DE4040155A1 - Drehspuelbohrverfahren fuer tiefbohrungen - Google Patents

Drehspuelbohrverfahren fuer tiefbohrungen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Niederbringen einer Tief­ bohrung nach dem Drehspülbohrverfahren, wobei ein an einem Ha­ ken hängender Bohrstrang aus einer Mehrzahl von gekuppelten hohlen Bohrstangen in das Bohrloch eingesenkt wird, wobei die tiefste Bohrstange an ihrem freien Ende ein Drehbohrwerkzeug trägt, welches über den Bohrstrang oder unmittelbar angetrieben wird, wobei der Bohrstrang im unteren Teil mit zumindest einem Schwer­ element ausgerüstet wird, durch das die Schneidbelastung des Dreh­ bohrwerkzeuges erzeugt wird, sowie der Bohrstrang nach Maßgabe des Bohrfortschritts unter Ankupplung weiterer Bohrstangen an das obere Ende des Bohrstranges nachgeführt wird, wobei eine Spül­ flüssigkeit durch die hohlen Bohrstangen zum Drehbohrwerkzeug geführt wird, wo sie in das Bohrloch austritt, wobei die Spülflüs­ sigkeit im Bohrloch zusammen mit dem Bohrklein nach Übertage geführt wird, und wobei die Spülflüssigkeit im Bohrstrang mit der Spülflüssigkeit im Bohrloch nur im Bereich des Drehbohrwerkzeuges kommuniziert. Die Erfindung betrifft fernerhin eine Anordnung für die Durchführung eines solchen Verfahrens. - Tiefbohrung bezeich­ net im Rahmen der Erfindung Bohrungen, wie sie inbesondere im Ölfeld oder im Zusammenhang mit Explorationen üblich sind. Ihre Tiefe kann 5000 m und sogar 10 000 m und mehr betragen. Die Spül­ flüssigkeit setzt sich zusammen zumeist aus Wasser und Chemikalien. Sie baut in dem Bohrloch einen beachtlichen hydrostatischen Druck auf, der von oben nach unten mit 10 m Bohrlochtiefe um etwa 1 bis 2 bar zunimmt. Das Drehbohrwerkzeug wird mit einem Drehbohr­ antrieb drehend angetrieben. Der Drehbohrantrieb kann Übertage angeordnet sein und das Drehbohrwerkzeug über den Bohrstrang antreiben, er kann aber auch in der Nähe der Bohrlochsohle im Bohrstrang angeordnet sein, wobei der darüber liegende Teil des Bohrstrangs meist nicht mitgedreht wird. Die Bohrstangen, aus de­ nen sich der Bohrstrang zusammensetzt, können bzgl. der Maße ihrer räumlichen Ausdehnung variieren.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht (Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, Verlag Mo­ derne Industrie, München, 1980, Seiten 1233 u. 1234), ist der Bohr­ strang in bezug auf die hydrostatischen Einflüsse, die die Spül­ flüssigkeit auf ihn ausübt, eine Einheit. Der hydrostatische Druck der Spülflüssigkeit beaufschlagt das Drehbohrwerkzeug im Rahmen eines hydrostatischen Spannungszustandes mit einer in bezug auf den Bohrstrang axialen Komponente, der am oberen Ende des Bohr­ stranges lediglich der atmosphärische Luftdruck entgegenwirkt. Die über die Länge des Bohrstranges verteilten radialen Komponenten des nach oben abnehmenden hydrostatischen Druckes der Spülflüs­ sigkeit heben sich auf. Auf diese Weise wirkt der hydrostatische Druck der Spülflüssigkeit, vom Drehbohrwerkzeug aus, mit einer Druckkomponente auf den Bohrstrang. Das bewirkt einen Auftrieb des Bohrstranges, dem das in axialer Richtung wirkende Gewicht des Bohrstranges entgegenwirkt. Auftrieb und Gewicht superponieren sich und bewirken die aus dem Spannungszustand resultierenden elastischen Verformungen. Zwischen einem unteren Teilstück des Bohrstranges mit nach oben abnehmenden Druckspannungen und einem oberen Teilstück des Bohrstranges mit nach unten abnehmen­ den Zugspannungen liegt der sogenannte neutrale Querschnitt. Es versteht sich, daß die Verhältnisse und die Lage des neutralen Querschnitts sich verändern, wenn der Bohrstrang nach Maßgabe der an dem Haken, an dem der Bohrstrang hängt, eingestellten Ver­ hältnisse auf der Sohle des Bohrloches mit mehr oder weniger großer Stützkraft aufsteht. Es versteht sich weiterhin, daß der neutrale Querschnitt bei konstanter Stützkraft nach Maßgabe des Bohrfort­ schritts und damit nach Maßgabe des ansteigenden hydrostatischen Drucks bezogen auf die Bohrlochsohle im Bohrstrang nach oben wandert.
Wird ein Bohrstrang oder Bohrstrangabschnitt unter Druckspan­ nung gesetzt, so ist sein gerader Verlauf ein metastabiler Zu­ stand. Sobald seitliche Kräfte angreifen, kann der Bohrstrang ausknicken bzw. ausbiegen. Da der Durchmesser eines Bohrlochs in der Regel größer als der Außendurchmesser der Bohrstangen ist, ist beim Bohren der Teil eines Bohrstranges, der sich von der Bohrlochsohle bis zum neutralen Querschnitt erstreckt, aus­ knicksgefährdet. Durch ein Ausknicken kann die Bohrrichtung des Drehbohrwerkzeuges von der Senkrechten abweichen. Es ent­ stehen störende Bohrlochabweichungen. Zudem besteht aufgrund von Ausknickungen eine erhöhte Bruchgefahr für die Bohrstangen im Druckspannungsbereich.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird mit Schwerelementen gearbeitet, die ihrerseits als Bohrstangen großer Wanddicke und damit großen Gewichtes ausgeführt werden. Sie werden auch als Schwerstangen bezeichnet. Diese Schwerstangen sind so ausgebil­ det und in solcher Anzahl angeordnet, daß der Bohrstrang im Bereich zwischen Drehbohrwerkzeug und neutralem Querschnitt unter den Einfluß der beschriebenen hydrostatischen und ggf. durch die stützkraftbedingten Druckspannungen eine geringere Neigung zum Ausknicken aufweist. Bei Tiefbohrung kann der Teil des Bohrstranges, der aus Schwerstangen besteht, mehrere einhundert Meter lang sein.
Bei den bekannten Maßnahmen zum Niederbringen einer Tief­ bohrung werden Bohrlochabweichungen nicht unterbunden, son­ dern lediglich reduziert. Die Bohrlochabweichungen steigen weiterhin mit der Bohrlochtiefe an. Der Einsatz einer wachsenden Anzahl von Schwerstangen im Zuge des Bohrfortschritts auf­ grund des wachsenden hydrostatischen Drucks führt zu einem Anstieg der Hakenlast mit der Bohrlochtiefe. Der Aufwand für die Herstellung und Montage einer größeren Anzahl von speziel­ len Schwerstangen ist hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehspülbohr­ verfahren für Tiefbohrungen so durchzuführen, daß ohne auf­ wendige Maßnahmen gerade Bohrlöcher gebohrt werden können. Dabei soll eine gegenüber den bekannten Verfahren geringere und von der Bohrlochtiefe unabhängige Anzahl von Schwerele­ menten angewendet werden. Weiterhin soll die Hakenlast gegen­ über dem bekannten Verfahren reduziert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Bohr­ strang in hydrostatisch selbständige Bohrstrangabschnitte auf­ gelöst wird, die an ihrem unteren Ende sowie an ihrem oberen Ende vom hydrostatischen Druck der Spülflüssigkeit im Bohrloch beaufschlagt werden, daß der Bohrstrang in seinem unteren Teil mit zumindest einem Schwerelement versehen wird, das bei dem Drehbohrwerkzeug aufgestützt wird, und daß der Bohrstrang bis zur unmittelbaren Umgebung des Drehbohrwerkzeuges unter Zugspannung gehalten wird.
Aus der Definition des hydrostatisch selbständigen Bohr­ strangabschnittes in der Lehre der Erfindung folgt, daß die hydrostatisch bedingte axiale Beanspruchung lediglich aus der Differenz des hydrostatischen Druckes am unteren bzw. oberen Ende des hydrostatisch selbständigen Bohrstrangab­ schnittes resultiert. Damit ist diese Beanspruchung pro­ portional zur Länge des Bohrstrangabschnittes. Diese wird so gewählt, daß für den Bohrstrangabschnitt eine hydrosta­ tisch bedingte Ausknickgefahr, auch unter einem eventuellen Stützkrafteinfluß, nicht besteht. Ein hydrostatisch selbständiger Bohrstrangabschnitt, der in die Spülflüssigkeit gehängt wird und an seinem unteren Ende und an seinem oberen Ende vom hydrostatischen Druck der Spülflüssigkeit im Bohrloch beauf­ schlagt wird, besitzt eine Druckspannungszone, einen neutralen Querschnitt ohne Druck- oder Zugspannung, und eine Zugspan­ nungszone. Die Lage dieses neutralen Querschnitts ist dabei weitgehend unabhängig davon, wie tief der Bohrstrangabschnitt eingetaucht wird, da für die Länge der Druckspannungszone nur die Druckdifferenz des hydrostatischen Drucks am oberen und am unteren Ende maßgebend ist. Wird an einem solchen einge­ tauchten Bohrstrangabschnitt ein zweiter Bohrstrangabschnitt aufgehängt, so befindet sich der erste Abschnitt vollständig in Zugspannung, da der zweite Abschnitt eine Zugkraft ausübt, die die aus der hydrostatischen Druckdifferenz resultierende Druckkraft am ersten Abschnitt übersteigt (gleiche Dimension der Abschnitte vorausgesetzt). Analoges gilt, wenn weitere Abschnitte angehängt werden. Ein Bohrstrang dieser Art verhält sich phy­ sikalisch wie eine Kette, die in eine Flüssigkeit gehängt ist. Lediglich im untersten Abschnitt existiert in seinem unteren Be­ reich eine Zone mit Druckspannung.
Ist ein Bohrstrang aus hydrostatisch selbständigen Abschnitten am unteren Ende mit einem Drehbohrwerkzeug ausgerüstet und so weit abgesenkt, daß sich das Drehbohrwerkzeug auf der Bohrlochsohle befindet, so wird erfindungsgemäß von einem Schwerelement mit unveränderlichem Gewicht, das bei dem Dreh­ bohrwerkzeug aufgestützt ist, zum Bohren eine Drucklast auf das Drehbohrwerkzeug ausgeübt, die unabhängig vom hydro­ statischen Druck an der Bohrlochsohle ist. Die Drucklast auf dem Drehbohrwerkzeug wird bestimmt durch das Gewicht des Schwer­ elementes abzüglich der hydrostatischen Druckdifferenz am un­ tersten Bohrstrangabschnitt. Bei bekannten Verfahren ist demge­ genüber die hydrostatische Druckdifferenz des gesamten Bohr­ stranges einzusetzen. Um eine definierte Drucklast auf das Dreh­ bohrwerkzeug zu erzeugen, wird beim erfindungsgemäßen Verfah­ ren nur ein Schwerelement, dessen Gewicht geringer als das Ge­ samtgewicht der Schwerstangen bei dem bekannten Verfahren ist, benötigt. Weiterhin ist die Hakenlast reduziert.
Bei erfindungsgemäßen Verfahren ist durch die Aufstützung des Schwerelementes in unmittelbarer Umgebung des Drehbohrwerk­ zeuges der gesamte oberhalb der Aufstützung liegende Bohrstrang unter Zugspannung und der Bohrstrang kann nicht ausknicken. Demzufolge werden Bohrlochabweichungen weitgehend verhindert, der Bohrfortschritt erfolgt entlang einer geraden Linie in senk­ rechter Richtung.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anordnung zur Durch­ führung des Verfahrens. Den Anordnungsmerkmalen kommt selb­ ständiger Schutz zu. Eine erfindungsgemäße Anordnung geht aus von der bekannten Anordnung mit einem Bohrturm mit Haken, Hebewerk, Bohrstangenmanipuliervorrichtung und einer Spülungs­ anlage, mit einem Bohrstrang aus einer Mehrzahl von drehfest gekuppelten hohlen Bohrstangen, wobei der untere Teil des Bohr­ stranges mit Schwerelementen ausgerüstet ist, mit einem Dreh­ bohrwerkzeug am unteren Ende des Bohrstranges und mit einem Drehbohrantrieb. Zur Durchführung des Verfahrens lehrt die Er­ findung, daß die Vorrichtung ein oder mehrere drehfest in den Bohrstrang eingefügte hydrostatische Abkopplungselemente auf­ weist und daß bei dem Drehbohrwerkzeug ein Schwerelement auf­ gestützt ist.
Ein erfindungsgemäßes hydrostatisches Abkopplungselement be­ steht aus zwei gegeneinander gleitend abgedichteten hohlen Teilen die in bezüglich des Bohrstranges axialer Richtung verschiebbar sind, deren axiale Verschiebbarkeit in beiden axialen Richtungen begrenzt ist, die drehfest miteinander gekuppelt sind, und die an ihren freien Enden drehfest mit Bohrstangen kuppelbar sind.
Die Zweiteilung des Elementes und die axiale Verschiebbarkeit bewirken die hydrostatische Abkopplung der beiden Teile, da zwischen den beiden Teilen die Spülflüssigkeit eindringen kann und beide Teile an den jeweiligen Enden mit dem hydrostatischen Druck beaufschlagt werden. Die Begrenzung der axialen Verschieb­ barkeit bewirkt, daß Zugkräfte übertragen werden können, um z. B. den Bohrstrang aus dem Bohrloch herauszuziehen. Die bei­ den Teile sind drehfest miteinander gekuppelt, um eine Drehbe­ wegung vom Drehtisch übertage auf das Drehbohrwerkzeug an der Bohrlochsohle zu übertragen. Die Abdichtung der beiden Teile gegeneinander gewährleistet, daß die Spülflüssigkeit im Bohr­ strang mit der Spülflüssigkeit im Bohrloch nur im Bereich des Drehbohrwerkzeuges kommuniziert.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines hydrostatischen Abkopp­ lungselementes ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei koaxialen Rohrstücken besteht, die ineinander auf Gleitflächen gleitend achsparallel auf einer Länge von bis zu maximal 5 mm verschiebbar sind, daß zwischen den Rohrstücken wenigstens eine Dichtung angeordnet ist, und daß die beiden Gleitflächen axial verschiebbare und drehkräfteübertragende ineinander ein­ greifende Zahnkränze aufweisen, daß ein Rohrstück an seinem freien Ende einen Gewindezapfen aufweist und das andere Rohr­ stück an seinem freien Ende eine Gewindemuffe aufweist. - Der Gewindezapfen und die Gewindemuffe gewährleisten, daß diese bevorzugte Ausführungsform eines hydrostatischen Abkopplungs­ elementes ohne weitere Maßnahmen zwischen zwei Bohrstangen drehfest eingefügt werden kann.
Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, die axiale Ver­ schiebbarkeit im Rahmen der konstruktiven Möglichkeiten so klein wie möglich auszuführen.
Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform eines hydrostatischen Abkopplungselementes ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem oder mehreren Federelementen zwischen den beiden koaxia­ len Rohrstücken ausgerüstet ist, die die beiden Rohrstücke in axialer Richtung bis zu maximalem axialen Auszug federnd aus­ einanderdrücken. - Die Federelemente dämpfen eventuell auftre­ tende und in axialer Richung wirkende Stöße.
Eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwer­ elements ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schwerelement aus einem koaxial zum Bohrstrang angeordneten Rohr besteht, dessen lnnendurchmesser zumindest im unteren Bereich des Bohrstranges größer als der Außendurchmesser des Bohrstranges ist, daß das Schwerelement mit seinem unteren Ende bei dem Drehbohrwerkzeug aufgestützt ist, und daß das Schwerelement ansonsten frei vom Bohrstrang ist. - Durch die Aufstützung des Schwerelementes am unteren Ende des Bohrstranges wird (in Zusammenwirkung mit der hydrostatischen Abkopplung) gewährleistet, daß sich der ge­ samte Bohrstrang unter Zugspannung befindet. Eine Druckspan­ nung besteht nur im Schwerelement.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwerelements ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schwer­ element aus einem koaxial zum Bohrstrang angeordneten Rohr be­ steht, dessen Außendurchmesser zumindest im unteren Bereich des Bohrstrangs kleiner als der lnnendurchmesser des Bohrstranges ist, daß das Schwerelement mit seinem unteren Ende bei dem Drehbohrwerkzeug aufgestützt ist, und daß das Schwerelement ansonsten frei vom Bohrstrang ist.
Ein erfindungsgemäßes Schwerelement kann auch aus mehreren miteinander verbundenen Rohrteilen bestehen.
Eine erfindungsgemäße Anordnung wird anhand der lediglich Aus­ führungsbeispiele darstellenden schematischen Figuren näher er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Drehspülbohrvorrichtung mit hydrostatischen Abkopp­ lungselementen und Schwerelement,
Fig. 2 eine Detailansicht eines hydrostatischen Abkopplungs­ elementes,
Fig. 3 eine Detailansicht eines Schwerelementes mit einem Innen­ durchmesser, der zumindest im unteren Bereich des Bohr­ strangs größer als der Außendurchmesser des Bohrstrangs ist, und
Fig. 4 eine Detailansicht eines Schwerelements mit einem Außen­ durchmesser, der zumindest im unteren Bereich des Bohr­ strangs kleiner als der Innendurchmesser des Bohrstrangs ist.
In dem Ausführungsbeispiel Fig. 1 besteht die Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einem Bohr­ turm 1 mit Haken, Hebewerk, Bohrstangenmanipuliervorrichtung, Drehbohrantrieb und Spülungsanlage, aus einem Bohrstrang 2 aus einer Mehrzahl von drehfest gekuppelten hohlen Bohrstangen 3, in den hydrostatische Abkopplungselemente 4 drehfest eingefügt sind, aus einem Drehbohrwerkzeug 5, und aus einem Schwerele­ ment 6. Es versteht sich, daß bei der Anordnung auch eine von der Fig. 1 abweichende Anzahl von hydrostatischen Abkopplungs­ elementen 4 zur Anwendung kommen kann.
Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines hydrostatischen Abkopp­ lungselementes, teils geschnitten und teils in Außenansicht. Das hydrostatische Abkopplungselement 4 besteht vorzugsweise aus zwei koaxialen Rohrstücken 401 und 402, die ineinandergeschoben sind und dabei gegeneinander gleiten. Die Außenfläche des Innen­ stücks 403 gleitet auf der Innenfläche des Außenstücks 404. Zwischen beiden Gleitflächen sind ferner Dichtungselemente 405 eingebaut, so daß die Spülflüssigkeit im Inneren des Bohrstran­ ges nicht in das Bohrloch entweichen kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Zahl der Dichtungselemente zu variieren. Der Gleitweg 406 ist mittels Ringflächen 407 auf eine maximale Länge von z. B. 5 mm begrenzt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, durch Auflegen von Scheiben auf die Ringflächen 407 oder durch eine andersartige Verstellbarkeit des axialen Schiebewegs den Gleitweg 406 zu regulieren. Zur Übertragung von Rotationskräften haben die Außenflächen des Innenstücks 403 und die Innenflächen des Außenstücks 404 ineinander eingreifende, durch den Gleitweg unbeeinträchtigte Verzahnungen 408. Das Innenrohrstück 401 und das Außenrohrstück 402 sind über Gewinde 409 und 410 mit Bohr­ stangen 3 über und unter dem hydrostatischen Abkopplungselement verschraubbar. Das Innenrohrstück verfügt über eine Gewinde­ muffe 409, das Außenrohrstück über einen Gewindezapfen 410 (die Gewinde sind nicht dargestellt). Es versteht sich, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, Gewindezapfen 410 und Gewindemuffe 409 zu vertauschen. Um eventuell auftretende Stöße in axialer Richtung zu dämpfen, können ein oder mehrere Federelemente 411 zwischen den Ringflächen 407 angeordnet sein. Der Zusammenbau des hydrostatischen Abkopplungselementes ist in der dargestellten Weise möglich, wenn z. B. das Außenrohrstück 402 aus zwei Halbschalen besteht, die miteinander verschraubt sind. Der Zu­ sammenbau eines hydrostatischen Abkopplungselementes gemäß der Fig. 2 kann aber auch durch andere handwerkliche Maßnahmen bewerkstelligt werden.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform eines Schwer­ elementes 6. Der Innendurchmesser des koaxial zum Bohrstrang 2 angeordneten Schwerelementes 6 ist größer als der Außendurch­ messer der hohlen Bohrstangen 3. Das Schwerelement 6 ist mit seinem unteren Ende 601 bei dem Drehbohrwerkzeug 5 aufgestützt. Die Aufstützung des unteren Endes 601 des Schwerelementes 6 kann durch verschiedene bekannte handwerkliche Maßnahmen, wie z. B. Verschrauben, bewerkstelligt werden.
Die Fig. 4 zeigt beispielhaft eine weitere Ausführungsform eines Schwerelements 6. Der Außendurchmesser des koaxial zum Bohr­ strang 2 angeordneten Schwerelementes 6 ist kleiner als der In­ nendurchmesser der hohlen Bohrstangen 3. Das Schwerelement 6 ist mit seinem unteren Ende 601 bei dem Drehbohrwerkzeug 5 auf­ gestützt. Die Aufstützung des unteren Endes 601 des Schwer­ elements 6 kann auf verschiedene bekannte handwerkliche Maß­ nahmen, wie z. B. Verschrauben, bewerkstelligt werden.
In den Beispielen Fig. 3 und 4 besteht das Schwerelement 6 aus mehreren Rohrteilen 602. Natürlich kann das Schwerelement 6 auch als bauliche Einheit ausgeführt sein.
Ein erfindungsgemäßes Schwerelement 6 kann durch verschiedene bekannte handwerkliche Maßnahmen weiter ausgebildet werden. In Fig. 3 sind beispielsweise am äußeren Umfang des Schwer­ elementes 6 sogenannte Stabilizier 603 angebracht, die das Schwer­ element 6 gegenüber der Bohrlochwand seitlich abstützen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, das Schwerelement 6 an sei­ nem oberen Ende 605 gegenüber dem Bohrstrang 2 abzustützen. Im Beispiel Fig. 3 ist an dem Bohrstrang 2 im Bereich des oberen Endes des Schwerelementes 605 eine rohrförmige Hülse 604 angebracht, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Schwerelementes an seinem oberen Ende 605 angepaßt ist. Weiter­ hin liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn die Abstützung am oberen Ende 605 so ausgeführt ist, daß sich das Schwerelement 6 im oberen Bereich nicht gegen den Bohrstrang 2 verdrehen läßt. Das ist z. B. durch eine Sechskantführung bei Erhalt der axialen Verschiebbarkeit realisierbar.
Unabhängig davon, mit welcher handwerklichen Maßnahme das Schwerelement 6 eventuell seitlich stabilisiert wird, ist sicher­ zustellen, daß außer am unteren Ende des Schwerelementes 601, eine axiale Verschiebbarkeit zwischen Schwerelement 6 und Bohr­ strang 2 herrscht.

Claims (8)

1. Verfahren zum Niederbringen einer Tiefbohrung nach dem Drehspülbohrverfahren, wobei ein an einem Haken hängender Bohrstrang aus einer Mehrzahl von gekuppelten hohlen Bohr­ stangen in das Bohrloch eingesenkt wird, wobei die tiefste Bohrstange an ihrem freien Ende ein Drehbohrwerkzeug trägt, welches über den Bohrstrang oder unmittelbar ange­ trieben wird, wobei der Bohrstrang im unteren Teil mit zumindest einem Schwerelement ausgerüstet wird, durch das die Schneidbelastung des Drehbohrwerkzeuges erzeugt wird, sowie der Bohrstrang nach Maßgabe des Bohrfortschritts unter Ankupplung weiterer Bohrstangen an das obere Ende des Bohrstranges nachgeführt wird, wobei eine Spülflüssig­ keit durch die hohlen Bohrstangen zum Drehbohrwerkzeug geführt wird, wo sie in das Bohrloch austritt, wobei die Spülflüssigkeit im Bohrloch zusammen mit dem Bohrklein nach Übertage geführt wird, und wobei die Spülflüssigkeit im Bohrstrang mit der Spülflüssigkeit im Bohrloch nur im Bereich des Drehbohrwerkzeuges kommuniziert, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bohr­ strang in hydrostatisch selbständige Bohrstrangabschnitte aufgelöst wird, die an ihrem unteren Ende sowie an ihrem oberen Ende vom hydrostatischen Druck der Spülflüssigkeit im Bohrloch beaufschlagt werden, daß der Bohrstrang in seinem unteren Teil mit zumindest einem Schwerelement versehen wird, das bei dem Drehbohrwerkzeug aufgestützt wird, und daß der Bohrstrang bis zur unmittelbaren Umge­ bung des Drehbohrwerkzeuges unter Zugspannung gehalten wird.
2. Anordnung für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Bohrturm (1) mit Haken, Hebewerk, Bohrstangenmanipuliereinrichtung und einer Spülungsanlage, mit einem Bohrstrang (2) aus einer Mehrzahl von drehfest gekuppelten hohlen Bohrstangen (3), wobei der untere Teil des Bohrstranges mit Schwerelementen ausgerüstet ist, mit einem Drehbohrwerkzeug (5) am unteren Ende des Bohrstran­ ges und mit einem Drehbohrantrieb, gekennzeichnet durch ein oder mehrere drehfest in den Bohrstrang eingefügte hydrostatische Abkopplungselemente (4) und durch ein bei dem Drehbohrwerkzeug (5) aufgestütztes Schwerelement (6).
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Abkopplungselemente (4) aus zwei ge­ geneinander gleitend abgedichteten hohlen Teilen bestehen, die in bezüglich des Bohrstrangs axialer Richtung ver­ schiebbar sind, deren axiale Verschiebbarkeit (406) in beiden axialen Richtungen begrenzt ist, drehfest mitein­ ander gekuppelt sind, und die an ihren freien Enden dreh­ fest mit Bohrstangen kuppelbar sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Abkopplungsele­ mente (4) aus zwei koaxialen Rohrstücken (401, 402) be­ stehen, die ineinander auf Gleitflächen (403, 404) glei­ tend achsparallel auf einer Länge von bis zu maximal 5 mm verschiebbar sind, daß zwischen den Rohrstücken min­ destens eine Dichtung (405) angeordnet ist, daß die beiden Gleitflächen (403, 404) axial verschiebbare und Dreh­ kräfte übertragende ineinander eingreifende Zahnkränze (408) aufweisen, daß ein Rohrstück an seinem freien Ende einen Gewindezapfen (410) aufweist, und daß das andere Rohrstück an seinem freien Ende eine Gewindemuffe (409) aufweist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Abkopplungsele­ mente (4) mit einem oder mehreren Federelementen (411) zwischen den beiden koaxialen Rohrstücken (401, 402) aus­ gerüstet sind, die die beiden Rohrstücke (401, 402) in axialer Richtung bis zu maximalen axialen Auszug federnd auseinanderdrücken.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwerelement (6) aus einem koaxial zum Bohrstrang angeordneten Rohr besteht, dessen Innendurchmesser zumindest im unteren Bereich des Bohr­ strangs größer als der Außendurchmesser des Bohrstrangs ist, daß das Schwerelement mit seinem unteren Ende (601) bei dem Drehbohrwerkzeug (5) aufgestützt ist, und daß das Schwerelement ansonsten frei vom Bohrstrang (2) ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwerelement (6) aus einem koaxial zum Bohrstrang angeordneten Rohr besteht, dessen Außen­ durchmesser zumindest im unteren Bereich des Bohrstrangs kleiner als der Innendurchmesser des Bohrstrangs ist, daß das Schwerelement mit seinem unteren Ende (601) bei dem Drehbohrwerkzeug (5) aufgestützt ist, und daß das Schwer­ element ansonsten frei vom Bohrstrang (2) ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwerelement (6) aus mehreren miteinander verbundenen Rohrteilen (602) besteht.
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Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, VerlagModerne Industrie, München 1980, S. 1233, 1234 *

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