DE2625261A1

DE2625261A1 - Bohrlochwerkzeug

Info

Publication number: DE2625261A1
Application number: DE19762625261
Authority: DE
Inventors: Fred Kerwin Fox
Original assignee: ENGINEERING ENTERPRISES Inc
Current assignee: ENGINEERING ENTERPRISES Inc
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1976-12-30
Also published as: SE7606451L; JPS51149102A; AT350025B; GB1533440A; DD125353A5; US4019591A; CA1054137A; IT1061976B; FR2314346A1; ATA408076A; NO761949L; NL7604832A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrlochwerkzeug, das einen Teil eines Rohrstrangs bildet, durch den hindurch Bohrflüssigkeit umgewälzt wird, und das innere und äußere Körper aufweist, die relativ zueinander drehbar und in bezug aufeinander abgedichtet sind, und zwar mit Hilfe von Lagern bzw. Dichtungen, die sich in einem Ringraum zwischen ihnen befinden, der einen Motor enthält, durch den die Relativbewegung bewirkt werden kann.

Bei einem solchen Werkzeug, das zum Bohren eines Bohrlochs dient, bildet der innere Körper eine Welle, die mit einem Bohrmeißel verbunden ist, während der äußere Körper ein rohrförmiger Körper ist, der mit dem unteren Ende eines Bohrstrangs in Verbindung steht, wodurch der Meißel mit Hilfe des Motors gedreht werden kann, ohne daß sich der Bohrstrang dreht. Bei einem sog. Turbobohrer ist der Motor

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ein Fluidmotor, welcher an den inneren und äußeren Körpern Turbinenschaufeln aufweist, die von der durch den zwischen den beiden Körpern befindlichen Ringraum zirkulierenden Bohrflüssigkeit angetrieben werden. Beim Durchgang durch den Turbinenteil wird die Bohrflüssigkeit so gelenkt, daß sie durch den Meißel am unteren Ende der Welle austritt.

Bei einem anderen Bohrloehwerkzeug der genannten Art, das beispielsweise in der US-PS 3 656 565 beschrieben ist, ist der Wellenkörper an seinen entgegengesetzten Enden mit dem Bohrstrang und dem Meißel verbunden, während der rohrförmige Teil oder Körper veranlaßt wird, sich in bezug auf den Wellenkörper mit Hilfe des zwischen ihnen befindlichen Motors zu drehen, wobei auf dem rohrförmigen Körper Spiralschaufeln getragen werden, die insofern vorteilhaft sind, als sie den Bodendruck in der Bohrlochbohrung verkleinern. Wie bei einem Turbobohrer, so kann auch hier der Motor auf der Welle und auf dem rohrförmigen Körper innerhalb des zwischen ihnen befindlichen Ringraums Turbinenschaufeln aufweisen, und die Bohrflüssigkeit, die durch den Motor umgewälzt wird, wird dazu gebracht, durch den Bohrmeißel hindurch nach außen zu strömen.

Aufgrund des über dem Turbinenteil und dem Meißel entstehenden Druckabfalls ergibt sich über der Dichtungsvorrichtung der Bohrwerkzeuge dieser Art eine erhebliche Druckdifferenz. Ferner unterliegt bekanntermaßen eine den Druck in dieser Weise unterteilende Drehdichtungsvorrichtung einem erheblich größeren Verschleiß als eine Dichtungsvorrichtung, die bei dem gleichen Druck nur Strömungsmittel voneinander trennt. Dieses Versohleißproblem ist aufgrund von abrasiven Teilchen, die sich in der Bohrflüssigkeit befinden und ihren Weg zwischen den Oberflächen der Dichtungsvorrichtung und den rohrförmigen Körpern, die die Dichtungsvorrichtungen berühren, bahnen, sogar noch ernsthafterer Natur.

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Wenn die in dem Ringraum befindlichen Lager nicht vor solchen abrasiven Teilchen in der Bohrflüssigkeit geschützt werden, werden sie ebenfalls beschädigt. Da der Austausch der Lager ein kostspieliges Hochziehen und Absenken des Bohrstrangs erfordert, sind Anstrengungen unternommen worden, um die Bohrflüssigkeit von den Lagern fern zu halten. Zu diesem Zweck wurden die Lager in einer Schmiermittelkammer untergebracht, die zumindest teilweise durch zwei in dem Ringraum befindliche Dichtungsvorrichtungen gebildet wird« Wenn jedoch eine oder beide derartige Dichtungsvorrichtungen außerdem als Druckteiler fungieren, unterliegen sie einem Verschleiß und ermöglichen somit ein Eindringen von abrasi« ven Teilchen der Bohrflüssigkeit in die Schmiermittelkammer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Bohrlochwerkzeug der genannten Art zu schaffen, bei dem die den Druck teilende Dichtungsvorrichtung vor Beschädigung geschützt wird, die von den in der Bohrflüssigkeit befindlichen Teilchen ausgeht. In diesem Zusammenhang soll das zu schaffende Bohrlochwerkzeug auch so ausgebildet sein, daß die Lagervorrichtung ebenfalls geschützt wird, und zwar so, daß sie nicht in einer separaten Schmiermittelkammer untergebracht zu werden braucht, wodurch die Notwendigkeit für zusätzliche Dichtungselemente zur Abdichtung dieser Kammer entfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Bohrlochwerkzeugs gelöst, das zwischen den Körpern eine Dichtungsvorrichtung zur Trennung der Flüssigkeit auf der Außenseite des Werkzeugs von derjenigen innerhalb des Ringraums über der Dichtungsvorrichtung aufweist. Dieses Bohrlochwerkzeug kennzeichnet sich nun erfindungsgemäß durch einen Materialkörper innerhalb des Raums über der Dichtungsvorrichtung, der während der Bohrvorgänge flüssig ist und ein spezifisches Gewicht besitzt, das in ausreichendem Maße größer ist als dasjenige der Bohrflüssigkeit sowie auch in der Bohrflüssigkeit während der Bohrvorgänge in ausreichendem Maße unlösbar

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ist, so daß der flüssige Materialkörper im wesentlichen von Bohrflüssigkeit frei bleibt. Demzufolge ist die Dichtungsvorrichtung geschützt, und zwar trotz der in der Bohrflüssigkeit vorhandenen abrasiven Teilchen, die sonst die Dichtungsvorrichtung beschädigen würden, wodurch Leckage entstehen würde. Normalerweise besteht der flüssige Materialkörper aus einem Schmiermittel, das nicht nur Schlamm von der Dichtungsvorrichtung fernhält, sondern auch den Betrieb des Bohrlochwerkzeugs erleichtert, indem es den Reibungswiderstand gegen Drehen zwischen dem Wellenkörper und dem rohrförmigen Körper herabsetzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Lagervorrichtung, die die relativ zueinander drehbaren Körper trägt, in dem Ringraum oberhalb der Dichtungsvorrichtung, jedoch unterhalb des oberen Schmiermittelspiegels. Auf diese Weise erleichtert das Schmiermittel nicht nur den Betrieb der Lagervorrichtung, sondern schützt auch die druckunterteilende Dichtungsvorrichtung, so daß keine zusätzliche Dichtungseinrichtung in dem Ringraum erforderlich ist, um für die Lagervorrichtung eine getrennte Schmiermittelkammer zu schaffen.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konstruktion befindet sich die Lagervorrichtung in einer Schmier— raittelkammer veränderlichen Volumens, die wenigstens teilweise von einem zusätzlichen Dichtungselementenpaar begrenzt wird. Bei dieser Ausführungsform trennen wie bei dem oben beschriebenen Bohrlochwerkzeug die zusätzlichen Dichtungselemente das in dem Werkzeug befindliche Schmiermittel von der Bohrflüssigkeit, die unter im wesentlichen demselben Druck steht, nämlich bei einer Ausführung unter dem im Inneren des Werkzeugs herrschenden Druck, und gemäß einer anderen Ausführung unter dem außerhalb des Werkzeugs herrschenden Druck. Demzufolge besteht über der zusätzlichen Dichtungsvorrichtung im wesentlichen keine Druckdifferenz, so daß als Schmiermittel eine herkömmliche Type verwendet werden kann, deren spezifi-. sches Gewicht erheblich geringer ist als das der Bohrflüssig-

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keit. Obgleich die letztgenannten Ausführungsformen zusätzliche Einrichtungen verlangen und deshalb gewöhnlich weniger bevorzugt werden als die erste Ausführungsform des Bohrlochwerkzeugs, können sie für den Fall vorteilhaft sein, daß die Bohrflüssigkeit die Verwendung einer das Schmiermittel schützenden Dichtung notwendig macht, die so stark ist, daß sie den Betrieb der Lagervorrichtung behindert.

Bohrflüssigkeiten sind gewöhnlich "Schlämme" auf Wasserbasis, bestehend aus Wasser, Ton und Bariumsulfat, die eine ausreichend hohe Dichte aufweisen, um hohe Gesteinsdrücke zu binden, die beim Bohren eines Bohrlochs auftreten können. Während der Umwälzung innerhalb des Bohrlochs nimmt der Bohrschlamra auch Bohrfeststoffe auf, beispielsweise Sand und Schiefer, die den von den Bariumsulfatteilchen verursachten Abrieb noch vergrößern. Derartige Schlämme haben eine Dichte, die größer als die herkömmlicher Schmierstoffe ist, und einige von ihnen weisen spezifische Gewichte von etwa 2,4 bis 2,5 auf.

Da Schlamm mit der oben genannten Dichte gegenwärtig der schwerste normalerweise für Bohrvorgänge verwendete Schlamm ist, und da die Erd- oder Gesteinsdrücke, die einen solchen schweren Schlamm erfordern, nicht immer auftreten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein die Dichtung schützender Schmierstoff benutzt wird, der ein spezifisches Gewicht von nicht wesentlich weniger als 2,5 aufweist. Andererseits machen große Differenzen zwischen den spezifischen Gewichten des Schlamms und Sehmierstoffs eine Vermischung der beiden Materialien schwieriger, so daß ein Schmierstoff mit einem höheren spezifischen Gewicht erwünscht sein kann. Tatsächlich wird für den Fall, daß das Werkzeug über einen längeren Zeitraum in der Bohrlochbohrung belassen werden soll, während sich die abrasiven Teilchen in dem Schlamm über dem oberen Schmierstoffspiegel absetzen können, ein spezifisches Gewicht von etwa 4,5 oder zumindest größer als das des Bariumsulfats (4,2) bevorzugt.

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Es gibt jedoch Fälle, in denen ein Bohrloch mit einer leichteren Bohrflüssigkeit gebohrt wird, so beispielsweise dann, wenn der Gesteinsdruck ziemlich niedrig ist und darauf geachtet werden muß, daß der Bohrflüssigkeitsumlauf nicht unterbrochen wird. Derartige Bohrflüssigkeiten beruhen jedoch auf einer Ölbasis, die normalerweise in herkömmlichen Schmierstoffen oder -mitteln löslich ist. Deshalb ist zu berücksichtigen, daß, obgleich erfindungsgemäß das die Dichtung schützende Schmiermittel für derartige Zwecke nicht viel schwerer sein muß als herkömmliche Schmiermittel, dieses Schmiermittel in der Bohrflüssigkeit in ausreichendem Maße unlöslich ist, um während des Bohrvorgangs den Bohrschlamm von der Dichtungsvorrichtung und in den Fällen, in denen dies notwendig erscheint, auch von der Lagervorrichtung im wesentlichen fern zu halten.

Da durch Rühren in an sich bekannter Weise das Vermischen zweier sonst verhältnismäßig unlöslicher Materialien gefördert werden kann, weist das erfindungsgemäße Werkzeug ferner einen Ring auf, der verhältnismäßig eng in den Ringraum hineinpaßt und auf der Grenzschicht zwischen dem Bohrschlamm und dem die Dichtung schützenden Schmiermittel schwimmt. Dieser Ring beschränkt die Rührwirkung nicht nur auf ein Mindestmaß, sondern hält das Schmiermittel auch davon ab, aus dem Ringraum herauszulaufen, in dem es sich befindet, sobald das Werkzeug während seiner Nlchtbenutzung auf die Seite gelegt wird.

Das spezifische Gewicht der herkömmlichen Schmiermittel des Fett-Typs läßt sich durch Zusatz von festen Metallteilchen vergrößern. Fette auf Silikonbasis werden aufgrund ihrer Stabilität, was die Temperatur anbelangt, bevorzugt, und auch aufgrund ihres größeren Widerstandes gegen Vermischen mit dem Bohrschlamm. Alternativ dazu lassen sich Blei, Kupfer, Zink, Silber und dergleichen oder deren Legierungen mit anderen Materialien, die als gute Schmierstoffe bekannt sind, als die Dichtung schützende Schmiermittel verwenden. Obgleich derarti-

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ge Materialien bei den herrschenden Temperaturen an der Oberfläche fest sind, können sie sich unter den in der Lagervorrichtung während des Bohrbetriebs auftretenden Bedingungen verflüssigen. Tatsächlich sind die im Bohrloch herrschenden Temperaturen oftmals so hoch, daß sie die Viskosität der Schmiermittel verringern. Die Verwendung eines Metalls oder einer metallimprägnierten Flüssigkeit als die Dichtung schützendes Schmiermittel hat den zusätzlichen Vorteil, daß ein solcher Stoff als Wärmeleiter wirkt, und als solcher dient er dazu, einen großen Teil der in der Lagervorrichtung während des Bohrvorganges erzeugten Wärme zu verteilen.

Die Auswahl von Sehmiermittelmaterialien, die in der Bohrflüssigkeit in ausreichendem Maße unlöslich sind, obliegt dem fachmännischen Können, wobei darauf hinzuweisen ist, daß der Begriff "löslich" im weiteren Sinne nicht nur chemikalische Lösungen einschließen soll, sondern auch Dispersionen und andere Gemische aus Bohrflüssigkeit und Schmiermittel, die ermöglichen, daß wesentliche Mengen an Bohrflüssigkeit in das Schmiermittel eindringen. In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, daß kleine Einschlüsse von Feststoffteilchen aus der Bohrflüssigkeit die Dichtungsvorrichtung und die Lagervorrichtung nicht beschädigen können und insoweit geduldet werden können, als sie der beabsichtigten Verwendung des Werkzeugs während einer beträchtlichen Zeitspanne nicht hindernd im Wege stehen. In dieser Hinsicht ist darauf zu achten, daß die Lagervorrichtung während des Einbaus des Bohrstrangs in die Bohrlochbohrung und während seines Ausbaus nicht zu stark beschädigt wird und vorzugsweise nicht während der zu erwartenden Lebensdauer eines Diamantmeißels, die heutzutage bei etwa 200 Bohrstunden liegt.

Das die Dichtung schützende Schmiermittel kann aus Silikonfett bestehen, das von der Dow Corning Corporation of Midland, Michigan, hergestellt wird und als "Dow Corning Valve Seal" bekannt ist. Diesem Fett sind Teilchen aus einer Wismut-Blei-Zinn-Cadmium-Legierung zugesetzt, die von der Cerro Sales

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Corporation, New York, hergestellt wird und als "Cerrobend" bekannt ist. Die genaue chemische Zusammensetzung dieses besonderen Fettes ist nicht bekannt; dieses Fett dient aber auch nur als Beispiel für eine Fett von vielen geeigneten Fetten, die hier verwendet werden können und deren Eigenschaften dem Fachmann geläufig sind bzw. Veröffentlichungen entnommen werden können, so beispielsweise dem Aufsatz Chemistry and Technology of Silicones von Walter Noll, 1968, Seite 455 bis klk. Obgleich die exakte chemische Zusammensetzung dieser besonderen Legierung ebenfalls nicht bekannt ist, bestehen andere Legierungen mit im wesentlichen denselben Eigenschaften bekanntermaßen aus in Gewichtsprozenten 50 % Wismut, 26,7 % Blei, 13,3 % Zinn und 10,0 % Cadmium. Obgleich dieses Fett ein spezifisches Gewicht von etwas über 1,0 aufweist, ergibt es, wenn es mit einer ausreichenden Menge der Legierung vermischt wird, die vorzugsweise zu feinen Teilchen vermählen worden ist, ein Schmiermittel mit einem spezifischen Gewicht von etwa 4,5·

Obgleich eine Legierung dieser Art bei ÜmgebungsOberflächentemperaturen fest ist, besitzt sie einen niedrigen Schmelzpunkt und ist damit flüssig, sobald sie in dem Werkzeug in der Bohrlochbohrung verwendet wird. Darüber hinaus liegt dieser Schmelzpunkt unter der Zerfallstemperatur des Silikonfettes.

Offensichtlich lassen sich aueh andere herkömmliche Schmierstoffe als Grundmaterial für die Herstellung des gewünschten, die Dichtung schützenden Schmiermittels verwenden. Natürlich können auch noch andere Schwermetalle, wie beispielsweise Silber, Blei oder Quecksilber, geeignet sein, obgleich die oben beschriebene Legierung aufgrund ihrer Mischbarkeit bei relativ geringer Temperatur besonders vorteilhaft ist. Darüber hinaus kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, dem Gemisch Schmiermittelzusätze zuzumischen, so beispielsweise Graphit oder Molybdändisulfid.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine senkrechte Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Bohrlochwerkzeugs,

Figur 2 eine senkrechte Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrlochwerkzeugs und

Figur 3 eine senkrechte Schnittansicht einer weiteren anderen AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Bohrlochwerkzeugs .

Das in der Zeichnung dargestellte Werkzeug 10 weist, wie der in Figur i gezeigten ersten Ausführungsform entnommen werden kann, einen äußeren rohrförmigen Körper 11 auf, der an dem unteren Ende eines Bohrstrangs 12 hängt, der sich innerhalb einer Bohrlochbohrung B befindet. Ferner ist ein innerer Wellenkörper 13 vorhanden, der in dem äußeren Körper drehbar getragen wird und einen Meißel Ik an seinem unteren Ende besitzt, der auf dem Boden der Bohrlochbohrung aufliegt. Im einzelnen ist das Werkzeug 10 ein Turbobohrer mit einer zu beschreibenden Vorrichtung, durch die der Wellenkörper und damit der Meißel lh veranlaßt werden können, sich in bezug auf den Bohrstrang in Abhängigkeit von der durch den Bohrstrang hindurch abwärts erfolgenden BohrflUssigkeitsumwälzung zu drehen, wobei die Bohrflüssigkeit aus dem Meißel austritt und in den Ringraum A zwischen der Bohrlochbohrung und dem Werkzeug nach oben strömt.

Der äußere rohrförmige Körper Ii umgibt den inneren Wellenkörper 13 konzentrisch, so daß ein Ringraum 15 zwischen beiden Körpern entsteht, der an seinem oberen Ende zur Außenseite des Werkzeugs offen ist. Ein Turbinenabschnitt T befindet sich in einem oberen Teil des Raumes, während ein Lager 16 in dem Raum unterhalb des Turbinenabschnitts T

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angeordnet ist, so daß der Wellenkörper von dem rohrförmigen Körper drehbar getragen wird. Im einzelnen ist in dem Raum 15 unterhalb des Turbinenabschnittes und des Lagers eine Dichtungsvorrichtung 17 angeordnet, die eine Abdichtung zwischen den beiden Körpern bewirkt und damit die Bohrflüssigkeit so abschirmt, daß sie durch den Turbinenabschnitt T abwärts strömt und aus dem Bohrmeißel Ik austritt. Die Dichtungsvorrichtung 17 nimmt die zwischen der Innenseite und der Außenseite des Werkzeugs vorhandene Druckdifferenz auf, die sich aus dem Druckabfall in der Bohrflüssigkeit ergibt, wenn diese durch den Meißel hindurchtritt.

Die Dichtungsvorrichtung 17 besteht aus Packungsringen des Chevron—Typs, die zwischen inneren und äußeren Hülsen 18 und 19 angeordnet sind und eng an den äußeren Durchmesser des Wellenkörpers 13 angepaßt sind bzw. an den inneren Durchmesser des rohrförmigen Körpers 11. Die innere Hülse 18 wird auf einer nach oben gerichteten Schulter 20 des Wellenkörpers getragen, während die äußere Hülse 19 auf einer Mutter 21 am unteren Ende des rohrförmigen Körpers 11 abgestützt ist. Die inneren und äußeren Laufringe der Lagervorrichtung 16 sind auf den oberen Enden der inneren und äußeren Hülsen abgestützt und werden mit Hilfe von Ringschultern 22 und 22A auf dem Wellenkörper bzw. dem rohrförmigen Körper niedergehalten.

Der Turbinenabschnitt T des Werkzeugs 10 weist Turbinenschaufeln 23 auf dem oberen Ende des Wellenkörpers auf, die sich mit Turbinenschaufeln 24 auf dem oberen Ende des rohrförmigen Körpers 11 abwechseln. Der Wellenkörper 13 ist bei 25. verschlossen, um den abwärts durch den Bohrstrang 12 hindurchströmenden Bohrschlamm in das obere Ende des ringförmigen Raumes 15 hineinzulenken, so daß er dureh den Turbinenabschnitt hindurchläuft. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist das obere Ende des Wellenkörpers 13 offen und bildet eine Kammer 26 mit einer Öffnung 27, die das obere Kamnerende mit dem Innenraum des rohrförmigen Körpers 11

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- 11 verbindet.

Beim Durchgang durch den Turbinenabschnitt T läuft der Bohrschlamm durch in dem Wellenkörper unterhalb des massiven Abschnitts 25 befindliche Kanäle 30 hindurch in eine Bohrung 28 und durch das untere Ende des Wellenkörpers, um auf diese Weise in Abwärtsrichtung in die fluchtende Bohrung 29 des Bohrmeißels 14 umgewälzt zu werden. Der Bohrschlamm wird in die Kanäle 30 mit Hilfe eines Ablenkflansches 33 hineingeleitet, der eng in den äußeren Körper 11 eingepaßt ist und einen inneren Durchmesser aufweist, welcher um den Wellenkörper 13 einen verengten Kanal bildet. Obgleich der verengte Kanal dem Bohrschlamm ermöglicht, in den über den Lagern befindlichen Raum 15 hineinzulaufen, beschränkt er die Turbulenz in dem Raum auf ein Mindestmaß und filtert außerdem Schiefer und andere große Teilchen, die sich in dem Schlamm befinden, aus.

Die Turbinenschaufeln 23 und 2h können so gebaut sein, daß ihre oberen Seiten in entgegengesetzten Richtungen abgeschrägt sind, so daß der durch die Schaufeln hindurch stattfindende Bohrschlammfluß den Wellenkörper in bezug auf den rohrförmigen Körper in an sich bekannter Weise in Umdrehung versetzt. Die Turbinenschaufeln werden vorzugsweise, wie aus der Zeichnung ersichtlich, auf Hülsen getragen, die auf dem Wellenkörper übereinander gesteckt sind und sich in dem rohrförmigen Körper befinden. Der Turbinenabschnitt ist unterbrochen dargestellt, da er normalerweise eine erhebliche Länge aufweist.

Gemäß den neuartigen Konstruktionsmerkmalen ist derjenige Teil des ringförmigen Raumes 15t der sich über der Dichtungsvorrichtung 17 befindet, mit einem schweren Schmiermittel 31 gefüllt, das in bezug auf den Bohrschlamm die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist. Im einzelnen heißt das, daß, wie aus Figur 1 ersichtlich, das Schmiermittel bis zu einem oberen Spiegel eingefüllt ist, der sich

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über der Lagervorrichtung 16 befindet, jedoch unterhalb der Kanäle 30. Obgleich ein gewisser Schmiermittelverlust vorhanden sein kann dadurch, daß Schmiermittel an der Dichtungsvorrichtung 17 vorbeiläuft, befindet sieh in dem Ringraum offensichtlich ein Überschuß an Schmiermittel, das dazu dient, die Lagervorrichtung und die Dichtungsvorrichtung vor dem Bohrschlamm zu schützen. Ferner ist festzustellen, daß, obgleich das untere Ende der Dichtungsvorrichtung 17 dem Bohrschlamm ausgesetzt ist, dieser Schlamm unter einem geringeren Druck steht als er innerhalb des Werkzeugs herrscht, so daß die abrasiven Teilchen im Bohrsehlamm nicht zwischen die Dichtungsoberflächen der Dichtungsvorrichtung und den inneren wie den äußeren Körper des Werkzeugs gelangen.

Wie oben bereits erwähnt wurde, sitzt in dem Ringraura zwischen dem Außendurchmesser des Wellenkörpers 13 und einer Hülse 3k auf dem Innendurchmesser des äußeren Körpers 11 verhältnismäßig eng eingepaßt ein Ring 32, der auf der Grenzfläche zwischen dem Bohrschlamm und dem Schmiermittel 3i schwimmt. Zu diesem Zweck besteht der Ring 32 aus einem Material, das ein größeres spezifisches Gewicht hat als der Schlamm, jedoch ein geringeres spezifisches Gewicht als das Schmiermittel« Wie bereits oben beschrieben wurde, besteht die Hauptaufgabe des Rings 32 darin, an der Grenzfläche zwischen dem Bohrschlamm und dem Schmiermittel jede Rührbewegung auf ein Mindestmaß zu beschränken, die sonst ein Vermischen von Schlamm und Schmiermittel fördern würde. Darüber hinaus dient der Ring 32 natürlich auch dazu, das Schmiermittel in dem Ringraum zu halten, wenn das Werkzeug auf seine Seite gelegt wird, da der Ring 32 verhältnismäßig dicht in den Ringraum eingepaßt ist, und das Schmiermittel ein schweres Material ist.

Die Hülse 34 sitzt auf einer nach oben weisenden Schulter 35 auf dem äußeren Körper 11 und trägt einen Ablenkflansch 33, der seinerseits die Turbinenschaufeln 24 trägt.

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Die Turbinenschaufeln 23 sitzen auf einer Schulter 38 rund um den Wellenkörper 13 und werden von einer Kappe 39 auf dem oberen Ende des Wellenkörpers niedergehalten, in der der Kanal 37 ausgebildet ist.

Der Ringraum 15 oberhalb der Lagervorrichtung 16 läßt sich durch einen geeigneten, hier nicht dargestellten Kanal in dem rohrförmigen Körper 11 und der Hülse 3*t unterhalb des Rings 32 mit Schmiermittel füllen. Während des Füllens bildet der Ring 32 einen Begrenzungsanschlag dadurch, daß er mit dem unteren Ende des Ablenkrings 33 in Berührung kommt. Wenn ein bei Oberflächentemperatur festes Schmiermittel verwendet wird, kann es zunächst erwärmt werden, so daß es sich in den Raum eingießen läßt, woraufhin es sieh beim Abkühlen innerhalb des Ringraums wieder verfestigt.

Das erfindungsgemäß gebaute Werkzeug 100 der zweiten Ausführungsform, die in Figur 2 dargestellt ist, ist in vielerlei Hinsicht dem Werkzeug 10 von Figur 1 ähnlich. So weist es ebenfalls einen äußeren hülsenförmigen Körper 101 auf, der an dem unteren Ende eines Bohrstrangs 102 aufgehängt ist und in einer Bohrlochbohrung B sitzt, sowie einen inneren Wellenkörper 103, der in dem äußeren rohrförmigen Körper drehbar getragen wird und mit einem Meißel 104: an seinem unteren Ende versehen ist, der auf dem Boden des Bohrloches aufsitzt. Darüber hinaus stellt das Werkzeug 100 wie auch das Werkzeug 10 einen Turbobohrer dar, der mit Mitteln versehen ist, durch die der Wellenkörper und damit auch der Meißel lh in bezug auf den Bohrstrang in Abhängigkeit von der in Abwärtsrichtung durch den Bohrstrang hindurch erfolgenden Umwälzung der Bohrflüssigkeit in Drehung versetzt wird, wobei die Bohrflüssigkeit aus dem Bohrmeißel austritt und innerhalb des Ringraums A zwischen der Bohrlochbohrung und dem Werkzeug aufwärts strömt.

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Wie im Falle des Werkzeugs 10, so ist auch hier der äußere rohrförmige Körper 11 konzentrisch um den inneren Wellen— körper 13 angeordnet, so daß zwischen ihnen ein Ringraum

105 gebildet wird, der an seinem oberen Ende zum Werkzeuginneren hin offen ist und an seinem unteren Ende mit der Außenseite des Werkzeugs in Verbindung steht. In einem oberen Teil des Ringraums befindet sich ein Turbinenabschnitt T, und ein Lager I06 ist in dem Ringraum unterhalb dieses Turbinenabschnitts angeordnet, das den Wellenkörper auf dem rohrförmigen Körper drehbar abstützt. Ferner ist in dem Ringraum 105 unterhalb des Turbinenabschnitts T eine Dichtungsvorrichtung 107 angeordnet, die zwischen den genannten Körpern eine Abdichtung bewirkt, um die Bohrflüssigkeit so zu umschließen, daß sie durch den Turbinenabschnitt hindurch im Kreislauf abwärts geführt wird und aus dem Bohrmeißel austritt. Obgleich die Dichtungsvorrichtung 107 im Vergleich zum Werkzeug iO in dem Ringraum oberhalb des Lagers 106 angeordnet ist, befindet sich in dem äußeren Körper 101 ein Kanal P^, der einen Teil der Kammer I05 zwischen der Dichtungsvorrichtung und dem Lager mit dem Außenraum des Werkzeugs in Strömungsmittelverbindung bringt, wodurch die Dichtungsvorrichtung 107 in ähnlicher Weise wirkt wie die Dichtungsvorrichtung 17» indem sie den zwischen der Innenseite und Außenseite des Werkzeugs herrschenden Druckunterschied aufrecht erhält.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, bildet die Dichtungsvorrichtung 107 eine Packung des Chevron—Typs zwischen inneren und äußeren Hülsen 109A und 109, die eng auf dem Außendurchmesser der Welle IO3 sitzen bzw. eng in den Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers 101 eingepaßt sind. Die innere Hülse 109A ist auf einem Ring I09B abgestützt, der seinerseits auf einer Hülse 108 über dem inneren Laufring des Lagers

106 getragen wird, während die äußere Hülse 109 und das untere Ende der Packung der Dichtungsvorrichtung 107 auf einem Flansch 110 abgestützt sind, der seinerseits auf dem oberen Ende einer äußeren Hülse 111 über dem äußeren Lauf-

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ring des Lagers iO6 sitzt. Der innere Laufring des Lagers 106 stützt sich auf einer Hülse 112 ab, die wiederum auf einer nach oben weisenden Schulter 113 sitzt, die einen unteren Teil des Wellenkörpers 103 umgibt, während der äußere Laufring des Lagers auf einer äußeren Hülse 114 sitzt, die mit Hilfe einer Mutter 115 auf dem unteren Ende des äußeren rohrförmigen Körpers 101 abgestützt ist. Die Hülse 111 ist natürlich mit einem Kanal versehen, der mit dem Kanal P^ durch den äußeren rohrförmigen Körper 101 fluchtend ausgerichtet ist.

Der Turbinenabschnitt T des Werkzeugs 100 ist mit dem Turbinenabschnitt des Werkzeugs 10 identisch, indem er ebenfalls Turbinenschaufeln II6 auf dem oberen Ende des Wellenkörpers aufweist, die sich mit Turbinenschaufeln 117 auf dem oberen Ende des rohrförmigen Körpers 101 abwechseln. Auch ist wie im Falle des Wellenkörpers 13 des Werkzeugs 10 das obere Ende des Wellenkörpers I03 offen, so daß eine Kammer 113 gebildet wird, die durch einen Kanal 119 an ihrem oberen Ende mit dem Innenraum des äußeren rohrförmigen Körpers in Verbindung steht. Der Wellenkörper 103 ist ebenfalls mit Kanälen 120 versehen, die sich unterhalb der Kammer 118 befinden und dem Bohrschlamm ermöglichen, aus dem Turbinenabschnitt in die Bohrung 121 durch das untere Ende der Welle zu laufen und damit in die Bohrung 122 des Meißels 104 einzutreten. Ferner befindet sich auf dem inneren Durchmesser des rohrförmigen Körpers unterhalb des Turbinenabschnitts ein Flansch 123« der dazu dient, den Schlamm in die Kanäle 120 hineinzulenken, so daß er abwärts in Richtung auf den Meißel 104 strömt, wobei das untere Ende des Flansches auf dem oberen Ende der Hülse 109 abgestützt ist, und die Turbinenschaufeln 117 über dem Flansch sitzen.

Das Lager I06 befindet sich innerhalb des Schmiermittels I26, das in einer Schmiermittelkammer C₁ in einem unteren Teil des Ringraums 105 enthalten ist, der an seinem oberen Ende durch eine Dichtungsvorrichtung 124 und an seinem

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unteren Ende durch eine Dichtungsvorrichtung 125 Degrenzt wird. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist jede derartige Dichtungsvorrichtung in senkrechter Richtung innerhalb des Ringraumes verschiebbar, so daß das Volumen der Kammer C. in Abhängigkeit von Flüssigkeitsdruckschwankungen ober- und unterhalb der Dichtungsvorrichtung sich verändert. In dieser Hinsicht sind beide Dichtungsvorrichtungen aufgrund der Tatsache, daß der Kanal P^ in dem äußeren rohrförmigen Körper über der oberen Dichtungsvorrichtung 124 angeordnet ist, im wesentlichen demselben Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, nämlich demjenigen der Bohrflüssigkeit im Ringraum A.

Da die Dichtungsvorrichtungen 124 und 125 in der Lage sind, Änderungen dieses Drucks zu kompensieren, herrscht über ihnen im wesentlichen keine Druckdifferenz und demzufolge auch eine geringe Neigung des Schmiermittels, aus der Kammer auszulaufen. Dementsprechend läßt sich bei dieser Ausführungsform die Lagervorrichtung dadurch schützen, daß sie in einem herkömmlichen Schmiermittel angeordnet wird, obgleich ein solches Schmiermittel ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht hat als der Bohrschlamm.

Andererseits ist ein Teil des Ringraums 105 oberhalb der den Druck aufteilenden Dichtungsvorrichtung 107 mit einem schweren Schmiermittel 127 gefüllt, dessen kennzeichnende Eigenschaften in bezug auf die Bohrflüssigkeit denjenigen gleichen, die im obigen in Verbindung mit dem Schmiermittel 31 des Werkzeugs 10 beschrieben worden sind. In dieser Hinsicht schützt dann das Schmiermittel 127 die Dichtungsvorrichtung 107 in derselben Weise, in der das Schmiermittel 31 im Werkzeug 10 die Dichtungsvorrichtung 17 schützt. Da die Lagervorrichtung 106 jedoch in der Druckkompensationskammer C^ geschützt ist, braucht der Spiegel des Schmiermittels 127 nur so hoch zu sein, daß er die Dichtungsvorrichtung 107 schützt, wobei eine ausreichende Reserve vorgesehen wird, um die geringfügige Schmiermittelleckage aus-

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zugleichen, die an der Dichtungsvorrichtung 107 vorbei stattfinden kann, sowie auch im Hinblick darauf, daß der Spiegel des Schmiermittels 127 unter den Kanälen 120 gehalten wird. Wie im Falle des Werkzeugs 10 gelangen abrasive Teilchen, da die Bohrflüssigkeit, der das untere Ende der Dichtungsvorrichtung 107 ausgesetzt ist, unter einem niedrigeren Druck steht als dem innerhalb des Werkzeugs herrschenden Druck entspricht, nicht zwischen die Dichtungsoberflächen der Dichtungsvorrichtung 107 und die inneren und äußeren Körper des Werkzeugs.

Ein Ring 128 sitzt relativ eng zwischen den inneren und äußeren Hülsen 109A und 109 innerhalb des Ringraums 105 über dem Lager 106 und schwimmt auf der Grenzfläche zwischen dem Bohrschlamm und dem Schmiermittel 127. Somit besteht wie im Falle des Rings 32 des Werkzeugs 10 der Ring 128 ebenfalls aus einem Material, das leichter ist als das Schmiermittel, jedoch schwerer als der Bohrschlamm, so daß er an der Grenzfläche bleibt.

Das eine weitere Ausführungsform der hier beschriebenen Konstruktion darstellende Werkzeug 200 ist in Figur 3 gezeigt und ist in mancherlei Hinsicht mit dem Werkzeug 100 von Figur 2 gleich. Somit tragen viele Teile des Werkzeugs 200 dieselben Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile des Werkzeugs 100 mit Ausnahme der Tatsache, daß anstelle der Vorzahl ^wl" die Vorzahl ^M2^tt gesetzt ist, und in den Fällen, in denen die Funktion dieser Teile derjenigen der entsprechenden Teile des Werkzeugs 100 entspricht, wird sie hier nicht noch einmal beschrieben.

Die wesentlichen Unterschiede zwischen den Werkzeugen 100 und 200 sind die, daß im letzteren Fall das Lager 206, das den mit dem Meißel 204 verbundenen Wellenkörper 203 drehbar auf dem rohrförmigen Körper 201 abstützt, der ait dem Bohrstrang 202 verbunden ist, über und nicht unter einer Druck teilenden Dichtungsvorrichtung 207 angeordnet ist, und daß der

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Teil eines Ringraums 205 zwischen den Körpern, der sich zwischen dem Lager und einer Druckkammer C„ veränderlichen Volumens befindet, in der die Lagervorrichtung und die Dichtungsvorrichtung angeordnet sind, durch einen Kanal Pn in dem Wellenkörper 203 mit der Innenseite und nicht mit der Außenseite des Werkzeugs in Strömungsmittelverbindung steht. Infolgedessen ist, obgleich die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Werkzeugs durch die Dichtungsvorrichtung 207 aufrecht erhalten wird, wie dies beim Werkzeug 100 der Fall ist, der Strömungsmitteldruck über und unter der Dichtungsvorrichtung 224 und 225» die die oberen und unteren Enden der Schmiermittelkammer Cg begrenzen, dem auf der Innenseite und nicht dem auf der Außenseite des Werkzeugs herrschenden Strömungsmitteldruck ausgesetzt. In ,jedem Fall herrscht .jedoch über den Dichtungsvorrichtungen 22*t und 225 im wesentlichen keine Druckdifferenz, da sie im wesentlichen demselben Druck ausgesetzt sind und da sie ferner in senkrechter Richtung innerhalb des Ringraums 205 verschiebbar sind. Somit kann ähnlich wie die Kammer C^ des Werkzeugs 100 die Lagerkammer C₂ mit einem herkömmlichen Schmiermittel 226 gefüllt werden, das ein spezifisches Gewicht aufweist, das wesentlich kleiner ist als das des Bohrschlamms.

Andererseits hält die Dichtungsvorrichtung 207, obgleich sie unter dem Lager 206 angeordnet ist, dennoch die zwischen der Bohrflüssigkeit innerhalb des Werkzeugs, die Zugang zu dem Ringraum über der Dichtungsvorrichtung 207 durch die Kanäle P« hat, und der Bohrflüssigkeit auf der Außenseite des Werkzeugs herrschende Druckdifferenz. Wie beim Werkzeug 100, so weist auch das Schmiermittel 227 in einem Teil des Ringraums über der Dichtungsvorrichtung 207 ein höheres spezifisches Gewicht auf, das in bezug auf die Bohrflüssigkeit kennzeichnende Eigenschaften besitzt, die denjenigen gleich sind, wie sie oben in Verbindung mit dem Schmiermittel des Werkzeugs 100 beschrieben wurden. Somit

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schützt wie im Falle des Werkzeugs 100 das Schmiermittel 227 die Dichtungsvorrichtung 207 dadurch, daß es auf einem Spiegel oder Niveau über der Dichtungsvorrichtung gehalten wird, der ausreicht, um .jede kleine Leckage an der Dichtungsvorrichtung 207 vorbei zu kompensieren, wobei das Lager 206 andererseits vor der Bohrflüssigkeit insofern geschützt ist, als es in der Druckausgleichskammer C₂ angeordnet ist. Darüber hinaus gelangen wiederum wie im Falle des Werkzeugs 100 abrasive Teilchen in der Bohrflüssigkeit nicht zwischen die Dichtungsoberfläehen der Dichtungsvorrichtung 207 und die inneren und äußeren Körper des Werkzeugs, da die Flüssigkeit unterhalb der Dichtungsvorrichtung unter einem niedrigeren Druck steht als innerhalb des Werkzeugs.

Wie beim Werkzeug 100, so sind auch bei dieser Ausführungsform Turbinenschaufeln 216 und 217 auf dem Wellenkörper bzw. dem rohrförmigen Körper in dem oberen Ende des Ringraums 205 angebracht. Auch hier wird Bohrflüssigkeit, die durch den Turbinenabsehnitt hindurchströmt, mit Hilfe des Flansches 223 in die Kanäle 220 gelenkt und damit in die Bohrung 221 im Wellenkörper, die zu der Bohrung 222 im Meißel führt.

Die Packung des Chevron—Typs, aus der die Dichtungsvorrichtung 207 aufgebaut ist, befindet sich zwischen einer äußeren Hülse 209, die eng in den inneren Durchmesser des äußeren rohrförmigen Körpers 201 eingepaßt ist, und einer inneren Hülse 208, die eng auf den äußeren Durchmesser des Wellenkörpers 203 aufgepaßt ist. Das untere Ende der inneren Hülse 208 wird auf einer Schulter 213 getragen, die um den Wellenkörper läuft, während das untere Ende der äußeren Hülse 209 von einer Mutter 215 abgestützt wird, die auf das untere Ende des äußeren Körpers 201 aufgeschraubt ist. Die äußere Hülse 209 erstreckt sich nach oben, um einen Ring 230 abzustützen, der seinerseits eine äußere Hülse 209A

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trägt, die sich ebenfalls nach oben erstreckt, um den äußeren Laufring des Lagers 206 zu tragen. Die innere Hülse 208 erstreckt sich nach oben, um den inneren Lagerlaufring aufzunehmen, und ist in der Mitte ihrer Länge mit einem Kanal versehen, der mit dem Kanal Pg im Wellenkörper fluchtend ausgerichtet ist.

Die untere Dichtungsvorrichtung 225» die das untere Ende der Kammer C2 begrenzt, ist in der äußeren Hülse 209A und dem oberen Ende der inneren Hülse 208 abdichtend verschiebbar. Die obere Dichtungsvorrichtung 224, die das obere Ende der Kammer C₂ begrenzt, ist in einer inneren Hülse 210, die auf dem inneren Lagerlaufring getragen wird und dicht auf dem äußeren Durchmesser des Wellenkörpers sitzt, und der äußeren Hülse 2il dicht verschiebbar, die auf dem äußeren Lagerlaufring getragen wird und in den inneren Durchmesser des rohrförmigen Körpers dicht eingepaßt ist. Die äußere Hülse 211 trägt einen Flansch 223, der den Botirflüssigkeitsstrom in die Kanäle 220 lenkt, sowie die Turbinenschaufeln 217, die auf dem äußeren Körper angebracht und über dem Plansch 223 aufgereiht sind, wobei sie sich mit den Turbinenschaufeln 216 abwechseln. Das obere Ende der inneren Hülse 210 wird durch eine Mutter 231 niedergehalten, die auf die Welle 203 unterhalb der Kanäle 220 aufgeschraubt ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

.1. Bohrlochwerkzeug als Teil eines Rohrstrangs, das als ^- solches mit dem Rohrstrang verbindbar ist, durch den Bohrflüssigkeit umwälzbar ist, mit inneren und äußeren Körpern, die zwischen sich einen Ringraum begrenzen, dessen eines Ende zur Innenseite des Werkzeugs offen ist, und dessen anderes Ende mit der Außenseite des Werkzeugs in Verbindung steht, ferner mit einer auf den Körpern innerhalb des Ringraums angeordneten Lagervorrichtung, die die Körper in bezug aufeinander drehbar trägt, mit einer Antriebsvorrichtung innerhalb des Ringraums, durch die die Körper in Drehung versetzbar sind, und mit einer zwischen den Körpern vorhandenen Dichtungsvorrichtung, die die auf der Außenseite des Werkzeugs befindliche Flüssigkeit von der im Ringraum über der Dichtungsvorrichtung befindlichen Flüssigkeit trennt, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Ringraum (15) über der Dichtungsvorrichtung (17) ein Materialkörper (31) befindet, der während des Bohrvorgangs flüssig ist und ein spezifisches Gewicht aufweist, das größer ist als das der Bohrflüssigkeit und der in ausreichendem Maße in der Bohrflüssigkeit während des Bohrvorgangs unlöslich ist, so daß er im wesentlichen von Bohrflüssigkeit freibleibt.

2. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (31) ein spezifisches Gewicht von im wesentlichen nicht weniger als 2,5 aufweist.

3. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (31) ein spezifisches Gewicht von im wesentlichen nicht weniger als k,5 aufweist.

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k. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Schmiermittel ist.

5. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Fett ist.

6. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch k oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Silikon ist.

7. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (31) Metallteilchen aus einem Material hoher Dichte enthält.

8. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche i bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Material (31) ein Metall ist, das bei umgebenden Oberflächentemperaturen fest ist.

9. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Ring (32), der eng in den Ringraum (15) hineinpaßt und auf der Grenzfläche zwischen der Bohrflüssigkeit und dem Materialkörper (31) schwimmt.

10. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung Turbinenschaufeln (23» 2h) auf den inneren und äußeren Körpern (13» H) über dem Spiegel des Materialkörpers (31) aufweist.

11. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln über der Dichtungsvorrichtung (17) und der Lagervorrichtung (l6) angeordnet sind, und daß wenigstens ein Kanal (30) im inneren Körper (13) den Ringraum (15) mit dem Innenraum des inneren Körpers (13) zwischen den untersten Turbinenschaufeln (23» 2h) und dem oberen Spiegel des Materialkörpers (31) verbindet.

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12. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstrang ein Bohrstrang (l2) ist, und daß das obere Ende des Werkzeugs

(10) mit dem unteren Ende des Bohrstrangs über einen Meißel (14) verbindbar ist.

13. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem oberen Ende des äußeren Körpers

(11) eine Einrichtung befindet, durch die das untere Ende des Bohrstrangs anschließbar ist, und daß das untere Ende des inneren Körpers (13) mit einer Einrichtung versehen ist, durch die der Meißel (14) mit dem inneren Körper verbindbar ist.

14. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (l6) sich über der Dichtungsvorrichtung (17) befindet.

15. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch Ik₁ dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lagervorrichtung (l6) innerhalb und unterhalb des oberen Spiegels des Materialkörpers (31) befindet.

16. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (l6) unter der Dichtungsvorrichtung (17) angeordnet ist.

17. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis Ik und 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (124, 125t 224, 225)» die eine Schmiermittelkammer (C₁, C„) veränderlichen Volumens schaffen und zwischen den Körpern oberhalb und unterhalb der Lagervorrichtung (106, 206) zweite und dritte Dichtungseinrichtungen bilden, sowie durch eine Einrichtung, die die eine Seite des Werkzeugs (100, 200) mit dem Raum oberhalb und unterhalb der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtung in Strömungsmittelverbindung bringt, wodurch die erste Dichtungs-

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Vorrichtung (107, 207) die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Werkzeugs aufrecht erhalten kann, und die zweite und dritte Dichtungsvorrichtung (124, 125; 224, 225) die Kammer (C₁, C₂) zwischen sich von der auf der einen Werkzeugseite befindlichen Flüssigkeit trennen.

18. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Dichtungsvorrichtung (207) unterhalb der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtung (224, 225) befindet, um die Flüssigkeit auf der äußeren Seite des Werkzeugs (200) von dem Raumteil zu trennen, und daß die Strömungsmittelverbindungsvorrichtung den Raum über und unter der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtung mit der Innenseite des Werkzeugs verbindet.

19. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Dichtungsvorrichtung (107) über der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtung (ill, 113) befindet, um die Flüssigkeit auf der Innenseite des Werkzeugs (lOO) von dem Raumteil zu trennen, und daß die Strömungsmittelverbindungsvorrichtung den Raum über und unter der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtung mit der äußeren Seite des Werkzeugs verbindet.

20. Bohrlochwerkzeug nach einem der Ansprüche 17 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zweiten und dritten Dichtungsvorrichtungen (124, 125; 224, 225) einen Dichtungsring bildet, der in senkrechter Richtung innerhalb des Raumes (105) verschiebbar ist, um das Volumen der Kammer (C., C₂) zu verändern.

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