DE69605779T2

DE69605779T2 - Von der öberfläche aus kontrolliertes richtbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE69605779T2
Application number: DE69605779T
Authority: DE
Inventors: Jack Philip Chance; Stephen John Mcloughlin
Original assignee: Individual
Current assignee: Rst (bvi) Inc Tortola Vg
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: CA2217056A1; DE69605779D1; AU5280496A; GB9507008D0; CA2217056C; EP0819205A1; AU709061B2; MX9707639A; BR9604789A; US5979570A; DK0819205T3; WO1996031679A1; ATE188014T1; EP0819205B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erdöl- und Gasbohrung und spezieller eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Auswählen oder Steuern der Richtung von der Oberfläche aus, in der ein Bohrloch bei Nutzung von normalen Bohrverfahren verläuft.

HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK

Die Formation, durch die ein Bohrloch gebohrt wird, übt eine veränderliche Kraft auf das Bohrgestänge zu allen Zeiten aus. Diese veränderliche Kraft ist im wesentlichen auf die Drehbewegung des Bohrmeißels im Uhrzeigersinn, das auf den Bohrmeißel angewandte Gewicht und die Schichten der Formation zurückzuführen. Die Formation ist ein allgemeiner Begriff, der benutzt wird, um das Material zu definieren - nämlich Gestein. Sand, Schiefer. Ton, usw. - durch das das Bohrloch hindurchgehen wird, um einen Weg oder einen Kanal zu einer produzierenden Formation zu öffnen. Diese veränderliche Kraft wird zu einer variablen Änderung hinsichtlich der Richtung des Bohrloches führen.
Die Formation ist im allgemeinen durch die Wirkung der Natur über Millionen von Jahren schichtartig und ist nicht zwangsläufig gleichmäßig. Die Formation wird Einsenkungen aufweisen, die als eine Änderung der Richtung der Schichten der Formation definiert werden, die sich entweder nach oben oder nach unten erstrecken können. Während sich der Bohrmeißel in eine Einsenkung bewegt oder aus einer Art von Formation zur anderen, wird sich die Kraft auf den Bohrmeißel ändern und bewirken, daß der Bohrmeißel nach oben, unten, rechts oder links verläuft. Dieses Verlaufen ist das natürliche Ergebnis der Reaktion der Formation auf das Drehmoment im Uhrzeigersinn und die Vorwärtsbohrkraft, die durch den Bohrmeißel auf die Formation ausgeübt wird. Mathematisch kann das Ergebnis als ein einfaches Vektorprodukt zwischen der Drehmomentkraft und der Bohrkraft oder dem Gewicht auf den Bohrmeißel betrachtet werden. Das Vektorprodukt führt zu einer Kraftkomponente nach rechts von der Bohrkraft. Der industrielle Begriff, der diesem Effekt gegeben wird, ist "Bohrmeißelabweichung", und viele Verfahren zur Steuerung oder zum Wiederausrichten der "Bohrmeißelabweichung" wurden in der Industrie ausprobiert.
Die Bohrmeißelabweichung ist voraussagbar, aber, die Größe und häufig die Richtung der Bohrmeißelabweichung sind im allgemeinen nicht voraussagbar. Betrachtet man das Vektorproduktmodell, so kann man sehen, daß sich, während die Bohrkraft oder das Gewicht auf den Bohrmeißel verändert wird, das Vektorprodukt verändert. Oder, während die Umdrehungen pro Minute des Bohrgestänges verändert wird, verändert sich das Vektorprodukt. Oder, während sich die Formation verändert, verändert sich das Vektorprodukt. Beim Bohren eines Bohrloches verändern sich alle diese Kräfte konstant; daher verändert sich die Größe der Bohrmeißelabweichung konstant. Die Industrie hat gelernt, die Auswirkungen der Bohrmeißelabweichung in einem vertikalen Loch durch Verändern des Drehmomentes und des Gewichtes auf den Bohrmeißel zu steuern, während ein vertikales Loch gebohrt wird. In einem geneigten (nicht vertikalen) Loch bewirkt die Bohrmeißelabweichung jedoch eine Anzahl von Problemen.
Sobald ein geneigtes Loch gebildet ist, wird die Seite des Bohrloches, die der wirklichen Vertikalen am nächsten kommt, in der Industriedefinition als die "Unterseite" des Loches bezeichnet. Auf die gegenüberliegende Seite des Loches bezieht man sich als "Oberseite", und sie wird als ein Bezugspunkt beim Bohrvorgang des Bohrloches verwendet. Die Bohrkraft folgt der Ausdehnung des Bohrloches in der Längsrichtung: daher verläuft die Bohrkraft parallel zur Unterseite des Loches und weist einen Abstand davon auf. Da die Bohrmeißelabweichung das Ergebnis des angewandten Drehmomentes und der Bohrkraft ist, kann dann erwartet werden, daß die normale Bohrmeißelabweichung nach rechts von der Unterseite des Loches erfolgen wird. Diese Definition gilt bei allen Bohrlöchern.
In einem vertikalen Loch oder einem etwas geneigten Loch kann die Bohrmeißelabweichung gesteuert werden, indem so viel Steifigkeit wie möglich im unteren Abschnitt des Bohrgestänges in der Nähe des Bohrmeißels entwickelt wird. Das kann durch Benutzung von Bohrgestängebauteilen mit hoher Steifigkeit und Gewicht (Schwerstangen oder ein Bohrrohr mit hohem Gewicht) sowie Stabilisierungseinrichtungen bewirkt werden und wird im allgemeinen bewirkt. Eine Stabilisierungseinrichtung, die in der Industrie gut bekannt ist, ist ein rohrförmiges Element mit einer Kombination von Radialschaufeln, die oftmals eine schraubenförmige Konfiguration aufweisen, die um das rohrförmige Element herum peripher angeordnet sind und sich über den Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes hinaus erstrecken. Die Ausdehnung der Schaufeln der Stabilisierungseinrichtung ist auf den Durchmesser des Bohrmeißels begrenzt. Auf diese Weise wird die Stabilisierungseinrichtung in einem stabilen Loch arbeiten; wenn sich jedoch das Bohrloch auswäscht (Zunahme des Durchmessers infolge der Formation oder anderer mechanischer oder hydraulischer Bohrlocheffekte), oder wo die durch die Schaufeln ausgeübte Querkraft kleiner ist als die Drehmomentwirkung des Bohrmeißels, verliert die Stabilisierungseinrichtung dann ihre Wirksamkeit, und eine Bohrmeißelabweichung wird auftreten. In einer stark geneigten oder horizontalen Bohrung wird die Bohrmeißelabweichung ein größeres Problem.
Sehr oft möchte der Bohrarbeiter, daß das Bohrloch verläuft, oder er möchte seine Richtung zu einer bestimmten Stelle innerhalb der produzierenden Formation steuern. Dieser Vorgang ist als Richtbohren bekannt. Beispielsweise wird eine Wassereinspritzbohrung in einem Erdölfeld im allgemeinen an den Rändern des Feldes und an einer niedrigen Stelle in jenem Feld (oder Formation) angeordnet. Ein vertikales Bohrloch wird gebildet, und das Bohrloch wird von der Vertikalen "weggestoßen", so daß ein geneigtes (oder sogar horizontalen) Bohrloch resultiert. Es ist jetzt erforderlich, den Bohrmeißel und das Gestänge zur erforderlichen Stelle in der relevanten Formation selektiv zu führen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine Steuerung des Bohrloches in sowohl der vertikalen Ebene (d. h., nach oben und unten) als auch in der horizontalen Ebene (d. h., nach links und rechts) erforderlich.
Damit ein Loch nach links oder rechts verläuft, kann der Bohrarbeiter gegenwärtig aus einer Reihe von speziellen Bohrwerkzeugen oder Bohrverfahren auswählen. Die Industrie wendet oftmals Bohrlochsohlenmotoren und gebogene Übergangsstücke an. In jüngster Zeit wurde ein steuerbarer Motor beliebt, obgleich er gleiche Regeln anwendet, wie sie beim Bohrlochsohlenmotor und dem gebogenen Übergangsstück zur Anwendung kommen. Diese beiden Werkzeuge funktionieren in einer gleichen Weise und beide fordern, daß das Bohrgestänge nicht gedreht wird, um die Richtung des Bohrloches zu beeinflussen und zu steuern.
Ein gebogenes Übergangsstück, ein kurzes rohrförmiges Element, das eine schwache Biegung nach einer Seite aufweist, ist am Bohrgestänge befestigt, gefolgt von einem Meßinstrument, wobei ein MWD-Werkzeug (Messung während des Bohrens, was eine Richtungsinformation betreffs Bohrloch zur Oberfläche leitet) eine typische Ausführung ist, gefolgt von einem Bohrlochsohlenmotor, der am Bohrmeißel befestigt ist. Das Bohrgestänge wird in das Bohrloch abgesenkt und gedreht, bis das MWD-Werkzeug anzeigt, daß die Vorderkante des Bohrmeißels in der gewünschten Richtung liegt. Ein Gewicht wird auf den Bohrmeißel durch die Schwerstangen aufgebracht, und durch Pumpen von Bohrflüssigkeit durch das Bohrgestänge dreht der Bohrlochsohlenmotor den Bohrmeißel. Während der Bohrmeißel das Bohrloch in der geforderten Neigung und Richtung einschneidet, wird das Bohrgestänge vorgeschoben. Wenn mit einem gebogenen Übergangsstück und Motor gebohrt wird, werden, nachdem die richtige Neigung und Richtung festgelegt sind, das gesamte Gestänge einen Trip zur Oberfläche ausführen, die Bohrlochsohlenbaugruppe (gebogenes Übergangsstück, Bohrlochsohlenmotor und Bohrmeißel) durch einen einzelnen Bohrmeißel ersetzt, das Gestänge danach einen Trip in das Bohrloch ausführen und die normalen Bohrarbeitsgänge wieder gestartet. Diese Verfahrensweise wird wiederholt, wenn die Richtung des Bohrloches unbefriedigend ist.
Der Vorteil eines steuerbaren Motors ist der, daß die Baugruppe nicht einen Trip unmittelbar nach dem Festlegen der richtigen Neigung und Richtung erfordert; der Motor kann festgehalten werden, und er wird als konventionelle "Rotary-Baugruppe" bohren. Wann auch immer die Baugruppe zu einem Trip veranlaßt wird, wird eine neue Bohrlochsohlenbaugruppe gestaltet werden, die theoretisch die Fortführung des Bohrloches in der richtigen Ebene und unter dem richtigen Winkel von der Vertikalen gestatten wird.
Es folgt daraus, daß, je tiefer oder länger das Bohrloch ist, desto mehr Zeit wird verbraucht, um einen Rückführtrip auszuführen, wann auch immer Werkzeuge gewechselt werden müssen. Beispielsweise kann das gebogene Übergangsstück nicht einen ausreichenden Winkel zur Verfügung haben, was immer einen Roundtrip erfordern wird.
Eine der früheren Erfindungen, die zu einer ausreichenden Steuerung betreffs des Verlaufens und des Beginnens eines geneigten Loches aus einem vertikalen Bohrloch oder zur Steuerung der Bohrmeißelabweichung in einem Bohrloch führten, können im U.S. Patent 3561549 unter dem Titel Schrägbohrwerkzeuge für Erdölbohrungen von Garrison und Tschirky vorgefunden werden. Garrison und Mitarbeiter offenbaren eine Verbesserung, bei der eine sich nicht drehende Buchse mit einer Vielzahl von Rippen (oder Keilen) auf einer Seite unmittelbar unterhalb eines Bohrlochsohlenmotors angeordnet wird, der wiederum an einem Bohrmeißel befestigt ist. Diese Vorrichtung wirkt in gleicher Weise wie ein versetzter Packer und lenkt die Bohrlochsohlenbaugruppe von den Rippen (oder Keilen) weg. Die Vorrichtung muß wie ein versetzter Packer ausgerichtet werden, bevor man mit den Bohrarbeiten beginnt. Sobald das Bohrloch in der gewünschten Richtung hergestellt ist, muß die Vorrichtung mittels eines Roundtrips aus dem Bohrloch heraus und in dieses zurück außer Betrieb genommen werden. Die Offenbarung diskutiert eine zweite Ausrichtungsvorrichtung über dem Bohrlochsohlenmotor. Diese Vorrichtung kommt richtiger zur Anwendung, wenn eine anfängliche Neigung begonnen wird, oder wenn ein vertikales Loch korrigiert wird, das von der wirklichen Vertikalen abgewichen ist.
Das U.S. Patent 4220213 von Hamilton offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Selbstausrichtung eines Bohrgestänges während des Bohrens eines Bohrloches. Die Vorrichtung besteht aus einem versetzten Futterrohr mit einem drehbaren rohrförmigen Element, das sich durch das Futterrohr erstreckt, und einem Schuh, der seitlich an der Außenseite des Futterrohres befestigt ist, und der längs des Bohrloches gleitet. Das versetzte Futterrohr wird stark belastet (indem ausreichendes Material zugeführt wird, wenn das Futterrohr hergestellt wird) unter 90 Grad zum "Schuh". Dieses Werkzeug ist am Bohrgestänge unmittelbar über dem Bohrmeißel befestigt, und das restliche Bohrgestänge enthält die üblichen Bohrwerkzeuge für das Gewicht, die Flexibilität. Steuerung der Neigung, Messung des Bohrloches, usw. Der stark belastete Abschnitt des Hamilton-Futterrohres sucht die Unterseite des Loches, wodurch der Schuh auf eine Seite des Bohrloches ausgerichtet wird. Der Gleitschuh bewirkt eine Neigung am befestigten Bohrmeißel in einer gleichen Weise wie ein versetzter Packer oder die Vorrichtung von Garrison und Mitarbeitern.
Das Werkzeug ist so ausgeführt, daß die Schwerkraft ausgenutzt wird, weil die schwere Seite des Futterrohres die Unterseite des Loches suchen wird. Der Schuh ist am Futterrohr an der Seite und über ein Viertel längs des Umfanges befestigt. Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß sie dem Vektorprodukt des Drehmomentes und der Bohrkraft entgegenwirkt, was normalerweise bewirkt, daß der Bohrmeißel nach rechts abweicht. Das bedeutet, daß eine Gegenkraft angewandt werden muß, die den Bohrmeißel nach links lenkt, wodurch sich die normale Position des Schuhs auf der rechten Seite befindet. Bei der Verwendung des Werkzeuges sucht der belastete Boden die Unterseite der Bohrung, der Schuh scheuert längs der rechten Seite des Bohrloches, und das rohrförmige Element dreht sich ungehindert innerhalb des Futterrohres, wodurch dem Bohrmeißel ein Bohrdrehmoment zugeführt wird. Die Verlängerung des Schuhs über den Umfang des Bohrmeißels hinaus würde durch die Größe des Bohrloches festgelegt.
Es ist bekannt, daß dieses Werkzeug funktioniert; es leidet jedoch am gleichen Nachteil wie der versetzte Packer und das Werkzeug von Garrison und Mitarbeitern, nämlich, wenn die Bohrmeißelabweichung eine Veränderung erzwingt, dann muß das Werkzeug verändert oder entfernt werden, was einen Roundtrip erfordert.
Das U.S. Patent 4638873 an Welborn offenbart ein Werkzeug für die Beibehaltung der Richtung und des Winkels und ein Verfahren für das Einstellen und Beibehalten des Winkels eines richtgebohrten Bohrloches. Dieses Werkzeug ist im wesentlichen eine Verbesserung zur Vorrichtung von Hamilton und funktioniert in fast der gleichen Weise. Welborn benutzt einen federbelasteten Schuh und eine belastete schwere Seite, die einen Meßeinsatz aufnehmen kann, der mittels einer Halteschraube an Ort und Stelle gehalten wird. Welborn erklärt, daß der Meßeinsatz auf der Unterseite eine Lochabweichung (Neigung) hervorrufen wird, und daß der federbelastete Schuh der Neigung zur Bohrmeißelabweichung einen Widerstand entgegensetzen wird. Er beansprucht eine Verbesserung an den Lagern innerhalb des Futterrohres, was die Neigung des Versagens der Lager verringert. Die Offenbarung legt dar, daß der Meßeinsatz ausgewählt wird, um eine spezielle Veränderung hinsichtlich der Neigung zu erhalten, und daß der Schuh benutzt werden kann (oder weggelassen wird), um die Bohrmeißelabweichung nach rechts zu korrigieren. Wenn eine Veränderung des Grades der Bohrmeißelabweichung auftritt, oder wenn der Bohrmeißel zur Bewegung nach links tendiert, dann muß dieses Werkzeug, wie die anderen beschriebenen Werkzeuge, zurückgezogen werden. Das erfordert einen Roundtrip.
Das US 5220963 offenbart eine Vorrichtung für das selektive Steuern der Bohrrichtung eines Bohrloches von der Oberfläche aus. Die Vorrichtung weist ein inneres sich drehendes Futterrohr auf, das in drei sich nicht drehenden Elementen untergebracht ist.
Daher kann der bisherige Stand, der Technik die Bohrmeißelabweichung in einem Bohrloch korrigieren. Wenn jedoch Veränderungen hinsichtlich der Kräfte zu verzeichnen sind, die das Auftreten der Bohrmeißelabweichung während des Bohrens hervorrufen, müssen alle Werkzeuge nach dem bisherigen Stand der Technik zurückgezogen werden, um die Richtung des Bohrloches zu korrigieren. Die absolute Forderung für das Zurückziehen des Werkzeuges bedeutet, daß ein Roundtrip durchgeführt werden muß. Das führt zu einem Kompromiß hinsichtlich Sicherheit und einem großen Aufwand an Zeit und Geld. Die Industrie benötigt ein wirkliches Links/Rechts-Bohrwerkzeug, das in der Bohrlochsohlenbaugruppe an Ort und Stelle bleiben kann, und dessen Wirkung von der Oberfläche aus geschaltet wird. Das heißt, ein Werkzeug, das bewirken wird, daß sich das Bohrloch entweder nach rechts oder nach links wendet, wann es auch immer gefordert wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist im wesentlichen eine nicht drehende Stabilisierungseinrichtung, die aus einer exzentrisch gebohrten Bohrhülse oder einem Futterrohr mit mehr Material auf einer Seite besteht, so daß die Bohrhülse zu der Seite belastet wird, die der exzentrischen Bohrung entgegengesetzt ist. Eine zweite exzentrische Bohrhülse oder Futterrohr wird durch die Bohrung des errsten Futterrohres eingesetzt und durch ein geeignetes Lagersystem getragen, so daß die zweite exzentrische Bohrhülse um 180 Grad mittels einer inneren Einrichtung bewegt werden kann, wenn erforderlich. Ein drittes rohrförmiges Element oder ein sich drehendes Futterrohr ohne Exzentrizität wird durch die innere exzentrische Bohrhülse eingsetzt und durch geeignete Lager so getragen, daß es sich vollständig frei ohne Einschränkung drehen kann. Das sich drehende Futterrohr endet an beiden Enden in der geeigneten Standardwerkzeugverbindung, wie sie in der Bohrindustrie für eine schnelle Befestigung an Übergangsstücken, dem Bohrmeißel, weiteren Bohrwerkzeugen oder dem Bohrrohr verwendet wird. Dieses sich drehende Futterrohr überträgt die Drehbewegung des Bohrrohres auf den Bohrmeißel und wirkt als Fortsetzungsleitung des Bohrrohres für alle Bohrflüssigkeiten, die nach unten im Bohrrohr und in den Bohrmeißel gelangen. Zwei Stabilisierungsschuhe (Schaufeln oder Keile) erstrecken sich radial nach außen und seitlich längs des Umfanges auf beiden Seiten der äußeren exzentrischen Bohrhülse.
Die innere exzentrische Bohrhülse hält das sich drehende Futterrohr nach links oder rechts von der Mittellinie der äußeren Bohrhülse (oder des Gehäuses) und nahe bei einem der zwei seitlichen Stabilisierungsschuhe. Die genaue Position (links oder rechts) der inneren Bohrhülse wird durch eine innere Antriebseinrichtung ausgewählt, und die innere Bohrhülse kann nur bei einer Ausführung nur nach rechts oder links angeordnet werden. Bei einer weiteren Ausführung kann eine innere Einrichtung hinzugefügt werden, die als eine weitere Option eine "Null"- oder "Nullneigungs" position umfassen würde. Diese Mehrpositionsstabilisierungseinrichtung ist technisch herausfordernder, enthält alle gegenwärtig vorgeschlagenen Bauelemente, verkörpert dennoch ein Niveau an Komplexität, das bei gegenwärtigen Bohrabläufen nicht vorhanden ist.
Die innere Antriebseinrichtung kann batteriebetrieben, hydraulisch betrieben, durch die Drehung des sich drehenden Futterrohres betrieben oder durch den Strom der Bohrflüssigkeit betrieben werden. Sie ist konstruiert, um die innere exzentrische Bohrhülse um 180 Grad zu drehen, d. h., von ihrer äußersten rechten Position in ihre äußerste linke Position. Eine hydraulische, mechanische oder elektrische Logik bewirkt, daß die innere Antriebseinrichtung die Positionen der inneren exzentrischen Bohrhülse verändert, wann es auch immer signalisiert wird. Das Signalisieren kann bewirkt werden, indem die Drehung des Bohrgestänges über eine vorgegebene Zeitdauer angehalten wird, indem eine Reihe von Bohrflüssigkeitsdruckimpulsen gesendet wird oder mittels einer bestimmten anderen Einrichtung.
Wenn der innere Motor hydraulisch ist, dann wird die Quelle der hydraulischen Leistung normalerweise die strömende Bohrflüssigkeit sein. Die Umwandlung des Bohrflüssigkeitsdruckes in einen hydraulischen Druck ist in der Industrie gut bekannt. Alternativ kann die Drehung des sich drehenden Futterrohres genutzt werden, um dem Hydraulikmotor eine hydraulische Leistung zu liefern, oder es kann eine mechanische Wendegetriebeeinrichtung eingesetzt werden, bei der eine Rutschkupplung zur Anwendung kommt. Wenn der innere Motor ein Elektromotor ist, dann kann die Leistung von langlebigen Akkumulatorenbatterien geliefert werden, gleich jenen, wie sie in MWD-Werkzeugen verwendet werden, die innerhalb des Werkzeuges aufgenommen werden.
Die augenblickliche, Vorrichtung bringt eine wählbare Neigung (rechts oder links der Unterseite) beim Bohrmeißel zur Anwendung. Die belastete schwere Seite der äußeren exzentrischen Bohrhülse wird infolge der Wirkungen der Schwerkraft die Unterseite des Loches suchen. Die zwei seitlichen Stabilisierungsschuhe werden die Drehung der äußeren exzentrischen Bohrhülse verhindern, wann auch immer das sich drehende Futterrohr, das am Bohrgestänge befestigt ist, gedreht wird. Die innere exzentrische Bohrhülse wird rechts oder links von der Mittellinie des Bohrloches in Abhängigkeit von ihrer Ausgangsposition angeordnet. Weil die Vorrichtung benutzt wird, um die Bohrmeißelabweichung zu verhindern, wird die innere exzentrische Bohrhülse normalerweise auf der äußersten linken Seite (in der Richtung betrachtet, die das Bohrloch einnimmt) gestartet, um eine Neigung nach rechts zu erzeugen. Indem sich die Bohrung der inneren exzentrischen Bohrhülse auf der äußersten linken Seite der äußeren Bohrhülse befindet, wird das sich drehende Futterrohr nach links vom Loch versetzt, um eine Kraft zu erzeugen, die von der rechten Seite des Bohrloches ausgeübt wird. (Das gleicht der Wirkung, die von den Vorrichtungen von sowohl Garrison und Welborn als auch von einem versetzten Packer gebracht wird.).
Die Verwendung des Werkzeuges ist einfach. Eine Standardbohrlochsohlenbaugruppe (BHA) wird montiert, die die geeignete Anzahl an Schwerstangen, das richtige MWD-Werkzeug(e) oder ein anderes Gerät(e), die augenblickliche Vorrichtung (richtig gestartet) und einen Bohrmeißel enthält. Die Bohrlochsohlenbaugruppe wird am Bohrgestänge befestigt, und das Gestänge wird in das Bohrloch abgesenkt.
Für diese Erklärung wird angenommen, daß die Vorrichtung so eingestellt wird, daß eine normale Bohrmeißelabweichung nach rechts verhindert wird. Die normalen Bohrvorgänge werden eingeleitet, und die vom MWD erhaltene Richtungsinformation wird überwacht. Wenn das Bohrloch zu weit nach links abzuweichen beginnt, dann wird in Abhängigkeit von der im Werkzeug eingesetzten Logik die Drehung zum Stillstand gebracht oder der Flüssigkeitsdruck so gepulst, daß die innere exzentrische Bohrhülse zur entgegengesetzten Seite getrieben wird. Das normale Bohren wird dann fortgesetzt, und die Richtung des Bohrloches wird überwacht. Wenn das Bohrloch zu weit zurück nach rechts abweicht, wird die erforderliche Signalisierungseinrichtung eingesetzt, um die Position der inneren Bohrhülse zu schalten, und der Bohrvorgang wird wieder aufgenommen. Der Vorgang wird wiederholt, wenn erforderlich.
Der Nutzeffekt wird ein Bohrloch sein, das in der Querebene eine etwas wellenförmige s-Form aufweist; das wird jedoch nicht ein Problem sein, weil die meisten richtungsgesteuerten Bohrlöcher scharfe s-Kurven aufweisen, die von einer Seite zur anderen wellenförmig verlaufen, oder sogar von der Unterseite zur Oberseite, und der Grad der Wellenförmigkeit kann hoch sein. Daher löst diese Vorrichtung das Problem eines echten geforderten Links/Rechts-Bohrwerkzeuges und erreicht ihr Ziel der Verringerung der Anzahl der Roundtrips bei einem Bohrvorgang. Die Vorrichtung wird ein Bohrloch mit besserer "Qualität" mit weniger scharfen Krümmungen erzeugen.
Das Werkzeug kann als eine reine Bohrlochsteuervorrichtung eingesetzt werden. Das heißt, wenn der Bohrarbeiter nach links wenden möchte, wählt er "Linksdrehung"; andererseits, wenn der Bohrarbeiter nach rechts wenden möchte, wählt er "Rechtsdrehung". Eine Signalisierungseinrichtung, die den Oberflächengegendruck der Bohrflüssigkeit beeinflußt, kann eingesetzt werden, um dem Bohrarbeiter den Zustand der Vorrichtung mitzuteilen, und sie kann innerhalb der Vorrichtung eingeschlossen sein. Im allgemeinen wird eine Veränderung der Richtung nach links langsamer erfolgen als eine Veränderung der Richtung nach rechts, wegen der natürlichen Auswirkungen der Bohrmeißelabweichung. In einer gleichen Weise und mit richtigen Zusatzwerkzeugen kann die Vorrichtung für die Aufwärts/Abwärtssteuerung in geneigten Bohrlöchern eingesetzt werden. Die Vorrichtung wird mit sowohl konventionellen Bohr- als auch Bohrlochsohlenmotoren funktionieren.
Ausführungen der Erfindung werden jetzt nur als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine grundlegende geschnittene Seitenansicht eines Werkzeuges entsprechend der Erfindung in einem etwas geneigten Bohrloch mit seiner Unterseite auf der linken Seite;
Fig. 2 eine grundlegende Seitenansicht des Werkzeuges aus Fig. 1, die die belastete Seite links zeigt, und die die Position der Gleitschuhe veranschaulicht;
Fig. 3 eine grundlegende Seitenansicht des Werkzeuges aus Fig. 1, um 90 Grad gedreht, wodurch die belastete Seite hinter der Zeichnung ist, und die die Stabilisierungsschuhe und die exzentrische Versetzung zeigt, die dem inneren, rohrförmigen Element oder dem sich drehenden Futterrohr erteilt wird:
Fig. 4 eine grundlegende Schnittdarstellung des Werkzeuges aus Fig. 1 längs A-A in sowohl Fig. 1 als auch Fig. 2; der punktierte Kreis um den Querschnitt herum veranschaulicht die erwartete Position der Vorrichtung innerhalb des Bohrloches;
Fig. 5A eine grundlegende Draufsicht des Werkzeuges aus Fig. 1, das in einem Bohrloch eingesetzt wird, wobei seine Benutzung beim Ausführen einer Rechtsdrehung veranschaulicht wird;
Fig. 5B eine grundlegende Draufsicht des Werkzeuges aus Fig. 1, das in einem Bohrloch eingesetzt wird, wobei seine Benutzung beim Korrigieren der Bohrmeißelabweichung nach rechts oder alternativ seine Benutzung beim Ausführen einer Linksdrehung veranschaulicht wird;
Fig. 6 eine vorgeschlagene Bohrlochsohlenbaugruppe, die ein Werkzeug entsprechend der Erfindung, einen Bohrmeißel, ein MWD-Werkzeug, Schwerstangen, usw. umfaßt, die nur für die Bohrlochkorrektur nach links/rechts verwendet werden:
Fig. 7A eine grafische Veranschaulichung der vorgeschlagenen Bohrlochsohlenbaugruppe aus Fig. 6, die die Vorrichtung, den Bohrmeißel, und die Stabilisierungseinrichtungen zeigt, die nur für die Bohrlochkorrektur nach links/rechts verwendet werden;
Fig. 7B eine vorgeschlagene grafische Bohrlochsohlenbaugruppe, die die Vorrichtung, den Bohrmeißel und die Stabilisierungseinrichtungen umfaßt, die nur für die Bohrlochkorrektur nach oben/unten verwendet werden;
Fig. 7C eine vorgeschlagene grafische Bohrlochsohlenbaugruppe. die für die Korrektur nach oben/unten und nach links/rechts verwendet wird;
Fig. 8 ein Schneckengetriebe, das mit dem inneren Futterrohr gekoppelt ist, das mittels einer Motoreinrichtung getrieben wird;
Fig. 9 eine grundlegende Schnittdarstellung, die die Signalisierungseinrichtung für die Position der inneren exzentrischen Bohrhülse mittels Flüssigkeitsdruck veranschaulicht;
Fig. 10 eine grundlegende Schnittdarstellung der Vorrichtung, die die Signalisierungseinrichtung längs A-A in Fig. 8 zeigt.

METHODEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die Vorrichtung wird zuerst in allgemeinen Begriffen diskutiert, um den erfinderischen Gedanken einer doppelten exzentrischen Bohrhülsenanordnung zu erklären. Als nächstes wird die bevorzugte Einrichtung der Erfinder für das Drehen oder Schalten des inneren Futterrohres aus seiner äußersten linken Position in seine äußerste rechte Position (oder umgekehrt) beschrieben, die eine Alternative sein wird. Eine weitere Einrichtung für das Bewirken der Schaltung wird diskutiert, wie es die Signalisierungseinrichtung auf Gegendruckbasis der Bohrflüssigkeit für das Anzeigen der Position der inneren Bohrhülse sein wird. Schließlich wird die Verfahrensweise für die richtige Anwendung der Vorrichtung beschrieben.
Die Vorrichtung wird bei Benutzung der elementaren Fig. 1 bis 4 beschrieben. Fig. 1, eine Seitenansicht, zeigt einen Schnitt der Vorrichtung 10 in einem etwas geneigten Bohrloch. Diese Figur dient dazu, die Unterseite des Loches ausführlich zu definieren, die die Industrie als die Seite des Loches definiert, die dem Mittelpunkt der Erde am nächsten ist. Die Unterseite des Loches 3 befindet sich auf der linken Seite des gesamten Bohrloches 2. Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in einem etwas geneigten Loch nur zum Zweck der Veranschaulichung.
Beginnend oben in Fig. 1 wird die Vorrichtung an einem Zwischenübergangsstück 4 befestigt gezeigt, das wiederum am Bohrgestänge (nicht gezeigt) befestigt würde. Das Zwischenübergangsstück (nicht Teil der Erfindung) ist am inneren drehbaren Futterrohr 11 befestigt, und es muß nicht erforderlich sein, wenn das Bohrgestängerohrgewinde zum Vorrichtungsgewinde paßt. Dieses Futterrohr kann sich innerhalb der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 ungehindert drehen. Nicht gezeigt und auch nicht diskutiert werden die Lagerflächen, die in der Vorrichtung zwischen dem inneren sich drehenden Futterrohr 11 und der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 erforderlich sind. Konstruktionsforderungen für diese Lager werden diskutiert, weil das Futterrohr 11 in der Lage sein muß, eine Drehung innerhalb der inneren Bohrhülse 12 aufrechtzuerhalten. Die innere exzentrische Bohrhülse 12 kann innerhalb eines Bogens mittels einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) innerhalb des äußeren exzentrischen Gehäuses oder Futterrohres 13 ungehindert gedreht werden. Die Lagerflächen zwischen dem inneren und äußeren Futterrohr sind nicht kritisch, da sie nicht eine konstante gegenseitige Drehung aufweisen; sie müssen jedoch in der Bohrumgebung sauber bleiben können. Abgedichtete Lagersysteme wären geeignet.
In Fig. 1 wird das innere sich drehende Futterrohr 11 direkt an einem Bohrmeißel 7 befestigt gezeigt. Das wäre wünschenswert; die Gewinde können jedoch zwischen den zwei Elementen abweichen, und für Anpassungszwecke kann ein Zwischenübergangsstück (nicht gezeigt) erforderlich sein.
Fig. 4 zeigt deutlich die relative Exzentrizität der inneren und der äußeren exzentrischen Bohrhülse 12 und bzw. 13. In Wirklichkeit sollte man sich auf die äußere exzentrische Bohrhülse als "Außengehäuse" beziehen, denn dieses Element wird die Antriebseinrichtung (in den betreffenden Figur, nicht gezeigt) für das Drehen der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 innerhalb des Außengehäuses 13 enthalten. (Betreffs Einzelheiten der Antriebseinrichtung siehe Fig. 8.) Das Außengehäuse besteht aus einer Bohrung, die in Längsrichtung durch die äußere Bohrhülse hindurchgeht, die die innere Bohrhülse aufnimmt. Das Außengehäuse ist auf seiner Außenseite exzentrisch, wie deutlich als der "schwere Abschnitt" 20 gezeigt wird.
Der schwere Abschnitt oder die belastete Seite 20 des Außengehäuses bildet die schwere Seite des Außengehäuses und wird als Teil der äußeren Bohrhülse gefertigt. Das schwere Gehäuse enthält die Antriebseinrichtung für das steuerbare Drehen der inneren exzentrischen Bohrhülse innerhalb des Außengehäuses. Außerdem kann das schwere Gehäuse die Logikschaltungen, Stromzuführungen, hydraulische Vorrichtungen und dergleichen enthalten, die mit dem Drehen der inneren Bohrhülse "bei Bedarf" verbunden sind (oder sein können).
Es sind zwei Stabilisierungsschuhe 21 auf beiden Seiten des Außengehäuses vorhanden, die unter rechten Winkeln zum schweren Gehäuse und auf der Mittellinie angeordnet sind, die durch das Drehzentrum der inneren Bohrhülse gezogen wird. Diese zwei Schuhe dienen dazu, jeglicher Gegendrehung seitens des Außengehäuses entgegenzuwirken, die durch eine Lagerreibung zwischen dem sich drehenden Futterrohr 11 und der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 hervorgerufen wird. Die Stabilisierungsschuhe sind normalerweise entfernbar und so bemessen, daß sie dem Durchmesser des Bohrloches entsprechen. Tatsächlich würden die gleichen Verfahrensweisen, die zur Anwendung kommen, um eine normale Stabilisierungseinrichtung zu dimensionieren, bei der Auswahl der Abmessung der Stabilisierungsschuhe angewandt. Alternativ könnten die Schuhe 21 zusammenhängend mit dem Außengehäuse 13 gebildet werden. Wie erklärt wird, wird der schwere oder belastete Abschnitt des Außengehäuses 13 dazu neigen, die Unterseite des Loches zu suchen, und die Funktionsweise der Vorrichtung hängt davon ab, daß sich das schwere Gehäuse auf der Unterseite des Loches befindet.
Fig. 2. 3 und 4 zeigen die Mittellinie des Bohrloches als CLW und die Mittellinie des Bohrmeißels (oder Bohrgestänges) als CLD. Man beachte, daß diese Längsmittellinien durch die Exzentrizität der inneren Bohrhülse in Fig. 3 versetzt und in den Darstellungen der Fig. 2 und 4 zusammen angeordnet sind. (Tatsächlich sind diese Mittellinien in der Darstellung der Fig. 1 zusammen angeordnet.) Einfach dargelegt, wenn das Werkzeug durch die Achse betrachtet wird, die durch das schwere Gehäuse hindurchgeht, sind die Längsachsen versetzt; andererseits, wenn es durch die Achse betrachtet wird, die durch die zwei Stabilisierungsschuhe 21 hindurchgeht, sind die zwei Längsmittelachsen zusammen angeordnet.
Die Lager zwischen dem inneren drehbaren Futterrohr und der inneren exzentrischen Bohrhülse werfen eine Anzahl von interessanten Problemen auf. Wenn das Werkzeug beim konventionellen Bohren eingesetzt wird, muß sich das innere Futterrohr mit Drehzahlen von bis zu 250 U/min. innerhalb der inneren exzentrischen Bohrhülse drehen können. Wenn das Werkzeug mit Bohrlochsohlenmotoren eingesetzt wird, wird die Lagerdrehzahl von der Position des Bohrlochsohlenmotors mit Bezugnahme auf das Werkzeug abhängen. Der Bohrlochsohlenmotor kann an beiden Enden des Werkzeuges angeordnet werden. Wenn der Motor neben dem Bohrmeißel angeordnet wird, dann wird die Lagerdrehzahl Null sein. Wenn das Werkzeug zwischen dem Bohrlochsohlenmotor und dem Bohrmeißel angeordnet wird, wird die Drehzahl die gleiche wie die der Abtriebswelle des Bohrlochsohlenmotors sein. Diese Drehzahl kann höher als 250 U/min. sein, die normalerweise als die maximale U/min. betrachtet wird, der man beim konventionellen Rotarybohren begegnet.
Das innere Futterrohr an den Hochleistungslagern der inneren Bohrhülse muß geschmiert werden, und die Schmierflüssigkeit wird die Bohrflüssigkeit sein, die durch das System zirkuliert. Das bedeutet, daß das Lager in der Lage sein muß, bei bestimmten festen Stoffen zu funktionieren, die eine potentiell scheuernde Beschaffenheit aufweisen, und die im Strom vorhanden sind. Lager dieser Beschaffenheit sind in der Industrie gut bekannt und werden ein geringes Problem hervorrufen. Es muß erwartet werden, daß das Drucklager zwischen den zwei Elementen, siehe Stelle 28 in Fig. 9, einen Verschleiß zeigt, und es ist so konstruiert, daß es in vernünftigen Wartungsintervallen ausgewechselt werden kann. Im Grunde genommen ist die Drucklagerfläche ein zu opferndes Lager, und es ist einzuplanen, daß dieses Lager bei jedem Wechsel des Bohrmeißels ausgetauscht wird. (Zumindestens muß das Lager jedesmal überprüft werden, wenn das Werkzeug zur Oberfläche gebracht wird.).
Die Drehung zwischen dem Außengehäuse 13 und der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 wird von der Oberfläche aus gesteuert, und sie tritt "bei Bedarf" auf. Daher müssen diese Lagerflächen nicht hohe kontinuierliche Drehzahlen aufnehmen, und es können normale abgedichtete Lager eingesetzt werden. Fig. 8 veranschaulicht, wie die innere Bohrhülse funktioniert. Ein Schneckengetriebe 25 treibt das Abtriebsrad 26, das am inneren Futterrohr befestigt ist, normalerweise um 180 Grad. Das Schneckenrad wird durch einen Motor 27 angetrieben. Ein Schneckengetriebe wird wegen seines natürlichen mechanischen Vorteils eingesetzt. Das heißt, das Abtriebsrad 26 wird eine große Schwierigkeit beim Drehen des Schneckenrades 25 zeigen. Daher wird diese Getriebeanordnung eine natürliche Sperre für die innere Bohrhülse bereitstellen. Es ist möglich, die innere Bohrhülse direkt mittels einer gleichen Vorrichtung anzutreiben, die verwendet wird, um die Schneckenradwelle anzutreiben. Die Veranschaulichung der Antriebsanordnung in Fig. 8 soll das eingeschlossene Prinzip zeigen, und es ist nicht beabsichtigt, daß sie als eine Einschränkung betreffs der Vorrichtung dient.
Die Motoreinrichtung kann eine Anzahl von Formen annehmen. Bei der bevorzugten Anordnung ist die Motoreinrichtung ein Gleichstrommotor, der von einem Lithiumbatteriesatz angetrieben wird, gleich jener, die in MWD-Werkzeugen eingesetzt werden. Der Motor und die Batterien werden in einer abgedichteten Zelle innerhalb des schweren Gehäuses des Außengehäuses angeordnet. Die eingesetzte Logik zum Starten und Anhalten des Antriebsmotors ist ebenfalls im schweren Gehäuse untergebracht.
Bei einer alternativen Ausführung, bei der ein Hydraulikmotor eingesetzt wird, würde der Schneckenradantrieb zur Anwendung kommen. Normale industrielle Hydraulikverfahren würden angewandt. Die Quelle der hydraulischen Leistung würde der Bohrflüssigkeit in einer gleichen Weise entnommen wie beim Bohrlochsohlenmotor. Die Quelle würde durch eine elektromechanische-hydraulische Logik aktiviert, die nur Leistung fordern würde, wenn der Exzenter von einer Position in die andere getrieben werden soll. Eine weitere Alternative wäre die Verwendung einer elektrischen Antriebseinrichtung, die aber einen Bohrlochgenerator (im Gehäuse) enthält, der seine Leistung der Bohrflüssigkeit entnehmen würde, wann auch immer die Logik eine Veränderung der Position fordert.
Fig. 4 zeigt die augenblickliche Vorrichtung mit ihrer inneren exzentrischen Bohrhülse auf der Mittellinie zwischen den zwei Stabilisierungsschuhen 21 und rechts von der gesamten Vorrichtung. Fig. 5A zeigt eine "Draufsicht" der Vorrichtung, worin die innere exzentrische Bohrhülse weit rechts in Übereinstimmung mit der Mittellinie der zwei Stabilisierungsschuhe eingestellt ist. Die "Draufsicht" ist so zu verstehen, daß Fig. 5A und 5B von der Oberseite des Bohrloches aus betrachtet werden. Daher wird der Zustand des inneren Exzenters, der in Fig. 4 und Fig. 5A gezeigt wird, veranlassen, daß das Außengehäuse 13 einen Druck gegen die linke Seite des Bohrloches ausübt, wenn von der Oberseite betrachtet wird. Der Drehpunkteffekt gegen die Seite der linken Seite des Bohrloches wird veranlassen, daß der Bohrmeißel ein Loch mit einer Neigung nach rechts erzeugt.
Wie es vorangehend dargelegt wird, ist die Drehung der inneren exzentrischen Bohrhülse 12 normalerweise auf 180 Grad beschränkt; wenn die Vorrichtung das richtige Signal von der Oberfläche empfängt, wird daher die Antriebseinrichtung den inneren Exzenter aus seiner äußersten rechten Position um 180 Grad in seine äußerste linke Position drehen. Dieser Zustand wird in Fig. 5B gezeigt. Wenn sich der innere Exzenter in diesem Zustand befindet, wird er bewirken, daß das Außengehäuse 13 einen Druck gegen die rechte Seite des Bohrloches ausübt, wenn von der Oberseite aus betrachtet wird. Der Drehpunkteffekt gegen die Seite der rechten Seite des Bohrloches wird bewirken, daß sich der Bohrmeißel nach links dreht. Die durch die augenblickliche Vorrichtung erzeugte "Qualität" des Bohrloches wird gegenüber dem gegenwärtigen Stand der Technik stark verbessert, wie später erklärt wird.
Der in den vorhergehenden zwei Paragraphen erklärte Gedanke ist die grundlegende Erfindung, worin die Erfinder erkannt haben, daß ein einfaches schweres Gehäuse, das immer die Unterseite des Bohrloches suchen wird, verwendet werden kann, um selektiv einen inneren Exzenter zu schalten, damit eine Drehpunktkraft gegen die eine oder die andere Seite eines Bohrloches ausgeübt wird. Die Erfindung legt, ohne eine Wahl zu haben, eine Grenze von 180 Grad betreffs der Bewegung des inneren Exzenters fest. Diese Grenze wird infolge der technischen Logik und mechanischen Überlegungen ermöglicht. Das heißt, es ist einfacher, dem Werkzeug zu signalisieren, die Seiten zu schalten und zu gestatten, daß die innere Antriebseinrichtung die innere Bohrhülse von einem "Halt" zum einem anderen "Halt" dreht, eher als die Logik und die innere Antriebseinrichtung zu komplizieren. Die moderne Technik würde die Verwendung einer Antriebseinrichtung in "Schrittmotorausführung" gestatten, worin der innere Exzenter in jedem gewünschten Zustand mit Bezugnahme auf das Außengehäuse angeordnet werden könnte. Daher muß die bevorzugte Ausführung, die einen Bogen von 180 Grad auf der inneren Bohrhülse festlegt, nicht als wirkliche Beschränkung der alternativen Ausführungen der Vorrichtung ausgelegt werden.
Wenn eine wirkliche Schrittmotoreinrichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet wird, mit keinerlei Stillstandsgrenzen, dann wäre es möglich, die gleiche Vorrichtung zu benutzen, um die Richtung des Bohrmeißels nach oben/unten/links/rechts zu steuern. Das in den vorangehenden Paragraphen erklärte physikalische Prinzip, das die Richtungssteuerung nach links oder rechts betrifft, würde dennoch gelten. Beispielsweise könnte die innere Bohrhülse so angeordnet werden, daß die Versetzung auf der Oberseite des Gehäuses auftrat. Das würde den Drehpunkt auf dem Boden des Außengehäuses oder direkt auf dem tatsächlichen schweren Gehäuse anordnen, und der Bohrmeißel würde sich nach oben bewegen. In einer gleichen Weise könnte der Bohrmeißel nach unten getrieben werden. Jegliche Kombination der Richtungssteuerung des Bohrmeißels nach oben/unten/links/rechts könnte zustande gebracht werden.
Der schwere Gehäuseabschnitt 20 der äußeren Bohrhülse liefert den Bezugspunkt oder "Erdungspunkt", auf den sich die Neigung des Bohrmeißels bezieht. Die tatsächlichen Neigungskräfte werden auf die geeigneten Seiten des Bohrloches durch einen der Stabilisierungsschuhe 21 zur Anwendung gebracht. Es ist wichtig, daß während der Drehung des drehbaren Futterrohres 11 das Drehmoment, das auf die äußere Bohrhülse 13 übertragen wird, nicht die Masse der äußeren Bohrhülse übersteigt. Wenn das übertragene Drehmoment die Masse des Außengehäuses übersteigt, wird es zu einer Entstabilisierung des Außengehäuses kommen - nämlich das Außengehäuse wird sich drehen. Wenn sich das Außengehäuse vom Unterseitenbezugspunkt des Loches wegdreht, dann wird die Neigung des Bohrmeißels nicht richtig sein, und die Richtungsqualitäten der Vorrichtung werden versagen.
Wenn diese Vorrichtung zum Einsatz kommt, kann es daher erforderlich sein, unterschiedliche Drehzahlen für die Drehung der inneren Bohrhülse anzuwenden, um die Masse-Drehmoment-Beschränkungen des Außengehäuses zu überwinden. Paradoxerweise wird die Masse des Gehäuses wirksamer, während der Neigungswinkel (die Abweichung des Bohrloches von der Vertikalen) zunimmt; daher können höhere Drehzahlen angewandt werden. Glücklicherweise fällt das mit der Forderung hinsichtlich eines schnellen Ansprechens des Werkzeuges in einem Bohrloch mit großem Winkel (nicht weit von oder horizontal) zusammen. Der Arbeiter wird die Bohrleistung des Werkzeuges überwachen müssen, um zu ermitteln, ob sich das Werkzeug vom Unterseitenbezugspunkt wegdreht. Normale Bohrlochmeßvorrichtungen können diese Information liefern. Die Einstellungen der Drehzahl der inneren Bohrhülse können auf der Oberfläche verändert werden, um jegliches Manko hinsichtlich der Masse-Drehmoment-Leistung des Außengehäuses auszugleichen.
Bei Bohrvorgängen, wie es vorangehend erklärt wird, ist im allgemeinen eine veränderliche Kraft vorhanden, die versucht, einen Bohrmeißel von der gewünschten Bahn wegzutreiben. Daher sollte das Werkzeug zuerst in Betracht gezogen werden, um die Bohrmeißelabweichung oder die Links/Rechts-Richtung zu steuern. Fig. 6 veranschaulicht eine potentielle Bohrlochsohlenbaugruppe (BHA) für das Steuern der Bohrmeißelabweichung oder das Erhalten der Links/Rechts-Richtungssteuerung. Die Bohrlochsohlenbaugruppe besteht aus: einem Bohrmeißel 7; einem wahlfreien Zwischenübergangsstück 6; der Vorrichtung 10 selbst; einem weiteren wahlfreien Zwischenübergangsstück 4; den erforderlichen Meßwerkzeugen 5; und irgendwelchen erforderlichen Schwerstangen 8. Diese Baugruppe würde am Bohrgestänge 9 befestigt. Weitere Stabilisierungseinrichtungen (in Fig. 6 nicht gezeigt) würden gemäß den normalen Bohrverfahren hinzugefügt.
Fig. 7A ist eine grafische Veranschaulichung einer Anordnung von Stabilisierungseinrichtungen, die bei einem Bohrvorgang eingesetzt werden, ohne daß die erforderlichen Schwerstangen, Meßwerkzeuge und Übergangsstücke gezeigt werden. Der augenblicklichen Vorrichtung 10 folgt eine zweite Gestängestabilisierungseinrichtung 23 und irgendwelche weiteren Stabilisierungseinrichtungen 22, die das Bohrprogramm erfordern kann.
Wie es vorangehend erklärt wird, kann das Werkzeug abgewandelt werden, um eine Richtungssteuerung nach oben/unten zu liefern, und der einfachste Weg, um das zustande zu bringen, wäre zu veranlassen, daß ein Ende der Bogenversetzungsposition der inneren Bohrhülse auf dem Boden des Werkzeuges oder neben dem schweren Gehäuse liegt. Die andere Vesetzungsposition wäre 180 Grad weg oben auf dem Werkzeug oder dem schweren Gehäuse entgegengesetzt. Wie es vorangehend erklärt wird, würden diese zwei Versetzungspositionen den Bohrmeißel nach oben oder unten in den Drehpunkt drehen. Fig. 7B ist eine grafische Darstellung der augenblicklichen, obgleich abgewandelten Vorrichtung, die benutzt wird,. um nur nach oben/unten zu steuern. Hierbei folgt dem Bohrmeißel 7 eine nahegelegene Bohrmeißelstabilisierungseinrichtung 24 bei der abgewandelten augenblicklichen Vorrichtung 10M mit einem Abstand "l" vom Bohrmeißel angeordnet. Dieser Abstand würde im Bereich zwischen 15 ft. (4,57 m) und 30 ft. (9,14 m) liegen. (Man beachte; die Anwendung des Britischen Einheitssystems ist die Norm in der Bohrindustrie; daher wendet diese Beschreibung den Industriestandard an.)
In gleicher Weise könnten die abgewandelte augenblickliche Vorrichtung 10M und die augenblickliche Vorrichtung 10 gemeinsam in der gleichen Bohrlochsohlenbaugruppe eingesetzt werden, um nach links/rechts und nach oben/unten zu steuern. Fig. 7C ist eine grafische Veranschaulichung einer derartigen Bohrlochsohlenbaugruppe, ohne daß sie die erforderlichen Meßwerkzeuge, Schwerstangen und dergleichen zeigt.
Eine Verfahrensweise, um der Oberfläche die Position des inneren Exzenters zu signalisieren, ist erforderlich. Es wäre möglich, Meßwerkzeuge zu verwenden und die Bohrlochrichtung zu verfolgen, und, wann auch immer die Richtung nicht richtig ist, können dem Werkzeug "Auslösezustände" signalisiert werden. Das heißt, sich von links nach rechts drehen oder umgekehrt. (Im Fall des abgewandelten Werkzeuges von oben nach unten oder umgekehrt.) Die bevorzugte Verfahrensweise wird für die ursprüngliche Links/Rechts-Vorrichtung (nicht abgewandelte Vorrichtung) beschrieben und wird in Fig. 9 und 10 veranschaulicht. Ein Durchgang 17 wird in das sich drehende Futterrohr gebohrt, wodurch gestattet wird, daß bestimmte Bohrflüssigkeit aus der Bohrung über zusätzliche versetzte Durchgänge austritt, die in die innere Bohrhülse 16 und in das Außengehäuse 15 gebohrt sind. Der Durchgang 17 im drehbaren Futterrohr endet in einer Kombination von Bohrmeißeldüse/austrittsöffnung 19. Die Bohrmeißeldüse ist in der Lage, einen Druckabfall ohne Beschädigung aufzunehmen. Eine Nut 18 ist in die äußere Fläche der inneren exzentrischen Bohrhülse eingeschnitten, die das Austreten von Bohrflüssigkeit aus der Bohrung gestattet, selbst wenn die Durchgänge 15. 16 nicht ausgerichtet sind. Wenn die Durchgänge 15, 16 ausgerichtet sind, ist die Geschwindigkeit der Bohrflüssigkeit, die die Bohrung verläßt, höher als die Geschwindigkeit, wenn die Durchgänge nicht ausgerichtet sind. Daher würde ein Druckdifferenzsignal an der Oberfläche erscheinen, wann auch immer die innere Bohrhülse aus einer Position in die andere ausgelöst oder geschaltet wird.
In der äußersten rechten Position, die nicht der normale Zustand für das Korrigieren der Bohrmeißelabweichung ist, verläßt mehr Flüssigkeit die Bohrung (siehe Fig. 4). In der äußersten linken Position, die der normale Zustand für das Korrigieren der Bohrmeißelabweichung nach rechts ist, verläßt weniger Flüssigkeit die Bohrung. Weil mehr oder weniger Flüssigkeit am Bohrmeißel vorbeiströmt, wird eine Druckänderung an der Oberfläche auftreten. Druckänderungen werden in der Industrie leicht gemessen. Wenn sich der Druck von hoch nach niedrig ändert, dann befindet sich der Exzenter in der äußersten rechten Position. Wenn sich der Druck von niedrig nach hoch ändert, dann befindet sich der Exzenter in der äußersten linken Position. Eine gleiche Verfahrensweise kann für die Aufwärts/Abwärts-Ausführung der augenblicklichen Vorrichtung angewandt werden.
Weitere Verfahren könnten angewandt werden, um den Zustand der inneren Bohrhülse zu signalisieren, und derartige Verfahren liegen nicht außerhalb des Bereiches dieser Offenbarung. Beispielsweise könnte ein Verschlüsselungssystem gleich dem zur Anwendung kommen, das von MWD-Werkzeugen benutzt wird. Eine Reihe von kodierten Impulsen würde der Oberfläche während der Bewegung der inneren Bohrhülse zugesandt, die entschlüsselt werden können, wobei normale Industrieverfahren zur Anwendung kommen, um die Ruheposition der Bohrhülse zu offenbaren. Es kann möglich sein, ein elektrisches Signal einem MWD-Werkzeug zuzuführen und zu veranlassen, daß das Werkzeug die erforderliche Information zur Oberfläche leitet. Das Leiten der kodierten Information zur Oberfläche als eine Reihe von Spülungsimpulsen wird durchaus in der Industrie akzeptiert und angewandt.
In gleicher Weise kann das Zuführen von Druckimpulsen von der Oberfläche zum Werkzeug angewandt werden, um zu signalisieren, daß die Logik den Zustand der inneren Bohrhülse auslöst. Beispielsweise ist das einfachste und bevorzugte Auslöseverfahren das Anhalten des Bohrens über eine Zeitdauer, die die Zeitdauer übersteigt, um ein Verbindungselement des Bohrrohres hinzuzufügen. Während dieser Zeitdauer würde der Spülungsdruck absinken, und die Logik "sieht" den Vorfall. Die Logik startet ein Zeitrelais, und nach der richtigen Zeitdauer wird der inneren Bohrhülse mitgeteilt, ihren Zustand auszulösen. In Abhängigkeit von der Motoreinrichtung würde die Bohrhülse auslösen oder warten, bis der Flüssigkeitsstrom wieder aufgenommen ist, um eine Antriebskraft zu gewinnen. Dieses Verfahren kann ausgedehnt werden, um einer Schrittmotorantriebseinrichtung zu signalisieren, sich in eine vorgegebene Position zu bewegen, oder einer Bohrlochsohlenbaugruppe einzeln zu signalisieren, indem sowohl Aufwärts/Abwärts- als auch Links/Rechts-Werkzeuge verwendet werden. Daher fallen irgendwelche normalen Spülungssignalisierverfahren durchaus in den Bereich dieser Offenbarung. Die in Verbindung mit dem Werkzeug der Erfindung eingesetzte Logik kann ein integrierter Teil des Werkzeuges sein oder vollständig separat davon angeordnet werden. Außerdem kann eine Energiequelle oder Leistungsbaugruppe für die Versorgung der Logikschaltungen innerhalb des Werkzeuges angeordnet werden, als eine Zusatzeinrichtung, die in einem separaten Übergangsstück angeordnet wird oder vollständig davon entfernt.
Das Werkzeug ist einfach zu benutzen und wird in seiner vorliegenden Links/Rechts-Ausführung beschrieben. Eine vorgeschlagene Bohrlochsohlenbaugruppe wird in Fig. 6 gezeigt und wurde bereits beschrieben. Das Werkzeug würde auf der Oberfläche zusammengebaut und in seinen normalen Zustand eingestellt (die innere exzentrische Bohrhülse links von der Längsmittelachse des Bohrloches). Normale Bohrverfahren werden befolgt, und der Verlauf des Bohrloches wird bei Anwendung von normalen Meßverfahren verfolgt. Die Vorrichtung wurde gestartet, um eine Kraft links der Mittellinie des Bohrloches auszuüben; daher sollte eine Bohrmeißelabweichung nach rechts nicht auftreten. Das Bohrloch wird sehr wahrscheinlich langsam nach links abweichen. Wenn sich das Loch zu weit nach links bewegt hat, dann erhält die Vorrichtung ihr Auslösesignal (Schalten der Seiten). Die Oberflächenspülimpulse werden überwacht, um zu überprüfen, daß das Auslösen tatsächlich stattgefunden hat, und um den Zustand der inneren Bohrhülse zu bestätigen. Die Bohrvorgänge würden sich fortsetzen, bis das Loch zu weit nach rechts gegangen ist. In gleicher Weise kann die Vorrichtung benutzt werden, um das Richtbohren einer geneigten Bohrung vorzunehmen. Bei der abgewandelten Vorrichtung würden gleiche Verfahren für die Steuerung nach oben/unten angewandt.
Der bisherige Stand der Technik bei der Korrektur der Abweichung erforderte eine Richtungsdrehung des Bohrloches, um ein Abweichen nach links/rechts (Azimut) oder nach oben/unten (Neigung) vom geforderten Bohrlochweg zu korrigieren. Im wesentlichen würden ein gebogenes Übergangsstück und ein Bohrlochsohlenmotor (oder steuerbarer Motor) im Bohrloch angeordnet und in der geforderten Richtung ausgerichtet, um hinsichtlich der berechneten Richtungsabweichung zu korrigieren. Diese Werkzeuge würden eine scharfe Krümmung (eine relativ scharfe Drehung im Bohrloch, wenn man mit dem gesamten Bohrloch vergleicht) zum Zeitpunkt der Korrektur einbringen. Sobald das Bohrloch in der richtigen Richtung festgelegt wurde, werden normale Bohrverfahren wieder aufgenommen, bis die nächste Messung eine nicht zu akzeptierende Abweichung zeigt. Daher ist ein Bohrloch nicht geradlinig oder gleichmäßig - es sieht aus wie ein Korkenzieher. Die augenblickliche Vorrichtung wird eine relativ gleichmäßige Korrektur gestatten; daher wird das Bohrloch nicht wie ein Korkenzieher aussehen, und es wird leichter sein, während der gesamten Bohr-, Verrohrungs- und Produktionsvorgänge hineinzugelangen und auszutreten. Das heißt. die "Qualität" des Bohrloches wird gegenüber dem gegenwärtigen Stand der Technik in bedeutendem Maße verbessert.
Schließlich muß beachtet werden, daß die innere exzentrische Bohrhülse mit, unterschiedlichen Graden an Exzentrizität oder Versetzung von der Mittelachse des Bohrloches hergestellt werden kann. Die geforderte Exzentrizität wird von der Formation, dem Durchmesser des Bohrloches, der Geschwindigkeit des Bohrens, der Art des Bohrens und dergleichen abhängig sein. Die Vektorwechselwirkung des Schuhs mit der Bohrlochwand wird selektiv durch die Drehung der inneren Bohrhülse gesteuert; daher wird die Größe der Versetzungskraft durch das Verhältnis der Exzentrizität der inneren Bohrhülse bestimmt. Ein kleineres Verhältnis ist einer kleineren Vektorkraft gleich und ein größeres Verhältnis einer größeren Vektorkraft. Die Versetzung kann von Zehnteln eines in. (Millimeter) bis zu in. (Zentimeter) variieren. Je größer die Versetzung ist, desto plötzlicher ist die Änderung der Richtung des Bohrloches, und desto höher ist die Belastung der inneren Lager. Beim Bohren eines geradlinigen Bohrloches sollte die exzentrische Versetzung kleiner als etwa 1/2 in. (1,27 cm) sein.
Es muß ebenfalls daran erinnert werden, daß die innere exzentrische Versetzung und das wirksame Normalmaß des Werkzeuges (wobei das wirksame Normalmaß als der Durchmesser des Werkzeuges zwischen den äußeren Flächen der Schuhe definiert wird) zueinander in Beziehung stehen. Es ist daher wichtig, daß das wirksame Normalmaß des Werkzeuges leicht auf dem Ölfeld reguliert werden kann, um sich an das Normalmaß des Bohrloches (das gleiche wie das wirksame Normalmaß des Werkzeuges) anzupassen, oder um eine gewisse unerwartete Wechselwirkung mit dem Werkzeug zu berücksichtigen. Beispielsweise kann die Formation das Werkzeug weiter nach rechts treiben als erwartet; daher könnte die Dicke des rechten Schuhs vergrößert werden, während die Dicke des linken Schuhs verringert werden könnte. Das gesamte wirksame Normalmaß des Werkzeuges würde das gleiche bleiben, aber die Seitenbohrlochkraft auf der rechten Seite des Bohrloches würde wirksam vergrößert werden. Die tatsächlichen Werte und dergleichen müßten auf dem Ölfeld ermittelt werden wie viele Parameter in der Bohrindustrie. Daher sind die Schuhe im Ölfeld auswechselbar, und sie werden mittels Bolzen oder irgendeines gleichen wirksamen Haltemechanismus an Ort und Stelle gehalten.
Die Wahl der inneren Bohrhülse und der folglichen Versetzung und des wirksamen Normalmaßes des Werkzeuges können am Bohranlagenplatz vorgenommen werden. Die Bohringenieure würden die charakteristischen Eigenschaften der Formation, das Bohrprogramm und weitere gut bekannte Parameter in Betracht ziehen, um eine anfängliche Versetzung und das Normalmaß zu ermitteln. Wenn das Werkzeug zu stark oder zu schwach korrigiert, dann würde die innere Bohrhülse (oder die Schuhe) bei einer geeigneten Gelegenheit (wie beispielsweise einem "Bohrmeißel-Trip") ausgewechselt, und das Werkzeug würde zum Bohrloch zurückgeführt.
Bei der vorangegangenen Diskussion wurden die beste Ausführung und die geeignetste Methode(n) der vorliegenden Erfindung offenbart, wie sie gegenwärtig in Betracht gezogen werden. Es muß verstanden werden, daß die vorgelegten Beispiele und die Abmessungen verändert werden können, daß andere Signalisierungseinrichtungen eingesetzt werden können, daß andere Auslöseeinrichtungen für die innere Bohrhülse oder Antriebseinrichtungen eingesetzt werden können, und daß weitere Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß man vom Wesen der vorliegenden Erfindung abweicht.

ANHANG - ZEICHNUNGSNUMMERNINDEX DER ERFINDUNG

1. die gesamte Bohrlochsohlenbaugruppe (BHA)
2. im allgemeinen das Bohrloch (vertikal, geneigt oder horizontal)
3. die Unterseite des Loches
4. Zwischenübergangsstück
5. Meßwerkzeug (MWD) oder dergleichen
6. Zwischenübergangsstück (oder zusätzliche Bohrwerkzeuge)
7. Bohrmeißel
8. Schwerstange(n)
9. Bohrgestänge
10. im allgemeinen die augenblickliche Vorrichtung
11. das innere drehbare Futterrohr
12. im allgemeinen die innere exzentrische Bohrhülse
13. im allgemeinen die äußere exzentrische Bohrhülse
14. im allgemeinen der Antriebsmechanismus der Wähleinrichtung
15. dritter Bohrflüssigkeitsdurchgang in der äußeren Bohrhülse
16. zweiter Bohrflüssigkeitsdurchgang im inneren drehbaren Futterrohr
17, erster Bohrflüssigkeitsdurchgang
18. Bohrflüssigkeitsnut in der inneren Bohrhülse
19. Bohrmeißeldüse- und Austrittsöffnungsplatte
20. der "schwere" oder belastete Gehäuseteil der äußeren exzentrischen Bohrhülse 21. Stabilisierungsschuhe
22. Stabilisierungseinrichtung
23. zweite Gestängestabilisierungseinrichtung
24. Stabilisierungseinrichtung nahe dem Bohrmeißel
25. Schneckenrad
26. Abtriebsrad
27. Antriebseinrichtung
28. Drucklagerposition

Claims

1. Vorrichtung für das selektive Steuern der Bohrrichtung eines geneigten Bohrloches von der Oberfläche aus, die aufweist:

ein hohles, drehbares Futterrohr (11) mit einer konzentrischen Längsbohrung;

eine innere Bohrhülse (12), die drehbar um das Futterrohr (11) gekoppelt ist, wobei die innere Bohrhülse eine exzentrische Längsbohrung von ausreichendem Durchmesser aufweist, um die ungehinderte relative Bewegung zwischen dem Futterrohr (11) und der inneren Bohrhülse (12) zu gestatten:

ein Außengehäuse (13) mit einer Außenfläche; und

eine Vielzahl von Stabilisierungsschuhen, die in Längsrichtung an der Außenfläche des Außengehäuses (13) befestigt oder zusammenhängend damit ausgebildet sind; und

eine Antriebseinrichtung für das selektive Drehen der inneren exzentrischen Bohrhülse (12) mit Bezugnahme auf das Außengehäuse (13);

dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse drehbar um die innere exzentrische Bohrhülse (12) herum gekoppelt ist, wobei das Außengehäuse eine exzentrische Längsbohrung aufweist, die eine belastete Seite (20) bildet, die so ausgeführt ist, daß sie automatisch die untere Seite des Bohrloches sucht, und die einen ausreichenden Durchmesser aufweist, um eine ungehinderte relative Bewegung zwischen der inneren Bohrhülse (12) und dem Außengehäuse (13) zu gestatten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vielzahl der Stabilisierungsschuhe (21) jeweils peripher um ein vorgegebenes Maß in Beziehung zur belasteten Seite (20) des Außengehäuses versetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zwei Stabilisierungsschuhe (21) vorhanden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, bei der die vorgegebene Versetzung 90 Grad zu jeder Seite des belasteten Gehäuses (13) beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Antriebseinrichtung für das selektive Drehen der inneren Bohrhülse (12) außerdem eine Hydraulikmotoreinrichtung für das Antreiben der inneren Bohrhülse (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Antriebseinrichtung für das selektive Drehen der inneren Bohrhülse (12) außerdem eine Elektromotoreinrichtung für das Antreiben der inneren Bohrhülse (12) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Logikeinrichtung aufweist, um zu ermitteln, wann die innere Bohrhülse (12) gedreht werden muß.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Logikeinrichtung eine Einrichtung für das Messen von Bohrparametern und das Entschlüsseln derartiger Parameter aufweist, um zu ermitteln, wann die innere Bohrhülse (12) mit Bezugnahme auf das Außengehäuse (13) gedreht werden muß.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Logikeinrichtung eine Einrichtung für das Messen der Bohrlochströmungsdruckimpulse und das Entschlüsseln der gleichen Impulse aufweist, um zu ermitteln, wann die innere Bohrhülse (12) mit Bezugnahme auf das Außengehäuse (13) gedreht werden muß.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Logikeinrichtung außerdem eine Einrichtung für das Entschlüsseln und Befehlen der Antriebseinrichtung aufweist, um die innere Bohrhülse (12) in eine vorgegebene axiale Position innerhalb des Außengehäuses (13) zu drehen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Antriebseinrichtung und die Logikeinrichtung innerhalb des Außengehäuses (13) gelagert sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Logikeinrichtung innerhalb eines Rohres oder Gehäuses separat von aber verbunden mit der Kombination von Futterrohr (11), innerer Bohrhülse (12) und Außengehäuse (13) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Energiequelle für die Zuführung von Strom zur Antriebseinrichtung und/oder der Logikeinrichtung aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der sich die Energiequelle innerhalb eines Rohres oder Gehäuses separat von aber verbunden mit der Kombination von Futterrohr (11), innerer Bohrhülse (12) und Außengehäuse (13) befindet.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die konzentrische Längsbohrung Bohrlochflüssigkeiten hindurchlassen kann.

16. . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Signalisierungseinrichtung für das Signalisieren der relativen Position der inneren Bohrhülse (12) mit Bezugnahme auf die äußere Bohrhülse (13) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Signalisierungseinrichtung eine Reihe von Bohrflüssigkeitsdurchgängen (15. 16, 17) aufweist, die sich im allgemeinen radial durch das Futterrohr (11), die innere Bohrhülse und das Außengehäuse (13) erstrecken, so daß, wenn die innere Bohrhülse (12) in einer ersten Position mit Bezugnahme auf das Außengehäuse (13) ist, die Bohrflüssigkeitsdurchgänge (15, 16, 17) gestatten, daß Bohrflüssigkeit aus dem Inneren des Futterrohres (11) zur Außenseite des Außengehäuses (13) strömt, begleitet von einer relativ geringen Druckabnahme, und, wenn die innere Bohrhülse (12) in einer zweiten Position mit Bezugnahme auf das Außengehäuse (13) ist, die Bohrflüssigkeitsdurchgänge (15, 16, 17) gestatten, daß Bohrflüssigkeit aus dem Inneren des Futterrohres (11) zur Außenseite des Außengehäuses (13) strömt, begleitet von einer relativ hohen Druckabnahme.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der jede von innerer Bohrhülse (12) und Außengehäuse (13) Bohrflüssigkeitsdurchgänge (15, 16, 17) aufweisen, die sich im allgemeinen radial dort hindurch erstrecken und zueinander ausgerichtet werden können, um einen im allgemeinen kontinuierlichen Bohrflüssigkeitsdurchgang zu bilden.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der sich ein im allgemeinen peripherer Durchgang (18) zwischen der inneren Bohrhülse (12) und dem Außengehäuse (13) befindet, um die im allgemeinen radialen Durchgänge (15, 16) darin zu verbinden, wenn die im allgemeinen radialen Durchgänge (15, 16) nicht ausgerichtet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei der eine Kombination (19) von Bohrmeißeldüse und -austrittsöffnung innerhalb des im allgemeinen radialen Durchganges (17) im Futterrohr (11) angrenzend an die innere Bohrhülse (12) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, die außerdem eine Einrichtung für das Nachweisen einer Veränderung des Bohrflüssigkeitsdruckes aufweist.