DE3928619A1

DE3928619A1 - Directional drilling rig has drill rod inside drill pipe - with drill bit at angle to drill pipe axis and driven independently or simultaneously with drill pipe

Info

Publication number: DE3928619A1
Application number: DE19893928619
Authority: DE
Inventors: Hans-Herbert Achilles; Thomas Dr Kerk
Original assignee: Preussag AG
Current assignee: Preussag AG
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1991-03-07

Abstract

In this directional-drilling arrangement, at the end of the drill pipe there is a drill bit (7) whose turning axis forms an angle with the axis of the drill pipe (5). The drill pipe can be driven independently of the bit or can be fixed at any required angle. The several variants claimed include: the bit (7) being driven by a drill rod (6) arranged within the drill pipe (5), which consists of a number of pipes; the fitting of a navigation device at the drill-pipe end (9), with data transmission to the surface; the provsion of a core tube in the drill rod (6); an artillery-type mounting (2) which allows drill-pipe drive and feed at any angle; etc.. USE/ADVANTAGE - The arrangement is of simple construction and can be controlled from the surface so that the drill bit can advance along a curved or a straight path. Two modes of operation are possible in any required direction. In one mode, the bit can be driven at several times the speed of the drill pipe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum richtungs gesteuerten Bohren mit einem am Ende eines Bohrstrangs gelagerten, drehend antreibbaren Bohrmeißel.The invention relates to a device for directional controlled drilling with one at the end of a drill string mounted, rotatably drivable drill bit.

Bohrvorrichtungen dieser Art werden zur Herstellung mehr oder weniger stark abgelenkter und von der verti kalen bis zur horizontalen beliebig geneigter Bohrungen benötigt. Solche Bohrungen sind beispielsweise erforder lich, um Hindernisse zu unterfahren oder um Bodenre gionen zu erkunden, die durch einen gradlinigen oder nur geringfügig gekrümmten Bohrungsverlauf nicht erreicht werden können.Drilling devices of this type are used in the manufacture more or less distracted and from the verti scale up to the horizontal inclined holes needed. Such holes are required, for example to drive under obstacles or around ground to explore regions through a straightforward or only slightly curved hole profile not reached can be.

Aus der DE-PS 31 07 973 ist ein Bohrwerkzeug zur Her stellung gekrümmt verlaufender Abschnitte von Tiefboh rungen bekannt, bei dem ein durch einen Vorortantrieb beaufschlagter Bohrmeißel am Ende eines drehfest gehalte nen Gestänges angeordnet ist, durch welches eine Abwink lung des Bohrmeißels gegen die Bohrlochachse festlegbar ist. Hierbei besteht das Gestänge aus Einzelgliedern, die über untereinander parallele Gelenkachse miteinander verbunden sind, von denen das vor dem Bohrmeißel vorletzte Glied wenigstens in der Krümmungsebene eine Weite hat, die dem Durchmesser des Bohrmeißels entspricht. Die Ab winklung des Bohrmeißels gegen die Bohrlochachse ist durch Festlegung der Schwenklage des unmittelbar vor dem Bohrlochmeißel angeordneten, für diesen ein Dreh lager bildenden Gestängegliedes in Bezug zu dem vorletz ten Glied einstellbar. Dieses bekannte Bohrwerkzeug hat sich in der Praxis bewährt und ermöglicht Ablenkungen von 90° und mehr mit einem kleinen Krümmungsradius. Für eine Reihe von Anwendungen ist dieses bekannte Bohr werkzeug jedoch zu aufwendig.From DE-PS 31 07 973 a drilling tool for Her position of curved sections of deep boho stations known, in which a by an on-site drive impacted drill bit held at the end of a rotationally fixed NEN rod is arranged, through which a bend development of the drill bit against the borehole axis is. Here the linkage consists of individual links, the joint axis parallel to each other are connected, of which the penultimate in front of the drill bit Limb has a width at least in the plane of curvature, which corresponds to the diameter of the drill bit. The Ab is the angle of the drill bit against the borehole axis by determining the swivel position of the immediately before arranged the drill bit, for this a turn bearing forming link in relation to the penultimate th link adjustable. This well-known drilling tool has has proven itself in practice and enables distractions of 90 ° and more with a small radius of curvature. This well-known Bohr is for a number of applications tool too expensive.

Durch den Aufsatz "Improved directional drilling will expand use" von McDonald et al in der Zeitschrift "The oil and gas journal" vom 26.02.1979 und durch die dort angegebene Veröffentlichung "Dyna-Drill-Handbook", 2. Auflage, der Firma Smith International Inc., USA ist es bekannt, einen sog. "bent-sub" zu verwenden, um eine Krümmung eines Bohrlochs zu erzeugen. Dieser "bent-sub" bewirkt eine geringfügige, starre Abknickung des unteren Endes eines Bohrgestänges, wobei sich in dem abgeknickten Bereich des Bohrgestänges ein Vorortantrieb für den am Ende des Bohrgestänges angeordneten Bohrmeißel befindet. Durch die Abknickung wird eine seitliche Vorspannung des Bohrmeißels bewirkt, wodurch im Fortschreiten des Bohr vorgangs eine fortwährende Ablenkung des Bohrwerkzeugs hervorgerufen wird. Da der abgeknickte Teil des Bohrge stänges mit dem Vorortantrieb durch den "bent-sub" starr mit dem darüberliegenden Bohrgestänge verbunden ist und eine verhältnismäßig große Länge hat, ergibt sich bei dieser bekannten Anordnung nur eine geringfügige Ablen kung, so daß größere Ablenkwinkel erst über größere Strecken erreichbar sind. Soll nach dem Ablenken die Bohrung grad linig fortgesetzt werden, so muß der "bent-sub" ausgebaut werden, was sehr aufwendig ist.The essay "Improved directional drilling will expand use "by McDonald et al in the journal" The oil and gas journal "from 26.02.1979 and by those there specified publication "Dyna-Drill-Handbook", 2. Edition of Smith International Inc., USA known to use a so-called "bent-sub" to a To create curvature of a borehole. This "bent-sub" causes a slight, rigid kinking of the lower one End of a drill pipe, with the kinked in the Area of the drill pipe an on-site drive for the End of the drill string arranged drill bit is located. By kinking a lateral bias of the Drill bit causes, as the drill progresses process a constant distraction of the drilling tool is caused. Because the kinked part of the Bohrge with the local drive through the "bent-sub" rigid is connected to the overlying drill pipe and has a relatively large length, results in this known arrangement only a minor deflection kung, so that larger deflection angles only over longer distances are reachable. Should the bore be grad continued "lin-sub", the "bent-sub" must be expanded become, which is very expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art zum richtungsgesteuerten Bohren zu schaffen, das einfach in seinem Aufbau ist und von übertage derart gesteuert werden kann, daß sich der Bohrmeißel entweder entlang einer gekrümmten oder entlang einer geraden Bahn bewegt.The object of the invention is to provide a drilling tool to create the type mentioned for direction-controlled drilling, that is simple in its structure and above ground like that can be controlled that the drill bit either along a curved or along a straight path emotional.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehachse des Bohrmeißels mit der Längsachse des Bohr strangs einen Winkel bildet und daß der Bohrstrang unab hängig vom Bohrmeißel drehend antreibbar oder in einer beliebigen Winkelstellung festsetzbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the axis of rotation of the drill bit with the longitudinal axis of the drill strands forms an angle and that the drill string is independent depending on the drill bit drivable or in one any angular position can be fixed.

Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug läßt sich durch zwei unterschiedliche Betriebsweisen in jede beliebige Richtung lenken. Werden Bohrmeißel und Bohrstrang gleichermaßen angetrieben, wobei die Drehgeschwindigkeit des Bohrmeißels ein Vielfaches der Drehgeschwindigkeit des Bohrstranges betragen kann, so führt der Bohrmeißel zusätzlich zu seiner Drehbewegung um die eigene Drehachse eine Taumelbewegung aus, die durch die Winkelstellung seiner Drehachse zur Längsachse des Bohrstrangs hervorgerufen wird. Diese überlagerten Bewegungen beeinträchtigen den Bohrvorgang nicht und ergeben einen gradlinigen Verlauf des Bohr lochs in Richtung der Längsachse des Bohrstrangendes. Wird der Bohrstrang gegen Drehung festgesetzt und der Bohrmeißel alleindrehend angetrieben, so ergibt sich ein gekrümmter Bohrlochverlauf, da der Bohrmeißel nun bestrebt ist, in Richtung seiner zur Längsachse des Bohrstrang endes geneigten Drehachse in den Bohrgrund vorzudringen. Der Bohrlochverlauf wird somit ständig in die durch die jeweilige Winkelstellung des Rohrstrangs vorgegebene Richtung abgelenkt, so daß ein bogenförmiger Bohrlochabschnitt entsteht. Durch Aneinanderreihen von geraden und gekrümm ten Bohrlochabschnitten unterschiedlicher Winkellage lassen sich beliebige Bohrlochkonfigurationen erzeugen, wobei Ablenkungen von der Vertikalen bis zur Horizontalen und umgekehrt ohne weiteres möglich sind. Der Krümmungs radius der bogenförmigen Bohrlochabschnitte läßt sich über den Neigungswinkel der Rotationsachse des Bohr meißels und die Elastizität des Bohrstrangs in der er forderlichen Weise festlegen.The drilling tool according to the invention can be divided into two different modes of operation in any direction to steer. Become drill bit and drill string alike driven, the speed of rotation of the drill bit a multiple of the speed of rotation of the drill string may be, the drill bit leads to his Rotational movement around its own axis of rotation is a wobble movement made by the angular position of its axis of rotation Longitudinal axis of the drill string is caused. These Superimposed movements affect the drilling process not and result in a straight line of the drill holes in the direction of the longitudinal axis of the drill string end. If the drill string is locked against rotation and the Drill bits driven alone, this results in a curved hole pattern because the drill bit is now striving is, in the direction of its to the longitudinal axis of the drill string to penetrate the inclined axis of rotation into the drilling base. The course of the borehole is thus constantly in the through respective angular position of the pipe string predetermined direction deflected so that an arcuate borehole section arises. By lining up straight and curved borehole sections of different angular positions any hole configuration can be created, taking distractions from vertical to horizontal and vice versa are easily possible. The curvature radius of the arcuate borehole sections can be about the angle of inclination of the axis of rotation of the drill chisel and the elasticity of the drill string in the he set the necessary manner.

Der Antrieb des Bohrmeißels kann bei dem erfindungsge mäßen Bohrwerkzeug durch ein im Inneren des aus Rohren bestehenden Bohrstrangs angeordnetes Bohrgestänge erfolgen. Dies ist vor allem günstig, wenn Bohrungen mit kleinem Durchmesser hergestellt werden sollen. Ebenso ist es möglich, den Bohrmeißel vor Ort durch einen Bohrloch motor anzutreiben, der im Bohrstrang angeordnet und an diesem oder einem Bohrgestänge abgestützt ist.The drive of the drill bit can in the Invention moderate drilling tool through an inside of pipes existing drill string arranged drill pipe take place. This is especially beneficial when drilling small holes Diameter to be produced. It is the same possible to drill the bit through a borehole motor to drive, arranged in the drill string and on this or a drill pipe is supported.

Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug eignet sich auch zum Kernbohren. Hierbei kann im Bohrgestänge ein Kernrohr ziehbar angeordnet sein. In einer anderen Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, daß das Kernrohr zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrmeißel angeordnet ist. Bei dieser Variante ist jedoch zur Kernentnahme erforderlich, das Bohrgestänge zu ziehen.The drilling tool according to the invention is also suitable for Core drilling. Here, a core tube can be in the drill pipe be arranged draggable. In another embodiment can also be provided that the core tube between the drill pipe and the drill bit is arranged. At this variant is required for core removal, to pull the drill pipe.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Bohrgestänge durch eine untertägig lösbare Verbindung formschlüsssig mit dem Bohrmeißel verbunden ist. Hier durch ist ein Ziehen des Bohrgestänges ohne Ausbau des Bohrstrangs möglich. Dies kann zweckmäßig sein, wenn der Bohrstrang nach der Fertigstellung einer Bohrung im Bohr loch verbleiben soll, um dieses gegen Zusammenbrechen zu sichern.According to the invention it can further be provided that the Drill pipe through a detachable connection during the day is positively connected to the drill bit. Here by pulling the drill pipe without removing the Drill string possible. This can be useful if the Drill string after completion of a hole in the drill hole should remain to prevent this from collapsing to secure.

Der Drehantrieb für den Rohrstrang und ggf. für das Bohr gestänge sowie eine Vorschubeinrichtung können nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf einem Lafettenbohr gerät angeordnet sein, dessen Lafette in einem beliebigen Winkel zwischen vertikaler und horizontaler Lage angesetzt werden kann. The rotary drive for the pipe string and possibly for the drilling linkage and a feed device can after a Another proposal of the invention on a carriage drill be arranged, the carriage in any Angle between vertical and horizontal position can be.

Der Bohrdurchmesser des Bohrmeißels ist erfindungsgemäß vorzugsweise größer als der Durchmesser des Bohrstrangs. Hierdurch wird eine leichte Drehbarkeit des Bohrstrangs gewährleistet und der Ringraum zwischen dem Bohrstrang und der Bohrlochwand kann zum Austrag des Bohrkleins ge nutzt werden. Die Zuführung der Bohrspülung erfolgt er findungsgemäß durch das Innere des Bohrgestänges oder durch den Ringraum zwischen Bohrgestänge und Bohrstrang.The drilling diameter of the drill bit is according to the invention preferably larger than the diameter of the drill string. This makes the drill string easy to turn guaranteed and the annulus between the drill string and the borehole wall can be used to discharge the cuttings be used. The drilling fluid is supplied according to the invention through the interior of the drill pipe or through the annular space between the drill pipe and drill string.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Bohrwerkzeugs besteht erfindungsgemäß darin, daß der Bohrmeißel in einem Lager stuhl am Ende des Bohrstrangs konzentrisch und axial ge lagert ist und daß das mit dem Bohrmeißel formschlüssig verbundene Gestängerohr des Bohrgestänges in einem Ab stand vom Lagerstuhl in einer Lagerung exzentrisch im Rohrstrang stabilisiert ist, wobei auf der dem Bohr meißel abgekehrten Seite der Lagerung wenigstens eine zweite Lagerung für das Bohrgestänge im Rohrstrang vorge sehen ist. Diese Ausgestaltung ist einfach in ihrem Auf bau und läßt sich mit einfachen und robusten Bauteilen verwirklichen. Der erforderliche Bohrdruck wird dabei über den Bohrstrang und den robust ausführbaren Lagerstuhl auf den Bohrmeißel übertragen. Der Anstellwinkel des Bohrmeißels wird über das mit dem Bohrmeißel formflüssig verbundene Gestängerohr des Bohrgestänges erzeugt, wobei hierzu die Lagerung zur Stabilisierung des Bohrgestän ges ausgenutzt wird, so daß es keiner zusätzlichen bau lichen Einrichtungen bedarf.There is a preferred embodiment of the drilling tool According to the invention in that the drill bit in a warehouse chair concentrically and axially at the end of the drill string is stored and that the form-fitting with the drill bit connected drill pipe of the drill pipe in an ab stood eccentrically from the camp chair in a storage Pipe string is stabilized, on which the Bohr chisel side of the storage at least one second storage for the drill pipe in the pipe string pre- see is. This configuration is simple in its up construction and can be done with simple and robust components realize. The required drilling pressure is thereby over the drill string and the sturdy storage chair transferred to the drill bit. The angle of attack of the The drill bit becomes form-fluid via the one with the drill bit connected drill pipe of the drill string is generated, wherein the storage for stabilizing the drill pipe ges is used so that there is no additional construction facilities.

Zur ständigen Überwachung der Richtung des Bohrlochs ist im Bohrstrangende erfindungsgemäß ein Bohrlochnavigations gerät angeordnet, dessen Daten nach übertage übertragen werden. Abweichungen von der gewünschten Bohrrichtung können so kontinuierlich festgestellt und durch entspre chende Änderung der Betriebsweise des Bohrwerkzeugs bzw. der Winkellage des Rohrstrangs kompensiert werden.For constant monitoring of the direction of the borehole in the drill string end according to the invention a borehole navigation device arranged, its data transmitted to the surface will. Deviations from the desired drilling direction can be continuously determined and appropriate change in the operation of the drilling tool or the angular position of the pipe string can be compensated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dar gestellt ist. Die Zeichnung zeigt schematisch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs beim Herstellen einer Bohrung unterhalb eines Geländehindernisses in Form eines Deponiekörpers.The invention is based on an embodiment explained in more detail, which is shown in the drawing is posed. The drawing shows the application schematically of a drilling tool according to the invention during manufacture a hole below an obstacle in the form of a landfill body.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum Antrieb des Bohrwerkzeugs 1 ein Lafettenbohrgerät 2 vorgesehen, das zwischen vertikaler und horizontaler Lage in jedem beliebigen Winkel angesetzt werden kann. Das Lafetten bohrgerät 2 weist zwei voneinander unabhängige Kraftdreh köpfe 3, 4 auf. Der Kraftdrehkopf 3 ist mit einem Bohr strang 5 verbunden und in der Lage, diesen kontinuierlich in Drehung zu versetzen oder ihn in einer bestimmten Drehwinkelstellung festzuhalten. Weiterhin weist der Kraftdrehkopf 3 eine Vorschubeinrichtung auf, mit der die zum Bohren erforderliche Last an dem Bohrstrang 5 aufgebracht werden kann. An den Kraftdrehkopf 4 ist ein Bohrgestänge 6 angeschlossen, welches zum Antrieb eines Bohrmeißels 7 dient, der mit einem Lagerstuhl 8 im Ende 9 des Bohrstrangs 5 gelagert ist. Der Kraftdrehkopf 4 weist ebenfalls eine Vorschubeinrichtung auf, um das Bohrge stänge 6 entsprechend dem Bohrfortschritt weiter zu schieben. Bohrspülung wird durch das aus Rohren gebildete Bohrgestänge 6 zum Meißel 7 geleitet.In the illustrated embodiment, a carriage drill 2 is provided for driving the drilling tool 1 , which can be placed between vertical and horizontal position at any angle. The carriage drill 2 has two mutually independent power heads 3 , 4 . The power turret 3 is connected to a drill string 5 and able to continuously set this in rotation or to hold it in a certain rotational angle position. Furthermore, the power turret 3 has a feed device with which the load required for drilling can be applied to the drill string 5 . A drill rod 6 is connected to the power turret 4 and is used to drive a drill bit 7 which is supported by a bearing block 8 in the end 9 of the drill string 5 . The power turret 4 also has a feed device to push the Bohrge rods 6 according to the drilling progress. Drilling fluid is passed through the drill pipe 6 formed from pipes to the chisel 7 .

Der Meißel 7, dessen Durchmesser größer ist als der Durch messer des Bohrstrangs 5, ist mit dem letzten Gestänge rohr 10 des Bohrgestänges 6 formschlüssig lösbar verbun den. Das Gestängerohr 10 und der Meißel 7 bilden somit eine bauliche Einheit mit gemeinsamer Drehachse. Die Lage dieser Drehachse wird einerseits durch den Lager stuhl 8 bestimmt, der den Meißel 7 und das mit ihm ver bundene Ende des Gestängerohrs 10 konzentrisch im Bohr strangende 9 lagert. Andererseits bestimmt eine exzen trische Lagerung 11, die sich im Abstand vom Lagerstuhl 8 am anderen Ende des Gestängerohrs 10 befindet die Lage der Drehachse des Meißels 7 und zwar derart, daß sie einen Winkel zur Längsachse des Rohrstrangendes 9 bildet. Im Abstand von der exzentrischen Lagerung 11 ist eine zweite Lagerung 12 vorgesehen, die zentrisch oder exzentrisch ausgebildet sein kann und zur Stabilisierung des Bohr gestänges 6 dient. Die exzentrische Lagerung 11 ist orts fest innerhalb des Rohrstrangendes 9 angeordnet. Die Lage ihrer Exzentrizität kann daher durch Drehung des Bohr strangs 5 beliebig eingestellt werden.The chisel 7 , the diameter of which is larger than the diameter of the drill string 5 , is connected to the last rod pipe 10 of the drill pipe 6 in a form-fitting, releasable manner. The drill pipe 10 and the chisel 7 thus form a structural unit with a common axis of rotation. The position of this axis of rotation is determined on the one hand by the bearing chair 8 , which stores the chisel 7 and the ver connected end of the drill pipe 10 concentrically in the drill strand 9 . On the other hand, an eccentric bearing 11 , which is located at a distance from the bearing block 8 at the other end of the drill pipe 10 , the position of the axis of rotation of the chisel 7 in such a way that it forms an angle to the longitudinal axis of the pipe string end 9 . At a distance from the eccentric bearing 11 , a second bearing 12 is provided, which can be formed centrally or eccentrically and serves to stabilize the drill rod 6 . The eccentric bearing 11 is fixed in place within the pipe string end 9 . The position of their eccentricity can therefore be adjusted as desired by rotating the drill string 5 .

Bei dem beschriebenen Bohrwerkzeug hat der Bohrstrang 5 die Aufgabe, das Bohrloch offenzuhalten, den Bohr meißel 7 und das Bohrgestänge 6 zu lagern, die Lage der exzentrischen Lagerung 11 festzulegen und den erforder lichen Bohrdruck auf den Bohrmeißel 7 zu übertragen. Der Bohrstrang 5 weist innen und außen einen konstanten Durch messer auf. Um elektromagnetische Messungen zu ermöglichen, ist das Bohrstrangende 9 aus nichtmagnetischem Stahl her gestellt. Die Aufgaben des Bohrgestänges 6 sind Trans port der Spülung zum Meißel 7, Führung eines Meßgerätes, Übertragung des Drehmoments auf den Meißel 7 und beim Kernbohren Tragen eines Kernrohres. Auch das Bohrgestänge 6 ist im Bereich des Bohrstrangendes 9 aus nichtmagneti schem Stahl hergestellt.In the drilling tool described, the drill string 5 has the task of keeping the borehole open, storing the drill bit 7 and the drill string 6 , determining the position of the eccentric bearing 11 and transferring the required drilling pressure to the drill bit 7 . The drill string 5 has a constant diameter inside and outside. To enable electromagnetic measurements, the drill string end 9 is made of non-magnetic steel. The tasks of the drill pipe 6 are trans port of the flush to the chisel 7 , guidance of a measuring device, transmission of the torque to the chisel 7 and in core drilling, carrying a core tube. The drill string 6 is made in the region of the drill string end 9 from non-magnetic steel.

Wird beim Bohren von dem Kraftdrehkopf 4 über das Bohrge stänge 6 nur der Meißel 7 angetrieben, während der Bohr strang 5 steht, so ändert sich die Bohrrichtung entspre chend dem Neigungswinkel, den die Drehachse des Meißels 7 aufgrund der Exzentrizität der Lagerung 11 zur Längsachse des Bohrstrangs einnimmt. Durch Einstellung der Lage des Exzenterpunktes der Lagerung 11 kann somit die Bohrung in eine beliebige Richtung abgelenkt werden. Wird über eine längere Strecke mit stehendem Bohrstrang 5 gebohrt, so ergibt sich ein gekrümmter bogenförmiger Bohrloch verlauf. Wird der Bohrstrang 5 über den Kraftdrehkopf 3 zusätzlich zum Meißel 7 in Drehung versetzt, so führt der Meißel 7 neben seiner Drehbewegung eine Taumelbewe gung aus, so daß eine Richtungsänderung in eine bestimmte Richtung nicht mehr möglich ist. Ein gradliniger Bohr lochverlauf ist die Folge. Durch geeignete Kombination beider Betriebsweisen läßt sich jeder beliebige Bohrloch verlauf erbohren.If during drilling from the power turret 4 via the Bohrge rods 6 only the chisel 7 is driven while the drill string 5 is standing, the drilling direction changes accordingly the angle of inclination that the axis of rotation of the chisel 7 due to the eccentricity of the bearing 11 to the longitudinal axis of the Takes drill string. By adjusting the position of the eccentric point of the bearing 11 , the bore can thus be deflected in any direction. Is drilled over a longer distance with the standing drill string 5 , so there is a curved arc-shaped hole. If the drill string 5 is rotated via the power rotary head 3 in addition to the chisel 7 , the chisel 7 performs a wobble movement in addition to its rotary movement, so that a change of direction in a certain direction is no longer possible. The result is a straight borehole course. A suitable combination of both modes of operation can be used to drill any hole.

Das beschriebene Bohrgerät eignet sich auch zum Gewinnen von Bohrkernen. Hierzu hat der Meißelanschluß am Gestänge rohr 10 einen der maximalen Kerngröße entsprechenden Durchgang und als Meißel wird eine Kernbohrkrone verwen det. Soll keine Kernbohroperation vorgenommen werden, so kann ein zusätzlicher Meißel durch das Bohrgestänge in die Kernbohrkrone eingebaut werden, so daß mit vollem Bohrlochquerschnitt gebohrt werden kann. Zum Gewinnen der Bohrkerne kann ein Kernrohr eingesetzt werden, wo bei zur Kernentnahme entweder das Bohrgestänge 6 gezogen wird oder ein im Bohrgestänge 6 bewegliches Kernrohr einge setzt wird, das über Wire-line oder hydraulisch nach über tage gebracht werden kann.The drilling device described is also suitable for extracting drilling cores. For this purpose, the chisel connection on the rod tube 10 has a passage corresponding to the maximum core size and a core bit is used as a chisel. If no core drilling operation is to be carried out, an additional chisel can be installed through the drill pipe into the core drill bit, so that drilling can be carried out with a full borehole cross section. To extract the cores, a core tube can be used, where either the drill rod 6 is pulled or a core tube that is movable in the drill rod 6 is used for core removal, which can be brought over days by wire-line or hydraulically.

Das beschriebene Bohrwerkzeug eignet sich für die unter schiedlichsten Anwendungen. So können Bohrungen sowohl im festen Untergrund als auch in lockeren Böden, Kies oder Sandschüttungen ausgeführt werden. Da die Bohrrich tung beliebig variiert werden kann, lassen sich vor allem auch Hindernisse wie Flußläufe, Fundamente oder auch Deponiekörper unterfahren, wobei erforderlichen falls der Rohrstrang im Bohrloch verbleiben kann, um dieses offenzuhalten.The drilling tool described is suitable for the various applications. So holes can both in solid ground as well as in loose soil, gravel or pouring sand. Since the Bohrrich tion can be varied as required all obstacles such as rivers, foundations or also drive under landfill bodies, where necessary if the pipe string can remain in the borehole, around this to be kept open.

Claims

1. Device for direction-controlled drilling with a mounted at the end of a drill string, rotatably drivable drill bit, characterized in that the axis of rotation of the drill bit ( 7 ) forms an angle with the longitudinal axis of the drill string ( 5 ) and that the drill string ( 5 ) independently from the drill bit ( 7 ) can be driven in rotation or can be fixed in any angular position.

2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the drill bit ( 7 ) is driven by a drill rod ( 6 ) arranged in the interior of the drill string ( 5 ) consisting of pipes.

3. Drilling device according to claim 1, characterized in that the drill bit ( 7 ) is driven on site by a drill motor arranged in the drill string ( 5 ) and supported on this or on a drill string.

4. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that a core tube is arranged pullably in the drill pipe ( 6 ).

5. Drilling device according to one of claims 1-3, characterized in that a core tube is arranged between the drill pipe ( 6 ) and the drill bit ( 7 ).

6. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that the drill rod ( 6 ) is positively connected to the drill bit ( 7 ) by a connection that can be detached underground.

7. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that a feed device and the rotary drive ( 3 ) for the drill string ( 5 ) are arranged on a carriage drilling device ( 2 ), the carriage of which can be attached at any angle between the vertical and horizontal position.

8. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that the drilling diameter of the drill bit ( 7 ) is larger than the diameter of the drill string ( 5 ).

9. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that the drilling fluid by the Inside the drill pipe or through the annulus between Drill pipe and drill string is fed.

10. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that the drill bit ( 7 ) in a bearing block ( 8 ) at the end ( 9 ) of the drill string ( 5 ) is mounted concentrically and axially, and that that with the drill bit ( 7 ) is positively connected The drill pipe ( 10 ) of the drill pipe ( 6 ) is stabilized eccentrically in the drill string at a distance from the bearing bracket ( 8 ) in a bearing ( 11 ).

11. Drilling device according to claim 10, characterized in that at least one second bearing ( 12 ) for the drill string ( 6 ) in the drill string ( 5 ) is provided on the side of the eccentric bearing ( 11 ) facing away from the drill bit ( 7 ).

12. Drilling device according to one of the preceding claims, characterized in that a borehole navigation device is arranged in the drill string end ( 9 ), the data of which are transmitted above ground.