DE7613731U1 - Stabilisiervorrichtung fuer einen bohrstrang - Google Patents
Stabilisiervorrichtung fuer einen bohrstrangInfo
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Description
2 HAMBURG 1 ■ ADENAU ER ALLEE 30 · TELEFO N (J0XDQH&* 45 23
•Aktenzeichen : Neu anm el dung
Anmelderin t L, M, Van Moppes & Sons Limited, Basingstoke/GB
Stabilisiervorrichtung für einen Bohrstrang
Die Erfindung betrifft eine Stabilisiervorrichtung für einen Bohrstrang in Form eines im wesentlichen hohlzylindrischen
Stahlkörpers mit einstückig angearbeiteten, jeweils durch
Nuten getrennten Außenrippen, in deren Außenflächen angeordneten Ausnehmungen und in diese kalt eingepreßten, stopfenartigen
Einsatzelementen aus Hartmaterial, sowie die hierfür verwendeten Einsatzeleipente.
Pur Tiefboiirungen im Erdboden, wie diese beispielsweise Zur
Erschließung von Öl- oder üasqueiien nouwenaxg sxna, wxra
üblicherweise ein rotierendes Bohrwerkzeug verwendet, das durch, ein als "Bohrstrang" bezeichnetes, langes Gestänge aus
einer Vielzahl von durch Schraubverbindungen zusammengefügten Elementen angetrieben wird. Die einzelnen Elemente des Bohrstranges
sind durchweg hohl und dienen dazu, dem Bohrwerkzeug zur Kühlung und zur Abführung des Bohrmehls eine Bohrflüssigkeit
oder einen Boh.rsch.lamm unter Druck zuzuführen. In einigen
Fällen wird dabei in den Bohrstrang zwischen dem Bohrwerkzeug und dem Bohrkragen eine Bohrloch-Schlammturbine oder ein Hydraulikmotor
eingebaut, um die hydraulische Kraft der durch den Bohrstrang gepumpten Bohrflüssigkeit für die Rotation
des Bohrwerkzeugs auszunutzen, wobei dies gewöhnlich mit einer höheren Geschwindigkeit umläuft, als dies durch Rotation
des Bohrstranges erreicht werden kann.
In einen derartigen Bohrstrang werden üblicherweise als "stabilizer" bezeichnete Stabilisiervorrichtungen eingebaut,
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die im allgemeinen als hohlzylindrisches Element des Bohrstranges
ausgebildet und durch an ihrem oberen und an ihrem unteren Ende angeordnete Schraubverbindungen oder sonstige Verbindungs·
vorrichtungen mit anderen Bohrstrangelementen verbunden sind und auf ihrer Außenfläch« mehrere Außenrippen tragen, zwischen
denen jeweils Nuten für den Durchtritt der Bohrflüssigkeit
vorgesehen sind. Derartige Stabilisiervorrichtungen können im Bohrstrang nahe dem Bohrwerkzeug und/oder an jedem anderen
Punkt über die Länge des Bohrstranges eingebaut werden, wobei alle Elemente des Bohrstranges mit Ausnahme des Bohrwerkzeuges
und der Stabilisiervorrichtung einen kleineren Außendurchmesser haben, als das durch das Bohrwerkzeug erzeugte Bohrloch.
Zu den Funktionen derartiger Stabiliaiervorrichtungen
gehört die zentrische Ausrichtung der benachbarten Bohrstraugelemente
zur Vermeidung oder Verringerung des Schiagens oder Vibrierens und des Verschleißes anderer Bestandteile. Eine
wichtige Funktion derartiger Stabilisiervorrichtungen besteht auch darin, die Bohrrichtung oder deren Veränderungen nach
Höhe und Azimuth zu kontrollieren. Dies i»1> beäöiide—s "wichtig
beim Bohren mehrerer gerichteter Jöonrungen von aer gxeicJnen
Ausgangsstelle, beispielsweise einer Bohrinsel. Diese Kontro-Ie erfolgt durch Veränderung der Stellung eines oder mehrerer
Stabilisiervorrichtungen in der Anordnung nahe dem Bohrort sowie durch Veränderung des Gewichtes des Bohrwerkzeuges und
anderer Faktoren, wie dem Verhältnis zwischen den Durchmessern des Bohrwerkzeuges und der Stabilisiervorrichtung. Die Kombination
dieser Variablen mit den Eigenschaften der gebohrten Formation beeinflußt das allmähliche Anwachsen oder Abnehmen
des Höhenwinkels und die Verlagerung des Azimuths nach links oder rechts.
Die in Berührung mit der Bohrlochwand stehenden Außenflächen der Stabilisiervorrichtung en-fcprechen einer unterbrochenen
Zylinderfläche und sind infolge der Reibung auf den durchbohrten
Formationen d«m Vers chleiß/ausge setzt. Zur Geringhaltung
des Verschleißes werden vielfach die Arbeifeflüchen
S der Rippen der Stabilisiervorrichtung ganz oder zum
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Teil mit speziellen Hartmetallen, wie beispielsweise Wolframkarbid
belegt. Der Verschleiß ist besonders stark, wenn die Stabilisiervorrichtung mit sehr hoher Geschwindigkeit in einer
harten, abriebsaktiven Formation rotiert, was insbesondere beim Einbau dicht über einem durch eine Bohrloch-Schlammturbine
angetriebenen Bohrwerkzeug der Fall ist.
Zur Verbesserung der Abriebsbeständigkeit der Außenrippen einer Stabilisiervorrichtung kann diese entweder aus einem mit den
Außiinrippen ein stückigen Stahlkörper mit an den Außenrippen befestigten
Elementen aus Hartmaterial, beispielsweise Wolframkarbid
bestehen oder aus mehreren Einzelteilen mit ein oder mehreren getrennt gefertigten, gegebenenfalls hülsenartigen
Rippenelementen mit an diesan befestigtem Hartmaterial ausgebildet
sein, wobei das oder die Rippenteile jeweils nachfolgend mit den übrigen Teilen der Stabilisiervorrichtung verbunden
werden, Während die erstgenannte Ausführungsform hinsichtlich der Vermeidung des Abriebverschleißes nicht zufriedenstellend
ist, hat die mehrteilige Konstruktion den Nachteil komplizierten Auiöaus una dez· Vei-WBJiiuuj«j5 cUiör £τΖ"ζ~ζ~ .A-r:::ai.2.
von Einzelteilen, deren jedes zu eines Versagen führen kann.
Die Stabilisiervorrichtungen der eingangs genannten Arx; mit
einem mit den Außenrippen einstückigen Stahlk^örper und in
bohrungsartige Ausnehmungen der Außenrippen eingepreßten Einsatzelementen verringern nicht nur die Bruchgefahr, sondern
gestatten darüber hinaus auch ein durchgehendes und/oder lokales Härten und Tempern des Stahls, so daß die Oberflächen
der Außenrippen gehärtet sind und die Schraubverbindungen eine hohe Widerstandsfähigkeit besitzen, wobei die durch die
Wärmebehandlung erzielten Eigenschaften beim Einpressen der Einsatzelemente nicht beeinträchtigt werden. Dies ist ein
wichtiger Vorteil gegenüber solchen Konstruktionen, bei
welchen der Stahl über seine kritische Temperatur erwärmt und in seinen mechanischen Eigenschaften gestört wird.
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Die bekannten stopfenartigen Einsatzelemente aus Wolframkarbid
werden durch Sinterung von Wolframkarbidpulver unter Zugabe von Kobalt hergestellt und besitzen eine im wesentlichen zylindx'ische
Form mit einer das Einpressen in die in den Außenrippen der Stabilisiervorrichtung vorgeformten Bohrungen erleichternden
Abschrägung. Diese Einsatzelemente werden ohne
Erwärmen soweit in die Sackbohrungen der Außenrippen ei ngepreßt, daß ihre Außenfläche mit der Außenfläche der Außenrip—
pen im wesentlichen fluch.tet. Diese bekannten Stabilisiervorrichtungen
haben sich zwar im Prinzip durchaus bewährt, lassen jedoch hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit noch
zu wünschen übrig. Dieser Gesichtspunkt gewinnt wachsende Bedeutung, da der verschleißbedingte Austausch einer im Bohrstrang
nahe dem Bohrwerkzeug angeordneten Stabilisiervorrichtung viele Stunden dauert und bei modernen Bohrinseln jede
zusätzliche Betriebsstunde enorme Kosten verursacht.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Stabilisiervorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine besonders
hohe Verschleißfestigkeit und eine möglichst lange wirksame Einsatzzeit im Bohrbetrieb ohne Auswechslung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Stabilisiervorricbtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß einige Einsatzelemente jeweils mindestens einen in ihre außenseitige Oberfläche eingebetteten natürlichen oder synthetischen
Diamanten oder kubischen Bornitridkristall aufweisen.
Die erfindungsgemäße Stabilisiervorrichtung besitzt eine wesentlich
verbesserte Verschleißfestigkeit und kann wesentlich längere Zeit im Bohrstrang eingebaut arbeiten, ohne einen
Austausch zu erfordern. Da die Einsatzelemente ohne Erwärmen
in die Ausnehmungen der Außenrippen eingepreßt werden, bleibt jede durch Wärmeeinwirkung und ungleichmäßige Kontraktion bedingte
Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften des Stahlkörpers und der Außenrippen vermieden.
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■ «ti
Die in den in vorgefertigte Bohrungen der Außenrippen eingepreßten
Einsatzelementen enthaltenen Diamanten können natürlicher oder synthetischer Herkunft sein und zweckmäßig eine
Größe von 1/20 bis 2 Karat besitzen· Anstelle der Diamanten
können auch Kristalle mit ähnlicher Härte aus kubischem Bornitrid oder dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise weist
das Einsatzelement in seiner außenseitigen Oberfläche jeweils vier oder mehr Diamanten auf, die vorteilhaft im Bereich der
höheren Teilchengroßen von i/8, 1/5 oder sogar 1/2 Karat im
allgemeinen kubisch ausgebildet sein können und zweükmäßig
diagonal zur beabsichtigten Bewegungsrichtung des Einsatzelementes relativ zur Bohrlochwand ausgerichtet werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Stabilisiervorrichtung sind in den UnteranSprüchen beschrieben.
Die Außenrippen der Stabilisiervorrichtung können zweckmäßig eine in einer zur Längsachse konzentrischen Zylinderfläche
liegende, mit der Bohrlochwand zusammenwirkende Außenfläche sowie eine an deren vorderen Ende anschließende, vordere
Schrägfläche sowie gegebenenfalls eine an das rückwärtige
Ende der Außenfläche anschließende, hintere Schrägfläche aufweisen, wobei die Außenfläche und mindestens die vordere
Schrägfläche vorgefertigte Bohrungen zur Aufnahme von Einsatzelementen
aufweisen.
Da die Diamanten zur Erzielung der vorbestimmten Abmessungen der Stabilisiervorrichtung und zur Aufrechterhaltung derselben
gegen Verschleiß an der Außenseitigon Oberfläche der Einsatzelemente
angeordnet sein müssen und infolge des zunächst die Bereiche relativ weicheren Materials um die Diamanten herum
erfassenden Verschleißes nach einiger Zeit aus der Oberfläche der Außenrippen herausragen und in diesem Zustand weniger geschützt
und in höherem Maße mechanischen Stößen und anderen Kräften ausgesetzt sind, welche die Diamanten aus ihren Halterungen
herauszubrechen suchen, ist es trotz der im Vergleich zu diamantfreien Einsatzelementen insgesamt erzielten höheren
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Verschleißfestigkeit notwendig, die Halterung der Diamanten im
Einsatzelement möglichst zu verbessern, um ein vorzeitiges Herausbrechen der Diaman-fcen zu vermeiden. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform sind die Diamanten im Einsatzelement in einer Matrix aus ¥olframkarbid bei Temperaturen zwischen 100<?°C und
1150 C eingebunden und zusätzlich durch Infiltration der Matrix
mit einer geschmolzenen Metallegierung, vorzugsweise einer Kupfer—Nickel-Zink-Legierung mit dieser vex'bunden. Dabei wird
einerseits durch die Schrumpfung, der Poren der ¥olframkarbidmatrix
eine Klemmwirkung auf den Diamanten ausgeübt und andererseits durch die infiltrierende Legierung eine haftungsartige
Bindung zwischen der ¥olframkarbidmatrix und dem Diamanten erzielt. Der Gehalt der Matrix an ¥olframkarbid beträgt dabei
65 bis 70$.
Nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform bestehen die
äiamanthaltigen Einsatzelemente aus einer unter einem Dxmck
von mindestens 7<?0 Bar unter Anwendung von Temperaturen im
Bereich zwischen 12000C und 145O°C für ein bis fünf Minuten
verdichteten Mischung aus ¥olframkarbidpulver, 10 bis 25$
Kobaltpulver und den Diamanten. Das dabei erhaltene Produkt hat einen ¥olframkarbidgehalt von mindestens 80$o Die Diamanten
sind dabei in der ¥olframkarbid-Kobalt-Matrix chemisch gebunden und mechanisch gehaltert, wobei die Bindung zwischen
dem Diamanten und der Matrix hohe Zug- und Schlagfestigkeit
besitzt.
Der beim Vorpressen angewendete Druck kann zweckmäßig etwa Bar betragen. Die dabei angewendeten Temperaturen ober-
ο halb der für Diamanten dieser Größe bei 1200 C liegenden
Temperatur des Zersetzungsbeginns werden nur für eine zur Erzielung einer Bindung ausreichende, jedoch für einen merklichen
Abbau der Diamanten unzureichende kurze Zeit angewandt. Im Anschluß an die Einwirkung von Temperaturen im
Bereich zwischen 1200°C und 1^50°0 wird zweckmäßig eine relativ zum Abkühlen an der Luft beschleunigte Kühlung
durchgeführt. Hierzu kann beispielsweise die das Einsatz-
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element enthaltende Form auf eine wassergekühlte Platte aufgesetzt
werden.
Die Herstellung des diamanthaltigen Einsatzelements erfolgt
zweckmäßig in einer zylindrischen Form zwischen zwei Preßstempeln,
wobei der oder die Diamanten vor dem Vorpressen auf der Stirmfläche des die außenseitige Oberfläche erzeugenden
Preßstempels aufgeklebt oder auf andere W-»ise befestigt werden,
Die Diamanten besitzen dabei eine Größe von mindestens i/20
Karat und vorzugsweise etwa 1/2 Karat. Diamanten der letztgenannten Größe haben normalerweise eine Form mit einer
flachen Fläche, die leicht auf die Stirnfläche eines Preßstempels aufgeklebt werden kann, wobei die Diamanten jeweils
in der gewünschten Orientierung ausgerichtet werden können. Bei den erfindungsgemäß bevorzugten, kubisch ausgebildeten
Diamanten werden diese diagonal zur beabsichtigten Bewegungsrichtung des Einsatzelementes relativ zur Bohrlochwand ausgerichtet,
da dies nach dem Einpressen der Einsatzelemente in die Bohrungen der Außenrippen der Stabilisiervorrichtung die
höchste Verschleißfestigkeit ergibt.
Da die Einsatzelemente kalt in die vorgefertigten Bohrungen
in den Außenrippen eingepreßt und in der dabei erzielten Stellung zuverlässig gehalten werden sollen, besitzen sie
zweckmäßig einen im Vergleich zum Durchmesser der Bohrungen um etwa 5/& größeren maximalen Durchmesser, während die Bohrungen
eine größere Tiefe besitzen, als die Einsatzelemente. Zur Erleichterung des Einpressens und zur Erzielung eines
sichereren Sitzes besitzen die Einsatzelemente auf ihrer Umfangfläche angeordnete Längsnucon und an ihrem von den
Diamanten abgewandten Endo eine kegelartige Anschrägung. Die
m anderen Ende angeordnete, die Diamanten enthaltende Oberfläche kann zweckmäßig eine Form besitzen, die den Konturen
der das eingepreßte Einsatzelement umgebenden Bereiche der Oberfläche der Außenrippe entspricht. Eine derartige Form
der außenseitigen Oberfläche des Einsat^elements kann sehr
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einfach während des Formpressens durch entsprechende Formgebung
der Stirnfläche des Preßstempels erzeugt werden.
Die Einsatzelemente können so in die Bohrungen der Außenrippen eingepreßt werden, daß ihre Diamanten mit der Oberfläche der
Außenrippen fluchten oder gegenüber diesen um bis zu etwa 2 mm vorstehen. Eine Stabilisiervorrichtung mit einer Länge
von etwa 700 mm und 6 Außenrippen von je 250 mm Länge und
einer Breite von etwa 50 mm kann bis zu 500 Einsatzelemente
aufweisen, von denen etwa kjjO aus Wolframkarbid bestehen
und die übrigen 50 zusätzlich Diamanten aufweisen können. Vorzugsweise
ist jede Außenrippe auf ihrer Außenfläche und ihren vorderen und hinteren Schrägflächen mit in vorgefertigte Boh~
rungen eingepreßten Einsatzelemerten versehen, wobei vorteilhaft
höchstens 25$ der auf der Außenfläche angeordneten Einsatzelemente
eingebettete Diamanten enthalten. Zweckmäßig enthalten ferner höchstens 25$ der auf der hinteren Schrägfläche
angeordneten Einsatzelemente und mindestens 20$ der
auf der vorderen Schrägfläche angeordneten Einsatzelemente ~ 2.?"» "·«»>>«=»+ + α-fco T)i amantBTl.
Zum Anbringen der Einsatzelemente werden die Außenrippen der Stabilisiervorrichtung zunächst an allen für Einsatzelemente
vorgesehenen Stellen mit Bohrungen versehen, deren Tiefe etwa der Gesamtlänge der Einsatzelemente entspricht. Nach dem
Einpressen der diamantfreien Einsatzelemente in die für diese vorgesehenen Bohrungen mittels einer Presse für Drücke bis
zu etwa 16OOO Bar werden die Außenrippen einem Schleifarbeitsgang
unterzogen, bei welchem alle vorspringenden Teile der eingepreßten Einsatzelemente entfernt werden, so daß die
Einsatzelemente in ihren Außenflächen der Zylinderteilfläche
der Außenrippe entsprechend. Nachfolgend werden die noch offenen Bohrungen durch Nachbohren so vertieft, daß sie eine
im Vergleich zu den diamanthaltigen Einsatzelementen um etwa 5$ größere Tiefe besitzen. Daun werden die diamanthaltigen
Einsatzelemente so in die Bohrungen eingepreßt, daß ihre die Diamanten enthaltenden Außenflächen im wesentlichen mit der
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Zylinderteilfläche der Außenrippen fluchtet.
im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stabilisiervorrichtung unter Bezugnahme Auf die
beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Einsatzelements9
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Einsatzelements,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Stabilisiervorrichtung, Fig. h eine Aufsicht auf die Stabilisiervorrichtung gemäß
Fig. h und
Fig. 5 eine vergrößerte schematische Ansicht einer Außenrippe der Stabilisiervorrichtung gemäß der Fig. 3 und h9
Fig. 5 eine vergrößerte schematische Ansicht einer Außenrippe der Stabilisiervorrichtung gemäß der Fig. 3 und h9
Die in den Fig. 3 his 5 dargestellte Stabilisiervorrichtung
10 beseitzt einen zylindrischen Stahlkörper 13» der an
einem Ende mit einem einstückig ge*« angearbeiteten,
kegeligen Außengewinde 11 und am anderen Ende mit einem einstückig angearbeiteten, kegeligen Innengewinde 12 versehen
ist. Die Gewinde dienen zur Verbindung der Stabilisiervorrichtung mit den benachbarten Teilen eines Bohrstranges. Am
zylindrischen Stahlkörper 13 sind bei der dargestellten Ausführungsform sechs Außenrippen 15 aus gehärtetem Stahl einstückig
angearbeitet. Die Außenrippen 15 besitzen eine mit der Bohrlochwand zusammenwirkende, einer Zylinderteilfläche
entsprechende Außenfläche 152, eine am vorderen Ende angeordnete, vordere Sclirägflache 151 und eine am rückwärtigen
Ende angeordnete, hintere Schrägfläche 153. Auf der Außenfläche 152 der Außenrippe 15 ist eine Vielzahl von zylindrischen
Sackbohrungen angeordnet, in welche jeweils Einsatzelemente aus im Vergleich zum Stahl härterem Material eingepreßt
sind. Weitere Bohrungen sind in den konisch abgeschrägten vorderen und hinteren Schrägflächen 151 bzw. 153 vorgesehen.
Diese enthalten ebenfalls eingepreßte Einsatzelemente aus im Vergleich zum Stahlmaterial der Stabilisiervorrichtung
härterem Material.
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Die in den Pig. 1 und 2 dargestellten, diamantlialtigen Einsatzelemente
20 besitzen sine im wesentlichen zylindrische Form und bestehen aus einer harten metallischen Matrix mit einer
Mehrzahl von in die im Einbauzustand nach außen gewandte Oberfläche eingebetteten Diamanten 21. Da die Einsatzelemente
einei im Vergleich zu den Bohrungen etwas größeren Außendurchmesser
besitzen, sind sie zur Erleichterung des Einführena«
in die zugehörige Bohrung an ihrer zylindrischen Außenfläche mit einer Mehrzahl von zur Zylinderachse parallelen Längsivuten
22 und einer an dem von den Diamanten 21 abgewandten Ende angeordneten,
konischen Abschrägung versehen, die beim kalten Rinpressen des Einsatzelements in die Bohrung als Führung
dient.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind in der
Außenfläche des Einsatzelementes 20 vier kubische Diamanten ähnlicher Größe diagonal zu der dem Pfeil X entsprechenden,
beabsichtigten Bewegungsrichtung des Einsatzelements 20 relativ
zur Bohrlochwand angeordnet.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
von in entsprechender Weise diagonal angeordneten, kubischen Diamanten sowie eine weitere Anzahl kleinerer Diamanten
vorgesehen.
Wie Fig. 5 zeigt, sind von den neun Einsatζelementen auf der
■varderen Schrägfläche 151 der Außenrippe 15 drei mit Diamanten
versehen, während, ein weiteres diamantb-altiges Einsatzelement
auf der Grenzlinie zwischen der vorderen Schrägfläche 151 und der Außenfläche 152 angebracht ist. Auf der Außenfläche
152 sind die diamanthaltigen Einsatzelemente 20 an deren vorderem Ende und an der bei der üblicherweise im Uhrzeigersinne
erfolgenden Drehung der Stabilisiervorrichtung im Bohrloch vorderen Kante des rückwärtigen Teiles der Außenfläche
152 angeordnet.
- 11
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vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte
Stabilisiervorrichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt
werden, sofern dabei in den Außenflächen der Außenrippen kalt eingepreßte diamanthaltige Einsatzelemente und weitere,
diamantfrel Einsatzelemente in Kombination verwendet werden.
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Claims (17)
- ji) Stabilisiervorrichtung für einen Bohrstrang in Form eines im wesentlichen hohlzylindrischen Stahlkörpers mit einstückig angearbeiteten, jeweils durch Nuten getrennten Außenrippen, in deren Außenflächen angeordneten Ausnehmungen und in diese kalt eingepreßten, stopfenartigen Einsatzelementen aus Hartmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß einige Einsatzelemente (20) jeweils mindestens einen in ihre außenseiteige Oberfläche eingebetteten natürlichen oder synthetischen Diamanten (21) oder kubischen Bornitridkristall aufweisen.
- 2) Stabilisiervorrichtung nach Anspruch 1t dadurch gekennzeichnet, daß jede Außenrippe (15) im wesentlichen aus Wolframkarbid bestehende Einsatzelemente trägi und jeweils 3 bis 20$ der Einsatzelemente (20) jeder Außenrippe (15) in Wolframkarbid eingebettete Diamanten (21) aufweisen.
- 3) Stabilisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diamanthaltigen Einsatzelemente (20) in den Bereichen scharfer Konturänderungen der Außenflächen der Außenrippen (15) konzentriert sind,
- 4) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß jede Außenrippe (15) eine in einer zur Längsachse konzentrischen Zylinderfläche liegende Außenfläche (152) und aine an deren vorderem Ende angeordnete, vordere Schrägfläche (151) sowie gegebenenfalls eine am rückwärtigen Ende der Außenfläche (152) angeordnete, hintere Schrägfläche (153) aufweist und die diamant-7613731 07.io.76u 2 ■-lialtigen Einsatzelemente (20) jeweils in dem Bereich konzentriert: sind, in dem die Außenfläche (152) und die vordere Schrägfläche (151) aneinandergrenzen.
- 5) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis^!·, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 255° d.er auf der Außenfläche (152) angeordneten Einsatzelemente (20) Diamanten (21) enthalten.
- 6) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 20$ der auf der vorderen Schräg— fläche (151) angeordneten Einsatzelemente (20) Diamanten (21) enthalten.
- 7) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 25$ der auf der hinderen Schrägfläche (153) angeordneten Einsatzelemente (20) Diamanten (21) enthalten.
- 8) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (21) eine Größe zwischen 1/2O und 2 Karat besitzen.
- 9) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes diamanthaitige Einsatzelement (20) mindestens vier in seiner außenseitigen Oberfläche angeordnete Diamanten (21) aufweist,
- 10) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (21) kubisch ausgebildet und diagonal zur beabsichtigten Bewegungsrichtung des Einoatzelementes (20) relativ zur Bohrlochwand arisgerichtet sind.
- 11) Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die diamanthaltigen Einsataelemente(20) aus einer bei Temperaturen zwischen 1200 C und 1^-50 C bei Drücken von mindestens 790 Bar 1 bis 5 Minuten verdichteten Mischung aus Wolframkarbidpulver, einer auf dessen Gewicht bezogenen Menge von 10 bis 25$ Kobaltpulver und den Diamanten(21) bestehen.7613731 07.10.76 - 3 -
- 12) Stabilisiervorrichtung nach eine/m der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (21) im Einsatzelement (20) in Wolframkarbid eingebettet und durch Infiltration mit einer Metallegierung, insbesondere einer Kupfer-Nickel-Zink-Legierung mit diesem verbunden sind.
- 13) Einsatzelenient für eine Stabilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieses im wesentlichen aus ¥olframkarbid besteht und mirdastens einen in dessen außenseitige Oberfläche eingebetteten Diamanten aufweist.
- 1^) Einsatzelement nach Anspruch 13j dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (21) im Wolframkarbid durch Infiltration mit einer Metallegierungs vorzugsweise einer Kucfer—Nickel-Zink-Legierung eingebunden sind.
- 15) Einsatzelement nach Anspruch 13» dadurch gskennzeichuetj daß dieses aus einer bei remperaturea zwiocuwj 12GC C üiiiC und Drücken von mindestens 790 Bar 1 bis 5 Minuten verdichteten Mischung aus Wolframkarbidpulver, einer auf dessen Gewicht bezogenen Menge von 10 bis 25$ Kobaltpulver und den Diamanten besteht./
- 16) Einsatzelement nach einem der Ansprüche I3 bis 15, dadurchgekennzeichnet, daß in dessen außenseitiger Oberfläche mindestens vier Diamanten von jeweils i/20 bis 2 Karat enthalten sind.
- 17) Einsatzelement nach einem der Ansprüche 13 "bis 16, mit im wesentlichen zylindrischer Form und einem gegenüber der zugehörigen Ausnehmung in der Außenrippe der Stabilisiervorrichtung etwas größeren Durchmesser, gekennzeichnet durch auf der Umfangsflache angeordnete Längsnuten (22) und eine an dem von den Diamanten (21) entfernten Ende angeordneten kegeligen Abschrägung.7613"'31 07.10.76
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