DE2113817A1 - Core recovery device - Google Patents

Core recovery device

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DE2113817A1
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DE19712113817
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Lebourg Maurice Pierre
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LEBOURG MAURICE PIERRE
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LEBOURG MAURICE PIERRE
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Description

Maurice Pierre Lebourg, 3700 Greenway Plaza, Suite U28, Houston, Texas 77027, USA0 Maurice Pierre Lebourg, 3700 Greenway Plaza, Suite U28, Houston, Texas 77027, USA 0

BohrkernaufholvorrichtungCore recovery device

Die Erfindung betrifft eine Bohrkernaufholvorrichtung, insbesondere für weiche, nicht verfestigte Formationen· Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen und Aufholen derartiger Bohrproben in einem Zustand, der genau der Formationsschichtungen entspricht.The invention relates to a drill core retraction device, in particular for soft, non-consolidated formations. The invention also relates to a method for generating and retrieving such drill samples in a condition that exactly corresponds to the formation stratifications.

Es hat sich als schwierig erwiesen, Bohrproben aus weichen, nicht verfestigten Formationen und von bruchigem Gestein zu entnehmen, da diese Proben häufig durch die beim Bohren verwendete Flüssigkeit ausgewaschen werden oder beim Aufbringen und Handhaben zerbröckeln, so daß die Formationsschichtung in der Bohrprobe nicht der Schichtung in dem untersuchten Boden entspricht,It has been found difficult to collect drill samples from soft, unconsolidated formations and from fractured rock because these samples are often washed out by the fluid used in drilling or crumble during application and handling so that the formation stratification in the drill sample does not become stratified corresponds in the examined soil,

PUr die Untersuchung und das Aufbringen von Bohrproben oder Bohrkernen aus weichen oder nicht verfestigten Forma· tionen sind besondere Vorrichtungen erforderlich, um das Zerfallen oder die Verschiebung der Bohrprobe beim Aufbrin gen derselben zu vermeiden.PUr the investigation and the application of core samples or cores from soft or unconsolidated Forma · Special devices are functions required to the disintegration or displacement of the drill core gen to avoid the same when Aufbrin.

Es sind bereits Bohrprobenaufbringbehälter bekannt, welche There are already drill sample application containers known which

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nicht feste Bohrkerne unbeschädigt hochbringen können. Diese bekannten Bohrprobenbehälter umfassen eine elastische Hülle, die nach oben in ein rohrförmiges Teil bewegbar ist und den Kern umgibt, sobald dieser in das rohrförmige Teil hineingelangt. Derartige Vorrichtungen erzeugen eine axiale Kraft auf.den Bohrkern, da die nach oben gerichtete Kraft desselben die Hülle bewegen muß. Außerdem weisen die bekannten Vorrichtungen den Nachteil auf, daß sie kein Abdichten' der elastischen Hülse ermöglichen und daß das Bohrprobenma-™ terial aus dem Bohrprobenbehälter während des Aufbringens herunterfallen oder durcheinandergeraten kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die beweglichen Teile des Bohrprobenbehälters leicht beschädigt werden können. Vorrichtungen dieser Art sind in den USA-Patentschriften 3 092 191 und 2 927 276 beschrieben.be able to bring up non-solid drill cores undamaged. These known drilling sample containers comprise an elastic one Sheath that is movable upward into a tubular part and surrounds the core as soon as it enters the tubular part. Such devices produce an axial Kraft auf.den Bohrkern, since the upward force of the same must move the casing. In addition, the well-known Devices have the disadvantage that they do not allow sealing 'the elastic sleeve and that the Bohrprobema- ™ material from the drill sample container during application fall or get mixed up. Another disadvantage is that the moving parts of the drill sample container can be easily damaged. Devices of this type are disclosed in U.S. Patents 3,092,191 and 2,927,276.

Eine weitere bekannte Vorrichtung (USA-Patent 2 895 691) zum Auffördern nichtfester Bohrproben verwendet eine zusammenklappbare Hülse aus einem nichtelastischen Material, welche unterhalb des Kernes nach Beendigung der Bohrprobenentnahme zusammengeklappt werden kann.Another known device (U.S. Patent 2,895,691) a collapsible sleeve made of a non-elastic material is used to convey non-rigid drill samples, which below the core after completion of the drilling sampling can be collapsed.

Man hat auch bereits versucht, nichtfeste Kerne dadurch zu fördern, daß man eine elastische Hülse mittels einer unabhängigen Druckcjelle verschlossen hat, um die Bohrprobe nach Beendigung der Bohrprobenentnahme fest einzuschließen (USA-Patent 3 480 093).Attempts have also been made to promote non-rigid cores by making an elastic sleeve by means of an independent one Druckcjelle has closed to the drill sample to be firmly enclosed after the completion of the drilling sampling (USA patent 3 480 093).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entnehmen und Fördern von Bohrproben in ihrem ursprünglichen Zustand zu schaffen, welches siqh sowohl für drehbare als auch für nichtdrehbare Bohrkerngntnahmevorrichfcungen und Verfahren eignet und welches nur minimale Kräfte auf die Bohrprobe ausübt,The invention is based on the object of a method and a device for removing and conveying drilling samples to create in their original state, which siqh for both rotatable and non-rotatable Bohrkerngntnahmevorrichfcungen and method is suitable and which exerts only minimal forces on the drill sample,

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Das Verfahren nach der Erfindung ist im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Bohrkern aus der zu untersuchenden Formation ausgeschnitten wird, daß dieser Bohrkern in axialer Richtung in eine dehnbare Hülle gebracht wird, daß auf die Außenfläche der Hülle ein Fluiddruck ausgeübt wird, um die Hülle oberhalb des Kernes zusammenzudrücken, und daß der Fluiddruck hinter der Hülle derart eingestellt wird, daß die Hülle sich von ihrem zusammengezogenen Zustand ausdehnt und dem Bohrkern aufnimmt.The method according to the invention is essentially to be seen in the fact that a drill core from the formation to be examined is cut out that this core is brought in the axial direction in an expandable sheath that on the Outer surface of the shell, a fluid pressure is applied to compress the shell above the core, and that the Fluid pressure behind the sheath is adjusted so that the sheath expands from its contracted state and the core.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Durchführen dieses Verfahrens umfaßt eine Schneideinrichtung zum Durchschneiden der Formation zwecks Gewinnung eines Bchrkernes, eine dehnbare Hülle, welche oberhalb der Schneideinrichtung angeordnet ist und diesen innen aufnehmen kann, und eine Druckerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Fluiddruckes auf die äußere Oberfläche der Hülle, wobei der Fluiddruck größer gewählt ist als der innerhalb der Hülle herrschende Druck, um die Hülle in ihrer zusammengezogenen Stellung zu halten, bis der Bohrkern von der Hülle aufgenommen wird.The device according to the invention for carrying out this method comprises a cutting device for cutting through the formation for the purpose of obtaining a book, a stretchable sheath, which is arranged above the cutting device and can accommodate this inside, and a Pressure generating means for generating a fluid pressure on the outer surface of the shell, the fluid pressure is selected to be greater than the pressure prevailing within the envelope in order to close the envelope in its contracted position hold until the core is taken up by the sheath.

Es können Ventile vorgesehen sein, die dafür sorgen, daß die Hülle in ihrem zusammengezogenen ^Zustand oberhalb des g Bohrkernes ist, daß jedoch hinter der Hülle Fluid ausgelassen wird, sobald der Bohrkern in die Hülle eintritt und diese ausdehnt.Valves can be provided which ensure that the casing in its contracted state above the g Drill core is that, however, fluid is released behind the sheath as soon as the drill core enters the sheath and expands it.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung nach der Erfindung einen Kernbohrer auf, der eine Fluidströmung in der Nähe der Schneideinrichtung erzeugt, um das Aufbrechen der Formation und das Bilden eines Bohrkernes zu unterstützen, wobei der Druckabfall von der Strömungsbehinderung an dem Schneidbereich des Schneidwerkzeuges verwendet wird, um eine Druckdifferenz zu erzeugen, damit die Hülle sich zusammenzieht und eine unversehrteAccording to a particular embodiment, the device according to the invention has a core drill that has a Fluid flow generated in the vicinity of the cutting device, to aid in the formation of the formation and the formation of a drill core, whereby the pressure drop from the Flow obstruction is used at the cutting area of the cutting tool to create a pressure differential, so that the shell contracts and remains intact

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Säule des Bohrkernmaterials in die Hülle eingezogen wird und später zum Untersuchen wieder herausgebracht werden kann. Per Fluiddruck auf die Hülle der Vorrichtung läßt sich während des gesamten Bohrkernanstiches aufrechterhalten, wobei in den meisten Fällen keine weitere Druckleitung zum Werkzeug benötigt wird.Column of the drill core material is drawn into the sheath and can be brought out later for examination. Can by fluid pressure on the shell of the device sustained during the entire drill core tapping, with no further pressure line in most cases is required for the tool.

Die Beeinflussung des Fluiddruckes hinter der zusammenziehbaren Hülle geschieht durch Ventile, welche sicherstellen, daß der Fluiddruck hinter der Hülle größer ist als der Fluiddruck innerhalb derselben, und zwar um einen gewissen Betrag, so daß die Hülle den Bohrkern elastisch nachgiebig aufnimmt und sich unterhalb desselben während des Hochförderns des Bohrkerns zusammenzieht, so daß dieser nicht herausfallen kann«.The fluid pressure behind the contractible shell is influenced by valves, which ensure that the fluid pressure behind the envelope is greater than the fluid pressure within the same by a certain amount Amount, so that the casing accommodates the drill core in an elastically resilient manner and is below the same during the upward production of the drill core contracts so that it cannot fall out «.

33er Ausdruck Fluid ist im folgenden in seiner allgemeinsten Form gemeint, nämlich als strömungsmittel, welches also flüssig oder gasförmig.sein kann. Normalerweise, insbesondere bei rotierenden Bohrgeräten, wird gewöhnlich die Bohrflüssigkeit verwendet, um einen Druck auf die zusammenziehbare Hülle auszuüben. Die Erfindung läßt sich jedoch auch für Gasbohrungen verwenden, z.B. für Bohrungen mit luft nach, einem rotierenden Verfahren, wobei dann der Gasdruck die Hülle enger macht.33 The term fluid is meant in the following in its most general form, namely as a fluid, i.e. what be liquid or gaseous. Usually, in particular In rotary drilling rigs, the drilling fluid is commonly used to put pressure on the contractible Exercise envelope. However, the invention can also be used for gas drilling, e.g. for drilling with air according to a rotating process, in which case the gas pressure then makes the envelope tighter.

Wie das folgende Beispiel zeigt, läßt sich die Erfindung nicht nur bei rotierenden Bohrgeräten anwenden, sondern auch bei anderen Bohrprobenentnahmegeräten.As the following example shows, the invention Use not only on rotating drilling rigs, but also on other drilling samplers.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand sckematischer Zeichnungen an mehreren Ausfilhrungsbeiapielen ergänzend beschrieben οThe invention is illustrated below with reference to schematic drawings additionally described in several implementation examples ο

Figur 1A ist eine Teilsohnittansicnt des oberen Be-• reiche einer BohrkernerzeugungsvorrichtungFigure 1A is a partial view of the upper part rich of a core generating device

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nach, der Erfindung für rotierende Anwendung.according to the invention for rotating applications.

Figur 1B ist ein Teillängsschnitt des unteren Teile der Vorrichtung nach Figur 1A.Figure 1B is a partial longitudinal section of the lower part of the device of Figure 1A.

Figur 2 ist ein Längsschnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die HUlIe zwecks Bergung des Bohrkernes verengt ist.Figure 2 is a longitudinal section of a device according to the invention, in which the sleeve for the purpose of recovery of the drill core is narrowed.

Figur 3 ist ein Querschnitt längs der Lini'e 3-3 von Figur 2, der den Umriß der verengten Stelle der Hülle erkennen läßt. ·. Λ Figure 3 is a cross-section along line 3-3 of Figure 2 showing the outline of the constricted location of the envelope. ·. Λ

Figur 4- ist ein Querschnitt entsprechend Figur 3, jedoch mit einer anderen Hülle.Figure 4- is a cross-section corresponding to Figure 3, but with a different sheath.

Figur 5 sseigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bohrprobenentnahmevorrichtung, bei der sich die Vorrichtung nicht dreht und die sich insbesondere für bodennahe Schichten unter Wasser eignet.FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a drilling sampling device in which the device does not rotate and is particularly suitable for layers close to the ground under water suitable.

Die Bohrkernentnahmevorrichtung nach den Figuren 1A, 1B und 2 ist dazu bestimmt, in ein Bohrloch hinabgesenkt zu werden, welches durch einen rotierenden Bohrer hergestellt ist. Die Vorrichtung umfaßt einen oberen Dorn, der sich mit dem | Bohrseil dreht und von dem aus sich ein äußeres Rohr erstreckt, welches mit dem Dorn und dem Bohrseil rotiert. Am unteren Ende dieses äußeren Rohres sitzt eine Bohrkrone. An dem äußeren Dorn ist mittels Lagern ein innerer Dorn aufgehängt, so daß dieser sich nicht mit dem Bohrseil dreht· In dem inneren Dorn ist die Bohrkernentnahmevorrichtung fach der Erfindung untergebracht.The drill core removal device according to Figures 1A, 1B and 2 is intended to be sunk into a borehole made by a rotary drill. The device includes an upper mandrel which engages with the | Rotates drilling rope and from which an outer pipe extends, which rotates with the mandrel and the drill rope. A drill bit sits at the lower end of this outer tube. An inner mandrel is suspended from the outer mandrel by means of bearings so that it does not rotate with the drill rope In the inner mandrel, the core removal device is housed compartment of the invention.

Die Bohrkerneatnahmevorrichtung 100 läßt sich bis an den Boden A eines Bohrloches B mittels eines Rohratranges absetzen, dessen unterer Bereich 11 in Figur 1 A dargestelltThe Bohrkerneatnahmevorrichtung 100 can be up to the Set down the bottom A of a borehole B by means of a pipe string, the lower region 11 of which is shown in FIG. 1A

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ist. Das untere Ende des Rohrstranges ist mit dem oberen Ende des äußeren Domes (im folgenden äußere Hülse genannt) verschraubt. Das untere Ende des Rohrstranges 11 und das obere Ende der äußeren Hülse 13 bilden einen zentralen Kanal 15» durch den die Bohrflüssigkeit, etwa Bohrschlamm, durch den Rohrstrang bis an die Bohrkrone zirkuliert. In dem unteren Bereich der äußeren Hülse 13 befinden sich Strömungskanäle 17, durch die Fluid durch die Vorrichtung gedrückt wird t wie weiter unten noch erläutert ist.is. The lower end of the pipe string is screwed to the upper end of the outer dome (hereinafter referred to as the outer sleeve). The lower end of the pipe string 11 and the upper end of the outer sleeve 13 form a central channel 15 'through which the drilling fluid, such as drilling mud, circulates through the pipe string to the drill bit. In the lower portion of the outer sleeve 13 there are flow channels 17, is pushed by the fluid through the device t is as explained below.

An die äußere Hülse 13 ist ein äußeres Rohr 21 angeschraubt, welches sich nach unten erstreckt und den unteren Bereich der Bohrkernentnahmevorrichtung umgibt. Das äußere Rohr besteht vorzugsweise aus einer Anzahl rohrförmiger Bereiche 23, 25 und 27, so daß die Länge der Bohrkernentnahmevorrichtung entsprechend der gewünschten Tiefe des Bohrkernes verändert werden kann.An outer tube 21 is screwed onto the outer sleeve 13 and extends downward and the lower area surrounds the drill core removal device. The outer tube preferably consists of a number of tubular areas 23, 25 and 27 so that the length of the core removal device can be changed according to the desired depth of the drill core.

Der untere Bereich der äußeren Hülse 13 ist mit einer inneren Rohrhülse 29 verschraubt, welche zusammen mit der Bonrung 38 im unteren Ende der äußeren Hülse 13 eine zylindrische Ausnehmung bildet, welche an das obere Ende 40 des inneren Domes 39 angepaßt ist. Die innere Oberfläche der inneren Rohrhülse 29 ist mit Lagerflächen 31 versehen, welche eine Lauffläche für Lager 33 bilden. Diese Lager liegen gegen Lagerflächen 41 an der Außenfläche des inneren Dornes 39 und stützen diesen gegenüber der äußeren Hülse 13 und den Rohrstrang 11 ab. Es lassen sich natürlich auch andere Lageranordnungpaverwenden.The lower region of the outer sleeve 13 is screwed to an inner tubular sleeve 29, which together with the Bonrung 38 in the lower end of the outer sleeve 13 forms a cylindrical recess which connects to the upper end 40 of the inner dome 39 is adapted. The inner surface of the inner tubular sleeve 29 is provided with bearing surfaces 31, which form a running surface for bearings 33. These bearings lie against bearing surfaces 41 on the outer surface of the inner Mandrel 39 and support it with respect to the outer sleeve 13 and the pipe string 11. It can of course also use other bearing arrangements.

Das äußere Rohr 19 und die innere Rohrhülse 29 begrenzen den oberen Bereich eines Fluidkanalee 20. Dieser erstreckt eich bis in die Bohrkrone 30 und leitet Bohrflüssigkeit : nach unten in diese ein* Die Bohrkrone bildet eine Diamantbohrkrone, es läßt sich jedoch auch irgendeine andere geeignete Bohrkrone verwenden. The outer tube 19 and the inner tube sleeve 29 delimit the upper region of a fluid channel 20. This extends calibrate up to the drill bit 30 and directs drilling fluid: downwards into this * The drill bit forms a diamond drill bit, however, any other suitable drill bit can be used.

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An dem inneren Dorn 39 ist derjenige Teil der Vorrichtung befestigt, in dem der Bohrkern aufgenommen und gefördert wird. An dem inneren Dorn 39 ist an der Stelle 34A ein Ventilsitz 42 eingeschraubt, der mit einer Ventilkugel 4-3 zusammenwirkt, die sich in der Bohrung 44 des inneren Domes 39 befindet. An das untere Ende desselben ist eine Druckkernaufnahmebuchse 47 angeschraubt, welche in ihrem oberen Bereich eine zentrale Bohrung aufweist, in der ein Rohrfortsatz 36 eines fiiillentragteiles 37 längsbeweglich unter Zwischenschaltung eines Sichtringes 51 gelagert ist· Der untere Bereich der Kernaufnahmebuchse 47 ist mit einem Kern- | halter 69 versehen, der oberhalb der Bohrkrone 30 liegt. Wenn der untere Bereich der Formation, aus der ein Bohrkern entnommen werden soll, genügend fest ist, so daß der Kernhalter wirksam werden kann, läßt sich der Bohrkern unbeschädigt hiermit zurückhalten.The part of the device in which the drill core is received and conveyed is fastened to the inner mandrel 39 will. A valve seat is located on the inner mandrel 39 at 34A 42 screwed in, which interacts with a valve ball 4-3, which is located in the bore 44 of the inner dome 39. At the lower end of the same is a pressure core receiving sleeve 47 screwed, which has a central bore in its upper area in which a tubular extension 36 of a filler carrying part 37 can be moved longitudinally with the interposition of a sight ring 51 is mounted · The lower area of the core receiving bushing 47 is provided with a core | holder 69 is provided, which is above the drill bit 30. When the lower area of the formation from which a drill core is to be removed, is sufficiently strong so that the core holder can be effective, the drill core can be undamaged hereby hold back.

An dem Hiillentragteil 37 ist an der Stelle 55 eine dehnbare, längliche Hülle 53 strömungsdicht befestigt. Der untere Bereich dieser Hülle ist strömungsdicht mit dem unteren Bereich der Kernaufnahmebuchse 47 verbunden, und zwar mittels eines 'Spannringes 58 und einem Dichtring 56.An expandable, elongated sheath 53 is fastened in a flow-tight manner to the shell support part 37 at the point 55. The lower Area of this shell is connected to the lower area of the core receiving bushing 47 in a flow-tight manner, and by means of a clamping ring 58 and a sealing ring 56.

Ee sei erwähnt, daß hinter der Hülle 53 und zwischen die- | ser und der Kernaufnähmebuchse 47 ein Ringraum 67 vorhanden ist, der Über einen Ringform mit dem Durchtritt 65 zwischen dem Hiillentragteil 37 und der Kernaufnahmebuchse 47 mit einer Kammer 71 in Verbindung steht. Im oberen Bereich der KernaufnahMebuchse 47 sind zwei druckabhängige Hicks chi agven tile 49 und 79 vorgesehen, die zwischen der Kammer 71 und dem Fluidkanal 2Θ liegen. Das Ventil 49 bildet ein Rückschlagventil, welches eine Strömung von defe Fluidkanal 20 in· die Kammer 71 in Abhängigkeit yon bestirnten Druakgradienten an dem Ventil zuläßt. Iq lieh er Weise ermöglicht das Hückechlagventil 79 ei»e Strfl Ee it should be mentioned that behind the shell 53 and between the- | ser and the Kernaufnähmebuchse 47 an annular space 67 is present, which is via an annular shape with the passage 65 between the sleeve support part 37 and the core receiving bushing 47 with a chamber 71 in connection. In the upper area of the KernaufnahMebuchse 47 two pressure-dependent Hicks chi agven tile 49 and 79 are provided, which are between the chamber 71 and the fluid channel 2Θ. The valve 49 forms a check valve which allows a flow from the fluid channel 20 into the chamber 71 as a function of certain pressure gradients at the valve. In the same way, the back stroke valve 79 enables a fault

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murig aus der Kammer 71 in den Pluidkanal 20 bei einem bestimmten Druckgradienten in der entgegengesetzten Strömungsrichtung·murig from the chamber 71 into the fluid channel 20 in one certain pressure gradients in the opposite direction of flow

Wenn daher ein genUgend hoher Druckgradient zwischen dem Pluidkanal 20 und der Kammer 71 vorhanden ist, öffnet das Rückschlagventil 49 und ermöglicht eine Strömung der Bohrflüssigkeit durch das Rückschlagventil 49 in die Kammer 71» bis der Druckgradient unter dem Schwellwert des Rückschlagventiles 49 sinkt. Bei einem genügend hohen Druckgradienten in entgegengesetzter Richtung zwischen der Kammer 71 und dem Pluidkanal 20 öffnet das Rückschlagventil 79 und läßt Fluid aus der Kammer 71 in den Pluidkanal 20 strömen.Therefore, if there is a sufficiently high pressure gradient between the fluid channel 20 and the chamber 71 is present, the check valve 49 opens and allows a flow the drilling fluid through the check valve 49 into the chamber 71 'until the pressure gradient is below the threshold value of the check valve 49 decreases. With a sufficiently high pressure gradient in the opposite direction between the Chamber 71 and the fluid channel 20 opens the check valve 79 and lets fluid from the chamber 71 into the fluid channel 20 stream.

Das Rückschlagventil 49 ist so eingestellt, daß es bei einem Druckgradienten öffnet und den Ringraum 67 füllt, der kleiner ist als der Druckgradient des Rückschlagventile 79 zum Öffnen desselben.The check valve 49 is set so that it opens at a pressure gradient and fills the annular space 67, which is smaller than the pressure gradient of the check valve 79 for opening the same.

Im folgenden ist die Wirkungsweise näher erläutert. Während des Bohrens dreht sich der Rohrstrang 11, so daß auch die Bohrkrone 30 gedreht wird. Dabei zirkuliert eine Bohrflüssigkeit, etwa wässriger oder ölartiger Bohrschlamm nach unten durch den zentralen Kanal 15 und die Strömungskanäle 17 in den ringförmigen Pluidkanal 20* Wegen der verhältnismäßig engen Öffnung desselben entsteht ein ziemlich großer Druckverlust durch Reibung, wenn sich die Bohrflüssigkeit durch den Fluidkanal 20 bewegt. Demzufolge ist der dynamische strömungsdruck an der Stelle P1 gegenüber dem zu dem Rückschlagventil 49 fuhrenden Kanal beträchtlich größer ale der dynamische Druck an der Stelle p« in dem Ringkanal 68 der Bohrkrone 30. Bei dem dynamischen Druck ißt der Strömungsmitteldruck, der durch Erhöhen des hydro· statischen Drucks entsteht, nicht berücksichtigt. Der Druck- The mode of operation is explained in more detail below. During drilling, the pipe string 11 rotates so that the drill bit 30 is also rotated. A drilling fluid, e.g. aqueous or oily drilling mud, circulates downward through the central channel 15 and the flow channels 17 into the annular fluid channel 20 * Because of the relatively narrow opening of the same, there is a fairly large pressure loss due to friction when the drilling fluid moves through the fluid channel 20 . As a result, the dynamic flow pressure at point P 1 compared to the channel leading to check valve 49 is considerably greater than the dynamic pressure at point p "in annular channel 68 of drill bit 30. At dynamic pressure, the fluid pressure, which is produced by increasing the hydro · Static pressure arises, not taken into account. The pressure-

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abfall des dynamischen Drucks führt zu Reibungsverlusten in dem ringförmigen Fluidkanal 20 zwischen diesen beiden Stellen.drop in dynamic pressure leads to friction losses in the annular fluid channel 20 between these two locations.

Wenn das Bohrströmungsmittel die Bohrkrone 30 erreicht, gelangt es in den Ringkanal 68 und von dort hauptsächlich durch den Boden der. Bohrkrone über die Kanäle 59 nach aussen und unterstützt den Bohrvorgang. Zwischen dem Ringkanal 68 und dem Innenraum der Bohrvorrichtung sind kleine Kanäle 61 vorgesehen, die als Druckausgleich zwischen dem Innenraum und dem aus den Kanälen 59 austretenden Strömungsart- f tel dienen. Das Bohrströmungsmittel strömt in Richtung des Pfeiles 11. Aufgrund dieses Druckausgleichs ist der dynamische Druck innerhalb des Bohrkernes 60 im wesentlichen gleich P2.When the drilling fluid reaches the drill bit 30, it enters the annular channel 68 and from there mainly through the bottom of the. The drill bit to the outside via the channels 59 and supports the drilling process. Small channels 61 are provided between the annular channel 68 and the interior of the drilling device, which serve to equalize pressure between the interior and the type of flow emerging from the channels 59. The drilling fluid flows in the direction of arrow 11. Because of this pressure equalization, the dynamic pressure within the drill core 60 is essentially equal to P 2 .

Bei Verwendung dieses Werkzeuges wird vor dem Bohren die Fluidströmung inganggesetzt, so daß sich unmittelbar darnach ein Druck aufbaut an der Stelle P1 gegenüber dem Durchtritt 15, der so groß ist, daß das Rückschlagventil 49 öffnet und eine Fluidströmung in die Kammer 71 und durch den Ringraum 67 zwischen der Kernaufnahmebuchse47 und der Hülle 53 ermöglicht. Die Hülle 53 ist so aufgebaut, daß der nichtunterstützte Bereich derselben zwischen dem Spann- * ring 58 und der Hüllenhalterung 55 in Abhängigkeit von dem Fluiddruck hinter der Hülle in dem Ringraum 67 verengt wird* Figur 3 zeigt eine typische Hülle 53 im verengten Zustand.When using this tool, the fluid flow is started before drilling, so that immediately thereafter a pressure builds up at the point P 1 opposite the passage 15, which is so large that the check valve 49 opens and a fluid flow into the chamber 71 and through the Annular space 67 between the core receiving bushing 47 and the shell 53 allows. The sheath 53 is constructed in such a way that the unsupported area of the same between the clamping ring 58 and the sheath holder 55 is narrowed as a function of the fluid pressure behind the sheath in the annular space 67 * FIG. 3 shows a typical sheath 53 in the constricted state.

Der zum Öffnen des Rückschlagventiles 49 erforderliche Druckgradient, so daß eine Strömung in die Kammer 71 stattfindet, ist sehr klein und nicht so groß wie der Druckabfall zwischen den Stellen P1 und P2. Da der Fluiddruck innerhalb des Kernbehälters 6o vor Beginn des Bohrens im we-» seitlichen gleich P2 ist, ist kein innerer Fluiddruck in der HUlIe 53 vorhanden, der dem Verengen derselben entge-r genwirkt, Da die einander entgegengesetzten Dsüoke inner-The pressure gradient required to open the check valve 49, so that a flow into the chamber 71 takes place, is very small and not as great as the pressure drop between the points P 1 and P 2 . Since the fluid pressure inside the core container 6o before the start of drilling is at the side equal to P 2 , there is no internal fluid pressure in the sleeve 53 which counteracts its narrowing.

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halb und außerhalb der Hülle auf der gleichen Höhe liegen, werden irgendwelche Druckdifferenzen, die etwa zwischen den Stellen P1 und P2 entstehen könnten, letztlich ausgeglichen Ohalf and outside of the envelope are at the same height, any pressure differences that could arise between points P 1 and P 2 , for example, are ultimately compensated O

Das Rückschlagventil 79S welches mit der Kammer 71 und letztlich mit dem Ringraum 67 in Verbindung steht, ist so eingestellt, daß es bei einem höheren Druckgradienten öffnet als das Rückschlagventil 49. Wenn letzteres zum Be i-φ spiel bei einem Druckunterschied von 0,15 atü zwischen dem Fluidkanal 20 und der Kammer 71 anspricht, öffnet das Rückschlagventil 79 erst bei einem negativen Druckgradienten von 0,7 atü zwischen dem Fluidkanal 20 und der Kammer 71. Die Kombination dieser beiden Rückschlagventile 49 und 79 ermöglicht daher eine Fluidspeicherung unter einem bestimmten Druck innerhalb des Ringraumes 67 hinter der Hülle 53«The check valve 79 S, which is connected to the chamber 71 and ultimately to the annular space 67, is set so that it opens at a higher pressure gradient than the check valve 49. When the latter, for example, i-φ play at a pressure difference of 0.15 atü responds between the fluid channel 20 and the chamber 71, the check valve 79 only opens at a negative pressure gradient of 0.7 atü between the fluid channel 20 and the chamber 71. The combination of these two check valves 49 and 79 therefore enables fluid to be stored at a certain pressure within the annular space 67 behind the cover 53 "

Wenn mit dem Bohren begonnen wird, läßt man das Fluid weiter umströmen, so daß demzufolge der Bohrvorgang und das Abtragen der Formation durch die Düsenwirkung des Fluid aus den Kanälen 59 unterstützt wird und ein Bohrkern 60 erzeugt wird, der in den Kernbehälter gelangt, wobei die φ verengte Hülle 53 geöffnet wird und gleichzeitig wegen des durch dea Bohrkern erzeugten Druckes die Hülle gedehnt und der Ringraum 67 als Folge des durch das Volumen des Bohrkerns 60 erzeugten Druckes auf die Innenseite der Hülle 53 verringert wird. Das Rückschlagventil 49 öffnet dabei und läßt Fluid von der Rückseite der Hülle abströmen. Figur 1B zeigt den Zustand, in dem der Bohrkern 60 teilweise in die Hülle 53 eingebracht ist, welche im Bereich 54 oberhalb des eintretenden Bohrkernes durch den Fluiddruck in dem Ringraum 67 noch verengt ist. Dieser Fluiddruck bildet auch eine seitliche Abstützung für den Bohrkern in dem Bereich 52; in dem der Bohrkern bereits in die Hülle 53 eingetreten ist,When drilling is started, the fluid is allowed to flow around further, so that the drilling process and the Removal of the formation is supported by the nozzle action of the fluid from the channels 59 and a drill core 60 is generated, which enters the core container, wherein the φ narrowed envelope 53 is opened and at the same time because of the the pressure generated by the drill core elongates the casing and the annular space 67 as a result of the volume of the drill core 60 generated pressure on the inside of the shell 53 is reduced. The check valve 49 opens and allows fluid to drain from the back of the envelope. Figure 1B shows the state in which the drill core 60 is partially in the Sheath 53 is introduced, which in the area 54 above of the entering drill core is still narrowed by the fluid pressure in the annular space 67. This fluid pressure also forms lateral support for the core in the area 52; in which the drill core has already entered the casing 53 is,

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Die Einstellung des Öffnungspunktes des Rückschlagventiles 79 sollte zwar bei einem höheren Wert liegen als für das Rückschlagventil 49» jedoch nicht so groß sein, daß ein Druck auf den Bohrkern 60 ausgeübt wird, der diesen zermalmt oder verformt, -wenn er in die verengte Hülle eingebracht wird.The setting of the opening point of the check valve 79 should be at a higher value than for the check valve 49 »but not so large that a Pressure is exerted on the drill core 60, which crushes or deforms it when it is introduced into the constricted sheath will.

Die Rückschlagventile. 49 und 69 können auch für variable Druckeinstellungen eingerichtet sein.The check valves. 49 and 69 can also be set up for variable print settings.

Figur 2 zeigt die Anwendung einer Vorrichtung nach der ™ Srfindung zum Aufnehmen und Fördern lockerer Bohrkerne. Hach dem Herstellen des Bohrkernes wird die Drehbewegung des Rohrstranges und der Bohrkernentnahme vorrichtung unter«· brochen und die gesamte Vorrichtung vom Boden des Loches A angehoben, wobei eine kontinuierliche Fluidströmung durch den ringförmigen Fluidkanal 20 In die Bohrkrone geleitet wird. Dabei ist das gesamte Bohrloch typiecherweise mit Fluid angefüllt.FIG. 2 shows the use of a device according to the ™ Finding for picking up and conveying loose drill cores. After the drill core has been produced, the rotary movement of the pipe string and the drill core removal device is ruptured and the entire device lifted from the bottom of hole A, a continuous flow of fluid through passed the annular fluid channel 20 into the drill bit will. The entire borehole is typically filled with fluid.

!fach dem Anheben der Bohrkernentnahmevorrichtung vom Boden des Bohrloches fällt der untere Teil des lockeren Bonrker** nes aus der Bohrprobenentnahmevorrichtung auf den Boden g des Bohrloches an der Stelle 79 herab. Wenn das Anheben ' langsam erfolgt und die Fluidströmung während des Anhebens fortgesetzt oder sogar noch erhöht wird, ist ein dauernder Druckunterschied an dem Rück schlagventil 49 vorhanden, welches bestrebt ist, Fluid in den Ringraum 67 hinter der Hülle 53 zu lassen und ^en unteren Bereich der Hülle, wo das Bohrkernmaterial herausfällt, zu verengen, so daß der obere, hauptsächliche Bereich des Bohrkernes am Herabfallen gehindert wird und in geiner ursprünglichen Anordnung | bestehen bleibt. I! times the raising of the core sample removal device from the bottom of the hole, the lower part of the loose falls Bonrker ** nes from the Bohrprobenentnahmevorrichtung to the ground g of the borehole at the location 79 down. When the lifting is carried out 'slowly and continue fluid flow during the lifting, or even increased, a constant pressure difference at the rear is check valve 49 present, which tends to allow fluid in the annulus 67 behind the casing 53 and ^ s lower area of the casing where the drill core material falls out, so that the upper, major region of the drill core is prevented from falling and in its original configuration | persists. I.

Venn die HUXIe an der Stelle 75 ganz verengt ist, kannVenn the HUXIe is completely narrowed at point 75, can

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Fluidströmung unterbrochen werden, da der Fluiddruck im .Ringraum 67 ausreicht, um den Bohrkern während des Förderns zu halten.Fluid flow are interrupted because the fluid pressure in the .Ring space 67 is sufficient to hold the drill core during conveyance.

In der Praxis wird man, sobald die Bohrkernentnahmevorr leistung den Boden des Bohrloches erreicht hat, die Fluidströmung einschalten, um die Hülle53 über praktisch ihre gesamte Iiänge zu verengen. Sodann wird mit dem Bohren begonnen bei Fortsetzung der Fluidströmung und mit einem höheren Fluiddruck hinter der HUlIe 53 als innerhalb derselben.In practice, as soon as the Bohrkernentnahmevorr performance has reached the bottom of the borehole, the fluid flow switch on in order to constrict the sheath 53 over practically its entire length. Then the drilling is started when the fluid flow continues and with a higher fluid pressure behind the sleeve 53 than within the same.

Wenn nun die Bohrkernentnahmevorrichtung vom Boden des Bohrloches angehoben wird, wird die Fluidumströmung vorzugsweise erhöht, um zu gewährleisten, daß der volle Druckunterschied an der Hülle herrscht* wie er durch die Einstellungen der Rückschlagventile 49 und 79 festgelegt ist. Dadurch wird ein größeres Abquetschen der Hülle im Boden* bereich erreicht, wenn die unteren Teile des Bohrkernes herabfallen.If now the core removal device from the bottom of the Borehole is raised, the fluid flow is preferred increased to ensure that the full pressure differential on the case there is * as it is through the settings the check valves 49 and 79 is set. This results in a greater squeezing of the shell in the ground * when the lower parts of the drill core fall off.

Beim Anheben der Bohrkernentnahmevorrichtung wird der hydrostatische Druck oberhalb derselben verringert, und Fluid gelangt von dem Ringraum 67 durch das Rückschlagventil 79 heraus, wenn der Fluiddruck innerhalb der Hülle abnimmt. Die Kombination der beiden Rückschlagventile wirkt in der Weise, daß beständig ein Fluiddruck innerhalb des Ringraumes 67 aufrechterhalten wird, der größer ist als der Fluiddruck innerhalb des Bohrkernes, so daß die Hülle 53 in ihrer in Figur 5 dargestellten zusammengequetschten Lage gehalten wird. When the drill core removal device is raised, the hydrostatic pressure above the same is reduced, and Fluid escapes from the annulus 67 through the check valve 79 when the fluid pressure is within the envelope decreases. The combination of the two check valves acts in such a way that there is constant fluid pressure within of the annular space 67 is maintained, which is greater than the fluid pressure within the drill core, so that the Sheath 53 is held in its squeezed-together position shown in FIG.

Figur 3 zeigt im Querschnitt den zusammengequetschten Bereich eip er Hülle 53 bei einer besonderen Ausführungsform. Man erkennt, daß die Hülle 53 ausgehend von zwei Umfang erstellen S3 und 85 zusammengequetscht ist, und daß sie so FIG. 3 shows the squeezed area in cross section A sheath 53 in a particular embodiment. It can be seen that the shell 53 starting from two circumference create S3 and 85 is squeezed together, and that they are so

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konstruiert ist, daß sie in Längsrichtung dimensionsmäßig stabil ist, so daß das Eindringen eines Bohrkernes in die Hülle keine Längsdehnung der HUlIe verursacht. Vorzugsweise ist die Hülle 53 nicht elastisch ausgebildet. Ee ist für die Zwecke der Erfindung auch nicht erforderlich, für die Hülle ein elastisches Material zu nehmen, da das Aufnehmen und Festhalten des Kernes auch mit einem nichtelastischen Teil ausführbar ist, sofern sich dieses nur zusammentuetschen läßt. Geeignete Materialien sind faserverstärkte Kunst* stoffe, etwa faserverstärktes Neopren. Es lassen sich auch Gewebe verwenden, etwa Glasfasergewebe. Die Innenseite der ' Hülle 53 ist vorzugsweise mit einendBelag mit niedrigem Reibungskoeffizienten beschichtet, etwa mit Polytetrafluräthylen, us den Reibungswiderstand beim Eindringen des Bohrkernes herabzusetzen.is designed to be dimensionally stable in the longitudinal direction so that penetration of a drill core into the Envelope does not cause longitudinal expansion of the envelope. Preferably the sheath 53 is not elastic. Ee is for For the purposes of the invention, it is also not necessary to take an elastic material for the sheath, since the take-up and holding the core can also be carried out with a non-elastic part, provided that these are only pressed together leaves. Suitable materials are fiber-reinforced plastics, such as fiber-reinforced neoprene. It can also be Use fabric, such as fiberglass fabric. The inside of the shell 53 is preferably one-end coated with a low coefficient of friction coated, for example with polytetrafluoroethylene, us the frictional resistance when the drill core penetrates to belittle.

Die in Figur 3 dargestellte Hülle weist zwei in Längsrichtung sich erstreckende Versteifungsseile 87 und 89 auf, welche sich entlang der ganzen Hülle erstrecken und dafür sorgen, daß die Hülle sich in der dargestellten Art verengt. Wenn beim Anbringen der Hülle zwischen dem Tfagteil 37 und dem Spannring 58 die Hülle stramm gezogen wird, ao daß auch die Versteifungsseile 87 und 89 stramm sind, verengt sich die Hülle in jedem Fall in der in Figur 3 darge- " stellten Art. Die Hülle kann natürlich- auch so angeordnet Oder ausgebildet sein, daß sie sioh in anderer Art verengt, etwa in Form eines dreizackigen oder vierzackigen Sternes, wobei die Versteifungsseile in Längsrichtung an den Stern** spitzen verlaufen.The shell shown in Figure 3 has two longitudinally extending stiffening cables 87 and 89, which extend along the entire envelope and ensure that the envelope narrows in the manner shown. If when attaching the cover between the Tfagteil 37 and the clamping ring 58, the sheath is pulled tight, ao that the stiffening cables 87 and 89 are tight, narrowed the shell is in any case in the way shown in FIG. presented type. The shell can of course also be arranged or designed so that it narrows in another way, in the form of a three-pointed or four-pointed star, where the stiffening ropes are longitudinally attached to the star ** to a point.

Figur 4 zeigt den verengten Zustand einer anderen Ausfuhr» rungBform einer Hülle. Diese Hülle besteht aue einem Rohr,' welches aus zwei länglichen Platten 91 und 93 eines flexiblen Materials hergestellt ist· Dieses Material ist in I&aesrich-» tung vorzugsweise dimensionsstabil· Die beiden Platten Über*FIG. 4 shows the constricted state of another embodiment of a casing. This shell consists of a pipe, ' which consists of two elongated plates 91 and 93 of a flexible Material is made · This material is in I & aesrich- » preferably dimensionally stableThe two plates over *

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lappen sich entlang ihrer Enden und sirfd dort miteinander verbunden, etwa verschweißt, und können aus einem faserverstärktem Kunststoff bestehen. Wegen der Überlappung weist die Hülle an den Bereichen 95 und 97 die doppelte Dicke auf, so daß sie im gespannten Zustand an diesen Überlappungsbereichen bei einer Verengung doppelt so dick wird.lap each other along their ends and sirfd there together connected, for example welded, and can consist of a fiber-reinforced plastic. Because of the overlap it has the shell at the areas 95 and 97 twice the thickness, so that they are in the tensioned state at these overlapping areas becomes twice as thick when narrowed.

Für den Betrieb der Bohrkernentnahmevorrichtung nach denFor the operation of the drill core removal device according to the

Figuren 1 und 2 läßt sich natürlich auch ein gasförmiges Medium zum Verengen der Hülle 53 verwenden. Bei Gasbohrungen läßt sich luft oder ein ähnliches Gas an die Bohrkrone bringen und bildet dann das Bohrfluid. Es kann auch eine unabhängige Druckfluidqueile in dem Bohrwerkzeug vorgesehen sein oder eine Druckfluidleitung für Gas oder eine Flüssigkeit getrennt von der Bodenoberfläche zu dem Bohrwerkzeug verlaufen. Letzteres ist jedoch bei tiefen Bohrlöchern nicht praktisch. Bei Verwendung eines Gases zum Betrieb des Fahrzeuges müssen die Sichtungen natürlich gasdicht und flüssigkeitsdicht ausgebildet sein, z.B. der Spannring 58 an der Stella 55 der Hülle und der Dichtungsring 51. Die bei den Ausführungsbeispielen beschriebene Bohrkrone 30 ist nicht erfindungswesentlich, vielmehr läßt sich jede beliebige Bohrkrone verwenden, z.B. kann für Bohrungen in Sand eine einfache unten angeschärfte Schneidkante verwendet werden. Bei nichtrotierenden Bohrentnahmevorriciitungen können an Stelle einer Diamantbohrkrone ebenfalls andere Bobrvorrichtungeq verwendet werden·Figures 1 and 2 can of course also be a gaseous one Use medium to narrow envelope 53. In gas drilling, air or a similar gas can be applied to the drill bit bring and then form the drilling fluid. An independent source of pressurized fluid can also be provided in the drilling tool or a pressurized fluid line for gas or a liquid separate from the soil surface to the drilling tool get lost. However, the latter is not practical with deep boreholes. When using a gas to operate the vehicle the sightings must of course be gas-tight and liquid-tight, e.g. the clamping ring 58 on the Stella 55 of the casing and the sealing ring 51. The drill bit 30 described in the exemplary embodiments is not essential to the invention, any drill bit can be used, e.g. a simple cutting edge sharpened at the bottom can be used. In the case of non-rotating drill removal devices, Instead of a diamond core bit, other bobr devices can also be used be used·

Figur 5 sseigt zum Beispiel eine Bohrentnahmevorrichtung zum Entnehmen und Bergen lockerer Bohrkerne vom Meeresboden. Beim Aufbringen von Proben von Ablagerungen auf dem Grund dtr Qaeane, welche häufig locker und weich sind, ist ea schwierig, den Bohrkern unversehrt zu bergen. Das Verfahren zum Entnehmen und Fördern von Bohrproben unter Wasser ist je nach der verwendeten Ausrüstung verschieden* MancheFor example, FIG. 5 shows a drilling extraction device for extracting and recovering loose drill cores from the sea floor. When applying samples of deposits to the bottom of the Qaeane , which are often loose and soft, it is difficult to recover the drill core intact. The procedure for taking and moving underwater drill samples will vary depending on the equipment used * Some

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Bohrkernentnahmevorrichtungen verwenden eine durch ein einfaches Gewicht belastete Entnahmevorrichtung, wie sie etwa in Figur 5 dargestellt ist· Andere machen Gebrauch von hydraulischen Geräten, wobei ein Bohrkeraaufnahmegefäß hydraulisch in den Meeresboden gedruckt wird. Bs kann auch eine Antriebseinrichtung verwendet werden, um den Bohrkernentnahmebehälter in den Meeresboden hineinzudrücken.Core extractors use a simple weight extractor such as those used is shown in Figure 5. Others make use of hydraulic equipment, with a Bohrkera receiving vessel is hydraulically pressed into the seabed. Bs can too a drive device can be used to push the drill core removal container into the seabed.

Bei der in Figur 5 dargestellten Vorrichtung hat das Gewicht 101 die Bohrkernentnahmevorrichtung 103 in den Meereeboden 108 hineingedruckt. Innerhalb des Rohres 103 ist ei- ä ne zueammenquetschbare Hülle 107 vorgesehenf die etwa gemäß Figur 3 ausgebildet ist und die an jedem Ende fluiddicht an den Teilen 106 bzw. 109 befestigt ist. In dem Gewicht 101 iat ein Differentialkolben 104 untergebracht, wobei der untere Kolbenraum mit dem Ringraum 111 zwischen der HUlIe 107 und dem Rohr 103 in Verbindung steht. Der Differentialkolben übt einen Druck zusätzlich zu dem hydrostatischen Druck aus, und das Ventil 102 läßt diesen Differentialdruck in den Ringraum hineinwirken· Es ist ferner ein Rückschlagventil 105 vorgesehen, durch den Fluid ausströmt, wenn der Bohrkern die HUlIe ausdehnt. Dieses Rückschlagventil ist auf einen höheren Druck eingestellt als das erstgenannte Ventil 102. Das Bohren und Bergen des Bohrkernes | geschieht im wesentlichen wie weiter oben beschrieben, wobei der Druck hinter der HUlIe 107 dazu dient, den unteren Bereich der Hülle nach dem Abheben der Bohrkernentnahmevorriohtung vom Boden zusammenzuquetschen.In the device shown in FIG. 5, the weight 101 has pushed the drill core removal device 103 into the sea bed 108. Within the tube 103 egg ä ne zueammenquetschbare envelope 107 is provided which is formed for example according to figure 3 and the fluid-tight manner at each end to the parts 106 and 109 is attached. A differential piston 104 is accommodated in the weight 101, the lower piston chamber being in communication with the annular chamber 111 between the sleeve 107 and the tube 103. The differential piston exerts a pressure in addition to the hydrostatic pressure, and the valve 102 allows this differential pressure to act into the annulus. A check valve 105 is also provided through which fluid flows out when the drill core expands the sleeve. This check valve is set to a higher pressure than the first-mentioned valve 102. The drilling and recovery of the drill core | takes place essentially as described above, the pressure behind the sleeve 107 serving to squeeze the lower area of the sleeve together after the drilling core removal device has been lifted from the ground.

Bein Heraufziehen des Gerätes an die Oberfläche hält das Rückeohlagνentil 105 einen Druck aufrecht, der erforderlich $st, üb den Bohrkern in 4er Hülle zu halten, wobei das Ventil in dem Maße Fluid abläßt: als der Flüssigkeitsdruck a|t des Bohrkern entnahmegerät sich verringert.Leg pulling-up of the device to the surface holding the Rückeohlagνentil 105 a pressure upright required $ st, üb the core in 4p shell to hold the valve draining the extent Fluid: as the fluid pressure a | t of the core sampling device is reduced.

Man erkennt aus Figur 5, daß ein kleiner Teil dee BohrkernteIt can be seen from Figure 5 that a small part of the drill core

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beim Hochziehen des Gerätes vom Boden heruntergefallen ist, und daß die Hülle sich sodann unterhalb des darin verbliebenen Bohrkerneβ verengt und geschlossen hat.fell from the ground when the device was pulled up, and that the casing then narrowed and closed beneath the drill core remaining in it.

Bas Verfahren nach der Erfindung läßt sich auch noch mit anderen Vorrichtungen realisieren, z.B. läßt sich bei der Vorrichtung nach Figur 5 der Differentialdruck nicht nur mittels eines Differentialkolbens 4 erzeugen, sondern auch direkt von der Bodenoberfläche aus über eine Druckleitung. Eine Bohrkernentnahmevorriehtung f Ur sandige Böden an Klisten läßt sich auch für Handbetrieb einrichten, und das Bohrrohr kann dabei von Hand in den Sand gedruckt werden. Es können auch FluiddUsen an der Schneidkrone vorgesehen sein, um das Eindringen des Bohrrohres in den Boden zu erleichtern.The method according to the invention can also be used with other devices, e.g. in the device of Figure 5, the differential pressure can not only be realized generate by means of a differential piston 4, but also directly from the ground surface via a pressure pipe. A drill core removal device for sandy soils on cliffs can also be set up for manual operation, and that Drill pipe can be pressed into the sand by hand. Fluid nozzles can also be provided on the cutting crown to facilitate the penetration of the drill pipe into the ground.

Es läßt sich eine Anzahl von Vorrichtungen zum Durchfuhren des Verfahrens nach der Erfindung verwenden, wobei dieses Verfahren im wesentlichen darin besteht, daß ein Bohrkern aus der Formation ausgeschnitten wird und in eine im Querschnitt verengbare Hülle aufgenommen wird, daß ein Fluiddruck auf die Außenseite der HUlIe angewendet wird, um dl« HUlIe oberhalb des aufgenommenen Bohrkernes zu verengen, wobei der Fluiddruck so groß gehalten ist, daß die HUlIe sich beim Aufnehmen des Bohrkernes wieder im Querschnitt vergrößern kann. Bei dem Verfahren nach der Erfindung in Anwendung bei rotierenden Bohrverfahren wird ein dynamischer Fluiddruckabfall von einer Stelle oberhalb des Bodens des Bohrloches bis an eine Stelle in der Nähe des Bodens desselben hergestellt, so daß der dynamische Fluiddruck an Boden des Bohrloches mit dem dynamischen Fluiddruck tu» den Bohrkern hen-m ausgeglichen wird und ein höherer Druck angewendet wird, um den Bohrkern beim Heraufbringen zuhalten.A number of devices can be used to carry out the method of the invention, this being the case Method consists essentially in that a drill core is cut out of the formation and received in a constricting sleeve in cross-section that fluid pressure is applied to the outside of the sleeve in order to To narrow the sheath above the received drill core, the fluid pressure being kept so high that the sheath can increase in cross-section again when the drill core is picked up. In the method according to the invention in A dynamic fluid pressure drop from a point above the ground is used in rotary drilling processes of the borehole to a point near the bottom of the same, so that the dynamic fluid pressure At the bottom of the borehole with the dynamic fluid pressure, the drill core is balanced and a higher pressure is used to hold the core while it is being brought up.

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Er wird in der Weise festgehalten, daß eine Fluidströmung hergestellt wird, die einen Druckabfall in der zur Bohrkrone fließenden Strömung erzeugt, wobei diese Fluid» strömung als Bohrflüssigkeit verwendet wird, und die Hülle wird dabei durch den Druckunterschied der Fluidatrönung verengt.It is recorded in such a way that a fluid flow is established which creates a pressure drop in the to the Drill bit generates flowing current, whereby this fluid » flow is used as drilling fluid, and the envelope is thereby narrowed by the pressure difference of the fluidate.

Die Vorrichtung nach der Erfindung» etwa nach Figur 1B, kann zum Beispiel mit vier Rückschlagventilen versehen sein, etwa mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen· Der untere Bereich der Hülle, der sich nach dem Aufnehmen dee ' | Kernes verengen soll, kann auch vorzugsweise in einer dünneren Wandstärke ausgebildet sein oder so eingerichtet sein, daß er sich leichter verengt, um ein Festhalten des Bohrkernes sicher zu gewährleisten.The device according to the invention »approximately according to Figure 1B, can for example be provided with four check valves, such as two inlet and two outlet valves · Der lower area of the envelope, which becomes dee '| The core is intended to narrow, can also preferably be designed with a thinner wall thickness or set up in such a way be that it narrows more easily in order to ensure that the drill core is held securely.

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Claims (10)

PatentansprücheClaims 1,) Bohrkernentnahmevorrichtung zum Herstellen und Fördern eines Bohrkernes aus Bodenformationen, mit einer Einrichtung zum Abtrennen eines Bohrkernes aus der Formation, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Abtrenneinrichtung eine Verengungsfähige Hülle(53) zum Aufnehmen des Bohrkernes angeordnet ist, daß eine Einrichtung zum Umspülen der äußeren Oberfläche der Hülle mit einem FIuidunterdrück vorgesehen ist, wobei dieser Druck höhe? ist als der Druck innerhalb der Hülle, um die Hülle vor dem Aufnehmen des Bohrkernes in dem verengten Zustand zu halten, und daß eine Ausströmeinrichtung für das die äußere Oberfläche der Hülle umgebende Fluid vorgesehen ist, wobei die Einrichtung so beschaffen ist, daß das Fluid beim Eintreten des Bohrkernes in die Hülle 03) herausgedrückt wird.1,) Drill core removal device for manufacturing and conveying a drill core from soil formations, with a device for separating a drill core from the formation, characterized in that a constricting device is located above the separating device Sheath (53) is arranged for receiving the drill core, that means for washing around the outer surface the envelope is provided with a fluid suppressor is this pressure height? is than the pressure within the sheath to the sheath prior to picking up the drill core to keep in the constricted state, and that an outflow device for the the outer surface of the Sheath surrounding fluid is provided, the device being such that the fluid upon entry of the drill core is pushed out into the sheath 03). 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (53) nahe innrem unteren Ende einen verengungsfähigen Bereich (75) aufweist.2.) Device according to claim 1, characterized in that that the shell (53) near the lower end has a narrowable area (75) having. 3») Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet , daß die Hülle (53) von einem Bohr umgeben ist,3 ») Device according to claim 1 or 2» thereby characterized in that the sheath (53) of is surrounded by a drill, 4*) Vorrichtung nach Anspruch 1 bia 3, ä a d u r e h gekennzeichnet, daß die Ausströmeinriohtung awei antiparallel geschattete und unter Vor* spannung stehende Rückschlagventile (49, 79) aufweist, die mlBühvn einem die Hülle (53) umgebenden Hingraua (67) und einem mit dem Innenraum der Hülle (53) in4 *) Device according to claim 1 bia 3, ä adureh characterized in that the outflow device has awei anti-parallel shaded and pre-tensioned check valves (49, 79) which have a relief (67) surrounding the casing (53) and a with the interior of the shell (53) in Verbindung stellendem Raum angeschaltet sind,Connected room are switched on, 5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das die Hlille (53) umgebende Rohr aus einem äußeren Rohr (19,21) und einer inneren, rohrförmigen Kernaufnahmebuehse (47) besteht, die einen Fluidkanal (20) zwischen sich freilassen.5.) Device according to claim 4, characterized that the sleeve (53) surrounding the tube from an outer tube (19,21) and a inner, tubular core receiving sleeve (47), which leave a fluid channel (20) free between them. 6.) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch *6.) Device according to claim 4 or 5, characterized in that * gekennzeichnet , daß der Fluidkanal (20) an seinem unteren Ende mit dem Innenraum der Hlille (53) in Verbindung steht.characterized in that the fluid channel (20) at its lower end with the interior of the shell (53) communicates. 7.) Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Rohr (19,21) unabhängig von der Kernaufnahmebuchse (47) drehbar ist.7.) Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the outer tube (19,21) is rotatable independently of the core receiving sleeve (47). 3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülle in Längsrichtung weniger biegsam ist als in Umfengsrichtung.3.) Device according to claim 1 to 7, characterized in that the sheath in the longitudinal direction is less flexible than in the circumferential direction. 9.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (53) in Längsrichtung mindestens zwei Versteifungsseile (87,89) aufweist.9.) Device according to claim 1 to 8, characterized characterized in that the sheath (53) has at least two stiffening cables in the longitudinal direction (87.89). 10.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die HUlIe aus zwei rechteckigem Materialbahnen (91,93) hergestellt ist, die an ihren Längskanten Überlappend miteinander verbunden sind«10.) Device according to claim 1 to 8, characterized in that the HUlIe consists of two rectangular material webs (91,93) is produced, which are connected to one another overlapping at their longitudinal edges are" 109843/1139109843/1139 LeerseiteBlank page
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