DK162852B - Fremgangsmaade og apparat til boring af dybe huller - Google Patents

Fremgangsmaade og apparat til boring af dybe huller Download PDF

Info

Publication number
DK162852B
DK162852B DK269087A DK269087A DK162852B DK 162852 B DK162852 B DK 162852B DK 269087 A DK269087 A DK 269087A DK 269087 A DK269087 A DK 269087A DK 162852 B DK162852 B DK 162852B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
drill bit
worn
plate
borehole
drilling apparatus
Prior art date
Application number
DK269087A
Other languages
English (en)
Other versions
DK162852C (da
DK269087D0 (da
DK269087A (da
Inventor
Per Danielsson
Original Assignee
Per Danielsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Per Danielsson filed Critical Per Danielsson
Publication of DK269087D0 publication Critical patent/DK269087D0/da
Publication of DK269087A publication Critical patent/DK269087A/da
Publication of DK162852B publication Critical patent/DK162852B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK162852C publication Critical patent/DK162852C/da

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/62Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/20Roller bits characterised by detachable or adjustable parts, e.g. legs or axles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/03Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for setting the tools into, or removing the tools from, laterally offset landing nipples or pockets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

i
DK 162852B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat til udskiftning af en borekrone ved bunden af et borehul uden, at borestangen trækkes op, ved hvilken fremgangsmåde der anvendes et boreapparat, som har flere oven over hinanden anbragte bore-5 kroner (3a, 3b, 3c).
Boring af dybe huller i jordskorpen er i dag af meget stor interesse på grund af boring efter olie, naturgas og geoenergi. Under alle omstændigheder er der blevet boret dybe huller i 10 meget lang tid både på land og til vands.
Boring af dybe huller foregår normalt ved at sænke et bor med en borekrone ned i borehullet med henblik på at skære, dvs. sønderdele eller knuse, materialet ved bunden af hullet. Det 15 knuste materiale, dvs. det såkaldte boreslam, vil blive skyllet op til jordoverfladen ved hjælp af et borefluidum eller skyllevand, som kan være vand, en mineralbaseret olie eller trykluft osv. Efterhånden som boringen skrider fremad, vil borehullet blive foret med et stålrør.
20
Borekronen består ofte af en krone af rulletypen med f.eks. tre ruller, som har spidser af hårdmetal legering jævnt fordelt hen over overfladen. Disse ruller vil blive presset med stor kraft imod bunden af hullet og rulle hen over bunden, hvorved 25 spidserne af hårdmetal legering bryder eller knuser materialet ved bunden af hullet. Dette materiale kan være af meget variabel hårdhed fra primær klippe til løsnede stykker af sten, såsom sandsten, samt endog grus og jord. Selvfølgelig vil borehastigheden være afhængig af undergrundens hårdhed.
30
En anden velkendt og anvendt boreteknik er f.eks. hammerboring, hvorved en pneumatisk drevet hammer udfører materialeafskæringen i borehullet. Denne boreteknik har dens begrænsning med hensyn til hvor dybt, der kan bores.
Ved boring med en krone af rulletypen vil borekronen naturligvis blive slidt og for det meste blive udskiftet efter bor in- 35
DK 162852B
2 gen af et vist stykke. Det, der slides i borekronen, er rullernes lejer såvel som hårdmetal indsatsene. Derfor anvendes der lejer af den bedste kvalitet og hårdmetal kroner med højeste konstruktionsmæssige styrke og kvalitet. Til nogle anven-5 delser er hårdmetal kronerne erstattet af diamanter, som gør borekronen dyrere.
Derudover er rullelejerne udsat for meget barske omgivelser. Ved boring af dybe huller vil trykket hidrørende fra væskesøj-10 len i hullet være meget stort og samtidigt vil hullet være fyldt med slamafskæringer. Disse faktorer medfører, at der vil være yderst store krav til lejernes tæthed. Hvis slammet trænger ind imellem lejefladerne, vil disse øjeblikkeligt blive ødelagt.
15
Selvom der anvendes udviklede teknikker til at øge borekronens brugstid, vil denne ved lang tids boring før eller siden bryde sammen. Derefter skal som nævnt borekronen tages op og udskiftes ved overfladen. Operationen med hensyn til at hale bore-20 stangen op er en meget tidskrævende procedure og vil samtidigt indebære lang tids borestop. I nogle tilfælde kan det være meget vanskeligt og praktisk talt umuligt at hale borestangen op, f.eks. hvis borehullet har betydelige bøjninger.
25 Formålet med den foreliggende opfindelse er at løse problemet med udskiftningen af borekronen, således at denne udskiftning kan foregå under jordoverfladen uden, at der er behov for at trække borestangen op. Herved undgås lang tids borestop, når en borekrone er brudt sammen, og boretiden vil i betydelig 30 grad blive afkortet.
Ved udskiftningen af borekronen under jordoverfladen ved bunden af hullet vil der opstå mange problemer. For det første skal den nye borekrone bringes ned i umiddelbar nærhed af hul-35 lets bund.
Den foreliggende opfindelse har nærmere bestemt til hensigt at løse problemet med, hvor den nedslidte bore-krone skal place-
DK 162852 B
3 res. Hullet har en diameter, som er lige så stor som borekronen, og der er ingen plads til udskiftningen imellem den nedslidte borekrone og den nye oven for placerede borekrone.
5 Fra US-patentskrift nr. 2.203.747 kendes en lamineret boreindretning, som omfatter et antal oven over hinanden anbragte, skiveformede flerskars værktøjer. Disse skiver sammenholdes to og to af bløde metalnitter. Efterhånden som den nederste skive bliver slidt, bliver også de tilhørende nitters hoveder slidt.
10 Når den nederste skive er nedslidt, brydes derved dens fastgørelse til den næste skive, som overtager den skærende funktion. Den nedslidte skive sønderdeles ved den fortsatte boring i mindre stykker, der føres bort med boremudderet, eller bliver presset ind i borehulsvæggen. Denne løsning er dog ikke 15 brugbar ved konventionelle borekroner.
Det er i og for sig kendt, at en borekrone, som har kilet sig fast i hullet ikke kan frigøres igen og derfor bliver nødt til at blive efterladt i hullet. En ny borekrone kan først påmon-20 teres efter, at borestangen er blevet taget op til jordoverfladen. Den med en ny krone forsynede borestang sænkes derefter ned i hullet igen, og den nye borekrone udborer et sidehul med en lille vinkel nær det oprindelige hul og fortsætter i retning nedad ved siden af den gamle fastkilede borekrone.
25 Denne teknik kan naturligvis også anvendes i boreapparatet ifølge den foreliggende opfindelse. Det er imidlertid vanskeligt at bore et sådant sidehul. Derudover er en sådan bugtning i borehullet en ulempe.
30 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der tilvejebringes en sidelomme i form af en ringformet rille ved eller i umiddelbar nærhed af bunden af hullet, og at en nedslidt borekrone løsgøres og anbringes i rillen for at blotlægge en oven over den nedslidte borekrone placeret ny, ubrugt 35 borekrone til arbejde ved bunden af borehullet. Herved opnås, at der tilvejebringes en sidelomme til den nedslidte borekrone, således at denne kan bringes af vejen, og boringen kan fortsætte i retning nedad med den nye borekrone.
DK 162852B
4
Ifølge opfindelsen er der således tilvejebragt en fremgangsmåde til boringen af et hul i undergrunden, hvorved et boreapparat, som er fastgjort til en borestang drives ved hjælp af en drivindretning, og hvor boreapparatet nedbryder undergrunden 5 under borekronen, og boreapparatet omfatter i det mindste to borekroner. Når den første borekrone er nedslidt udskiftes denne borekrone ifølge opfindelsen med en ny ovenfor placeret på stedet ved bunden af hullet.
10 Fortrinsvis tilvejebringes sidelommen ifølge opfindelsen ved at lade den nedslidte borekrone virke på siden af borehullet, f.eks. ved aktivering af en excenterindretning og fortsat rotation af den nedslidte borekrone, som herved påvirker siden af borehullet.
15
Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen, hvor boreapparatet omfatter en aktiveringsindretning og en udløserindretning for hver udskiftelig borekrone og mindst to ikke-centralt-placerede aksler, som forbinder hver borekrone med 20 den ovenfor beliggende, kan i det mindste én af akslerne løsgøres med henblik på at iværksætte den excentriske placering af den nedslidte borekrone, medens de resterende aksler kan løsgøres for at anbringe den nedslidte borekrone i sidelommen.
25 Opfindelsen angår også et boreapparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Dette boreapparat omfatter flere ovenover hinanden anbragte borekroner og er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at det endvidere omfatter: 30 en excenterindretning, som er indrettet til ved aktivering af en aktiveringsindretning at tillade, at den nedslidte borekrone virker på siden af borehullet og tilvejebringer en sidelomme i form af en ringformet rille ved eller i umiddelbar nærhed af bunden af hullet, og en til hver borekrone hørende 35 udløserindretning til at udløse og anbringe den nedslidte borekrone i den fremstillede rille og blotlægge en oven over den nedslidte borekrone placeret ny, ubrugt borekrone til arbejde ved bunden af borehullet. En excenterindretning er indrettet
DK 162852 B
5 til at optage en kegleformet evakueringslomme i siden af hullet ved aktivering med en aktiveringsindretning. En udløserindretning frigør den nederste borekrone og anbringer den i den kegleformede evakueringslomme med henblik på fortsat bo-5 ring med den ovenfor placerede anden borekrone.
Excenterindretni ngen omfatter fortrinsvis en excentrisk tilpasset aksel, som radialt og svingbart forbinder en første plade, som er anbragt i forbindelse med en første borekrone, 10 med en anden plade, som er anbragt i forbindelse ned den anden borekrone, og aktiveringsindretningen omfatter i det mindste en anden aksel, som forbinder den første plade med den anden plade i en stabil position og er indrettet til at kunne udløses fra den anden plade ved hjælp af en udløserindretning.
15 Aktiveringsindretningen kan omfatte et teleskopisk hoved, som er indrettet til stift at forbinde den anden aksel (aksler) med den anden plade, idet det teleskopiske hoved er udløseligt fra pladen ved hjælp af en fjernstyret låseindretning. Låseindretningen kan fjernstyres fra en fjernt beliggende posi-20 tion, f.eks. jordoverfladen, ved hjælp af radiobølger, mikrobølger, ultralydsbølger, osv. Når det teleskopiske hoved forlader dets sæde under første trin, påvirkes en kanal og en ventilationsindretning på en sådan måde, at der lukkes for borefluidets tilstrømning til den nedslidte borekrone og åbnes 25 for dets tilstrømning til den nye borekrone.
Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen omfatter udløserindretningen en tap med et i hovedsagen rektangulært tværsnit, samt en muffe, der samvirker med tappen, og som har 30 en spalte med en dimension svarende til tappens smalleste dimension, således at tappen kan passere igennem spalten, når denne er placeret ud for tappens smalleste dimension.
Efterhånden som sidelommen dannes, vil det udskårne materiale 35 synke til bunds i hullet. Når borekronerne skal udskiftes skal borehullet derfor være tilstrækkeligt dybt, således at borehullets volumen under boreforingen i det mindste svarer til sidelommens volumen.
DK 162852 B
6
Opfindelsen beskrives nedenfor ved hjælp af en foretrukken udførelsesform for opfindelsen og under henvisning til tegningen, hvor 5 fig. 1 viser en perspektivisk afbildning af et boreapparat ifølge opfindelsen, fig. 2 en perspektivisk afbildning magen til fig. 1, men med borekronen fjernet, 10 fig. 2a et snit efter linien II-II i fig. 2, fig. 3 en perspektivisk afbildning af en del af boreapparatet ifølge fig. 1 i en central position, 15 fig. 4 en perspektivisk afbildning svarende til fig. 3 i en endelig position ved udskiftningen af en borekrone, og fig. 5 og 6 perspektiviske afbildninger, som viser låseind-20 retningen og udløserindretningen.
I fig. 1 er boreapparatet ifølge opfindelsen vist i perspektiv. Den øvre del af boreapparatet 1 er fastgjort til en borestang 2. Borestangen 2 drives ved hjælp af en drivindretning, 25 som er placeret ved jordoverfladen, f.eks. på en boreplatform eller en på jorden anbragt station. Drivindretningen kan naturligvis også være placeret under jorden i et hulrum, en tunnel, osv.
30 Tre rulleborekroner 3a, 3b, 3c, som er beliggende under hinanden, er forbundet med borestangen 2. Den nederste krone 3a udfører til at begynde med borearbejdet. Borekronerne er naturligvis af en almindeligt kendt konstruktion og er derfor ikke beskrevet nærmere her. Boreapparatet ifølge den foreliggende 35 opfindelse kan også anvendes til andre typer af boreindretninger, borekroner eller tilsvarende indretninger til afskæringer af materiale.
DK 162852 B
7
Hver krone 3a-3c er anbragt efter hinanden med en tværgående plade 4a-4c og en dæmpeindretning 6 (fig. 2), som er anbragt imellem "borekanterne" og den nærmest efterfølgende plade. Pladerne er forbundet med tre teleskopiske aksler eller stæn-5 ger 5a-5c i den i fig. 1 viste udførelsesform. I den viste udførelsesform findes der tre aksler, men antallet af aksler kan variere afhængig af den pågældende anvendelse og kravet om konstruktionsmæssig styrke. Pladerne er indbyrdes forbundet med akslerne og opretholdes ved en forudbestemt afstand fra 10 hinanden ved hjælp af borekronerne, som er anbragt her imellem, og dæmpeindretningerne. Dæmpeindretningen 6 er placeret på oversiden af pladen 4, således som det fremgår af det i fig. 2a viste tværsnit efter linien 11 — 11. Den har udsparinger til de tre ruller tilhørende den oven for placerede borekrone.
15 Dæmperens funktion er at dæmpe de kræfter, som optræder i borestangens aksiale retning og at overføre en rotationsbevægelse imellem de enkelte plader parallelt med de teleskopisk virkende aksler.
20 Som det fremgår af fig. 1, er borekronerne 3b og 3c placeret inden for tværpladernes 4 grænser og akslerne 5 og slides ikke under boringen med borehovedet 3a.
Rotationsmomentet fra borestangen 2 overføres ved hjælp af 25 pladerne 4 og akslerne 5 parallelt med borekronerne 3c og 3b til borekronen 3a. Borefluidummet strømmer fra borestangen til kanaler, som er indbygget i pladerne og desuden inde i en af de tre teleskopiske aksler 5b, som forbinder pladerne, og herfra ned til borekronen 3a, som har huller til dette formål.
30 Derefter strømmer borefluidummet sammen med boreslammet op til jordoverfladen imellem foringen og borestangen 2. Borefluidummet drives ved hjælp af en passende pumpeindretning ved jord-overf1aden.
35 I fig. 2 er boreapparatet ifølge fig. 1 vist uden borekroner for mere detaljeret at vise andre detaljer og her iblandt den allerede beskrevne dæmpeindretning. Som det fremgår, er den ene aksel 5a fastgjort til den nedre plade 4a med en tap 7.
DK 162852 B
8
Samme aksel er fastgjort til den øvre plade med en drejelig kobling, som· vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor. Hver af de to andre aksler 5b og 5c er stift forbundet med den nedre plade 4a og er uløseligt forbundet med den øvre plade 4b 5 ved hjælp af et teleskopisk hoved 8, således som det tydeligere fremgår af fig. 3 og 4. Hvert teleskopisk hoved er fastholdt i en position ved hjælp af en låsetap 9, som styres ved hjælp af et stempel, som er anbragt inden i en kapsel 10. Ved hjælp af denne indretning vil låsestiften 9 blive trukket til-10 bage, og det teleskopiske hoved 8 udløst fra pladen 4b.
Ifølge opfindelsen er låseindretningen med en impulsmodtager hermetisk aflukket inden i pladen 27 i fig. 5. For at udløse det teleskopiske hoved 21 fra pladen 27 er der mulighed for en 15 aktivering ved hjælp af en impuls til en impulsmodtager, som udløser en fjederaktiveret perforeringsstift, som frigør den gas, som er indkapslet i kapslen. Gassen, som foreligger med overtryk, ledes via kanaler ifølge fig. 5 frem til den anden side af stemplet 23, dvs. på det sted, hvor låsetappen 22 hin-20 drer det teleskopiske hoved 21 i at forlade pladen 27. Samtidigt med at trykket frigøres omkring stemplet, presser fjederen 24 også på stemplet 23, når modtrykket er faldet tilstrækkeligt. Det teleskopiske hoved 21 påvirkes både af det indre fluidumtryk og den teleskopiske fjeder, som imidlertid virker 25 i retning modsat fluidumtrykket, hvorved trykket ved låsestiften 22 aftager, og denne har en mere favorabel situation til at forlade dets hul i det teleskopiske hoved 21. Den specielle pakning ved kanalens 25 udløb til låsestiften 22 gøres herved fri, og fluidumtrykket når herved frem til enden af låsetappen 30 22. På dette tidspunkt samvirker alle kræfter til påvirkning imod låsestiften 22 og det i en retning. Når låsestiften 22 har passeret kanalen 26, vil fluidummet blive dirigeret forbi det teleskopiske hoved 21, som derved bevirker en trykudligning ved begge sider af låseprofilen 28. Låsetappen 22 har 35 forladt dets hul, det teleskopiske hoved 21 har forladt dets sæde, og de teleskopiske akslers 5b og 5c fjedre kan skubbe deres huse ind i hinanden, og alle akslerne bortset fra akselen 5a forkortes.
DK 162852B
9
Hele den indretning, som holder det teleskopiske hoved fast på plads samt impulsmodtageren, som er konstrureret til at udløse det teleskopiske hoved, er hermetisk indelukket i pladen 4. Impulsmodtageren kan være fjernstyret på flere forskellige må-5 der, såsom ved hjælp af radiobølger, mikrobølger, ultralydsbølger eller ved hjælp af en anden form for impulser, som trænger sig frem inden i borestangen, som kan være fyldt med væske eller tom. Til visse tilfælde kan også andre impulsbaner og impulsformer være anvendelige, men for øjeblikket er den 10 ovennævnte løsning den foretrukne. Kapslen med en låsetap forsynet med et stempel kan være pneumatisk, hydraulisk eller mekanisk drevet, hvilket kan iværksættes på en hvilken som helst passende måde.
15 Som nævnt ovenfor afbrydes der automatisk for boref 1uidummets tilstrømning til den nedslidte borekrone 3a ved det første trin af udløsningen. Automatikken er således indrettet, at det teleskopiske hoved påvirkes af en mekanisme, som holder en klap i en kanal til borefluidummet på en sådan måde, at flui-20 dum dirigeres til den borekrone, der anvendes for øjeblikket. Denne mekanisme ændrer klappens position ved udskiftningen, når det teleskopiske hoved forlader dets sæde og på grund af de teleskopiske akslers sammentrækkende bevægelser, så at boref luidummets tilstrømning til den nedslidte borekrone afbry-25 des og til den nye åbnes. Heraf følger at hver borekrone i et boreapparat har mindst en aksel forsynet med en kanal og en plade forsynet med en kanal og en hertil konstrueret ventilindretning.
30 Når en nedslidt borekrone 3a skal udskiftes foregår det ifølge opfindelsen på følgende måde.
Først standses boreapparatets rotation og om muligt skylles borehullet frit for afskåret materiale. Derefter afsendes et 35 impulssignal til den impulsmodtager, som er placeret i pladen 4b, hvorved aktiveres de to kapsler med deres låsetappe, som hver frigør det tilsvarende teleskopiske hoved 8 og den tilsvarende aksel 5b eller 5c. Borekronen 3a og den hertil høren-
DK 162852B
10 de plade 4 er derefter kun forbundet med pladen 4b ved hjælp af akslen 5a. Hver aksel 5 er forsynet med en fjeder 14, som afkorter de teleskopiske aksler. Derefter bringes høreapparatet først i en langsom rotation. Den nedslidte borekrone 3a, 5 pladen 4a og akslerne 5b og 5c er på dette tidspunkt excentrisk ophængt i akslen 5a. På grund af rotationen påvirkes elementerne af accelerationskræfter og tvinges derved ud ad imod borehullets væg. Akslerne 5b og 5c hindrer ikke længere en sådan bevægelse. Akslen 5a er drejeligt fastgjort til både 10 pladen 4a og pladen 5b og er ikke hindret i en sådan bevægelse udad. Den nedslidte boreindretning vil nu slide i borevæggen og udtage en kegleformet spalte i denne. Denne proces er vist skematisk i fig. 3, som viser den nedslidte borekrone direkte efter udløsningen af akslerne 5b og 5c. Af fig. 3 fremgår det 15 også, hvorledes akslernes 5b og 5c frie ender vil skære ind i den anden side af borevæggen og kratte og slide materiale ud herfra. Det mest nyttige arbejde udøves imidlertid af selve den nedslidte borekrone.
20 Medens boreapparatet fortsætter med at rotere, vil den kegleformede spalte blive progressivt større og større, og akselen 5a vil indtage en større vinkel i forhold til pladen 4b. Rotationshastigheden skal fra tid til anden under processen øges langsomt, således at centrifugalkraften vil tiltage og også 25 materialeudskæringen ved hjælp af den nedslidte borekrone 3a vil tiltage i den nu halvcirkulært tildannede evakueringslomme. Leddet imellem akslen 5a og pladen 4b består af en akseltap 11, som er skråt placeret i en forudbestemt vinkel og fastgjort i pladen 4b ved hjælp af en muffe 12, som er forsy-30 net med en spalte. Den skrå akseltap 11 har et plant tværsnit, således som det fremgår af fig. 3 og 4, og muffen 12 har et cylindrisk tværsnit og er forsynet med en spalte 13, som har en dimension, der svarer til stiftens smalleste del. Udløsningen af muffen fra tappen foregår, når den smalleste del af 35 stiften ligger på linie med spalten.
I udgangspositionen er muffens 12 spalte 13 placeret i dens højeste position. Efterhånden, som akselen 5a drejes ud af væk
DK 162852 B
11 fra borestangens lodrette linie under den kontinuerlige rotation heraf, forskydes muffens spalte fremad i forhold til den smalleste del af akseltappen. Ved en forudbestemt hældningsvinkel af akseltappen er muffens 12 spalte 13 placeret ud for 5 den smalleste del af akseltappen. Da spaltens 13 bredde er lige så stor som den smalleste del af akseltappen, vil muffen 12 forlade akseltappen 11, hvilket er vist i fig. 4.
Lommens diameter kan øges yderligere på følgende måde. For at 10 muffen kan slippe akseltappen 11, skal muffespalten 12 overvinde et vist friktionsmæssigt træk i spalten 13, hvilket opnås ved hjælp af en øget rotationshastighed. Under den periode, hvor rotationshastigheden øges langsomt, vil accelerationskraften forlænge den teleskopiske aksel 5, som er forsy-15 net med en dobbeltvirkende fjeder. Den nedslidte borekrone 3a nedslider materiale i alt væsentligt i radial retning, hvorved lommens diameter øges, og hvorved der vil blive tildannet en ringformet spalte. Når accelerationskraften er lige så stor som friktionstrækket, vil muffen 12 glide hen over akseltappen 20 11.
Indtil dette øjeblik er den roterende bevægelses omdrejnings-moment blevet overført ved hjælp af akseltappen 11 via muffen 12 til akslen 5a og pladen 4a og den nedslidte borekrone 3a 25 med henblik på påvirkningen af hullets side.
Den således tildannede halvcirkulært formede evakueringslomme har nu i det mindste opnået tilstrækkelig dimension til at være i stand til at optage den nedslidte borekrone 3a med pla-30 den 4a og den tilhørende aksel 5. Når muffen 12 er frigjort fra akseltappen 11, afbrydes momentoverførselen ved hjælp af dette led, og borekronen 3a følger derefter en tangentiel retning til den roterende bevægelses cirkulære bane.
35 Evakueringslommen vil nu opfylde dens formål med henblik på at indeslutte og indeholde borekronen 3a, pladen 4a og de teleskopiske aksler 5 for altid.
DK 162852 B
12 Når rotationen af borestangen er standset, presses boreforingen ned imod bunden af det udborede hul, hvorved evakueringslommen vil blive forseglet. Den nye borekrone 3b befinder sig derefter i dens rette position i boreapparatet, og boringen 5 kan starte igen med en ubegrænset fristforlængelse.
Ovenfor er det blevet nævnt, at fjedrene 14a trækker de teleskopiske aksler sammen, og at de teleskopiske hoveder på akslerne 5b og 5c derved vil blive trukket af vejen. Akslen 5a 10 forbliver forlænget under hele processen som følge af tyngdekraften og som følge af accelerationkræfterne. Når muffen 12 passerer over akseltappen 11, trækker fjederen 14 sig også sammen inden i akslen 5a, hvorved denne forkortes med henblik på dens endelige opbevaring.
15 I fig. 1 er der vist et boreapparat med tre borekroner, men ifølge opfindelsen kan boreapparatet fungere med mindst to borekroner og den øvre grænse for antallet af borekroner afhænger kun af den pågældende anvendelse. Der er som følge heraf 20 ingen vanskeligheder med at sætte f.eks. seks borekroner sammen på linie med hinanden.
I fig. 2 er der vist et kanalsystem 15 til borefluidummet, og dette er også kun et eksempel på et sådant kanalsystem.
25 I fig. 4 er der vist en aksel 5b, som kan være forsynet med en fjeder 16, der letter fjernelsen af låsetappen 9, og udløsningen af det teleskopiske hoved 8 fra pladen 4b. 1 stedet for fjedre kan der anvendes en pneumatisk eller en hydraulisk 30 krafttransformer imellem de teleskopiske bens to dele.
Borearbejdet ifølge opfindelsen kan lige så vel være tilpasset til andre boremetoder, såsom turboboring, osv.
35

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til udskiftning af en borekrone ved bunden 5 af et borehul uden at borestangen trækkes op, ved hvilken fremgangsmåde der anvendes et boreapparat (1)» som har flere oven over hinanden anbragte borekroner (3a, 3b, 3c), kendetegnet ved, at der tilvejebringes en sidelomme i form af en ringformet rille ved eller i umiddelbar nærhed af 10 bunden af hullet, og at en nedslidt borekrone (3a) løsgøres og anbringes i rillen for at blotlægge en oven over den nedslidte borekrone placeret ny, ubrugt borekrone (3b) til arbejde ved bunden af borehullet.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at sidelommen tilvejebringes ved at lade den nedslidte borekrone (3a) virke på siden af borehullet.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 20 ved, at sidelommen tilvejebringes ved aktivering af en excen- terindretning (5a, 5b, 5c) og fortsat rotation af den ned slidte borekrone (3a), som herved påvirker siden af borehullet .
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at boreapparatet omfatter en aktiveringsindretning (8, 9, 10) og en udløserindretning (11, 12, 13) for hver udskiftelig borekrone og mindst to ikke-centralt placerede aksler (5a, 5b, 5c), som forbinder hver borekrone med den ovenfor beliggende, 30 at i det mindste en af akslerne (5b, 5c) løsgøres med henblik på at iværksætte den excentriske placering af den nedslidte borekrone, og at de resterende aksler (5a) løsgøres for at anbringe den nedslidte borekrone i sidelommen.
5. Boreapparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge et eller flere af kravene 1-4, og som omfatter flere oven over hinanden anbragte borekroner, kendetegnet ved, at det endvidere omfatter en excenterindretning (5a, 5b, 5c), som DK 162852 B 14 er indrettet til ved aktivering af en aktiveringsindretning (8, 9, 10) at tillade, at den nedslidte borekrone virker på siden af borehullet og tilvejebringer en sidelomme i form af en ringformet rille ved eller i umiddelbar nærhed af bunden af 5 hullet, og en til hver borekrone hørende udløserindretning (11, 12) til at udløse og anbringe den nedslidte borekrone (3a) i den fremstillede rille og blotlægge en oven over den nedslidte borekrone placeret, ny, ubrugt borekrone (3b) til arbejde ved bunden af borehullet. 10
6. Boreapparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at excenterindretningen omfatter en excentrisk anbragt aksel (5a), som radialt svingbart forbinder en første plade (4a), som er anbragt i forbindelse med en første borekrone (3a), med 15 en ånden plade (4b), som er anbragt i forbindelse med en anden borekrone (3b), og at aktiveringsindretningen endvidere omfatter i det mindste en anden aksel (5b, 5c), som forbinder den første plade (4a) med den anden plade (4b) i en stabil position, og som er indrettet til at kunne udløses fra den anden 20 plade ved hjælp af en udløserindretning (8, 9, 10).
7. Boreapparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at aktiveringsindretningen omfatter et teleskopisk hoved (8), der er indrettet til stift at fastgøre den anden aksel (aksler) 25 (5b, 5c) til den anden plade (4b), idet det teleskopiske hoved (8) er udløseligt fra denne anden plade (4b) ved hjælp af en fjernstyret låseindretning (9, 10).
8. Boreapparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 30 låseindretningen er indrettet til at kunne fjernstyres fra en fjernt beliggende position, f.eks. en position på jordoverfladen, ved hjælp af radiobølger, mikrobølger, ultralydsbølger eller lignende midler.
9. Boreapparat ifølge et eller flere af kravene 6-8, kendetegnet ved, at udløserindretningen (11, 12, 13) yderligere omfatter en akseltap (11), som har et i alt væsentligt rektangulært tværsnit, samt en muffe (12), som samvirker 15 DK 162852 B ned denne akseltap (11), og som har en spalte (13) roed en dimension, som svarer til akseltappens smalleste dimension, så at akseltappen kan passere igennem spalten, når denne er placeret ud for akseltappens smalleste dimension. 5 10 15 20 25 30 35
DK269087A 1985-09-27 1987-05-26 Fremgangsmaade og apparat til boring af dybe huller DK162852C (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8504473A SE452042B (sv) 1985-09-27 1985-09-27 Forfarande och anordning for utbyte av en borrkrona pa plats i ett borrhal
SE8504473 1985-09-27
SE8600430 1986-09-26
PCT/SE1986/000430 WO1987002091A1 (en) 1985-09-27 1986-09-26 A method and a device for deep hole drilling

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK269087D0 DK269087D0 (da) 1987-05-26
DK269087A DK269087A (da) 1987-05-26
DK162852B true DK162852B (da) 1991-12-16
DK162852C DK162852C (da) 1992-05-18

Family

ID=20361539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK269087A DK162852C (da) 1985-09-27 1987-05-26 Fremgangsmaade og apparat til boring af dybe huller

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4889194A (da)
EP (1) EP0269638B1 (da)
JP (1) JPH0768837B2 (da)
AU (1) AU6401586A (da)
DE (1) DE3675946D1 (da)
DK (1) DK162852C (da)
SE (1) SE452042B (da)
WO (1) WO1987002091A1 (da)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950742A (en) * 1997-04-15 1999-09-14 Camco International Inc. Methods and related equipment for rotary drilling
RU2578229C1 (ru) * 2014-10-07 2016-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Опытный завод технических средств бурения на газ" Буровой шарошечный расширитель со сменными секциями
US10774500B2 (en) 2017-03-09 2020-09-15 Caterpillar Inc. Power operated locking system earth moving equipment and method
CN110863853B (zh) * 2019-12-24 2024-05-14 吕梁学院 一种煤层瓦斯抽采钻孔塌孔清煤装置
CN114799261B (zh) * 2022-05-19 2024-05-14 溧阳市金昆锻压有限公司 一种八孔数控枪钻及其使用方法
CN115182342B (zh) * 2022-09-13 2022-11-29 山东鲁中公路建设有限公司 应用于不良地质的桩基施工工艺和装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA542092A (en) * 1957-06-11 A. Zublin John Apparatus for drilling a curved lateral bore deviating from an existing well bore
US2203747A (en) * 1937-09-20 1940-06-11 Harvey D Sandstone Laminated disk drill bit
US2839270A (en) * 1954-06-01 1958-06-17 Oilwell Drain Hole Drilling Co Releasable connections for drain hole drilling equipment
US3847236A (en) * 1973-06-28 1974-11-12 J Coalson Drill bit
DE2438733A1 (de) * 1974-08-13 1976-02-26 John P Coalson Bohrwerkzeug
SU754037A1 (ru) * 1978-03-20 1980-08-07 Кузбасский Политехнический Институт Породоразрушающий инструмент
US4394882A (en) * 1981-03-17 1983-07-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Continuous chain bit with downhole cycling capability

Also Published As

Publication number Publication date
DK162852C (da) 1992-05-18
WO1987002091A1 (en) 1987-04-09
SE8504473L (sv) 1987-03-28
SE8504473D0 (sv) 1985-09-27
AU6401586A (en) 1987-04-24
JPS63501650A (ja) 1988-06-23
EP0269638B1 (en) 1990-11-28
JPH0768837B2 (ja) 1995-07-26
SE452042B (sv) 1987-11-09
DK269087D0 (da) 1987-05-26
DK269087A (da) 1987-05-26
EP0269638A1 (en) 1988-06-08
US4889194A (en) 1989-12-26
DE3675946D1 (de) 1991-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6338390B1 (en) Method and apparatus for drilling a subterranean formation employing drill bit oscillation
US7461706B2 (en) Drilling apparatus with percussive action cutter
EP2035646B1 (en) Multi-sectional percussive drill bit assembly
NO326016B1 (no) Ekspanderbar rommersko til oppdoring og utromming av et borehull og fremgangsmate ved bruk av denne
RU2553697C2 (ru) Бур для бурения кольцеобразных скважин
US4478296A (en) Drill bit having multiple drill rod impact members
NO338920B1 (no) Borings- og hullutvidelsesinnretning, samt fremgangsmåte ved boring av et borehull
GB2385350A (en) Device for drilling a subterranean formation with variable depth of cut
NO20110424L (no) Apparat og fremgangsmate til utforming av et sidebronnhull
NO178938B (no) Anordning for utvidelse av borehull
NO304198B1 (no) Skiveformet borekrone
AU2002302794A1 (en) Drilling apparatus
DK162852B (da) Fremgangsmaade og apparat til boring af dybe huller
WO2021090148A1 (en) Hybrid drill bit
CN109138885A (zh) 一种卸土钻斗装置
WO2013136113A1 (en) Hybrid drill bit
CA2151212A1 (en) Underreamer
WO1983000183A1 (en) Hydraulic down-the-hole rock drill
NO137763B (no) Knuseanordning for anvendelse i forbindelse med boreverkt¦y
NO302587B1 (no) Boreredskap for utvidelse av borehull
JPH04500101A (ja) 打撃―回転さく孔工具
US1269449A (en) Method of and apparatus for forming and enlarging or cavating bores.
NO170298B (no) Fremgangsmaate og anordning for dypboring
CN114622832A (zh) 钻头、横向冲击振动装置和钻井方法
RU2170319C1 (ru) Инструмент для расширения ствола скважины

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed