DE69304417T2

DE69304417T2 - Bohrgestängeelement

Info

Publication number: DE69304417T2
Application number: DE69304417T
Authority: DE
Inventors: Kurt Andersson; Berndt Ekwall; Martin Peterson
Original assignee: Atlas Copco Rocktech AB
Current assignee: Atlas Copco Rocktech AB
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2013-05-01
Also published as: AU659731B2; US5375670A; CN1079021A; ZA933482B; JPH0631722A; FI932261A0; FI932261A; ES2093397T3; SE9201562L; FI104011B1; JP3377552B2; SE9201562D0; EP0571346B1; ATE142306T1; CN1033659C; FI104011B; EP0571346A1; SE509633C2; CA2095906A1; DE69304417D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein, beim Bohren mit einer flüssigkeitsgetriebenenv unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine zu verwendendes Bohrgestängeelement.
Bei einem Bohrgestängeelement der oben genannten Art, DE-A-30 15 695, ist das Bohrgestängeelement mit koaxialen Rohren versehen, um drei koaxiale kanäle zu bilden um die Antriebsflüssigkeit für die unten im Bohrloch angeordnete Bohrmaschine zuzuführen und abzuführen und um das Spülmedium, Luft oder Wasser, dem Bohrer zum Spülen des Bohrloches zuzuführen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die beiden inneren Rohre, die um mit den korrespondierenden Rohren eines benachbarten Bohrgestängeelementes abdichtend zusammenwirken zu können über das äußere Rohr vorstehen, leicht beschädigt werden können, wenn das Bohrgestängeelement in einem Bohrstrang montiert oder transportiert wird. Darüberhinaus können die inneren Rohre leicht beschädigt werden, während das Bohrgestängeelement mit einem anderen Bohrgestängeelement, einer Hammervorrichtung oder einer Drehvorrichtung verbunden wird, weil man zuerst die inneren Rohre in das benachbarte Element hineinschieben muß und erst dann die Rohre zusammenschrauben kann.
Die vorliegende Erfindung, welche in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, zielt darauf ab, das oben genannte Problem durch eine Anordnung zu verringern, bei der die inneren Rohre nicht über das äußere Rohr vorstehen, wenn das Bohrgestängeelement nicht in einem Bohrstrang montiert ist, und durch eine Anordnung, bei der das Bohrgestängeelement durch das Gewinde des äußeren Rohres in den Bohrstrang eingeführt wird, bevor die inneren Rohre in die korrespondierenden Rohre des im Bohrstrang benachbarten Elementes geschoben werden. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen erläutert, in welchen Fig. 1 eine Bohrvorrichtung zeigt, welche eine Drehvorrichtung, zwei erfindungsgemäße Bohrgestängeelemente und eine unten im Bohrloch angeordnete Bohrmaschine umfaßt. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bohrgestängeelement und einen Teil eines benachbarten Bohrgestängeelementes. Fig. 3 zeigt ein Detail der Vorrichtung gemäß Fig. 2. Fig. 4 zeigt das Detail gemäß Fig. 3, wobei sich die eingeschlossenen Teile in einer anderen Relativstellung befinden.
Die in Fig. 1 gezeigte Bohrvorrichtung enthält eine flüssigkeitsgetriebene, unten im Bohrloch angeordnete Bohrmaschine 1, zwei Bohrgestängeelemente 20,30 und eine Drehvorrichtung 9 zum Drehen des Bohrstranges. Der Bohrstrang kann natürlich jede beliebige Anzahl von Bohrgestängeelementen enthalten.
Das Bohrgestängeelement 20 enthält ein äußeres Rohr 2, in dem ein Zwischenrohr 4 mit Hilfe von Abstandshaltern 3 geführt ist. Im Zwischenrohr 4 ist ein inneres Rohr 6 mit Hilfe von Abstandshaltern 5 geführt. Die drei Rohre definieren drei Kanäle 41, 42 und 43. Diese können beispielsweise in folgender Weise verwendet werden. Kanal 41 wird für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine 1 verwendet. Kanal 42 wird für den Transport der Flüssigkeit verwendet, nachdem die Flüssigkeit in der unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine ihre Arbeit getan hat. Kanal 43 wird für die Zufuhr von Spülmedium, Luft oder Wasser, zum Bohrer zum Spülen des Bohrloches verwendet. Das innere Rohr 6 und das Zwischenrohr 4 sind am rechten Ende der Fig. 2 mit Dichtungen 10 bzw. 11 für das dichtende Zusammenwirken mit dem inneren Rohr 36 und dem Zwischenrohr 34 im benachbarten Bohrgestängeelement 30 versehen. Ein korrespondierendes Zusammenwirken besteht auch zwischen der Drehvorrichtung 9 bzw. der unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine 1 und dem benachbarten Bohrgestängeelement.
Das äußere Rohr 2 ist mit einem ersten Endstück 7 und einem zweiten Endstück 8 versehen. Das erste Endstück ist mittels einer Gewindeverbindung 12 relativ zum äußeren Rohr 2 zwischen einer inneren Position, dargestellt für das Bohrgestängeelement 30, und einer äußeren Position, dargestellt für das Bohrgestängeelement 20, axial bewegbar. Durch das Festziehen der Gewindeverbindung in einer Richtung wird das axiale Sperren des ersten Endstückes gegenüber dem äußeren Rohr erzielt. Dadurch schützt dieses Endstück 7 das innere Rohr 6 und das Zwischenrohr 4, wenn das Bohrgestängeelement nicht in einen Bohrstrang eingeschraubt ist. Das erste Endstück 7 ist mit einem Gewinde 19 versehen, um das Bohrgestängeelement mit einem benachbarten Bohrgestängeelement, der Drehvorrichtung oder der unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine zu verbinden. Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist das erste Endstück 7 nut Vorsprüngen 14 und das äußere Rohr 2 mit Nuten 13 versehen. Diese sind etwa an den in Fig 2 durch das Bezugszeichen 50 markierten Positionen angeordnet. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ist die Gewindeverbindung 12 so gestaltet, daß eine gewisse axiale Beweglichkeit zwischen dem ersten Endstück 7 und dem äußeren Rohr 2 besteht. In der in Fig. 3 gezeigten Position ist das erste Endstück in Richtung seiner äußeren Position verlagert. In dieser Position ist das erste Endstück relativ zum äußeren Rohr drehbar, sodaß die Gewindeverbindung 12 mit Hilfe cier Drehvorrichtung 9 festgezogen werden kann. In der in Fig. 4 gezeigten Position ist das erste Endstück in Richtung seiner inneren Position verlagert. In dieser Position ist der Vorsprung 14 in die Nut 13 geschoben, sodaß das erste Endstück und das äußere Rohr undrehbar miteinander verbunden sind, sodaß das Gewinde 19 durch die Drehvorrichtung 9 in ein benachbartes Bohrgestängeelement, in die Drehvorrichtung oder in die unten im Bohrloch angeordnete Bohrmaschine eingeschraubt werden kann.
Im dargestellten Beispiel sind die Rohre 4 und 6 gegenüber dem Rohr 2 axial fixiert, sodaß das erste Endstück 7 als Schutz für die Rohre 4 und 6 wirkt. Natürlich ist es möglich, die Rohre 4 und 6 gegenüber dem ersten Endstück 7 axial zu fixieren, sodaß das zweite Endstück 8 als Schutz für die Rohre 4 und 6 wirkt. Es sollte auch möglich sein, die Rohre so relativ zueinander anzuordnen, daß beide Endstücke als Schutz für die beiden inneren Rohre wirken, wenn das Bohrgestängeelement nicht in einen Bohrstrang eingeschraubt ist. Im dargestellten Beispiel besteht eine Gewindeverbindung zwischen dem ersten Endstück 7 und dem äußeren Rohr 2. Diese Gewindeverbindung kann durch jede Führung ersetzt werden, die es erlaubt, daß das erste Endstück und das äußere Rohr in einer Position undrehbar miteinander verbunden sind, sodaß das Bohrgestängeelement mit einem benachbarten Bohrgestängeelement verbunden werden kann bevor die inneren Rohre in die korrespondierenden Rohre des benachbarten Elementes bewegt werden. Die Verbindung der äußeren Rohre bildet dabei eine Führung für das Zusammenbewegen der inneren Rohre. Zusätzlich müssen das erste Endstück und das äußere Rohr relativ zueinander axial sperrbar sein, sodaß die inneren Rohre geschützt bleiben, wenn das Bohrgestängeelement nicht in einem Bohrstrang angeordnet ist.
Die dargestellte Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise, wenn ein Bohrgestängeelement dem Bohrstrang hinzugefügt wird. Das in Fig. 2 am linken Ende angeordnete Gewinde 19 wird in ein benachbartes Element bewegt. Danach wird das Bohrgestängeelement nach links geschoben, sodaß das erste Endstück 7 und das äußere Rohr 2 die in Fig. 4 dargestellten Relativstellungen einnehmen. Das erste Endstück und das äußere Rohr sind dadurch miteinander undrehbar verbunden, sodaß das Gewinde 19 an dem benachbarten Element mittels der Drehvorrichtung 9 festgezogen wird. Das Bohrgestängeelement wird dann nach rechts gezogen, sodaß das erste Endstück 7 und das äußere Rohr 2 die in Fig. 3 dargestellten Relativstellungen einnehmen. Das Drehen der Drehvorrichtung 9 ergibt dadurch ein Festziehen der Gewindeverbindung 12. Während dieses Festziehens werden die beiden inneren Rohre in die korrespondierenden Rohre des anderen Elementes eingeführt, um mit diesen dichtend zusammenzuwirken.

Claims

1. Bohrgestängeelement (20,30) für die Verwendung beim Bohren mit einer flüssigkeitsgetriebenen, unten im Bohrloch angeordneten Bohrmaschine (1) mit einem äußeren Rohr (2), einem durch Abstandshalter (3) in diesem äußeren Rohr geführten Zwischenrohr (4), einem durch Abstandshalter (5) in diesem Zwischenrohr (4) geführten inneren Rohr (6), wobei das äußere Rohr an seinen Enden mit einem ersten Endstück (7) und einem zweiten Endstück (8) für die Verbindung des Bohrgestängeelementes (20) mit einem anderen Bohrgestängeelement (30), einer Hammervorrichtung (1) oder einer Drehvorrichtung (9) versehen ist und das Bohrgestängeelement (20) Dichtungen (10,11) zum dichtenden Verbinden des Zwischenrohres (4) und des inneren Rohres (6) mit dem Zwischenrohr (34) und dem inneren Rohr (36) eines benachbarten Bohrgestängeelementes (30) einer Hammervorrichtung (1) oder einer Drehvorrichtung (9) enthält dadurch gekennzeichnet, daß das erste (7) der Endstücke des äußeren Rohres mit dem äußeren Rohr (2) mittels einer Kupplung (12) verbunden ist, welche eine axiale Verlagerung des ersten Endstückes (7) relativ zum äußeren Rohr (2) zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position erlaubt, daß das erste Endstück und das äußere Rohr in einer Relativstellung undrehbar miteinander verbunden sind und daß das erste Endstück gegenüber dem äußeren Rohr axial sperrbar ist, sodaß jedes Endstück die Enden des Zwischenrohres und des inneren Rohres schützt, wenn sich das erste Endstück in der äußeren Position befindet.

2. Bohrgestängeelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kupplung eine Gewindeverbindung (12) enthält und daß das äußere Rohr (2) mit Nuten (13) versehen ist, welche mit Vorsprüngen (14) am ersten Endstück (7) zusammenwirken, welche seinem relativ zum äußeren Rohr inneren Ende benachbart angeordnet sind, wodurch eine axiale Verlagerung des ersten Endstückes gegenüber dem äußeren Rohr eine undrehbare Koppelung zwischen dem ersten Endstück und dem äußeren Rohr ergibt.

3. Bohrgestängeelement gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte erste Endstück (7) für die Verbindung des Bohrgestängeelementes mit einem benachbarten Bohrgestängeelement oder einer Hammervorrichtung (1) oder einer Drehvorrichtung (9) mit einem Gewinde (19) versehen ist, wodurch eine Verlagerung des ersten Endstückes (7) in Richtung zu der genannten inneren Position eine undrehbare Koppelung zwischen dem ersten Endstück (7) und dem äußeren Rohr (2) ergibt, sodaß das Bohrgestängeelement (20) mit Hilfe der Drehvorrichtung (9) mit einem benachbarten Bohrgestängeelement oder einer Hammervorrichtung (1) oder einer Drehvorrichtung (9) verbunden werden kann und nach einer Verlagerung des ersten Endstückes in Richtung zu der genannten äußeren Position die genannte Gewindeverbindung (12) mit Hilfe der Drehvorrichtung festziehbar ist.