DE60305733T2 - Bohren eines bohrlochs - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft das Bohren eines Bohrloches in eine unterirdische Erdformation. Im Speziellen betrifft die Erfindung das Bohren eines Bohrloches, wobei es erwünscht ist, das Bohrloch entlang einer vorbestimmten gekrümmten Bewegungsbahn zu bohren. Dies wird auch als Richtbohren bezeichnet.
- Hintergrund der Erfindung
- Beim herkömmlichen Bohren wird ein Bohrstrang mit einem Bohrmeißel an seinem unteren Ende verwendet und ein Vortrieb in die Erde wird erreicht, indem der Bohrstrang gedreht wird, während der Bohrmeißel belastet wird. Ein herkömmlicher Bohrmeißel ist in dem US-Patent 6 269 891 offenbart. Um eine Richtbohrung durchführen zu können, wurde eine so genannte spezialisierte Bohrgarnitur verwendet, die den unteren Teil des Bohrgestänges bildet. Damit sie für eine Richtbohrung geeignet ist, muss eine Bohrgarnitur zumindest einen Bohrmeißel, ein Bohrsteuersystem und ein Messsystem umfassen. Der Bohrmeißel bildet das untere Ende des Bohrgestänges und ist mit Schneidelementen zum Eindringen in die Erdformation versehen. Das Bohrsteuersystem dient dazu, den Bohrmeißel in die gewünschte Richtung zu richten oder zu drücken. Zu diesem Zweck werden derzeit verschiedene Ansätze gebraucht: einerseits Rotationssteuersysteme, wobei die Drehung des Bohrmeißels in die gewünschte Richtung abgelenkt wird, während das gesamte Bohrgestänge von der Oberfläche aus gedreht wird, oder Bohrmotoren in Kombination mit gebogenen Subs oder Gehäusen, wobei nur das untere Ende des Bohrgestänges durch die Wirkung des Bohrmotors gedreht wird. Das Messsystem kann ein Measurement While Drilling (MWD)-System und/oder ein Logging While Drilling (LWD)-System zum Bestimmen von Orientierungsparametern im Verlauf des Bohrvorgangs und/oder Messen von Parametern der Formation oder in dem Bohrloch umfassen.
- Richtbohrungen werden immer wichtiger für die optimierte Förderung von Öl oder Gas aus unterirdischen Formationen. Ein Beispiel sind so genannte „Extended Reach"-Schächte, Schächte, die sich typischerweise seitlich bis zu 2 Kilometer oder mehr von dem Bohrlochkopf weg unter einem Winkel oder einer horizontalen Abweichung erstrecken. Während eines Bohrens solch eines Bohrloches kann eine Vielzahl von Situationen und Problemen auftreten, die spezialisierte Geräte oder Werkzeuge an dem unteren Ende des Bohrgestänges erfordern. Wenn die Notwendigkeit solch spezialisierter Geräte im Vorhinein bekannt ist, können sie manches Mal in der Bohrgarnitur umfasst sein. Zum Beispiel kann das Messsystem hoch spezialisierte Messwerkzeuge zum Messen bestimmter Parameter der umgebenden Formation oder im Inneren des Bohrloches umfassen.
- Auf diese weise haben die zum Richtbohren verwendeten Bohrgarnituren ein hohes Maß an Komplexität entwickelt. Auf Grund der hohen Kosten hierfür steigt das Risiko eines Verlusts der Bohrgarnitur in dem Bohrloch deutlich an. Es ist außerdem unmöglich, alle Geräte mit einzuschließen, die in unvorgesehenen Situationen benötigt werden. Wenn z.B. plötzlich Bohrspülungsverluste auftreten, kann es wünschenswert sein, eine Fluidverbindung zwischen dem Bohrloch und der umgebenden Formation in der Nähe des Bohrmeißels abzudichten, normalerweise kann dies jedoch mit der positionierten Bohrgarnitur nicht bewerkstelligt werden.
- Normalerweise ist es nicht erwünscht, das gesamte Bohrgestänge an die Oberfläche zu ziehen, um die Bohrgarnitur durch z.B. ein Fluideinspritzwerkzeug (z.B. ein Zementierwerkzeug oder ein Werkzeug zum Einspritzen von Verstopfungsmaterial) oder allgemein durch irgendein anderes Hilfswerkzeug zu ersetzen. Ein Herausziehen und Zurückführen in das Bohrgestänge kann extrem zeitaufwändig sein und in einem Extended Reach-Schacht kann dies eine Angelegenheit von mehreren Tagen sein. In einigen kritischen Situationen ist ein Ziehen des gesamten Bohrgestänges bis an die Oberfläche überhaupt nicht durchführbar.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bohren eines Bohrloches unter Verwendung eines zum Richtbohren geeigneten Bohrwerkzeuges bereitzustellen, wobei ein Hilfswerkzeug in eine Position an das untere Ende des Bohrgestänges, im Speziellen in eine Position außerhalb des Bohrgestänges dem Meißelkopf voraus, ausgefahren werden kann.
- Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Bohrgarnitur zur Verwendung in solch einem Verfahren bereitzustellen.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bohren eines Bohrloches in eine unterirdische Erdformation geschaffen, unter Verwendung eines rohrförmigen Bohrgestänges, das an seinem unteren Ende eine Bohrgarnitur mit einem Bohrmeißel, einem Bohrsteuersystem und einem Messsystem umfasst, wobei das Bohrgestänge einen Durchgang für ein Hilfswerkzeug von einer ersten Position im Inneren des Bohrgestänges über der Bohrgarnitur zu einer zweiten Position, wobei sich zumindest ein Teil des Hilfswerkzeuges außerhalb des Bohrgestänges unter der Bohrgarnitur befindet, wobei der Durchgang selektiv geschlossen werden kann, und das die Schritte umfasst, dass:
- – gebohrt wird, um das Bohrgestänge in die Erdformation voranzutreiben, bis ein Werkzeugbetriebszustand eingetreten ist;
- – der Durchgang geöffnet wird;
- – ein Hilfswerkzeug von der ersten Position durch den Durchgang in die zweite Position geführt wird und das Hilfswerkzeug an der zweiten Position betätigt wird.
- Die Erfindung sieht ferner ein System vor, das zum Richtbohren eines Bohrloches in eine unterirdische Erdformation geeignet ist, wobei das System ein rohrförmiges Bohrgestänge, das an seinem unteren Ende eine Bohrgarnitur aufweist, umfasst, wobei die Bohrgarnitur einen Bohrmeißel, ein Bohrsteuersystem und ein Messsystem umfasst, und wobei die Bohrgarnitur mit einem längsgerichteten inneren Durchgang versehen ist, so dass das Bohrgestänge einen Durchgang für ein Hilfswerkzeug von einer ersten Position im Inneren des Bohrgestänges über der Bohrgarnitur in eine zweite Position bildet, wobei zumindest ein Teil des Hilfswerkzeuges sich außerhalb des Bohrgestänges unter der Bohrgarnitur befindet, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist, und wobei die Bohrgarnitur ein entfernbares Schließelement umfasst, das ausgebildet ist, um den Durchgang selektiv zu schließen.
- Die Erfindung sieht ferner eine Bohrgarnitur vor, die an einem Bohrgestänge angebracht werden kann, wobei die Bohrgarnitur einen Bohrmeißel, ein Bohrsteuersystem und ein Messsystem umfasst und wobei die Bohrgarnitur mit einem längsgerichteten inneren Durchgang für zumindest einen Teil eines Hilfswerkzeuges versehen ist, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.
- Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bohrmotor vorgesehen, der einen rohrförmigen Stator und einen in dem rohrförmigen Stator angeordneten Rotor und eine Bohrmeißelwelle, die derart angeordnet ist, dass sie von dem Rotor angetrieben wird, und für eine Übertragung eines Drehmo ments auf einen Bohrmeißel geeignet ist, umfasst, wobei der Rotor lösbar mit der Bohrmeißelwelle verbunden ist, so dass der Rotor in Längsrichtung von dem Stator nach Lösen der Bohrmeißelwelle entfernt werden kann, und wobei das Innere des Stators einen Teil eines längsgerichteten inneren Durchgangs für zumindest einen Teil eines Hilfswerkzeuges bildet, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.
- Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, die Richtbohrarbeiten erlauben, wobei ein Hilfswerkzeug im Verlauf der Bohrarbeiten durch den Bohrstrang ausgefahren werden kann, so dass zumindest der untere Teil davon eine Position in dem Bohrloch dem Bohrmeißel voraus erreicht. Es ist daher in den meisten Fällen ausreichend, eine Bohrung mit einer relativ einfachen Bohrgarnitur zu beginnen, da spezialisierte Werkzeuge zu der Bohrgarnitur gebracht werden können, ohne die Notwendigkeit, das Bohrgestänge aus dem Bohrloch zu ziehen. Es hat sich erwiesen, dass nützliche Hilfswerkzeuge einen Durchmesser von 5 cm (2 Zoll) in dem Teil, der als Gesamtes durch die Bohrgarnitur hindurch gelangt, aufweisen sollten. Im Allgemeinen wird der Ausdruck Durchmesser in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, um auf die maximale Ausdehnung im Querschnitt in einer Dimension zu verweisen. Vorzugsweise erlaubt der Durchgang, dass Werkzeuge mit einem Durchmesser von 6 cm oder 2,5 Zoll hindurch gelangen können, wobei die Werkzeuge im Wesentlichen zylindrisch sind und eine Länge von geeigneterweise mehr als 2 Meter, oft 5 Meter oder mehr, aufweisen. Der Durchmesser bezieht sich daher auf den größten Durchmesser des Teils, der als Gesamtes durch den Durchgang hindurch gelangt. Zementierwerkzeuge können z.B. einen Stinger aufweisen, der sich 50 oder 100 m lang in das Bohrloch erstreckt. Geeigneterweise weist der Bohrmeißel einen Durchmesser zwischen 15 und 30,5 cm oder 6 und 12 Zoll, vorzugsweise 8,5 Zoll auf. Für herkömmliche Rotationsbohrungen ohne Richtbohrfunktion wurde in der Vergangenheit eine Anzahl von Systemen vorgeschlagen, um Messoperationen in dem Bohrloch einem Bohrmeißel voraus durchzuführen.
- Die US-Patentanmeldung Nr. 5 244 050 offenbart einen Bohrmeißel, der in seinem Inneren mit einem Durchgang für ein Mess- oder Probenahmewerkzeug versehen ist. Der Durchgang öffnet sich zu dem Äußeren des Bohrmeißels durch eine exzentrische Öffnung in der Fläche des Meißelkörpers. Die Öffnung kann selektiv durch ein Schließmittel geschlossen werden und in dem Bereich der Öffnung sind keine Schneidelemente oder Rollenmeißel angeordnet. Daher ist die Bohrleistung beeinträchtigt.
- Die internationale Patentanmeldung mit der Nummer WO 00/17 488 offenbart ein System zum Bohren und Messen eines Schachts. Das System umfasst ein herkömmliches rohrförmiges Rotationsgestänge mit einem Bohrmeißel an seinem unteren Ende. Das Innere des Bohrmeißels bildet einen Durchgang für einen Messwerkzeugstrang und der Bohrmeißel ist mit einem entfernbaren Schließelement an dem unteren Ende des Durchgangs versehen.
- Solche Systeme wurden bisher jedoch nur in Kombination mit einer herkömmlichen Rotationsbohrung verwendet, wobei keine zum Richtbohren geeignete Bohrgarnitur verwendet werden muss.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es möglich ist, eine zum Richtbohren geeignete Bohrgarnitur zu konstruieren, so dass ein Hilfswerkzeug durch dieses hindurch gelangen kann, um das Bohrloch im Verlauf von Bohrarbeiten dem Bohrmeißel voraus erreichen kann. Es wurde erkannt, dass es im Gegensatz zu einem allgemeinen Empfinden im Feld möglich ist, alle Grundelemente der Bohrgarnitur mit einem längsgerichteten Durchgang zu versehen, der groß genug ist, um einen Durchgang von z.B. einem länglichen 16,4 cm (2,5 Zoll)-Werkzeug durch ein/e 21,6 cm (8,5 Zoll)-Bohrgestänge und -Bohrgarnitur zuzulassen, ohne die praktische Anwendbarkeit der Garnitur zu beeinträchtigen.
- Der Bohrmeißel kann derart konstruiert sein, dass die äußere Form die gleiche wie die eines herkömmlichen Meißels wie z.B. eines PDC- oder Rollenmeißels ist und daher die gleiche Bohrleistung bereitstellt. Letzteres ist besonders wichtig bei Anwendungen zum Richtbohren.
- MWD-Systeme bestehen bekanntermaßen aus einer rohrförmigen Hülse, die im Inneren mit einer Einhängevorrichtung versehen ist, wo eine an die Oberfläche zurückziehbare Sonde angeordnet werden kann. Jedoch würden Standard-MWD-Bünde nach einem Zurückziehen einer Sonde typischerweise nur einen Durchgang mit einem Durchmesser von 3,8 cm (1,5 Zoll) oder weniger zulassen, was für die vorliegende Erfindung nicht ausreichend ist. MWD-Werkzeuge können jedoch speziell konstruiert sein, wobei der Innendurchmesser der Einhängevorrichtung in der Hülse maximiert ist, um den Durchgang von einem Werkzeug mit z.B. 6,4 cm (2,5 Zoll) zuzulassen.
- Bekannte Bohrsteuersysteme bieten auch einen unzureichenden Innendurchmesser und dies gilt sowohl für bohrmotorgetriebene Systeme als auch für Rotationssteuersysteme. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es möglich ist, beide Systeme derart zu konstruieren, dass ein ausreichen großer Durchgang bereitgestellt wird.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Die Erfindung wird nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei
-
1 eine schematische Übersicht einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
2 eine schematische Darstellung des MWD-Messsystems von1 zeigt; -
3 eine schematische Darstellung des Bohrsteuersystems von1 zeigt; -
4 eine schematische Darstellung des Bohrmeißels von1 zeigt; und -
5 eine schematische Darstellung eines Messwerkzeuges zeigt, das durch die Bohrgarnitur hindurch gelangt ist, um sich in das Bohrloch dem Bohrgestänge voraus zu erstrecken. - Gleiche Bezugsziffern werden in den Figuren benutzt, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
- Detaillierte Beschreibung der Erfindung
- Unter Bezugnahme auf
1 ist hier ein Bohrloch1 gezeigt, das sich von der Oberfläche (nicht gezeigt) in eine unterirdische Formation erstreckt. Das Bohrloch weicht von der Vertikalen ab, wobei die Krümmung in der Figur zum besseren Verständnis übertrieben dargestellt ist. Zumindest der untere Teil des Bohrloches, das in1 gezeigt ist, wird durch den Betrieb des rohrförmigen Bohrgestänges gebildet. Das untere Ende des Bohrgestänges5 wird als Bohrgarnitur12 bezeichnet, das einen Bohrmeißel10 , ein Bohrsteuersystem12 und ein Messsystem15 umfasst. Die Bohrgarnitur ist mit einem Durchgang20 versehen, der einen Teil eines Durchgangs für ein Hilfswerkzeug25 zwischen einer ersten Position28 in dem Inneren des Bohrgestänges über dem Bohrgestänge und einer zweiten Position30 in dem Bohrloch10 außerhalb des Bohrgestänges unter der Bohrgarnitur und dem Bohrmeißel10 voraus bildet. Es sollte einzusehen sein, dass der obere Teil des Hilfswerkzeuges25 in dem Bohrgestänge verbleiben kann, d.h., in oder sogar über der Bohrgarnitur aufgehängt sein kann. Für die vorliegende Erfindung ist es ausreichend, dass der untere Teil des Hilfswerkzeuges die zweite Position30 in dem Bohrloch erreicht. - In der Beschreibung und in den Ansprüchen werden die Ausdrücke obere und über verwendet, um sich auf eine Position oder Orientierung relativ näher zu dem Oberflächenende des Bohrgestänges, und die Begriffe untere und unter verwendet werden, um eine Position relativ näher zu dem Ende des Bohrloches während eines Betriebes zu beziehen. Der Begriff längsgerichtet wird verwendet, um sich auf eine Richtung oder Orientierung im Wesentlichen entlang der Achse des Bohrgestänges zu beziehen.
- Der Bohrmeißel
10 ist mit einem lösbar verbundenen Einsatz35 versehen, der in größerem Detail unter Bezugnahme auf4 erläutert wird. Der Einsatz bildet ein selektiv entfernbares Schließelement für den Durchgang20 , wenn er sich in seiner Schließposition befindet, d.h., mit dem Bohrmeißel verbunden ist, wie in der Figur gezeigt. -
1 zeigt ferner ein Transportwerkzeug38 , das an dem oberen Ende des Hilfswerkzeuges25 angeordnet ist und das dazu dient, das Hiflswerkzeug25 von der Oberfläche zu der Bohrgarnitur8 z.B. durch Pumpen auszufahren. Zum Beispiel kann ein Transportwerkzeug wie das in der UK-Patentanmeldung Nr.GB 2 357 787 EP 03 076 115.9 - Unter nunmehriger Bezugnahme auf
2 ist hier das Messsystem15 von1 gezeigt. Das Messsystem dieser Ausführungsform ist ein MWD-System, das eine/n rohrförmige/n Sub oder Hülse51 und eine längliche Sonde55 umfasst. Das obere Ende des rohrförmigen Sub51 kann mit dem oberen Teil des Bohrgestänges5 , das sich an die Oberfläche erstreckt, verbunden werden, und das untere Ende kann mit dem Steuersystem12 verbunden werden. Die Sonde umfasst Messinstrumente, ein Gammastrahlwerkzeug56 , ein Orientierungswerkzeug57 mit z.B. einem Magnetometer und einem Beschleunigungsmesser zum Bestimmen eines Einfalls- oder eines Richtungswinkels des Bohrloches, ein Batteriepaket58 und eine Einrichtung zur Spülungsimpulsübertragung59 für eine Kommunikation mit der Oberfläche. Die Hülse51 kann ebenfalls Messinstrumente umfassen. Eine ringförmige Schulter65 ist an dem inneren Umfang des rohrförmige Sub51 angeordnet, an der die Sonde eingehängt werden kann. Die Außenfläche der Sonde ist mit Kerben67 versehen, an denen Nasen69 angeordnet sind, die mit der ringförmigen Schulter65 zusammenwirken. Die Kerben67 erlauben, dass Bohrfluid durch das MWD-Werkzeug strömt, und bewirken auch, dass die Spülungsströmung durch den Abschnitt des Impulsübertragungseinrichtungs-Abschnittes59 strömt. Das obere Ende der Sonde55 ist als Verbindungsmittel72 wie z.B. als eine Fangfläche oder eine Rastklinke angeordnet, das mit einem Werkzeug wie z.B. einem Wireline-Werkzeug oder einem Pumpwerkzeug, das von der Oberfläche abgesenkt und mit dem Verbindungsmittel verbunden werden kann, zusammenwirkt. Die Sonde kann somit nach oben gezogen oder gepumpt werden, um die Sonde55 aus der Hülse51 zu ziehen. Das MWD-System ist derart bemessen, dass das Innere der Hülse51 nach dem Entfernen der Sonde55 einen Durchgang20 mit einer Größe, die geeignet für einen Durchgang zumindest des unteren Teils eines Hilfswerkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung ist, darstellt. - Alternativ kann ein rohrförmiges MWD-System konstruiert sein, bei dem alle Komponenten um einen zentralen längsgerichteten Durchgang mit einem erforderlichen Querschnitt herum angeordnet sind. Im Speziellen kann eine Spülimpuls-Übertragungseinrichtung vorgesehen sein, die ein ringförmiges Gummielement um den Durchgang herum umfasst, das so ausgefahren werden kann, dass sich das Gummielement in den Durchgang hinein erstreckt und dadurch einen Spülimpuls erzeugt.
- Es wird einzusehen sein, dass ebenso gut andere Kommunikationsmittel als Spülimpuls-Übertragungseinrichtungen angewendet werden können, wie z.B. elektrische Kommunikationsmittel.
- Nunmehr Bezug nehmend auf
3 ist hier eine Ausführungsform des Bohrsteuersystems12 von1 in der Form eines Bohrmotors104 in Kombination mit einem gebogenen Gehäuse105 gezeigt. Das gebogene Gehäuse ist mit einem übertrieben dargestellten Winkel zwischen dem oberen und unteren Ende gezeigt, welcher in der Realität normalerweise in der Größenordnung von weniger als 3 Grad liegt. Das gebogene Gehäuse weist ein mit dem normalen Bohrgestänge vergleichbares Inneres auf. Das obere Ende des Bohrmotors104 wird direkt oder indirekt mit dem unteren Ende des Messsystems15 verbunden. - Ein Bohrmotor ist ein Hydraulikmotor, der hydraulische Energie von Bohrspülflüssigkeit, die von der Oberfläche gepumpt wird, in mechanische Energie an dem Meißel umwandelt. Dies erlaubt eine Meißeldrehung ohne dass dafür eine Drehung des Bohrgestänges notwendig ist. Der schematisch in
3 gezeigte Bohrmotor ist ein so genannter Verdrängungsmotor, der auf Basis des Moineau-Prinzips arbeitet. Das Moineau-Prinzip besagt, dass sich ein spiralförmiger Rotor, bei106 gezeigt, mit einem oder mehreren Lappen dreht, wenn er exzentrisch im Inneren eines Stators108 , der einen Lappen mehr als der Rotor aufweist, angeordnet ist, und wenn Fluid durch einen Ringraum zwischen dem Stator und dem Rotor strömt. - Die Drehung wird auf eine rohrförmigen Meißelwelle
110 übertragen, mit deren unterem Ende112 ein Bohrmeißel verbunden sein kann. Um die Drehung an die Meißelwelle110 zu übertragen, ist das untere Ende des Rotors106 über ein Verbindungsmittel115 mit einem Ende einer Übertragungswelle118 verbunden. Die Übertragungswelle erstreckt sich durch das gebogene Gehäuse105 und ist an ihrem anderen Ende mit der Meißelwelle über ein Verbindungsmittel120 verbunden. Die Übertragungswelle kann eine flexible Welle sein, die aus einem Material wie z.B. Titan hergestellt ist, das den Torsionskräften standhalten kann. Alternativ können die Verbindungsmittel115 und120 als Kreuzgelenke angeordnet sein. Die Meißelwelle110 ist durch Lager125 in einem Meißelwellengehäuse123 aufgehängt, das mit dem Stator108 verbunden oder einteilig mit diesem ist. Eine Dichtung127 ist zwischen der Meißelwelle110 und der Meißelwellenhülse123 vorgesehen. - Das Bohrmotorsteuersystem dieser Ausführungsform unterscheidet sich von bekannten Systemen dadurch, dass das Verbindungsmittel
120 derart angeordnet ist, dass die Verbindung zwischen der Übertragungswelle118 und der Meißelwelle110 gelöst wird, wenn eine nach oben gerichtete Kraft auf den Rotor106 aufgebracht wird. Zum Beispiel kann das Verbindungsmittel als zu sammenwirkende Längsnuten an dem unteren Ende des Transportwerkzeuges und an dem oberen Teil der Meißelwelle ausgebildet sein. Ein geeigneter Sperrmechanismus, der durch Ziehen/Drücken in Längsrichtung betätigt wird, ist eine weitere Option. Um die nach oben gerichtete Kraft auf den Rotor106 aufzubringen, ist das obere Ende des Rotors als ein verbindungsmittel130 wie z.B. eine Fangfläche oder eine Rastklinke ausgebildet, die mit einem Werkzeug zusammen wirkt, die von der Oberfläche abgesenkt, mit dem Verbindungsmittel verbunden und nach oben gezogen oder gepumpt werden kann, um so die Verbindung an dem Verbindungsmittel120 zu lösen. - Das obere Ende
132 der Meißelwelle110 ist trichterförmig, um das untere Ende des Transportwerkzeuges118 zu dem Verbindungsmittel120 zu führen, wenn der Rotor106 wieder in den Stator108 abgesenkt wird. Fluiddurchgänge135 für Bohrfluid können durch die Wand der Meißelwelle110 vorgesehen sein, um eine Zirkulation von Bohrfluid während Bohrarbeiten zuzulassen, wenn der Rotor106 mit der Meißelwelle110 durch ds Verbindungsmittel120 verbunden ist. - Geeigneterweise ist auch ein Mittel (nicht gezeigt) angeordnet, das die Meißelwelle
110 in der Meißelwellenhülse123 sperrt, wenn der Rotor106 von der Meißelwelle110 gelöst wurde. - Es sollte einzusehen sein, dass der kleinste Innendruchmesser des Stators
108 und der Meißelwelle110 derart bemessen sind, dass ein ausreichend großer längsgerichteter Durchgang für zumindest den unteren Teil eines Hilfswerkzeuges bereitgestellt wird, der einen Teil des Durchgangs20 von1 gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. - Ein alternatives Bohrsteuersystem ist allgemein als Rotationssteuersystem bekannt. Ein Rotationssteuersystem erlaubt, dass Rotationskräfte, die auf das Bohrgestänge an der Oberfläche aufgebracht werden, um eine Biegung herum zu übertragen. Sie besteht allgemein aus einem äußeren Dorn, der die Größe des normalen Bohrgestänges aufweist. Durch das Innere des Dorns verläuft ein Stück eines Bohrrohrs mit kleinerem Durchmesser. Das Bohrgestänge oder die Bohrgarnitur über dem Rotationssteuersystem ist mit dem oberen Ende dieses inneren Bohrrohres verbunden und der Bohrmeißel ist mit dem unteren Ende des Bohrrohres verbunden. Der Dorn umfasst ein Mittel zum Ausüben einer seitlichen Kraft auf das innere Bohrrohr, um die Bohrrichtung wie gewünscht abzulenken. Zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung muss das innere Bohrrohr des Rotationssteuersystems einen Durchgang eines Hilfswerkzeuges erlauben.
- Unter nunmehriger Bezugnahme auf
4 ist hier schematisch ein Querschnitt in Längsrichtung einer Ausführungsform des Drehbohrmeißels10 von1 gezeigt. Der Bohrmeißel10 ist in dem Bohrloch2 gezeigt und ist in dieser Ausführungsform an dem unteren Ende der Meißelwelle110 von3 angebracht. Der Meißelkörper206 des Bohrmeißels10 weist einen zentralen längsgerichteten Durchgang20 für ein Hilfswerkzeug von dem Inneren207 des Bohrgestänges zu dem Bohrloch1 ,30 außerhalb des Bohrmeißels10 auf, wie unten stehend in größerem Detail erklärt. Meißeldüsen sind in dem Meißelkörper206 angeordnet. Zur Einfachheit ist nur eine Düse mit einem Einsatz209 gezeigt. Die Düse209 ist mit dem Durchgang20 über den Düsenkanal209a verbunden. - Der Bohrmeißel
10 ist ferner mit einem entfernbaren Schließelement35 versehen, das in4 in seiner Schließposition in Bezug auf den Durchgang20 gezeigt ist. Das Schließelement35 dieses Beispiels umfasst einen zentralen Einsatzabschnitt212 und einen Verriegelungsabschnitt214 . Der Einsatzabschnitt212 ist mit Schneidelementen an seinem vorderen Ende versehen, wobei die Schneidelemente derart angeordnet sind, dass sie in der Schließposition eine verbundene Meißelfläche zusammen mit den Schneidelementen218 an dem vorderen Ende des Meißelkörpers206 bilden. Der Einsatzabschnitt kann ebenfalls mit Düsen (nicht gezeigt) versehen sein. Des Weiteren sind der Einsatzabschnitt und die zusammenwirkende Fläche des Meißelkörpers206 derart geformt, dass sie geeignet sind, eine Übertragung eines Bohrdrehmoments von der Meißelwelle110 und dem Meißelkörper206 zu dem Einsatzabschnitt212 zuzulassen. - Der Verriegelungsabschnitt
214 , der fix an dem hinteren Ende des Einsatzabschnittes212 angebracht ist, besitzt im Wesentlichen eine zylindrische Form und erstreckt sich in eine zentrale längsgerichtete Bohrung220 in dem Meißelkörper206 mit einem schmalen Zwischenraum hinein. Die Bohrung220 bildet einen Teil des Durchgangs20 und stellt auch eine Fluidverbindung mit den Düsen in dem Einsatzabschnitt212 bereit. - Über den Verriegelungsabschnitt
214 ist das Schließelement35 entfernbar an dem Meißelkörper206 angebracht. Der Verriegelungsabschnitt214 des Schließelementes35 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische äußere Hülse223 , die sich mit einem schmalen Zwischenraum entlang der Bohrung220 erstreckt. Ein Dichtungsring224 ist in einer Nut um den Umfang der äußeren Hülse223 herum angeordnet, um eine Fluidverbindung entlang der Außenfläche des Verriegelungsabschnittes214 zu verhindern. Mit dem unteren Ende der Hülse223 ist der Einsatz212 verbunden. Der Verriegelungsabschnitt214 umfasst ferner eine innere Hülse225 , die verschiebbar in die äußere Hülse223 passt. Die innere Hülse225 ist mit ihrem oberen Ende gegen eine innere Schulter228 , die durch einen inneren Kranz229 nahe dem oberen Ende der Hülse223 ausgebildet ist, vorge spannt. Die Vorspannkraft wird durch eine teilweise zusammengedrückte Schraubenfeder ausgeübt, die die innere Hülse225 weg von dem Einsatzabschnitt212 drückt. An ihrem unteren Ende ist die innere Hülse225 mit einer ringförmigen Ausnehmung232 versehen, die derart angeordnet ist, dass sie den oberen Teil der Feder umspannt. - Die äußere Hülse
223 ist mit Ausnehmungen234 versehen, in denen Sperrkugeln235 angeordnet sind. Eine Sperrkugel235 besitzt einen Durchmesser, der größer als die Dicke der Wand der Hülse223 ist, und jede Ausnehmung234 ist derart angeordnet, dass sie die jeweilige Kugel235 locker hält, so dass diese sich über eine begrenzte Distanz radial in die Hülse223 hinein und aus dieser heraus bewegen kann. Zwei Sperrkugeln235 sind in der Zeichnung gezeigt, es ist jedoch einzusehen, dass mehrere Sperrkugeln angeordnet sein können. - In der Schließposition wie in
4 gezeigt, werden die Sperrkugeln235 durch die innere Hülse225 radial nach außen gedrückt und rasten in den ringförmigen Ausnehmungen236 , die in dem Meißelkörper206 um die Bohrung220 herum angeordnet sind, ein. Auf diese Weise wird das Schließelement35 zu dem Bohrmeißel10 gesperrt. Die innere Hülse225 ist ferner mit einer ringförmigen Ausnehmung237 versehen, die in der Schließposition in Längsrichtung in Bezug auf die Ausnehmung236 in der Richtung der Meißelwelle110 versetzt ist. - Der innere Kranz
229 ist derart angeordnet, dass er mit einem Verbindungsmittel229 an dem unteren Ende eines Öffnungswerkzeuges240 zusammenwirkt. Das Verbindungsmittel239 ist mit einer Anzahl von Schenkeln250 versehen, die sich in Längsrichtung nach unten von dem Umfang des Öffnungswerkzeuges240 erstrecken. Zum besseren Verständnis sind nur zwei Schenkel250 gezeigt, es wird jedoch einzusehen sein, dass mehrere Schenkel angeordnet sein können. Jeder Schenkel250 ist an seinem unteren Ende mit einem Anschlag251 versehen, so dass der Außendurchmesser, der durch die Anschläge251 an der Position252 definiert ist, den Außendurchmesser überschreitet, der durch die Schenkel250 an der Position254 definiert ist, und überschreitet auch den Innendurchmesser des Kranzes229 . Ferner ist der Innendurchmesser des Kranzes229 vorzugsweise größer als oder etwa gleich groß wie der Außendurchmesser, der durch die Schenkel250 an der Position254 definiert ist, und der Innendruchmesser der äußeren Hülse232 ist kleiner als oder annähernd gleich dem Außendurchmesser, der durch die Anschläge251 an der Position252 definiert ist. Des Weiteren sind die Schenkel250 derart angeordnet, dass sie nach innen elastisch verformbar sind, wie durch die Pfeile angezeigt. Die äußeren unteren256 der Anschläge und der obere innere Umfang257 des Kranzes sind abgeschrägt. - Der Außendurchmesser des Öffnungswerkzeuges
240 ist deutlich kleiner als der Durchmesser der Bohrung220 . - Nun wird der Normalbetrieb der Ausführungsform der
1 –4 erläutert. - Das Bohrgestänge
5 kann verwendet werden, um das Bohrloch5 in die Formation2 voranzutreiben, wenn die MWD-Sonde55 in der Hülse51 hängt wie in2 gezeigt, wenn der Rotor106 in dem Stator des Bohrmotors104 angeordnet ist, wie in3 gezeigt, und wenn der Einsatz35 an dem Meißelkörper206 verriegelt ist, wie in4 gezeigt. Das Hilfswerkzeug würde normalerweise an der Oberfläche gelagert werden, könnte aber auch in einem Seitentaschendorn in dem Bohrgestänge gelagert werden. Das Bohrgestänge kann somit verwendet werden, um das Bohrloch in eine gewünschte Richtung zu bohren. Die Sonde55 , der Rotor106 und der Einsatz35 bilden gemeinsam ein Schließelement für den Durchgang20 . - Im Verlauf der Bohrarbeiten kann eine Situation auftreten, die den Einsatz des Hilfswerkzeuges
25 in dem Bohrloch dem Bohrmeißel voraus, Position30 , erfordert. Dies wird in der Beschreibung und in den Ansprüchen als Werkzeugbetriebszustand bezeichnet. Beispiele hierfür ist das Auftreten von Spülflüssigkeitsverlusten, die das Einspritzen von Fluiden wie z.B. Verstopfungsmaterial oder Zement, die Durchführung eines Reinigungsvorgangs in dem offenen Bohrloch, das Vorhaben, eine spezielle Registrierungs-, Mess-, Fluidprobensammlungs- oder Kernbohrungsoperation oder der Wunsch, ein Vorbohrloch zu bohren, erfordern. - Das Bohren wird dann gestoppt, das Bohrgestänge wird dann eine gewisse Distanz nach oben gezogen, um genügend Raum für das Hilfswerkzeug an der Position
30 zu schaffen, und der Durchgang wird geöffnet. Zu diesem Zweck werden die MWD-Sonde55 und der Rotor106 z.B. durch Verwendung eines Fangwerkzeuges mit einem Verbindungsmittel an seinem unteren Ende, das durch das Bohrgestänge nach unten gezogen und über eine Wireline wieder nach oben gezogen werden kann, an die Oberfläche zurückgezogen. Das Zurückziehen der MWD-Sonde und des Rotors kann in aufeinander folgenden Schritten geschehen. Das untere Ende der Sonde kann auch derart angeordnet sein, dass sie mit dem Verbindungsmittel130 an dem oberen Ende des Rotors106 verbunden werden kann, so dass beide gleichzeitig zurückgezogen werden können. - Das Öffnungswerkzeug
240 kann dann durch das Innere des Bohrgestänges ausgefahren werden, so dass es das Schließelement35 von dem Meißelkörper206 nach außen entfernt. Das Öffnungswerkzeug240 bildet passenderweise das untere Ende des Hilfs werkzeuges25 . Das Hilfswerkzeug wird geeigneterweise von der Oberfläche durch Pumpen ausgefahren, wobei das Transportwerkzeug38 mit dem oberen Ende verbunden ist. Das Hilfswerkzeug gelangt durch das Bohrgestänge und den Durchgang der Bohrgarnitur8 , d.h., nacheinander durch die MWD-Hülse51 und den Stator106 des Bohrmotors bis zu dem oberen Ende des Bohrmeißels10 , so dass das Verbindungsmittel239 mit dem oberen Ende des Verriegelungsabschnittes214 des Schließelementes35 in Eingriff tritt. Die Anschläge251 gleiten in den oberen Kranz229 der äußeren Hülse223 . Die Schenkel250 werden nach innen verformt, so dass die Anschläge vollständig in den oberen Kranz229 gleiten können, bis sie mit dem oberen Ende226 der inneren Hülse225 in Eingriff treten. Durch weiteres Hinunterdrücken wird die innere Hülse225 dazu gezwungen, dass sie im Inneren der äußeren Hülse223 nach unten gleitet und die Feder230 weiter zusammendrückt. Wenn der Abstand zwischen dem oberen Ende226 der inneren Hülse225 und der Schulter228 groß genug geworden ist, um die Länge der Anschläge251 unterzubringen, schnappen die Schenkel250 nach außen und verriegeln dadurch das Öffnungswerkzeug an dem Schließelement. - An annähernd der gleichen relativen Position zwischen der inneren und äußeren Hülse, wo die Schenkel nach außen schnappen, rasten die Ausnehmungen
237 in die Kugeln235 ein, wodurch das Schließelement35 von dem Meißelkörper206 entriegelt wird. Beim weiteren Hinunterdrücken des Öffnungswerkzeuges wird das Schließelement einteilig aus der Bohrung220 hinausgedrückt. - Wenn das Schließelement vollständig aus der Bohrung
220 hinausgedrückt wurde, ist der Durchgang20 geöffnet. - Durch weiteres Vorantreiben des Öffnungswerkzeuges
240 tritt der untere Teil des Hilfswerkzeuges25 an dem oberen Ende des Öffnungswerkzeuges in die offene Bohrung außerhalb des Bohr meißels ein und kann hier betätigt werden. In dieser Ausführungsform ist das Hilfswerkzeug ausreichend lang, so dass es sich durch die gesamte Bohrgarnitur erstreckt und mit dem Transportwerkzeug38 über der Bohrgarnitur verbunden bleibt. Dies erlaubt ein direktes Zurückziehen des Hilfswerkzeuges an die Oberfläche über Wireline oder umgekehrtes Pumpen. -
5 zeigt das untere Ende des Bohrmeißels10 in der Situation, in der der untere Teil261 eines Messgeräts160 durch den Durchgang gelangt ist. Das Schließelement35 wurde durch das Öffnungswerkzeug240 an dem unteren Ende des Messwerkzeuges250 von der Schließposition nach außen entfernt. - Eine Anzahl von Sensoren oder Elektroden des Messwerkzeuges sind bei
266 gezeigt. Diese können batteriegespeist oder durch eine Wireline, die zu der Oberfläche verläuft, aktiviert werden. Daten können in dem Werkzeug gespeichert oder an die Oberfläche übertragen werden. Das Messinstrument260 umfasst ferner ein Anlegeelement (nicht gezeigt) mit einer Anlegefläche, die mit einem Anlegesitz der Bohrgarnitur8 zusammenwirkt. - Der Meißelkopf
10 kann z.B. einen Außendurchmesser von 21,6 cm (8,5 Zoll) und einen Durchgang von 6,4 cm (2,5 Zoll) aufweisen. Der untere Teil261 des Messwerkzeuges, welcher der Teil ist, der aus dem Bohrgestänge in das offene Bohrloch gelangt ist, ist in diesem Fall im Wesentlichen zylindrisch und besitzt einen relativ gleichförmigen Außendurchmesser von 5 cm (2 Zoll). Nachdem das Hilfswerkzeug in dem Bohrloch30 betätigt wurde, kann es durch Hochziehen des Transportwerkzeuges38 in das Bohrgestänge zurückgezogen werden. Der Einsatz35 wird sich dann wieder mit dem Meißelkörper206 verbinden. Das Öffnungswerkzeug240 wird sich von dem Einsatz35 lösen und das Hilfswerkzeug206 kann vollständig an die Oberfläche zu rückgezogen werden. Der Rotor106 und die MWD-Sonde55 können in den Bohrmotor bzw. MWD-Stator108 abgesenkt werden, so dass das Schließelement wieder vollständig ist und das Bohren kann wieder aufgenommen werden. Wenn ein nachfolgender Werkzeugbetriebszustand auftritt, kann der gesamte Zyklus erneut beginnen, wobei im Speziellen ein anderes Hilfswerkzeug verwendet werden kann. Die Flexibilität, die auf diese Weise während einer Richtbohrung erlangt wird, ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung.
Claims (18)
- Verfahren zum Bohren eines Bohrloches in eine unterirdische Erdformation unter Verwendung eines rohrförmigen Bohrgestänges, das an seinem unteren Ende eine Bohrgarnitur mit einem Bohrmeißel, einem Bohrsteuersystem und einem Messsystem umfasst, wobei das Bohrgestänge einen Durchgang für ein Hilfswerkzeug von einer ersten Position im Inneren des Bohrgestänges über der Bohrgarnitur zu einer zweiten Position, wobei sich zumindest ein Teil des Hilfswerkzeuges außerhalb des Bohrgestänges unter der Bohrgarnitur befindet, wobei der Durchgang selektiv geschlossen werden kann, und das die Schritte umfasst, dass: – gebohrt wird, um das Bohrgestänge in die Erdformation voranzutreiben, bis ein Werkzeugbetriebszustand eingetreten ist; – der Durchgang geöffnet wird; – ein Hilfswerkzeug von der ersten Position durch den Durchgang in die zweite Position geführt wird und das Hilfswerkzeug an der zweiten Position betätigt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte, dass der Durchgang geschlossen und das Bohren fortgesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schließen des Durchgangs umfasst, dass das Hilfswerkzeug vollständig in das Bohrgestänge zurückgezogen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Öffnen des Durchgangs umfasst, dass zumindest ein Teil des Schließelementes an die Oberfläche zurückgezogen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hilfswerkzeug aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Messgerät, ein Fluideinspritzwerkzeug, ein Probenahmegerät und ein Anbohrwerkzeug besteht.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Verlauf einer Bohrvorganges zumindest zwei verschiedene Hilfswerkzeuge durch das Bohrgestänge ausgefahren werden und außerhalb des Bohrgestänges betätigt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Teil des Hilfswerkzeuges, der in die zweite Position geführt wird, einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.
- System, das zum Richtbohren eines Bohrloches in eine unterirdische Erdformation geeignet ist, wobei das System ein rohrförmiges Bohrgestänge, das an seinem unteren Ende eine Bohrgarnitur aufweist, umfasst, wobei die Bohrgarnitur einen Bohrmeißel, ein Bohrsteuersystem und ein Messsystem umfasst, und wobei die Bohrgarnitur mit einem längsgerichteten inneren Durchgang versehen ist, so dass das Bohrgestänge einen Durchgang für ein Hilfswerkzeug von einer ersten Position im Inneren des Bohrgestänges über der Bohrgarnitur in eine zweite Position bildet, wobei zumindest ein Teil des Hilfswerkzeuges sich außerhalb des Bohrgestänges unter der Bohrgarnitur befindet, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist, und wobei die Bohrgarnitur ein entfernbares Schließelement umfasst, das ausgebildet ist, um den Durchgang selektiv zu schließen.
- System nach Anspruch 8, wobei das Schließelement einen an die Oberfläche zurückziehbaren Teil umfasst.
- System nach Anspruch 9, wobei die Bohrgarnitur einen Bohrmotor mit einem rohrförmigen Stator, in dem ein Rotor angeordnet ist, umfasst, wobei das innere des Stators einen Teil des Durchgangs bildet und wobei der an die Oberfläche zurückziehbare Teil des Schließelementes den Rotor umfasst.
- System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Bohrsteuerstystem ein Rotationssteuersystem ist.
- System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Messsystem die Form eines rohrförmigen Subs aufweist, und wobei das Innere des rohrförmigen Subs einen Teil des Durchgangs für das Hilfswerkzeug bildet.
- System nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Messsystem ein rohrförmiges Sub umfasst, in dem eine Sonde angeordnet ist, wobei das Innere des rohrförmigen Subs einen Teil des Durchgangs für das Hilfswerkzeug bildet und wobei der an die Oberfläche zurückziehbare Teil des Öffnungselementes die Sonde umfasst.
- System nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei ferner ein pumpfähiges Transportwerkzeug vorgesehen ist, um das Hilfswerkzeug von der Position im Inneren des Bohrgestänges zu der Position, in der sich zumindest ein Teil des Hilfswerkzeuges außerhalb des Bohrgestänges befindet, zu transportieren.
- Bohrgarnitur, die an einem Bohrgestänge angebracht werden kann, wobei die Bohrgarnitur einen Bohrmeißel, ein Bohrsteuersystem und ein Messsystem umfasst und wobei die Bohrgarnitur mit einem längsgerichteten inneren Durchgang für zumindest einen Teil eines Hilfswerkzeuges versehen ist, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.
- Bohrgarnitur nach Anspruch 15, wobei das Bohrsteuersystem in Form eines Bohrmotors mit einem rohrförmigen Stator und einem in dem rohrförmigen Stator angeordneten Rotor und eine Bohrmeißelwelle vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, dass sie von dem Motor angetrieben wird und für eine Übertragung eines Drehmoments auf den Bohrmeißel geeignet ist, wobei der Rotor lösbar mit der Bohrmeißelwelle verbunden ist, so dass der Rotor in Längsrichtung von dem Stator nach Lösen der Bohrmeißelwelle entfernt werden kann, wobei das Innere des Stators einen Teil des längsgerichteten inneren Durchgangs bildet.
- Bohrmotor, der an einem rohrförmigen Bohrgestänge angebracht werden kann, wobei der Bohrmotor einen rohrförmigen Stator und einen in dem rohrförmigen Stator angeordneten Rotor und eine Bohrmeißelwelle umfaßt, die derart angeordnet ist, dass sie von dem Rotor angetrieben wird und für eine Übertragung eines Drehmoments auf einen Bohrmeißel geeignet ist, wobei der Rotor lösbar mit der Bohrmeißelwelle verbunden ist, so dass der Rotor in Längsrichtung von dem Stator nach Lösen der Bohrmeißelwelle entfernt werden kann, wobei das Innere des Stators einen Teil eines Durchgangs für zumindest einen Teil eines Hilfswerkzeuges bildet, wobei der Teil einen maximalen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.
- Bohrmotor nach Anspruch 17, wobei die Bohrmeißelwelle eine rohrförmige Bohrmeißelwelle ist, die einen Teil des Durchgangs zusammen mit dem Inneren des Stators bildet.
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Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7303007B2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-12-04 | Weatherford Canada Partnership | Method and apparatus for transmitting sensor response data and power through a mud motor |
MX2008012078A (es) | 2006-03-24 | 2009-04-06 | David R Hall | Instalacion de barrena con un dispositivo de perfilaje. |
US7748466B2 (en) * | 2006-09-14 | 2010-07-06 | Thrubit B.V. | Coiled tubing wellbore drilling and surveying using a through the drill bit apparatus |
US8443915B2 (en) * | 2006-09-14 | 2013-05-21 | Schlumberger Technology Corporation | Through drillstring logging systems and methods |
EP1923535A1 (de) * | 2006-11-14 | 2008-05-21 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Bohrlochrückschlagventil mit Berstscheibe |
US7549471B2 (en) * | 2006-12-28 | 2009-06-23 | Thrubit, Llc | Deployment tool for well logging instruments conveyed through the interior of a pipe string |
US8016053B2 (en) * | 2007-01-19 | 2011-09-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drill bit configurations for parked-bit or through-the-bit-logging |
US7661475B2 (en) * | 2007-02-27 | 2010-02-16 | Schlumberger Technology Corporation | Drill pipe conveyance system for slim logging tool |
DE602008003209D1 (de) * | 2007-04-12 | 2010-12-09 | Shell Int Research | Bohrmeisselanordnung und verfahren zur durchführung einer operation in einem bohrloch |
US7866416B2 (en) * | 2007-06-04 | 2011-01-11 | Schlumberger Technology Corporation | Clutch for a jack element |
US8264532B2 (en) * | 2007-08-09 | 2012-09-11 | Thrubit B.V. | Through-mill wellbore optical inspection and remediation apparatus and methodology |
US20090107725A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Christy Thomas M | System and method for logging soil properties in a borehole |
GB2455731B (en) * | 2007-12-19 | 2010-03-10 | Schlumberger Holdings | Directional drilling system |
US7967085B2 (en) * | 2008-04-22 | 2011-06-28 | Longyear Tm, Inc. | Braking devices for use in drilling operations |
US8316703B2 (en) * | 2008-04-25 | 2012-11-27 | Schlumberger Technology Corporation | Flexible coupling for well logging instruments |
WO2009147072A2 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Drill bit and method for inserting, expanding, collapsing, and retrieving drill bit |
US7841400B2 (en) * | 2008-09-05 | 2010-11-30 | Thrubit B.V. | Apparatus and system to allow tool passage ahead of a bit |
US8646548B2 (en) * | 2008-09-05 | 2014-02-11 | Thrubit, Llc | Apparatus and system to allow tool passage ahead of a bit |
GB0817882D0 (en) * | 2008-09-30 | 2008-11-05 | Futuretec Ltd | An apparatus and method for cutting a wellbore |
GB2464481B (en) * | 2008-10-16 | 2011-11-02 | Dynamic Dinosaurs Bv | Method for installing sensors in a borehole |
US8689867B2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-04-08 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for pipe-conveyed well logging |
US9464489B2 (en) | 2009-08-19 | 2016-10-11 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for pipe-conveyed well logging |
US9631430B2 (en) | 2012-04-19 | 2017-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling assembly with high-speed motor gear system |
CA2892971C (en) * | 2012-11-30 | 2017-09-26 | National Oilwell Varco, L.P. | Downhole pulse generating device for through-bore operations |
US9500071B2 (en) * | 2012-12-03 | 2016-11-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Extendable orienting tool for use in wells |
US9273529B2 (en) * | 2013-09-13 | 2016-03-01 | National Oilwell Varco, L.P. | Downhole pulse generating device |
CA2922264C (en) * | 2013-09-13 | 2020-10-27 | Schlumberger Canada Limited | Electrically conductive fiber optic slickline for coiled tubing operations |
RU2016114163A (ru) * | 2013-11-14 | 2017-12-19 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Способ и устройство для определения расположения соседней скважины относительно области перед буровым долотом |
US9494031B2 (en) * | 2014-05-11 | 2016-11-15 | Schlumberger Technology Corporation | Data transmission during drilling |
SG11201701186PA (en) * | 2014-10-06 | 2017-03-30 | Halliburton Energy Services Inc | Method for hydraulic communication with target well from relief well |
WO2017019017A1 (en) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drill bit and method for casing while drilling |
WO2017172563A1 (en) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Schlumberger Technology Corporation | Equipment string communication and steering |
CA2961629A1 (en) | 2017-03-22 | 2018-09-22 | Infocus Energy Services Inc. | Reaming systems, devices, assemblies, and related methods of use |
CN106401458A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-02-15 | 赵华刚 | 一种油田井下螺杆钻具及使用方法 |
US10030505B1 (en) | 2017-04-17 | 2018-07-24 | Schlumberger Technology Corporation | Method for movement measurement of an instrument in a wellbore |
US10358907B2 (en) | 2017-04-17 | 2019-07-23 | Schlumberger Technology Corporation | Self retracting wall contact well logging sensor |
CN113915294B (zh) * | 2020-07-08 | 2023-03-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 涡轮钻具减速器和具有该减速器的涡轮钻具 |
US11643879B2 (en) * | 2021-08-03 | 2023-05-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Nested drill bit assembly for drilling with casing |
CN116291181B (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-08 | 山东能源重装集团大族再制造有限公司 | 一种适用于天然煤炭矿表层碎石土壤层的钻探设备 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB232521A (en) * | 1924-12-10 | 1925-04-23 | Matvey Alcunovitch Capeliuschn | Improvements in apparatus for boring wells and the like |
US3052838A (en) * | 1957-09-23 | 1962-09-04 | Sun Oil Co | Bore hole logging apparatus |
US3112442A (en) * | 1960-02-19 | 1963-11-26 | Sun Oil Co | Bore hole logging apparatus having separate landing member means to position a recording instrument casing above a drill bit |
US3700049A (en) * | 1970-10-02 | 1972-10-24 | Inst Francais Du Petrole | Device for connecting a drill bit to a drill string provided with a penetrometer |
US4391547A (en) * | 1981-11-27 | 1983-07-05 | Dresser Industries, Inc. | Quick release downhole motor coupling |
CN85103611B (zh) * | 1985-05-17 | 1987-02-18 | 石油工业部石油勘探开发科学研究院钻井工艺 | 套筒型钻井变向器 |
CA1314863C (en) * | 1989-04-14 | 1993-03-23 | Dean Foote | Universal joint arrangement for downhole tools |
DE4129709C1 (de) | 1991-09-06 | 1992-12-03 | Bergwerksverband Gmbh | |
US5244050A (en) * | 1992-04-06 | 1993-09-14 | Rock Bit International, Inc. | Rock bit with offset tool port |
US5667023B1 (en) * | 1994-11-22 | 2000-04-18 | Baker Hughes Inc | Method and apparatus for drilling and completing wells |
US5931239A (en) * | 1995-05-19 | 1999-08-03 | Telejet Technologies, Inc. | Adjustable stabilizer for directional drilling |
DK0857249T3 (da) | 1995-10-23 | 2006-08-14 | Baker Hughes Inc | Boreanlæg i lukket slöjfe |
US6340063B1 (en) * | 1998-01-21 | 2002-01-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Steerable rotary directional drilling method |
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