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Verfahren zum Ausrichten eines Bohrloches Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum Ausrichten von Arbeitsgeräten im Bahrloch, wie Richtkeilen,
mit deren Hilfe die Bohrung nach einer gewünschten Richtung abgelenkt werden kann,
oder Fanggeräten oder Kernbohrgeräten.
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Es ist bekannt (Deutsche Patentschrift 568 94i), zum Vertikalrichten
eines Bohrloches einen Neigungsmesser und einen Richtkeil, die in eine bekannte
Winkelbeziehung zueinander gebracht werden, zu benutzen.
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Ferner hat man bereits in den Fällen, in denen dem Bohrloch nicht
nur eine gewünschte Neigung, sondern auch eine bestimmte Richtung gegeben werden
soll, z. B. beim Erbohren wertvoller Lager-Stätten, die sich unter Flüssen und Ortschaften
befinden, das visuelle Verfahren zur Einfluchtung von Richtkeilen benutzt. Dieses
bekannte visuelle Verfahren ist zeitraubend und umständlich, weil es ein Ausfluchten
des Gestänges mit Zielfernrohr und Zielrohr verlangt, das für jeden einzelnen Gestängeteil
beim Einbau desselben zu wiederholen ist. Auch sind die Ergebnisse dieses Verfahrens
ungenau, weil sich die Verdrehungen des Richtkeiles im Bohrloch infolge der Drehspannungen
des Gestänges der Beobachtung entziehen.
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Man hat auch versucht, die Richtkeile durch Kompaßlotgeräte zu orientieren.
Aber die hierbei gewonnenen Ergebnisse waren unbrauchbar, da der
Kompaß
durch die Eisenmassen des Bohrgestänges und -des Richtkeiles abgelenkt wurde und;eine
ganz falsche Richtung anzeigte.
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Gemäß Erfindung wird nun zunächst, wie es bei jeder Bohrung üblich
ist, die Richtung des Bohrloches vor Einbau des Gestänges mit Hilfe eines Kompaßlotgerätes
bestimmt, um überhaupt erst einmal die Richtung des Bohrloches und die Notwendigkeit
einer evtl. Richtungsänderung zu über-' prüfen. Ergibt sich die Notwendigkeit, dann
wird gemäß Erfindung eine Messung in dem mit dem Arbeitsgerät festverbundenen in
das Bohrloch eingelassenen Gestänge angeschlossen. Durch Vergleichen der beiden
Messungen wird dann der magnetische Fehler ermittelt, die Richtung des Arbeitsgerätes
bestimmt und das Arbeitsgerät in die gewünschte Richtung gedreht.
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Zweckmäßig ist es, hierbei ein an sich bekanntes Kompaßlotgerät zu
benutzen, bei dem in einem unmagnetischen Gehäuse sich eine Kompaßrgse befindet,
über der ein nach allen Seiten frei bewegliches Pendel unter einer fotografischen
Kammer hängt. Durch die fotografische Kammer wird dann ein Lichtbild des Pendels
und der Kompaßrose erzeugt, wobei das Pendel als Kreis mit Fadenkreuz auf dem Lichtbild
der Kompaßrose erscheint. Die Achse des Fadenkreuzes auf dem Lichtbild läßt die
Richtung des Bohrloches erkennen und ablesen.
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Dieses Verfahren liefert zuverlässige Ergebnisse, und es ist auch
insofern vorteilhaft, als keine besonderen umständlichen und kostspieligen Vorrichtungen
benötigt werden.
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Bei Wiederholung der Kontrollotung zum Zweck des Ausrichtens des Arbeitsgerätes
ist noch der Winkel anzuzeigen, den das Arbeitsgerät mit dem Innern des Lotgerätes
beziehentlich eines festen Richtungspunktes desselben bildet, was durch Anordnung
einer Markierung auf dem Deckglas des Kompaßteiles sowie durch Stift und Nut am
Lotgerät und durch Anordnung einer an sich bekannten Abdruckvorrichtung zwischen
Lotgerät und Arbeitsgerät sich erreichen läßt.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens
dargestellt, und zwar läßt Abb. i die Abdruckvorrichtung erkennen, während in Abb.2
das Bohrgestänge mit dem Arbeitsgerät und dem Lotgerät dargestellt ist. Aus den
Abb. 3 und 4 sind die miteinander zu vergleichenden Kompaßbilder ersichtlich. In
Abb. 5 ist gezeigt, wie die Bohrung vom Ansatzpunkt A bis zur Teufe B in nordöstlicher
Richtung abgewichen ist und wie bei B die Schrägfläche des Keiles ausgerichtet und
demzufolge der Meißel nach C abgelenkt wird.
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In den Abbildungen ist a das Gestänge, an das mit Hilfe der 'Gewindeverbindung
b das Arbeitsgerät c angeschraubt ist. d ist eine von einer Schutzhülse e umgebene
Lotapparatur, in der sich die totografische Kammer f und das Pendel g befinden.
Mit 1e ist die Kompaßrose bezeichnet, die mit der Magnetnadel des Kompasses fest
verbunden- ist. Am Deckglas des Kompasses ist die Markierung :k orgesehen. j ist
eine aus der Schutzhülse e aus; gesparte Nut, in die der an der Lotapparatur befestigte
Stift i eingreift. An der Schutzhülse befindet sich eine Markierung 1, die zweckmäßig
de Markierung k gegenüberliegt. Zn ist eine Aus sparung, :die zur Aufnahme
eines plastischen Stoffe dient, der sich gegen den Steg n preßt, wenn dis Lptapparatur
sich in Arbeitslage befindet.
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Für die Zeichen der Abb. 3 und ,4 und die Berech rnirl@g der Richtung
des Arbeitsgerätes gilt folgen des;es ist: züi.= Richtung des Arbeitsgerätes, z9Ec
(:) = magnetisch gestörte Richtung dei Märkierungspunkte auf dein Deckglas.
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= wahre Richtung der Sonde, = magnetisch gestörte Richtungsangabe
der Sonde, y = magnetische Fehlweisung, a = Winkel zwischen :Markierung i und Abdruckrichtung,
ß = Winkel zwischen der Richtung des Steges und der des Arbeitsgerätes (kann auf
o eingestellt werden). Die Winkel a und ß sind in der Zeichnung nicht angegeben..
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Das Lotgerät wird an einem Seil durch das eingebaute Hohlgestänge
eingelassen, bis das untere Ende des Lotgerätes mit seinem plastischen Futter m
sich auf den Abdrucksteg n im Meißel aufsetzt. Hierbei entsteht ein Abdruck im Futter
m, der die Richtung des Steges auf dem Lotgerät anzeigt. :Gleichzeitig wird eine
Lotung ausgeführt, d. h. es wird mit der fotografischen Kammer fein Lotbild aufgenommen,
und dann wird (las Lotgerät zutage geholt.
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Man mißt nun den Winkel a, den der Abdruck des Steges: n mit der äußeren
Markierung 1 des Lotgerätes bildet. Liegt die äußere Markierung 1 mit der inneren
Markierung k in der gleichen Richtung, dann läßt sich'die magnetisch gestörte Richtung
der Markierung 1 unmittelbar auf der Fotoplatte- ablesen.' Ein Vergleich dieses
zweiten Lotergebnisses (Abb.4) mit dem- der -ursprünglichen- Lotung (Abb. 3) läßt
aber erkennen, daß die Projektion des Pendels, die.ja die Richtung des Bohrloches
anzeigt, im Nordwesten liegt. Diese veränderte Richtungsanzeige beruht aber auf
dem magnetischen Fehler, denn die Kompaßrose 'hat sich unter dem Einfluß _des-eisernen
Bohrgestänges aus der Nordrichtung weggedreht, während das Pendel in bezug auf die
Bohrlochachse in Wirklichkeit dieselbe Lage beibehalten hat. Um diesen Fehler ist
auch die Richtungsangabe der Markierung k (Doppelpunkt in Abb. 4) zu korrigieren;
um die wahre Richtung der Markierung k zu erhalten.
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Bei der Bestimmung der Richtung des Arbeitsgerätes geht man von der
scheinbaren Richtung der Markierungspunkte k auf (Icm I_otl)ild aus #9
,ei (:)
und, addiert hierzu den magnetischen Fehler (v oder ew ƒ
- ziN 0+); dann erhält man die wahre Richtung der Markierungspunkte k bzw. der
äußeren Markierung.l. Hierzu addiert man den Winkel a und erhält somit die Richtung
des Abdrucksteges, zu der man weiter den Winkel ß addieren muß, um die wirkliche
Richtung des Arbeitsgerätes zu erhalten.
Also: aA= i@"
(:) -#- v+ a + ß; wobeivauch durch 1 w + -'0 " + ausgedrückt werden
kann.
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Nachdem man nach der angegebenen Formel die Richtung des Arbeitsgerätes
errechnet hat, dreht man (las über Tage rag,cn(le Gestängeende um den erforderlichen
Winkel, damit der Richtkeil in die gewiitisclite Richtung zeigt.
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Beim Drehen eines iooo m langen Gestänges kann durch die w,'andreibung
des Keiles ein beträchtlicher Ver(irelun igswinkel zwischen dem oberen Ende des
Gestänges und dem Keilgerät entstehen. Man nimmt deshalb vorsichtshalber nochmals
eine gleiche Richtungsbestimmung des Keiles, wie oben lieschri@lien, vor und dreht
(las Gestänge nötigenfalls nochmals etwas herum.
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Das neue Verfahren kann auch bei Anwendung eines nichtmagnetischen
Gestängestückes als Kontrollverfahren benutzt %\-erden, um gegebenenfalls eine magnetische
Beeinflussung des nicht magnetischen Gestängestiickes festzustellen. Ferner kann
man bei Anwendung dies°s Verfalrens zur Ausrichtung von Arbeitsgeraten in einem
kontrollierten Bohrloch auch jedes Klinometer, z. B. Säureflasche, Siphoklinotneter,
Dosenlibelle, mit einem Abdruck l)etiutzen, indem man die bei einem Klinometer infolge
helilens einer 1'Iagnetnadel sonst unbestimnibare Richtungsangabe gleich der vorher
gemessenen und daher bekannten Richtung des Lohrloclies setzt.