DE60125228T2 - Bei horizontalbohranwendungen verwendetes bohrwerkzeug - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ein bei Horizontalbohranwendungen verwendetes Bohrwerkzeug und insbesondere ein Bohrwerkzeug mit verbesserter Stabilität, um eine auf die Schneidekomponenten des Bohrwerkzeugs ausgeübte Seitenlast zu reduzieren.
  • HINTERGRUND
  • Die Schneidekomponenten oder das Bohrmittel des Bohrwerkzeugs sind zum Widerstehen von Kräften gestaltet, die in der Hauptparallele zur Längsachse des Bohrwerkzeugs liegen. Jedoch führt das Gewicht des Werkzeugs und anderer am Werkzeug angebrachter Komponenten im Falle des Horizontalbohrens auch dazu, dass Lasten ausgeübt werden, die quer zur Längsachse des Werkzeugs liegen. Viele Schneidelemente sind nicht zum Widerstehen dieser Seitenlast gestaltet, und dies führt zu Ungenauigkeiten im zu bohrenden Loch. Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, die auf ein Schneidelement, das in für Horizontalbohranwendungen verwendeten Bohrwerkzeugen verwendet wird, ausgeübte Seitenlast zu reduzieren.
  • Horizontalbohrvorgänge beinhalten normalerweise den Beginn eines Bohrlochs an einer Stelle, die sich in einem flachen Bogen bewegt, um an einer anderen vom Eintrittspunkt entfernten Stelle auszutreten. Derartige Horizontalbohrtechniken werden allgemein zum Bereitstellen einer Leitung unterhalb eines Flussbetts, Kanals oder Hafens verwendet. Die Leitungen werden für Verlegungsdienste wie Wasser- und Abwasser- oder Stromanschluss verwendet.
  • Es sollte klar sein, dass eine derartige Horizontalbohrung auch das Bohren von Bohrlöchern einschließt, die mit einer Neigung zur Horizontalen liegen. Die Erfindung ist in denjenigen Anwendungen nützlich, in welchen der Neigungswinkel auf die Schneidwerkzeuge ausgeübte Seitenlasten erzeugt, was ansonsten zur Beschädigung der Schneidelemente führen würde.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere Vorrichtungen, die zum Aufweiten eines vorab gebohrten Bohrlochs unter Verwendung einer Räumwirkung verwendet werden. Das heißt, das Bohrloch wird vom Durchmesser des vorab gebohrten Bohrlochs auf einen zweiten größeren Bohrlochdurchmesser aufgeweitet.
  • Es ist beim Bohren einer Horizontalbohrung allgemein üblich, den Durchmesser des Bohrlochs mit zweiten und anschließenden Durchgängen stufenweise aufzuweiten.
  • Ein Nachteil bei früher bekannten Horizontalbohrwerkzeugen ist es, dass das Bohrmittel oder die Schneidwerkzeuge das Bohrwerkzeug im zweiten auf geweiteten Bohrloch tragen. Typischerweise werden Rollenkegel als Schneidwerkzeuge verwendet. Die Rollenkegel werden normalerweise durch eine Lageranordnung an einem Zapfen oder Schenkel abgestützt. Der Umfang des Rollenkegels steht normalerweise leicht über die Oberfläche des Zapfen oder Schenkels vor, was dazu führt, dass jegliche Last auf den Umfang des Rollenkegels ausgeübt wird.
  • Die Lagerabstützungen für den Rollenkegel und Einsätze an den Rollenkegeln sind nicht gut dazu geeignet, diesen Seitenlasten zu widerstehen, was nach einer relativ kurzen Zeitdauer zu einem Versagen der Lager und Einsätze führt. Auch führen die Seitenlasten dazu, dass ein unrundes Loch gebohrt wird. Diese unstabilisierte Bewegung wird im Loch „wandern" genannt, wobei die Mittelachse des Bohrwerkzeugs pendelt, was zu einem zu großen unrunden Loch führt. Die Durchdringungsgeschwindigkeit des Bohrers wird reduziert, und die Schneidwerkzeuge arbeiten nicht effizient.
  • Das US-Patent Nr. 5269384 offenbart eine Lochreinigungsvorrichtung, die ein Gehäuse mit einem porösen Bereich zum Übertragen von Abtragungen aus einem Bohrloch zum Inneren des Gehäuses einschließt. Eine Venturieffektpumpe erzeugt einen Sog, um Abtragungen aus dem Loch in das Gehäuse zu saugen. Ein an die Venturipumpe gekoppeltes Auslassrohr transportiert die Abtragungen aus dem Gehäuse. Das Bohrwerkzeug stellt weder Stabilisierungsflächen noch Abstützungen bereit, die zwischen oder neben beabstandeten Schneiden liegen, und stellt folglich nicht die durch die vorliegende Erfindung erstrebten Vorteile bereit. Verschleißprobleme und Schwierigkeiten, das Bohrwerkzeug rechtwinklig zum Loch zu halten, liegen vor.
  • Diese Probleme wurden früher toleriert, und es wird akzeptiert, dass existierende Werkzeuge infolge der Seitenlast eine etwas reduzierte Lebenserwartung aufweisen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Effizienz aufweist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In ihrer breitesten Form betrifft die Erfindung ein Bohrwerkzeug zur Verwendung bei einer Horizontalbohranwendung zum Aufweiten des Durchmessers eines vorab gebohrten Bohrlochs, wobei das Bohrwerkzeug umfasst:
    einen Körper,
    ein Bohrmittel, aufweisend eine Mehrzahl von radial beabstandeten Schneidwerkzeugen, die an dem Körper angebracht sind, um das vorab gebohrte Bohrloch auf ein Bohrloch mit einem zweiten, größeren Durchmesser aufzuweiten,
    eine Führung, die sich vor dem Körper erstreckt und in dem vorab gebohrten Loch angeordnet werden kann, um die Bewegung des Bohrwerkzeugs entlang dem vorab gebohrten Bohrloch zu führen,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Satz von Stabilisierungsflächen eine Mehrzahl an Rippen aufweist, welche sich jeweils entlang der Längsachse des Bohrwerkzeugs erstrecken und um das Bohrwerkzeug herum radial beabstandet sind, so dass jeweils eine der Rippen zwischen jedem Schneidwerkzeug liegt, und
    eine zweite Stabilisierungsfläche oder Stabilisierungsflächen am hinteren Umfang des Körpers vorhanden ist oder sind, wobei die ersten und zweiten Stabilisierungsflächen sich an der Wandung des zweiten Bohrlochs anzulegen vermögen, um damit diejenigen Lasten zu verringern, die quer zur Längsachse des Bohrwerkzeugs auf das Bohrmittel wirken.
  • Erfindungsgemäß verwendet das Bohrwerkzeug eine Führung, die den gleichen wie oder einen etwas kleineren Durchmesser als das vorab gebohrte Bohrloch aufweist. Die Führung stützt das Vorderende des Bohrwerkzeugs ab und stellt sicher, dass sich das Bohrwerkzeug entlang des gleichen Wegs wie der des vorab gebohrten Bohrlochs vorwärts bewegt.
  • Bei der Verbesserung in dieser Erfindung handelt es sich darum, mindestens eine Stabilisierungsfläche bereitzustellen, die hinter dem Bohrmittel angeordnet ist, so dass das Bohrwerkzeug im gebohrten Bohrloch durch die Führung und die Stabilisierungsfläche horizontal abgestützt wird. Auf das Bohrmittel ausgeübte Seitenlasten werden auf Grund dessen, dass sie zwischen der Führung und der Stabilisierungsfläche abgestützt werden, reduziert, und das Werkzeug wird im wesentlichen an der Mittellinie des vorab gebohrten Lochs gehalten. Dies verbessert sowohl die Effizienz als auch die Bohrgeschwindigkeit.
  • Die Stabilisierungsfläche kann die äußere Oberfläche eines Rings aufweisen, der hinter dem Bohrmittel angeordnet ist oder kann die äußere Oberfläche einer Mehrzahl von Blöcken aufweisen, die entlang des Umfangs des Bohrwerkzeugs beabstandet liegen und hinter dem Bohrmittel angeordnet sind.
  • Die Stabilisierungsflächen können eine Kombination aus allen oder einigen der Längsrippen, einem Ring oder Ringen oder Blöcken aufweisen.
  • Des Weiteren kann die Stabilisierungsfläche eine Mehrzahl von radial beabstandeten Rollen aufweisen, die eine Drehachse aufweisen, die parallel zur Längsachse des Bohrwerkzeugs liegt.
  • Die Oberfläche der Führung kann zylinderförmig sein, um in das vorab gebohrte Bohrloch zu passen, kann jedoch auch eine Mehrzahl an Längsrippen oder beabstandeten Rollen entlang des Umfangs der Führung aufweisen. Zudem können schraubenförmige Längsrippen auf der Oberfläche der Führung oder als die Abstützfläche hinter dem Bohrmittel verwendet werden.
  • Die Kombination der Führung und der Stabilisierungsfläche gemäß der Erfindung unterstützt das Bohrwerkzeug beim Abstützen der Last des Bohrwerkzeugs und der ausgeübten Last durch andere Komponenten, die damit verbunden sein können. Diese Komponenten würden zum Drehen des Bohrwerkzeugs verwendete Mittel, wie ein Schlammmotor, Verbindungen und Passungen zwischen dem Schlammmotor und dem Bohrwerkzeug und weitere Stabilisierungselemente aufweisen. Typischerweise liegt ein Freiraum zwischen dem äußeren Durchmesser des Schlammmotors und dem Bohrloch vor. Das Gewicht des Motors verursacht eine beträchtliche Last, die während des Horizontalbohrens quer zur Achse des Bohrwerkzeugs liegt. Das Bohrrohr, das unter Druck Fluid zum Schlammmotor befördert, kann ebenfalls beträchtliche Seitenlasten auf das Bohrwerkzeug ausüben. Dies ist selbst dann der Fall, wenn zusätzliche Stabilisierungen lochaufwärts des Schlammmotors entlang des Bohrrohrs verwendet werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verwendung des vorstehend beschriebenen Bohrwerkzeugs zum Rückwärtsräumen. Beim herkömmlichen Bohren werden Bohrgestängeabschnitte schrittweise zugefügt, wenn sich das Bohrwerkzeug entlang des vorab gebohrten Bohrlochs vorwärts bewegt. Im Falle von Rückwärtsräumen wird das Bohrwerkzeug derart durch ein vorab gebohrtes Loch gezogen, dass die Bohrstange schrittweise abgekoppelt wird, wenn sich das Bohrwerkzeug entlang des vorab gebohrten Bohrlochs vorwärts bewegt.
  • In diesem Aspekt der Erfindung ist das Ende der Führung des Bohrwerkzeugs an einer Reihe verbundener Bohrrohre angebracht. Die Bohrrohre befördern unter Druck stehendes Fluid, welches durch die Leitungen innerhalb des Bohrwerkzeugs zu einem hinter dem Bohrwerkzeug liegenden Schlammmotor übertragen wird. Der Schlammmotor wird zum Drehen des Bohrwerkzeugs verwendet, während Zugspannung auf den Strang von Bohrrohren ausgeübt wird, um das Bohrwerkzeug entlang des vorab gebohrten Bohrlochs zu ziehen.
  • Dieser Aspekt der Erfindung weist den Vorteil der Anordnung des Bohrstrangs unter Zugspannung auf, um das Bohren des Lochs eher zu erzielen, als unter Verwendung von Druckkräften im Bohrstrang in Falle des herkömmlichen Bohrens.
  • In dieser Ausführungsform stützen die Führung und die Stabilisierungsfläche die Last auf die Bohrkrone noch ab; wodurch die Genauigkeit des Bohrens ansteigt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Damit die Erfindung vollständiger klar verständlich ist, werden nun bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch sollte es klar sein, dass die Erfindung nicht auf die in den Ausführungsformen beschriebenen bestimmten Merkmale beschränkt ist.
  • Ausführungsformen sind in den begleitenden Diagrammen veranschaulicht, in welchen:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Horizontalbohrvorgangs darstellt,
  • 2 eine Seitenansicht eines Bohrwerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt,
  • 3 eine Perspektivansicht eines in 2 dargestellten Bohrwerkzeugs darstellt,
  • 4 eine Perspektivansicht eines Bohrwerkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
  • 5 eine Anordnung eines Bohrwerkzeugs, Schlammmotors und einer Spiralstabilisierung darstellt und
  • 6 eine Anordnung eines Bohrwerkzeugs unter Verwendung von Rollenstabilisatoren in Kombination mit einem Rollenstabilisator darstellt.
  • BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 zeigt ein typisches Horizontalbohrverfahren unter einem Wasserweg, in welchem ein im Allgemeinen mit 10 dargestelltes horizontales Bohrloch gebildet wird. Das horizontale Bohrloch 10 beginnt an einem Punkt und tritt an einem anderen Punkt aus der Oberfläche aus. Das Bohrloch 10 weist einen genauen Weg auf, der es ermöglicht, dass es, wie in 1 dargestellt, durch bestimmte Einrichtungen wie Straßen und einem Kanal durchgeht. Wie in 1 ersichtlich, liegt das Bohrloch 10 im Allgemeinen in Bezug auf die Horizontale immer in einem Winkel. Dieser Winkel ist im Allgemeinen ziemlich klein, was dazu führt, dass beträchtliche Lasten quer zur Längsachse der zum Bilden des Bohrlochs 10 verwendeten Bohranlage ausgeübt werden.
  • Auch ist in 1 ein Bohrständer 11 zu sehen, der am Beginn des Bohrlochs positioniert ist und zum Ausüben einer Längskraft auf den Bohrstrang verwendet wird, um das Bohrwerkzeug entlang eines Bohrlochs 10 vorwärts zu bewegen und um den Bohrstrang zu drehen.
  • Wie in der Vergrößerung in 1 detaillierter dargestellt, gibt es ein erstes Bohrloch 9 mit einem ersten Durchmesser, welches bereits gebohrt ist, und wird der Bohrständer 11 unter Verwendung des durch einen Bohrstrang 6 vom Bohrständer 11 betätigten Bohrwerkzeugs 7 zum Ausbohren des Lochs 9 auf ein Loch 8 mit größerem Durchmesser verwendet.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht und 3 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs 12. Das Bohrwerkzeug 12 weist einen mittigen Körper 13 auf, an dem Bohrmittel angebracht sind. In dieser Ausführungsform weist das Bohrmittel eine Mehrzahl an Kegelrollen 14 auf. Kegelrollen 14 sind in der Industrie bekannt und weisen gehärtete Einsätze auf, die in der Oberfläche von jeder Kegelrolle positioniert sind. Diese gehärteten Einsätze werden zum Bereitstellen einer Druckbelastungskraft auf die Oberfläche des Gesteins verwendet, was zum Absplittern oder Zerschmettern des Gesteins führt. Dieses stufenweise Absplittern oder Zerschmettern ermöglicht das Vorwärtsbewegen des Bohrwerkzeugs 12.
  • Das Bohrwerkzeug 12 weist auch eine Führung 15 auf, die am Vorderende des Bohrwerkzeugs 12 liegt. Die Führung 15 liegt im vorab gebohrten Loch 16, das auch als Pilotloch bezeichnet wird. Die Führung 15 wird zum Abstützen des Vorderendes des Bohrwerkzeugs 12 verwendet und stellt auch sicher, dass sich das Bohrwerkzeug 12 entlang des erforderlichen Wegs vorwärts bewegt.
  • Das vorab gebohrte Loch 16 wird durch die Kegelrollen 14 auf ein Bohrloch 17 mit einem zweiten Durchmesser auf geweitet.
  • Stabilisierungsflächen 18 zwischen und hinter den Kegelrollen 14 werden zum Abstützen des Bohrwerkzeugs 12 zwischen dem vorab gebohrten Bohrloch 16 und dem Bohrloch 17 mit dem zweiten größeren Durchmesser verwendet. Die Stabilisierungsflächen 18 stoßen gegen die Wandung des Bohrlochs 17 mit dem zweiten Durchmesser.
  • In der in 2 dargestellten Ausführungsform weisen die Stabilisierungsflächen 18 eine Mehrzahl an radial beabstandeten Rippen 20 auf, wobei die äußere Oberfläche jeder Rippe 20 die Stabilisierungsfläche 18 aufweist. Zudem ist am hinteren Teil des Bohrwerkzeugs 12 ein Ring 21 an den Enden jeder Rippe 20 angeordnet. Die äußere Oberfläche des Rings weist die Stabilisierungsfläche 18 auf.
  • Wie es aus der in 2 und 3 veranschaulichten Erfindung ersichtlich ist, wird jegliche Seitenlast, die auf das Bohrwerkzeug 12 ausgeübt werden kann, durch die Führung 15 und die Stabilisierungsflächen 18 abgestützt. Dies reduziert die Seitenlast, die auf die zwischen diesen zwei Elementen angeordneten Kegelrollen 14 ausgeübt wird.
  • Die Führung 15 weist Abstützflächen 23 auf, die auf jeder Verlängerung 24 der Rippen 20 oder zusätzlichen Rippen 25, die sich entlang der Führung 15 erstrecken, gebildet sind.
  • Das Bohrwerkzeug 12 weist einen Zapfen 26 mit einer Schraubverbindung 27 auf, um zu ermöglichen, dass das Bohrwerkzeug 12 an eine andere Bohranlage wie ein Schlammmotor oder Bohrstrang angebracht werden kann. Das Bohrwerkzeug 12 weist eine mittige Bohrung (nicht veranschaulicht) auf, die sich durch die Schraubverbindung 27, den Zapfen 26, den Körper 13 und die Führung 15 erstreckt. Die mittige Bohrung öffnet sich am Ende der Führung 15, und es liegt eine Gewindeaufnahmekupplung in der Bohrungsöffnung am Ende der Führung 15 vor. Ein Bohrstrang (nicht dargestellt) kann sich von dieser Gewindekupplung zum Ende des Bohrlochs am weitesten vom Bohrständer erstrecken und ermöglichen, dass das Bohrwerkzeug durch das gebohrte Loch zum Bereitstellen von Rückwärtsräumen gezogen wird.
  • Abgewinkelte Rippen 19 erstrecken sich von Ring 21 zum Zapfen 26. Die Rippen 19 stellen Rückwärtsräumen bereit, wenn das Bohrwerkzeug 12 zurückgezogen wird, und unterstützen auch das Wiedereinführen des Bohrwerkzeugs 12 in ein röhrenförmiges Casing, das sich teilweise in das von ihrem Eintrittspunkt gebohrte Loch erstrecken kann. Normalerweise endet ein derartiges Casing in festem oder kompaktem Grund. Das Wiedereinführen eines Bohrwerkzeugs in das Casing ist normalerweise kein Problem. Ist der Grund jedoch weich oder ist das Loch am Ende des Casings auf andere Weise am Ende des Casings aufgeweitet, kann sich ein herkömmliches Bohrwerkzeug fangen und sein weiteres Zurückziehen verhindern. Die Rippen 19 stellen sicher, dass das Bohrwerkzeug 12 im Casing derart geführt wird, dass es sich nicht fängt. Ähnliche Rippen können an anderen Komponenten wie Stabilisatoren verwendet werden.
  • 4 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform umfasst ebenfalls eine Führung 15, einen Körper 13 und Stabilisierungsflächen 18. Jedoch weisen in dieser Ausführungsform die Stabilisierungsflächen 18 äußere Oberflächen von Längsrippen 20 und Blöcken 29 auf, die an einem Ring 21 angebracht sind. Dies führt zu einem Spalt zwischen den Oberflächen 18 an den Blöcken 29 und den Oberflächen 18 an den Rippen 20. Dies unterstützt das Zurückziehen des Bohrwerkzeugs 12 und ermöglicht, dass Bohrabtragungen eher durch das Bohrwerkzeug 12 durchgehen, als dass sie sich hinter dem Bohrwerkzeug 12 ansammeln, was zum Festklemmen des Bohrwerkzeugs 12 im Bohrloch führen kann.
  • 5 zeigt eine Anordnung eines Bohrwerkzeugs 12 mit einem Schlammmotor 30. Der Durchmesser des Motors 30 ist kleiner als das zweite Bohrloch 17, wodurch er durch das Bohrwerkzeug 12 und einen Spiralstabilisator 31 mit Stabilisierungsflächen 33 auf seinen äußeren Oberflächen abgestützt. Das Bohrrohr 32 erstreckt sich aus dem Loch vom Stabilisator 31.
  • Der Schlammmotor, der im zweiten Bohrloch 17 aufgehängt ist, übt offensichtlich eine beträchtliche Last auf das Bohrwerkzeug 12 aus. Jedoch wird infolge dessen, dass das Bohrwerkzeug 12 durch die Führung 15 und die Stabilisierungsflächen 18 am Bohrwerkzeug 12 und die Stabilisierungsflächen 33 am Spiralstabilisator 31 abgestützt wird, eine minimale Seitenlast auf die Rollenkegel 14 ausgeübt.
  • Eine alternative Anordnung für das Bohrwerkzeug ist in 6 veranschaulicht. In dieser Ausführungsform ist eine Mehrzahl an Rollen 34 in der Führung 15 eingepasst. Vorzugsweise sind die Rollen 34 in den Verlängerungen 24 der Rippen 20 und den zusätzlichen Rippen 25 eingebaut.
  • Rollen können auch im Bohrwerkzeug 12 derart eingebaut sein, dass sie die Stabilisierungsflächen 18 aufweisen. In diesem Fall wären die Rollen 34 auch in den Rippen 20 eingebaut.
  • Die Rollen 34 sind auch im Stabilisator 31 befestigt. Der in 5 und 6 dargestellte Stabilisator 31 kann auch mit abgewinkelten Rippen 19 versehen sein, die den Eintritt in das Casing erleichtern, wenn das Werkzeug und der Stabilisator 31 zurückgezogen werden.
  • Zusätzlich zu den Längsrippen 20 und den zusätzlichen Rippen 25 können sowohl die Rippen 24 als auch 25 schraubenförmig gebildet sein, um sicherzustellen, dass eine Stabilisierungsfläche 18 oder eine Abstützfläche 23 immer in Kontakt mit entweder dem zweiten Bohrloch 17 oder dem Bohrloch 16 steht, wenn das Bohrwerkzeug 12 gedreht wird. Zudem kann die Verdrehung der schraubenförmigen Rillen derart sein, dass in Kombination mit der Drehung des Bohrwerkzeugs Bohrabtragungen entlang der Führung 15 und dem Bohrwerkzeug 12 nach hinten gezogen werden.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung des Bohrwerkzeugs 12 in einer Rückwärtsräumanordnung. In dieser Ausführungsform können die in 2 bis 4 dargestellten Bohrwerkzeuge ein mit dem Vorderende der Führung 15 verbundenes Bohrrohr aufweisen. Ein Schlammmotor kann am hinteren Teil des Bohrwerkzeugs 12 angeschlossen werden, wobei zum Antreiben des Schlammmotors unter Druck stehendes Bohrfluid durch das Bohrwerkzeug 12 strömt. Zugspannung kann dann auf das Bohrrohr ausgeübt werden, um die Bohrkraft der Rollenkegel 14 auszuüben, während die erforderliche Drehung des Bohrwerkzeugs 12 durch den Schlammmotor bewirkt wird. In dieser Ausführungsform wird das Bohrrohr eher unter Zugspannung als unter Druck betrieben, was beim herkömmlichen Bohren der Fall ist. Zugspannungskraft verursacht kein Knicken des Bohrrohrs, das auftritt, wenn Druckkräfte ausgeübt werden. Demgemäß kann zum Zurückziehen eines Bohrwerkzeugs 12 mit vergleichsweise großem Durchmesser ein Bohrrohr mit viel kleinerem Durchmesser verwendet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird zuerst ein Pilotloch gebohrt. Statt des Zurückziehens des Bohrstrangs werden das Bohrwerkzeug und andere Komponenten aus dem Bohrstrang entfernt, wenn sie austreten, so dass das Rückwärtsräumwerkzeug 12 und der Schlammmotor angebracht werden können. Der gleiche Bohrstrang wird dann zum Zurückziehen des Bohrwerkzeugs 12 durch das Pilotrohr verwendet, um ein zweites Bohrloch mit größerem Durchmesser herzustellen.
  • Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, stellt die Erfindung ein verbessertes Bohrwerkzeug bereit, das zum Widerstehen von Seitenbelastungen, die normalerweise aus Horizontalbohrvorgängen resultieren, besser geeignet ist. Demgemäß wird erwartet, dass erfindungsgemäße Bohrwerkzeuge eine erhöhte Betriebslebensdauer aufweisen, was die Effizienz von Bohrvorgängen deutlich verbessert.

Claims (11)

  1. Bohrwerkzeug (12) zur Verwendung bei Horizontalbohranwendungen, um den Durchmesser eines vorab gebohrten Bohrlochs aufzuweiten, wobei das Bohrwerkzeug einschließt: einen Körper (13); ein Bohrmittel (14), aufweisend eine Mehrzahl von radial beabstandeten Schneidwerkzeugen (14), die an dem Körper (13) angebracht sind, um das vorab gebohrte Bohrloch auf ein Bohrloch mit einem zweiten, größeren Durchmesser aufzuweiten; eine Führung (15), die sich vor dem Körper (13) erstreckt und in dem vorab gebohrten Loch angeordnet werden kann, um die Bewegung des Bohrwerkzeugs entlang dem vorab gebohrten Bohrloch zu führen; dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Satz von Stabilisierungsflächen (18) eine Mehrzahl von Rippen (20) aufweist, welche sich jeweils entlang der Längsachse des Bohrwerkzeugs (12) erstrecken und um das Bohrwerkzeug (12) herum radial beabstandet sind, so dass jeweils eine der Rippen (20) zwischen jedem Schneidwerkzeug (14) liegt; und eine zweite Stabilisierungsfläche oder Stabilisierungsflächen (18) am hinteren Umfang des Körpers (13) vorhanden ist oder sind, wobei die ersten und zweiten Stabilisierungsflächen sich an der Wandung des zweiten Bohrlochs anzulegen vermögen, um damit diejenigen Lasten zu verrin gern, die quer zur Längsachse des Bohrwerkzeugs (12) auf das Bohrmittel (14) wirken.
  2. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die Führung (15) von gleichem oder etwas kleinerem Durchmesser als das vorab gebohrte Bohrloch ist, wobei die Führung (15) das Vorderende des Bohrwerkzeugs (12) abstützt und sicherstellt, dass das Bohrwerkzeug sich entlang des gleichen Weges des vorab gebohrten Bohrlochs vorwärts bewegt.
  3. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die zweite Stabilisierungsoberfläche (18) die äußere Oberfläche eines Rings (21) aufweist, der hinter dem Bohrmittel (14) angeordnet ist.
  4. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die zweite Stabilisierungsfläche (18) die äußere Oberfläche einer Mehrzahl von Blöcken (29) aufweist, die entlang des Umfangs des Bohrwerkzeugs (12) beabstandet liegen und hinter dem Bohrmittel (14) angeordnet sind.
  5. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die zweite Stabilisierungsfläche (18) eine Mehrzahl von radial beabstandeten Rollen aufweist, die eine Drehachse haben, die parallel zur Längsachse des Bohrwerkzeugs (12) liegt.
  6. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der Führung (15) zylinderförmig ist, um in das vorab gebohrte Bohrloch zu passen.
  7. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die Führung (15) Längsrippen (23) oder voneinander beabstandete Rollen entlang des Umfangs der Führung aufweist.
  8. Ein Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die Längsrippen (20) der Stabilisierungsfläche (18) schraubenförmig sind.
  9. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 7, wobei die Längsrippen (25) der Führung (15) schraubenförmig sind.
  10. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Schlammmotor (30), der dem Bohrwerkzeug (12) folgt.
  11. Bohrwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei die Führung (15) eine Schraubverbindung für ein Bohrgestänge aufweist, wobei das Bohrwerkzeug (12) für Rückwärtsräumen ausgebildet ist.
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