nur schwer steuerbar ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the drilling direction deviates from the vertical indicates that the ribs (34) of one 35 can only take place gradually, but also the at-alignment device (32) in a radial direction maintaining the desired drilling direction angle are alignable that of those of the ribs (44) of the bit and lower drill string section opposite other alignment device (42} opposite to the vertical can only be controlled with difficulty.
setzt ist. Ferner ist eine längsbeweglich angeordnete Aus-is set. Furthermore, a longitudinally movable arrangement is
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da- 40 richteinrichtung für Tiefbohrmeißel bekannt, bei der durch gekennzeichnet, daß die Rippen der einen die Richtelemente auf einer Hülse festklemmbar sind Ausrichteinrichtung (42) in bezug auf den Bohr- und mit Hilfe einer Nut- und Federverbindung auf strang (8; 52) radial beweglich sind. der Hülse vertikal verschoben werden können, wobei5. Apparatus according to claim 3 or 4, there is known 40 directional device for deep drilling bits in which characterized in that the ribs of one of the straightening elements can be clamped onto a sleeve Alignment device (42) with respect to the drilling and with the aid of a tongue and groove connection strand (8; 52) are radially movable. the sleeve can be moved vertically, with
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- aber die Hülse auf dem Bohrstrang frei drehbar gelakennzeichnet, daß die Rippen in bezug auf den 45 gert ist, so daß sie sich während des Bohrens entspre-Bohrstrang (8, 52) in Längsrichtung beweglich chend dem Bohrungsverlauf um die Strangachse dresind. hen kann. Diese Ausrichteinrichtung ermöglicht da-6. The device according to claim 5, characterized in that the sleeve is freely rotatable on the drill string, that the ribs are with respect to the 45 gert so that they correspond to drill string during drilling (8, 52) are movable in the longitudinal direction according to the course of the bore around the strand axis. hen can. This alignment device enables
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 her keine zwangläufige Ausrichtung und Festlegung bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen der Bohrrichtung, sondern dient im wesentlichen nur (44, 59) der einen Ausrichteinrichtung (42, 56) in 50 als Abstandshalter zwischen der Bohrungswand und bezug auf die Rippen (34, 64) der anderen Aus- dem Bohrstrang, dessen Winkellage nicht festgesetzt richteinrichtung (32, 62) drehbar sind, und daß werden kann, sondern sich in Abhängigkeit von der die Ausrichteinrichtungen mit einer Vorrichtung Bohrstranglage innerhalb des Bohrlochs frei einstellt, zum Verdrehen der Rippen der einen Einrichtung um den Strang in einer bestimmten Höhe an der in bezug auf die Rippen der anderen Einrichtung 55 Bohrlochwand abzustützen (USA.-Patentschrift versehen sind. 2 734 721).7. Device according to one of claims 2 ago no inevitable alignment and definition to 6, characterized in that the ribs of the drilling direction, but essentially only serves (44, 59) of the one alignment device (42, 56) in 50 as a spacer between the bore wall and with respect to the ribs (34, 64) of the other Aus der Bohrstrang, the angular position of which is not fixed straightening device (32, 62) are rotatable, and that can be, but depending on the the alignment devices freely adjusts the drill string position within the borehole with a device, for rotating the ribs of one device around the strand at a certain height on the with respect to the ribs of the other device 55 to support the borehole wall (U.S. Patent are provided. 2 734 721).
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, kennzeichnet, daß die unterhalb des Tieflochmo- die Ausrichteinrichtung gegenüber dem Bohrstrang tors (54; 58) befindliche Ausrichteinrichtung (32, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln längsbeweg-62) ein oberes Innengewinde (30, 60) hat, mit 60 Hch und horizontal verdrehbar zu machen und mögdem sie auf ein entsprechendes Gewinde am liehst nahe am Bohrmeißel anzuordnen, so daß sich Bohrstrang (8,52) aufschraubbar ist. Winkelabweichungen von der Senkrechten schneller"8. The device according to claim 1, characterized in that the object of the invention is indicates that the alignment device below the downhole mo- tor with respect to the drill string tors (54; 58) located alignment device (32, with relatively simple means longitudinal movement-62) has an upper internal thread (30, 60), with 60 Hch and to make it horizontally rotatable and possible to arrange them on a corresponding thread on borrowed close to the drill bit, so that Drill string (8.52) can be screwed on. Angular deviations from the vertical are faster "
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 erreichen lassen und die Bewegungsrichtung des bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Bohrmeißels besser steuerbar ist.9. The device according to one of claims 2 can be achieved and the direction of movement of the to 8, characterized in that one of the drill bits is more controllable.
beiden Ausrichteinrichtungen als Bohrstrangsta- 65 Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bilisator (62, 64) ausgebildet ist, der am unteren die hülsenförmige Ausrichteinrichtung für eine Ver-Ende des Bohrstranges und in radialer Richtung drehung gegenüber dem Bohrstrang eine längsverlaunach außen ragend symmetrisch zu dessen fende innere Keilverzahnung aufweist, welche längs-two alignment devices as a drill string rod 65 This is achieved according to the invention in that bilizer (62, 64) is formed, the sleeve-shaped alignment device for a Ver-end at the bottom of the drill string and rotation in the radial direction with respect to the drill string a longitudinal mood protruding from the outside symmetrically to the fend of which has internal splines, which
beweglich in einer äußeren Keilverzahnung eines Zwischenstücks des Bohrstrangs eingreift. Auf diese Weise lassen sich die Richtelemente schnell und präzise in bezug auf den Bohrstrang verstellen, so daß der Bohrmeißel und der unter? Bohrstrangabschnitt zur Herstellung des gewünschten Bohrungsverlaufs in die erforderliche Richtung gedrückt werden.movably engages in an outer spline of an intermediate piece of the drill string. To this Way, the straightening elements can be adjusted quickly and precisely with respect to the drill string, so that the drill bit and the one under? Drill string section to produce the desired bore path be pushed in the required direction.
Dabei hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, zusätzlich zu der einen hülsenförmigen Ausrichteinrichiang eine weitere hülsenförmige Abrichteinrichtung unterhalb des Tieflochmotors anzuordnen, die ebenfalls Richtelemente aufweist, deren radiale Erstreckung größer ist als der Radius der Schneidelemente des Bohrmeißels. Die beiden Ausrichteinrichtungen können mit äußeren Rippen versehen sein, die sich in Längsrichtung des Bohrstranges erstrekken und, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen GeJankens, in radial entgegengesetzten Richtungen vom Bohrstrang aus nach außen ragen.It has proven to be particularly expedient to arrange a further sleeve-shaped dressing device below the downhole motor in addition to the one sleeve-shaped aligning device, which also has straightening elements whose radial extent is greater than the radius of the cutting elements of the drill bit. The two alignment devices may be provided with outer ribs which extend in the longitudinal direction of the drill string and, according to a further advantageous embodiment of the Ge J ankens invention, protrude radially in opposite directions from the drill string to the outside.
Ausführungsbeispielc der Erfindung sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, to which the following description relates relates, shown schematically. In the drawing shows
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bohrstranges mit ausgefahrener, oberer Ausrichteinrichtung, F i g. 1 is a partially sectioned side view of a drill string with the upper alignment device extended;
F i g. 2 eine Ansicht ähnlich der von F i g. 1, mit eingezogener, oberer Ausrichteinrichtung,F i g. FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, with retracted, upper alignment device,
Fig.3 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie3-3 in Fig. 1,Fig. 3 is an enlarged sectional view taken along the line 3-3 in Fig. 1;
Fig.4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführung«form der erfindungsgemäßen Konstruktion,4 shows a partially sectioned side view of another embodiment of the invention Construction,
Fig.5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Konstruktion,5 shows a partially sectioned side view of a further construction according to the invention,
Fig.6 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 4,6 is an enlarged sectional view along the Line 6-6 in FIG. 4,
Fig.7 eine vergrößerte Detailschnittansicht eines Teils einer Ausrichteinrichtung mit einem hydraulisch angetriebenen, seitlich mit der Bohrlochwand in Berührung kommenden Element und7 shows an enlarged detailed sectional view of part of an alignment device with a hydraulic one driven, laterally coming into contact with the borehole wall element and
Fig.8 eine Seitenansicht einer Ausrichteinrichtung gemäß F i g. 7.8 shows a side view of an alignment device according to FIG. 7th
In den F i g. 1 und 2 ist bei 8 ein Bohrstrang gezeigt. Dieser Bohrstrang besteht gewöhnlich aus Bohrrohrabschnitten und Bohrstrangflanschen, die durch Gewinde verbunden sind. Eine Hülse 16 ist Teil des Strangs und trägt mehrere Schuhe, die sich in seitlicher Richtung relativ zu der Hülse 16 so ausfahren lassen, daß sie die Wandung ües Bohrlochs berühren.In the F i g. 1 and 2, a drill string is shown at 8. This drill string usually consists of Drill pipe sections and drill string flanges connected by threads. A sleeve 16 is Part of the strand and wears a plurality of shoes that extend in a lateral direction relative to the sleeve 16 let that they touch the wall of the borehole.
Am unteren Ende der Hülse 16 ist ein Tieflochmotor 20 angeordnet, der hydraulisch, elektrisch oder auf irgendeine andere Weise angetrieben werden kann. Dieser Motor ist vorzugsweise eine hydraulisch betriebene Pumpe, die die unter Druck stehende Bohrflüssigkeit verwendet, welche in dem Bohrstrang abwärts zum Bohrmeißel gepumpt wird und die außerdem dazu benutzt wird, die Schuhe 18 seitlich aus der Hülse 16 hinauszudrücken. Die Pumpe weist ein äußeres Gehäuse 22 auf sowie einen inneren Rotor, wobei das Gehäuse 22 in einem unteren Lagergehäuse 24 endet, das das Lager für das untere Ende des Innenrotors oder der Antriebswelle beherbergt. An dem Boden des Motorlagergehäuses 24 ist ein Tiefbohrer 26 befestigt, der einen Bohrmeißel 28 besitzt, welcher so gelagert ist, daß er sich in dem Tiefbohrer drehen kann, und der mit dem Motorrotor oder der Antriebswelle des Motors drehfest verbunden ist.At the lower end of the sleeve 16, a downhole motor 20 is arranged, the hydraulic, electrical or driven in any other way. This motor is preferably hydraulic powered pump that uses the pressurized drilling fluid contained in the Drill string is pumped down to the drill bit and which is also used to remove the shoes 18 to push out the side of the sleeve 16. The pump has an outer housing 22 and a inner rotor, the housing 22 ending in a lower bearing housing 24 which is the bearing for the houses the lower end of the inner rotor or the drive shaft. At the bottom of the engine bearing housing 24 a deep drill 26 is attached, which has a drill bit 28 which is mounted so that it is in the deep drill can rotate, and the rotatably with the motor rotor or the drive shaft of the motor connected is.
Das Lagergehäuse 24 ist an seinem oberen Teil mit Außengewinde 3Ü versehen, über das das obere Ende einer hülsenförmigen Ausrichteinrichtung 32 geschraubt ist, die zwei senkrechte, radial gerichtete Rippen 34 aufweist Die Ausrichteinrichtung besteht aus einer Hülse 32 und Rippen 34 und läßt sich aufThe bearing housing 24 is provided at its upper part with an external thread 3Ü, over which the upper End of a sleeve-shaped alignment device 32 is screwed, the two vertical, radially directed The alignment device consists of a sleeve 32 and ribs 34 and can be opened
ίο dem Bohrstrang mit oder ohne die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 verwenden. Die Rippen 34 nehmen nur einen Teil des Umfanges der Hülse 32 ein und erstrecken sich über eine größere Strecke in seitlicher Richtung als der Bohrmeißel 28.ίο the drill string with or without the top or additional Use alignment device 16. The ribs 34 take up only part of the circumference of the sleeve 32 and extend laterally for a greater distance than drill bit 28.
Der in F i g. 1 dargestellte Teil des Bohrstrangs ist von der Mittellage aus leicht nach links ausgebogen. Dies hat seine Ursache in dem auf dem Strangelement lastenden Stranggewicht Wenn der untere Teil des Stranges in der gezeigten Weise nach links ausge-The in F i g. 1 part of the drill string shown is bent slightly to the left from the central position. This has its cause in the weight of the rope bearing on the rope element when the lower part of the strand in the manner shown to the left.
bogen ist, ist der Bohrer bestrebt in einer bezüglich der Zeichnung nach rechts geneigten Ebene zu arbeiten. Dies wird aber durch die Rippen 34 verhindert, die nach rechts weisen, sowie durch die oberen Schuhe 18, die seitlich nach links herausragen.is bow, the drill strives in a re of the drawing to work on the plane inclined to the right. But this is prevented by the ribs 34, which point to the right, as well as through the upper shoes 18, which protrude laterally to the left.
»5 Wenn die Bohrung 36, von F i g. 1 aus gesehen, beispielsweise nach links geneigt werden soll, wird der Bohrstrang in das Bohrloch so abgesenkt, daß die Rippen 34 nach rechts gerichtet sind. Da sich der Bohrstrang, die Hülse 32 und auch ihre Rippen 34»5 When the bore 36, shown in FIG. 1 seen from, for example to be inclined to the left, is the drill string is lowered into the borehole so that the ribs 34 are directed to the right. Since the Drill string, sleeve 32 and also its ribs 34
nicht drehen, behalten die Rippen dieselbe Stellung auf der einen Seite des Bohrloches 36 bei. Auf Grund der seitlichen Erstreckung der Rippen 34 in bezug auf den Bohrmeißel 28 wird letzterer durch die Berührung der Rippen 34 mit der Seitenwand des Bohrlochs nach links gedrückt bzw. in eine Richtung, die den vorstehenden Rippen 34 entgegengesetzt ist. Dies hat zur Folge, daß die Bohrung, von F i g. 1 aus gesehen, in den Fällen, in denen eine Schrägbohrung erwünscht ist, einen nach links gerichteten schrägen oder gekrümmten Verlauf nimmt. Wenn die Erdbodenfornation, die durchbohrt wird, so beschaffen ist, daß sie dazu neigt, den Bohrmeißel aus der Senkrechten abzulenken, sowie in den Fällen, in denen eine senkrechte Bohrung erwünscht ist, läßt sich auch die aus der Hülse 32 und den Rippen 34 bestehende Ausrichteinrichtung benutzen. Wenn sich die Ausrichteinrichtung in der in F i g. 1 gezeigten Stellung befindet, so bedeutet dies eine Bodenbeschaffenheit, die dazu neigt, den Meißel 28 nach rechts zu schieben, da jedoch die Rippen J4 an dem rechten Wandabschnitt des Bohrlochs 36 anliegen, wird der Meißel daran gehindert, sich zu verschieben oder zu verlaufen, und die Bohrung wird in gerader Richtung niedergebracht.do not rotate, the ribs maintain the same position on one side of the borehole 36. on The lateral extension of the ribs 34 with respect to the drill bit 28 is due to the latter the contact of the ribs 34 with the side wall of the borehole pushed to the left or in one direction, which is opposite to the protruding ribs 34. This has the consequence that the hole from F i g. 1 off seen, in the cases in which an inclined hole is desired, an inclined to the left or takes a curved course. If the formation of the ground that is pierced is such, that it tends to deflect the bit from the vertical, as well as in those cases in which a vertical bore is desired, the one consisting of the sleeve 32 and the ribs 34 can also be used Use alignment device. When the alignment device is in the position shown in FIG. 1 position shown is located, this means a soil condition that tends to move the bit 28 to the right but since the ribs J4 abut the right wall portion of the borehole 36, the Chisel is prevented from shifting or drifting, and the hole is made in a straight line brought down.
Wenn die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 verwendet wird, wird sie vorzugsweise über dem Tieflochmotor 20 angeordnet, so daß sie durch ihn in senkrechter Richtung von der Ausrichteinrichtung, also der Hülse 32 und den Rippen 34, am unte-If the upper or additional alignment device 16 is used, it is preferably over the downhole motor 20 arranged so that they are through it in the vertical direction of the alignment device, i.e. the sleeve 32 and the ribs 34, on the lower
6t> ren Ende des Motors in einer gewissen Entfernung gehalten wird. Darüber hinaus berühren die Schuhe 18, die aus der Ausrichteinrichtung 16 seitlich herausragen, denjenigen Seitenwandabschnitt des Bohrlochs 36, der dem von den Rippen 34 berührten entgegengesetzt ist. Dies führt dazu, daß die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 den benachbarten Teil des Bohrschaftes, von Fig. 1 aus gesehen, nach rechts drückt, während die Rippen 34 nahe dem Bo-6t> ren end of the engine at a certain distance is held. In addition, the shoes 18, which protrude laterally from the alignment device 16, touch that side wall section of the borehole 36 which is opposite to that contacted by the ribs 34 is. This leads to the fact that the upper or additional alignment device 16 the neighboring Part of the drill shaft, seen from Fig. 1, pushes to the right, while the ribs 34 near the bottom
den des Stranges diesen Teil des Stranges nach links schrieben, die eine obere Ausrichteinrichtung 56 aufdrücken Durch Verwendung zweier senkrecht mit weist, welche der Ausrichteinrichtung 16 der Fig. 1 Abstand übereinander angeordneter Ausrichteinrich- und 2 entsprechen kann. Diese Ausnchteinnchtung tungen, die in entgegengesetzten Richtungen wirken, ist vorzugsweise am oberen Ende eines T.eflochmoläßt sich der Neigungswinkel über eine gegebene 5 tors 58 angeordnet. Am unteren Ende des Motors 58 Bonruneslänee vergrößern ist beispielsweise durch ein Gewinde 60 eine Hülsethose of the strand wrote this part of the strand to the left, which press an upper aligning device 56 through the use of two perpendicular points which can correspond to aligning device 16 of FIG. This Ausnchteinnchtung lines, which act in opposite directions, is preferably at the upper end of a T.eflochmolasst the angle of inclination over a given 5 gate 58 is arranged. At the lower end of the motor 58 Bonruneslänee is enlarged , for example by means of a thread 60, a sleeve
In Fie 2 sind die oberen Ausrichtschuhe 18 in die 62 angebracht, die schraubenförmig gewundene RiphülsenföFmige Ausrichteinrichtung eingezogen. Ob pen 64 aufweist, welche sich in gleichmaßigem Abdas Gewicht des Stranges ausreicht oder nicht aus- stand um die senkrechte Achse des Bohrstrangs in j reicht/um den Strang auszubiegen, ist bei der Dar- io seitliche Richtung von der Hülse 62 weg erstrecken. j stellunß in F i g. 2 unerheblich. Weil bei der in F i g. 2 Die Hülse 62 mit ihren Rippen 64 bildet einen Bohreezeicten Anordnung der Meißel 28 zentriert ist und strangstabihsator, der bestrebt ist, den Meißel 28 in * die unteren Rippen 34 rechts angeordnet sind, neigt der Mitte des Bohrlochs 68 zu halten. Der Stabihsader Siirane über der unteren hülsenförmigen Aus- tor 62, 64 kann einer bekannten Ausfuhrungsform richteinrichtung 32 dazu, nach links zu kippen, wo- 15 entsprechen. Bei der in Fig.5 gezeigten Ausfuhbei die obere Ausrichteinrichtung 16 exzentrisch zu rungsform wird der Stabilisator jedoch in Verbinder senkrechten Achse des Bohrlochs liegt. Die Bau- dung mit der Ausrichteinrichtung, beispielsweise der weise des Bohrstrangs und Art des Materials, aus Einrichtung 56 eingesetzt. Bei dieser Kombination dem er angefertigt ist, sind jedoch so, daß der Bohr- besteht die Möglichkeit, auf einer schiefen Ebene zu strang bestrebt ist sich geradezurichten und sich in 20 bohren, weil die Ausrichteinrichtung 56, wie aus einem senkrechten Bohrloch selbst zu zentrieren. Fig.5 ersichtlich ist, den Bohrstrang nach rechts Diese Eigenschaften und die Lage der Rippen 34 auf drückt und, da der Stabilisator 62, 64 symmetnsch der rechen Seite der Bohrlochwand erzeugen eine aufgebaut ist, das untere Ende des Bohrstranges umgekehrte Neigungswirkung, die zur Folge hat, daß leicht nach links neigt, und zwar um den Stabilisator sich der Bohrmeißel 28, von Fig.2 aus gesehen, 25 62, 64 als Drehpunkt. Da der Stabilisator 62, 64 sehr leicht nach links neigt. v'e' näher an dem Meißel 28 angeordnet ist als dieIn FIG. 2, the upper alignment shoes 18 are attached to FIG. 62, and the helically wound, corrugated sleeve-shaped alignment device is retracted. In the case of the dario, whether or not pen 64 has enough or not sufficient weight of the string to extend around the vertical axis of the drill string in j / to bend the string is to extend laterally away from the sleeve 62. j position in FIG. 2 irrelevant. Because in the case of FIG. 2 The sleeve 62 with its ribs 64 forms a Bohreezeicten arrangement of the chisel 28 is centered and strangstabihsator, which strives to keep the chisel 28 in * the lower ribs 34 are arranged on the right, the center of the borehole 68 tends to hold. The Siirane stabilizer above the lower sleeve-shaped outlet 62, 64 can correspond to a known embodiment of the straightening device 32 for tilting to the left, which corresponds to. In the embodiment shown in FIG. 5, the upper alignment device 16 is eccentric to the approximate shape, however, the stabilizer is located in the connector perpendicular axis of the borehole. The construction with the alignment device, for example the type of drill string and type of material, from device 56 is inserted. In this combination, which it is made, however, are such that the drilling is able to strive to straighten itself on an inclined plane and drill itself in 20 because the alignment device 56, as from a vertical borehole to center itself. 5 it can be seen, the drill string to the right presses these properties and the position of the ribs 34 on and, since the stabilizer 62, 64 is constructed symmetrically to the right side of the borehole wall, the lower end of the drill string is designed to reverse the inclination effect, which result has that inclines slightly to the left, namely around the stabilizer, the drill bit 28, seen from Figure 2, 25, 62, 64 as a pivot point. Because the stabilizer 62, 64 tilts very slightly to the left. v ' e ' is located closer to bit 28 than that
In Fig 4 ist eine andere Ausführungsform darge- Ausrichteinrichtung 56, wirkt letztere dahingehend, stellt bei der die untere hülsenförmige Ausrichtein- daß sie einen nur minimalen Neigungswinkel der richtung 32 und die Rippen 34 wie in den F ig.l und Bohrung zuläßt «,.„.«Another embodiment is shown in FIG. represents the lower sleeve-shaped alignment device that they only have a minimal angle of inclination direction 32 and the ribs 34 as in Figs. 1 and bore allows «,.
3 verwendet werden. Außerdem ist eine obere hül- 30 Da sich der Stabilisator 62, 64 in Fig.5 von der senförmige Ausrichteinrichtung 42 mit Rippen 44 Achse des Bohrstrangs nach allen Richtungen gleicheineebaut die ihrer Konstruktion nach der Hülse 32 mäßig nach außen erstreckt, wird dieser Teil des bzw den Rippen 34 mit einer einzigen Ausnahme Bohrstrangs konzentrisch zu der senkrechten Achse entsprechen Die obere Ausrichteinrichtung 42 ist dci Bohrloches gehalten. Wiederum wird, unabhänmit inneren Keilnuten 46 versehen, die zu einer au- 35 g>g von irgendeiner möglichen Ausbiegung auf ßeren senkrechten Keilverzahnung 48 auf einem Grund des Stranggewichtes, sich das untere Ende des Zwischenstück 50 passen, das einen Bohrschaftab- Stranges, wenn sich der obere Stabilisator 56 in der schnitt 52 mit dem oberen Ende des Tieflochmotor- gezeigten Stellung befindet, in der seine Schuhe 59 eehäsuies 54 verbindet. Dadurch kann die obere hül- nach links herausragen, um den unteren Stabilisator senförmige Ausrichteinrichtung 42 durch Drehen des 40 62, 64 als Drehpunkt neigen und dadurch bewirken, Bohrstrangs relativ zu der unteren Ausrichteinrich- daß sich der Meißel 28 leicht nach rechts neigt, tung 32 mit ihren Rippen 34 eingestellt werden. Wie In den F i g. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsaus F i g. 4 ersichtlich ist, sind die Rippen der unte- form dargestellt, bei der bewegliche Rippen 66 in der ren Ausrichteinrichtung in seitlicher Richtung entge- hülsenförmigen Ausrichteinrichtung an Stelle der festgengesetzt zu den Rippen 44 der oberen Ausrichtein- 45 liegenden Rippen 34 der F i g. 1, 2 und 4 verwendet richtung angeordnet, so daß, wie aus der Zeichnung werden. Die Rippen sind in sich in Längsrichtung erersichtlich ist, der untere Teil des Bohrschaftes und streckende, kolbenähnliche Elemente 68 eingesetzt, der Bohrmeißel nach links gedrückt werden, um da- die mit geeigneten Packungen 70 versehen sind, durch ein schräges Bohren zu ermöglichen oder welche in einen in der Wandung der Ausrichteinricheinem schrägen Verlauf der Bohrung in gewissen 50 tung 32 vorhandenen, senkrechten Schlitz 72 passen, Erdschichten in Fällen, wo eine genau senkrechte um dadurch zwischen dem Kolben und der Ausrich*- Bohrtmg erwünscht ist, entgegenzuwirken. einrichtung 32 eine Gleitdichtung zu bilden. Emzel-3 can be used. In addition, an upper sleeve 30 Since the stabilizer 62, 64 in FIG correspond to the ribs 34 with a single exception of drill string concentric with the vertical axis. The upper alignment device 42 is supported by the borehole. Again, independently with internal splines 46 which mate with any possible deflection on external vertical splines 48 on a base of the string weight, the lower end of the adapter 50, which is a drill stem string, if there is one The upper stabilizer 56 is in the position shown in section 52 with the upper end of the downhole motor, in which its shoes 59 connect eehäsuies 54. This allows the upper sleeve to protrude to the left in order to incline the lower stabilizer sensor-shaped alignment device 42 by rotating the 40 62, 64 as the pivot point and thereby cause the drill string to incline slightly to the right relative to the lower alignment device, device 32 can be adjusted with their ribs 34. As in the fig. 7 and 8 is a further embodiment from FIG. 4, the ribs of the lower shape are shown, in which the movable ribs 66 in the renal aligning device are tubular in the lateral direction instead of the ribs 34 of FIG. 1, 2 and 4 used direction arranged so that, as can be seen from the drawing. The ribs are longitudinally visible, the lower part of the drill stem and extending piston-like elements 68 inserted, the drill bits pushed to the left to allow them to be provided with suitable packings 70 by angled drilling or which is in a vertical slot 72 present in the wall of the alignment device, an inclined course of the bore in certain device 32, can be used to counteract layers of soil in cases where an exactly vertical slot is desired between the piston and the alignment hole. device 32 to form a sliding seal. Emzel
In Fig.4 ist der zwischen der unteren Ausricht- heiten der Vorrichtung zur Absperrung des die Inemrichtung 32 und der oberen Ansrichtemrichtnng nenseite der Ausriditentrichrung 32 beaufschlagen-42 vorhandene Bohrstrang nach links in der gleichen 55 den Hydraulikdruckes und der Arbeitsflächen der Weise ansgebogen wie der in Fig. 1 gezeigte, und Kolben 68 sind nicht dargesteü, wefl sie an sich bezwar aus den gleichen Gründen, wie sie im Zusam- kannt sind. Die Konstraktion gleicht etwa derjenigen, raenhangmitFig. 1 erläutert wurden. die in der USA.-Patentschrift 3 298449 beschriebenIn FIG. 4 is the one between the lower alignments of the device for shutting off the equipment 32 and the upper dressing device on the inside of the Ausriditentrichrung 32 act-42 existing drill string left in the same 55 hydraulic pressure and working area of the Way bent like that shown in Fig. 1, and pistons 68 are not shown, wefl they bezwar per se for the same reasons as they are known together. The contraction is roughly the same as that raenhangmitFig. 1 were explained. that described in U.S. Patent 3,298,449
Wie aus Fig.6 ersicbtfich, körnten die äußeren ist.As can be seen from Fig. 6, the outer grain is.
senkrechten Kanten der Rippen mit Hartmetall 57 60 Bei den obigen Ausfübrungsfuiuien kann die unverseü-jn weiden, um dadurch den Verschleiß der tere Ausrichteinrich&mg entweder aflein oder in VerRippen zu vermindern, der eintritt, wenn der Strang bindung mit der oberen oder zusätzlichen Ausrichtin das Bohrloch abgesenkt oder aus dem Bohrloch einrichtung verwendet werden, um dadurch eiae gehoben wird. Außerdem wird darauf hingewiesen, noch bessere Steuerung zu erreichen sow» die Größe daß die in Fig-6 gezeigte Keüverzahnungsanord- 65 der Neigung in einer bestimmten Tiefe des herzssteinnns, falls dies gewünscht wird, auch an der unteren !enden Bohrloches zu erhöhen. Ferner läßt sich er-Ausrichtemrichtung verwendet werden kann. kennen, daß in den Fällen, in denen ein präzis ge-vertical edges of the ribs with hard metal 57 60 graze, thereby reducing the wear and tear of the tere aligning device either on an individual or in ribs to reduce that occurs when the strand binds with the top or additional aligner the borehole can be lowered or used from the borehole facility to thereby eiae is lifted. It is also advised to achieve even better control and size that the spline arrangement shown in Fig. 6 of the inclination at a certain depth of the heart stone, if this is desired, also increase the drill hole at the lower end. It can also be used for alignment can be used. know that in those cases where a precisely
In Fig.5 ist eine weitere AusfShrungsfonn be- steuerter, minimalter Neigungswinkel gewünschtIn FIG. 5, a further embodiment of controlled, minimum angle of inclination is desired
wird, eine Anordnung der in F i g. 5 gezeigten Art verwendet werden kann.is, an arrangement of the in F i g. 5 can be used.
Die untere Ausrichteinrichtung, wie sie in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist, läßt sich einfach und wirtschaftlich aus einer Hülse und zwei an dieser angeschweißten Rippen herstellen. Das Lagergehäuse eines Tieflochmotors kann mit Außengewinde versehen werden, um in bequemer Weise eine Ausrichthülse aufzunehmen und zu haltern. Es hat sich herausgestellt,The lower alignment device, as shown in Fig. 1, 2 and 4 is shown, can be easily and economically made of a sleeve and two welded to this Making ribs. The bearing housing of a deep hole motor can be provided with an external thread, to conveniently receive and hold an alignment sleeve. It turned out
daß die Gewindeverbindung zwischen der Hülse und dem unteren Lagergehäuse des Tieflochmotors die Hülse auf dem Lagergehäuse festhält und gegen Drehung sichert. Falls jedoch die Hülse aus irgendeinem Grunde gelöst und von dem Gewinde des Motorlagergehäuses entfernt werden soll, dann kann sie in dem Bohrloch nicht verlorengehen, weil ihr Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Bohrmeißels.that the threaded connection between the sleeve and the lower bearing housing of the deep hole motor the Holds the sleeve on the bearing housing and prevents rotation. However, if the sleeve is made of any Basically loosened and removed from the thread of the motor bearing housing, then it can be in are not lost from the borehole because their inner diameter is smaller than the outer diameter of the drill bit.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
eine längsverlaufende, innere Keilverzahnung Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sindChisel intermediate piece are connected, which have a direction of a non-rotating drill string groove which above the motor non-rotatably attached, hüls a deep-hole motor, a drill bit and a sen-shaped alignment device with Richtelemen- between the motor and chisel arranged, rotating elements, the radial extent of which is greater than the chisel adapter connected are, which is a sleeve-shaped alignment device (42, 56) for 15, the radial extent of which is greater than the one rotation relative to the, sleeve-shaped aligning device (42, 56) for 15, which is attached in a rotationally fixed manner above the motor as the radius of the cutting elements of the drill bit Drill string (52) radius of the cutting elements of the drill bit,
a longitudinal, internal spline in a known device of this type
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |