DE4225009C2

DE4225009C2 - Verfahren zum Beseitigen einer Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen bei Erdbohrungen

Info

Publication number: DE4225009C2
Application number: DE19924225009
Authority: DE
Inventors: Dietmar Brussmann
Original assignee: TANKE OIL FIELD DEV GmbH
Current assignee: TANKE OIL FIELD DEVELOPMENT GMBH, 48455 BAD BENTHE
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: DE4225009A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseitigen einer Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen bei Erdbohrungen.

Bei Erdbohrungen ist es bekannt, an den Bohrstrang Schwerstangen anzuschließen, deren Anschlußelemente für das Bohrwerkzeug und den Bohrstrang zur Mittelachse der Schwerstange versetzt angeordnet und mit einer Durchgangsbohrung verbunden sind. Die US 3 306 378 beschreibt den Einsatz der Schwerstangen bei einer lotrechten Erdbohrung, wobei zwei oder mehr Schwerstangen so hintereinander angeordnet sind, daß sich ihre radialen Unwuchten gegeneinander aufheben.

Aus DE-Z "Montanwissenschaftlicher Literaturbericht", Ausgabe A, 15. Jahrgang, 1969, Heft 1, Seite 51 und "World Oil", Januar 1978, Seiten 103 bis 105 sind Schwerstangen bekannt, deren Anschlußelemente in der Rotationsachse angeordnet sind. An einer Seite der Schwerstangen ist Material abgetragen, wodurch die Schwerstangen eine Unwucht erzeugende Materialverteilung aufweisen. Die an einer Seite vorgenommenen Ausbohrungen, Ausfräsungen u. dgl. zur Gewichtsreduzierung schwächen das Bauteil und haben den weiteren Nachteil, daß das an sich angestrebte hohe Gewicht der Schwerstange vermindert wird. Die beschriebenen Schwerstangen sollen bei lotrechten Erdbohrungen die Vertikalführung des Bohrstranges verbessern.

In einem gegenüber der Vertikalen geneigten Bohrloch übt das Gewicht der Schwerstange eine Pendelkraft auf das Bohrwerkzeug aus. Bei ausreichend großer Pendelkraft kann eine bereits aufgebaute, unerwünschte Bohrlochneigung verringert werden. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist ein Abbau der Bohrlochneigung allerdings zumeist nur dann erreichbar, wenn gleichzeitig auch die Meißelbelastung herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen, die sich aus geologischen Gründen ergeben hat oder im Rahmen eines Richtbohrverfahrens eingestellt wurde, beseitigt werden kann.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zum Beseitigen einer Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen, die sich aus geologischen Gründen ergeben hat oder im Rahmen eines Richtbohrverfahrens eingestellt wurde, wobei an den Bohrstrang eine Schwerstange angeschlossen wird, deren Anschlußelemente für das Bohrwerkzeug und den Bohrstrang zur Mittelachse der Schwerstange versetzt angeordnet und mit einer Durch gangsbohrung verbunden sind, und wobei die Schwerstange, die bei der Rotation um die Bohrstrangachse eine radiale Unwucht aufweist, im Bohrloch mit Hilfe mindestens eines Stabilizers, der rotationssymmetrisch um die Bohr strangachse angeordnet und an der Bohrlochwand abgestützt ist, zentriert wird.

Die Unwucht der um die Bohrstrangachse rotierenden Schwerstange erzeugt eine Zentrifugalkraft, die in einem gegenüber der Vertikalen geneigten Bohrloch die Pendel kraft, soweit diese auf Schwerkraft beruht, unterstützt. Als Schwerstangen sind massive Stangen ohne Schwächung ihres vorzugsweise runden Querschnitts einsetzbar. Die exzentrisch an den Stirnseiten der Schwerstange ange ordneten Anschlußelemente können als Gewindezapfen und/oder Gewindemuffen ausgebildet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine für das erfindungs gemäße Verfahren bestimmte Schwerstange,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Fig. 1 in Richtung A-A.

Die in den Figuren dargestellte Schwerstange ist für einen bei Erdbohrungen eingesetzten Bohrstrang bestimmt. Die Schwerstange ist aus Rundmaterial gefertigt und weist eine Länge von mehreren Metern auf. Das Rundmaterial hat eine Mittelachse 1.

An den Stirnseiten der Schwerstange sind Anschlußelemente 2, 3 für ein Drehbohrgestänge sowie für ein Bohrwerkzeug vorgesehen. Das Anschlußelement 2 für das Drehbohrgestänge ist im Ausführungsbeispiel als Gewindemuffe, das Anschluß element 3 für das Bohrwerkzeug als Gewindezapfen ausge bildet. Die Schwerstange weist ferner eine Durchgangsboh rung 4 für Spülflüssigkeit auf, welche die Anschluß elemente 2, 3 verbindet.

Die Anschlußelemente 2, 3 für das Drehbohrgestänge und das Bohrwerkzeug sowie die Durchgangsbohrungen 4 für Spül flüssigkeit sind in der Bohrstrangachse 5 angeordnet. Die Bohrstrangachse 5 entspricht der Mittelachse des Bohrwerk zeuges und der damit fluchtenden Mittelachse des Drehbohr gestänges.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Anschlußelemente 2, 3 gegenüber der Mittelachse 1 der Schwerstange versetzt angeordnet sind und daß dadurch die um die Bohrstrangachse 5 in Drehung versetzte Querstange eine radial wirkende Unwucht aufweist.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, an der Mantelfläche der Schwerstange Nuten, beispielsweise mit spiralwendel förmigen Verlauf, vorzusehen, welche den Rücktransport der Spülflüssigkeit fordern. Solche Nuten zur Verbesserung der Spülflüssigkeitsrückführung sind an sich bekannt und wurden zeichnerisch nicht dargestellt. Die Schwerstange ist im Bohrloch mit Hilfe mindestens eines Stabilizers, der rotationssymmetrisch um die Bohrstrangachse angeordnet und an der Bohrlochwand abgestützt ist, zentriert. Der Stabilizer soll eine Berührung der Schwerstange mit der Bohrlochwand im Bereich zwischen Stabilizer und Bohr werkzeug verhindern.

Die Schwerstange kann nicht nur in Verbindung mit über Tage antreibbaren Drehbohrgestängen sondern auch in Verbindung mit einem Bohrlochsohlenantrieb eingesetzt werden. In diesem Falle ist die Schwerstange an den Rotor einer von der Spülflüssigkeit angetriebenen Turbine oder an den Antrieb eines Elektromotors angeschlossen.

Claims

Verfahren zum Beseitigen einer Bohrlochneigung gegenüber der Vertikalen, die sich aus geologischen Gründen ergeben hat oder im Rahmen eines Richtbohrverfahrens eingestellt wurde, wobei an den Bohrstrang eine Schwerstange ange schlossen wird, deren Anschlußelemente für das Bohrwerk zeug und den Bohrstrang zur Mittelachse der Schwerstange versetzt angeordnet und mit einer Durchgangsbohrung verbunden sind, und wobei die Schwerstange, die bei der Rotation um die Bohrstrangachse eine radiale Unwucht aufweist, im Bohrloch mit Hilfe mindestens eines Stabilizers, der rotationssymmetrisch um die Bohrstrang achse angeordnet und an der Bohrlochwand abgestützt ist, zentriert wird.