EP0162190B1

EP0162190B1 - Device for optionally drilling under-ground formations, straight or directionally

Info

Publication number: EP0162190B1
Application number: EP85100936A
Authority: EP
Inventors: Rainer Dr.-Ing. Jürgens; Volker Dr.-Ing. Krüger
Original assignee: Eastman Christensen Co
Current assignee: Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1989-12-06
Also published as: AU572621B2; EP0162190A1; US4610307A; AU3777185A; JPS60164592A; CA1236825A; DE3403239C1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum wahlweisen Geradeaus- oder Richtungsbohren in unterirdische Gesteinsformationen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 6.The invention relates to a device for optional straight or directional drilling in underground rock formations according to the preamble of claim 1 or 6.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (EP-A-0 085 444), bei der zum Richtungsbohren das Gehäuse über den Bohrstrang ausgerichtet und gegen Drehung gehalten wird, und bei der zum Geradeausbohren das Gehäuse mittels des Bohrstranges in eine eigene, langsame Umdrehung versetzt wird, erhalten der Bohrstrang und das Gehäuse eine durch den exzentrischen Stabilisator hervorgerufene Durchbiegung, die sich mehr oder weniger gleichmäßig auf den Bohrstrang und das Gehäuse verteilt und Gewindeverbindungen sowie Lager belastet.In a known device of this type (EP-A-0 085 444), in which the housing is aligned over the drill string and held against rotation for directional drilling, and in which the casing is set into its own slow rotation by means of the drill string for straight drilling , the drill string and the housing receive a deflection caused by the eccentric stabilizer, which is more or less evenly distributed over the drill string and the housing and stresses threaded connections and bearings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der die Biegebeanspruchungen von biegeempfindlichen Bereichen des Drehbohrwerkzeugs ferngehalten und die Reibung zwischen der Bohrlochwand und den Stabilisatoren sowie deren Verschleiß vermindert wird.The invention has for its object to provide a device of the type specified in the preamble of claim 1, in which the bending stresses are kept away from bending-sensitive areas of the rotary drilling tool and the friction between the borehole wall and the stabilizers and their wear is reduced.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe bildet eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bei einer derartigen Gestaltung bildet die flexible Sektion eine Unstetigkeitsstelle im Gehäuse des Drehbohrwerkzeugs, durch welche die Biegung des Gehäuses beim Richtungsbohren lokalisiert und die übrigen Bereiche des Gehäuses einschließlich dessen Anschluß an den Bohrstrang von Biegebeanspruchungen entlastet werden. Die Lokalisierung von Biegebeanspruchungen in zumindest einer in der Nähe eines oberhalb des ersten Stabilisators angeordneten zweiten bzw. weiteren Stabilisator setzt zugleich die Seitenkräfte im Bereich der Stabilisatoren und damit die Reibung zwischen der Bohrlochwand und den Stabilisatoren herab, die dementsprechend geringerem Verschleiß unterliegen.A first solution to this problem is a device with the features of claim 1. With such a design, the flexible section forms a discontinuity in the housing of the rotary drilling tool, through which the bend of the housing is localized during directional drilling and the other areas of the housing including its connection to the Bending stresses are relieved from the drill string. The localization of bending stresses in at least one second or further stabilizer arranged near the first stabilizer also reduces the lateral forces in the area of the stabilizers and thus the friction between the borehole wall and the stabilizers, which are accordingly subject to less wear.

Eine zweite Lösung nach der Erfindung bildet eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Auch hier führt eine Unstetigkeitsstelle im Gehäuse in Gestalt zumindest eines von einer schräg angesetzten Verbindung gebildeten Knicks eine Lokalisierung der Biegebeanspruchungen auf denen oder die schräg angesetzten Verbindungsbereich herbei mit der Folge einer Entlastung des Gehäuses des Drehbohrwerkzeugs in übrigen Bereichen und einer Herabsetzung der Auflagerkräfte an den Stabilisatoren und damit deren Reibbeanspruchung. Die Anordnung zumindest einer Knickstelle nahe dem oberhalb des ersten Stabilisators angeordneten zweiten bzw. weiteren Stabilisators schafft wie bei der ersten Lösung einen mit zunehmenden Annähern der Unstetigkeitsstelle an den zweiten oder weiteren Stabilisator zunehmend wirksamen Hebelarm für das Gehäuse, der trotz verminderten Auflagerkräften für die Stabilisatoren die erforderlichen Seitenkräfte am Drehbohrmeißel für das Richtungsbohren zur Verfügung stellt.A second solution according to the invention is a device with the features of patent claim 6. Here, too, a discontinuity in the housing in the form of at least one bend formed by an obliquely attached connection localizes the bending stresses on the or the obliquely attached connection area, with the result that Relief of the housing of the rotary drilling tool in other areas and a reduction in the bearing forces on the stabilizers and thus their frictional stress. The arrangement of at least one kink near the second or further stabilizer arranged above the first stabilizer creates, as in the first solution, an increasingly effective lever arm for the housing as the discontinuity approaches the second or further stabilizer, which despite reduced support forces for the stabilizers provides the required lateral forces on the rotary drill bit for directional drilling.

Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Patentansprüche 2 bis 5 und 7 bis 10 verwiesen.With regard to further refinements, reference is made to claims 2 to 5 and 7 to 10.

Flexible Gehäusebereiche sind bei Drehbohrwerkzeugen grundsätzlich bekannt. So zeigt die US-A-4 227 584 ein Drehbohrwerkzeug mit einem flexiblen Antriebssystem, das eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten einzelnen Tieflochmotoren umfaßt und flexible Rohrabschnitte aufweist, die Gelenke zwischen den Gehäusebereichen für die Aufnahme der Tieflochmotoren bilden und die Erzielung eines kleinen Radius trotz großer Länge des Antriebssystem gewährleisten. Auch sind grundsätzlich biegsame Bohrrohrstrangabschnitte bekannt, die sich wie bei der GB-A-1 483 789 oberhalb und unterhalb eines Werkzeugs Anordnung finden können.Flexible housing areas are generally known for rotary drilling tools. For example, US-A-4 227 584 shows a rotary drilling tool with a flexible drive system which comprises a plurality of individual deep-hole motors arranged one behind the other and has flexible pipe sections which form joints between the housing regions for accommodating the deep-hole motors and achieve a small radius despite a large one Ensure the length of the drive system. Flexible drill pipe sections are also known in principle, which, as in GB-A-1 483 789, can be arranged above and below a tool.

Schließlich ist auch das Vorsehen von Abwinklungen bzw. Knickstellen in Bohrsträngen bekannt, die bei der GB-A-636 879 oberhalb einer Werkzeugeinheit eingesetzt sind, um eine Auslenkung des Drehbohrmeißels herbeizuführen, wenn mit einer solchen gegen ein Geradeausbohrwerkzeug ausgetauschten Werkzeugeinheit Richtungsbohrarbeiten ausgeführt werden sollen. Das von den auf den Drehbohrmeißel ausgeübten Seitenkräften in das Gehäuse der Werkzeugeinheit eingetragene Biegemoment hat innerhalb des Gehäuses der Werkzeugeinheit einen im wesentlichen stetigen Verlauf.Finally, it is also known to provide bends or kinks in drill strings which are used in GB-A-636 879 above a tool unit in order to bring about a deflection of the rotary drill bit if directional drilling work is to be carried out with a tool unit exchanged for a straight drilling tool. The bending moment entered into the housing of the tool unit by the lateral forces exerted on the rotary drill bit has an essentially continuous course within the housing of the tool unit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.The invention is explained below using several exemplary embodiments which are illustrated in the drawing.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 - 6: alternative Ausführungsformen von Bohrwerkzeugen der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Prinzipdarstellung;
Fig. 7 - 11: alternative Ausführungsformen exzentrischer Stabilisatoren mit einer Rippenhülse, die auf einem Trägerkörper ausrichtbar und verdrehfest festlegbar ist;
Fig. 12: einen Stabilisator mit einstellbarer Exzentrizität in Seitenansicht und
Fig. 13: einen Querschnitt durch die Darstellung gemäß Fig. 12.

Show it:

1: a schematic diagram of the device according to the invention;
FIGS. 2-6: alternative embodiments of drilling tools of the device according to the invention as a basic illustration;
FIGS. 7-11: alternative embodiments of eccentric stabilizers with a rib sleeve, which can be aligned on a carrier body and fixed in a torsion-resistant manner;
Fig. 12: a stabilizer with adjustable eccentricity in side view and
13: a cross section through the representation according to FIG. 12.

Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein in einem Bohrloch 1 befindliches Bohrwerkzeug 27, das mittels eines mit seinem Gehäuse 2 verbundenen Bohrstranges 3 in einem Drehtisch 28 eines Bohrturms 30 eingespannt ist. Der Drehtisch 28 besitzt eine Antriebs-und Blockiervorrichtung 29 mittels der das Spannfutter des Drehtisches 28 und damit der Bohrstrang 3 in kontinuierliche Umdrehung versetzbar ist oder durch eine begrenzte Drehbewegung ausricht und anschließend gegen Drehung festlegbar ist.The device according to the invention shown in FIG. 1 comprises a drilling tool 27 located in a borehole 1, which is clamped in a turntable 28 of a drilling rig 30 by means of a drill string 3 connected to its housing 2. The turntable 28 has a drive and blocking device 29 by means of which the chuck of the turntable 28 and thus the drill string 3 can be set in continuous rotation or aligned by a limited rotary movement and can then be fixed against rotation.

Die in den Fig. 2 bis 7 dargestellten Alternativen des Bohrwerkzeugs 27 besitzen als gemeinsame Merkmale ein Gehäuse 2 aus mehreren Sektionen, in dem ein nicht näher dargestellter Motor angeordnet ist, der z. B. als Turbine oder als Verdrängungsmotor nach dem Moineau-Prinzip ausgeführt sein kann, und dessen Rotor über eine in einer unteren Gehäusesektion 4 gelagerten Abtriebswelle 5 mit einem Drehbohrmeißel 6 verbunden ist. Das Gehäuse 2 des Bohrwerkzeugs 27 trägt im Bereich seiner unteren Gehäusesektion 4 einen ersten, zentrischen Stabilisator 7 und oberhalb des ersten Stabilisators 7 einen zweiten, exzentrischen Stabilisator 8.The alternatives of the drilling tool 27 shown in FIGS. 2 to 7 have, as common features, a housing 2 of several sections, in which a motor (not shown in more detail) is arranged, which, for. B. can be designed as a turbine or as a displacement motor according to the Moineau principle, and its rotor is connected to a rotary drill bit 6 via an output shaft 5 mounted in a lower housing section 4. The housing 2 of the drilling tool 27 carries a first, central stabilizer 7 in the region of its lower housing section 4 and a second, eccentric stabilizer 8 above the first stabilizer 7.

Wie die Fig. 2 bis 6 veranschaulichen, wird das Gehäuse 2 durch die Abstützung des zweiten, exzentrischen Stabilisators 8 an den Wänden des Bohrlochs 1 ausgelenkt, wobei der Drehpunkt der Auslenkung bezogen auf die ursprüngliche Bohrlochachse 9 im Schwerpunkt des ersten, zentrischen Stabilisators 7 zu liegen kommt und der Drehbohrmeißel 6 in die entgegengesetzte Richtung gedrückt wird.As illustrated in FIGS. 2 to 6, the housing 2 is deflected by the support of the second, eccentric stabilizer 8 on the walls of the borehole 1, the pivot point of the deflection relative to the original borehole axis 9 in the center of gravity of the first, central stabilizer 7 lie and the rotary drill bit 6 is pressed in the opposite direction.

Die Rotationsachse 10 der Abtriebswelle 5 wird so gegenüber der ursprünglichen Bohrlochachse 9 abgewinkelt. Der erste, zentrische Stabilisator 7 ist vorzugsweise ballig ausgebildet, um bei der erzwungenen geneigten Lage ein Verkanten seiner Rippen an der Bohrlochwand zu verhindern. Oberhalb des Gehäuses 2 ist noch ein dritter, zentrischer Stabilisator 11 angedeutet, mittels dessen Größe und Platzierung auf dem Bohrstrang die Geradeausbohreigenschaften des Bohrwerkzeugs 27 in einem geneigten Bohrloch 1 verbessert werden können.The axis of rotation 10 of the output shaft 5 is thus angled relative to the original borehole axis 9. The first, central stabilizer 7 is preferably spherical in order to prevent its ribs from tilting against the borehole wall in the forced inclined position. A third, central stabilizer 11 is indicated above the housing 2, by means of its size and placement on the drill string the straight drilling properties of the drilling tool 27 in an inclined borehole 1 can be improved.

Hinsichtlich der Anordnung des zweiten, exzentrischen Stabilisators 8 bestehen mehrere Möglichkeiten. In der Alternative gemäß Fig. 2 ist der zweite Stabilisator 8 in einem oberen Bereich des Gehäuses 2 angeordnet. Es ist auch möglich ihn oberhalb des Gehäuses 2 anzufügen,wobei dann jedoch die Neigung der Rotationsachse 10 gegenüber der ursprünglichen Bohrlochachse 9 im Verhältnis zur Exzentrizität des zweiten Stabilisators 8 sehr klein wird. Die aus der Neigung des Gehäuses 2 im Bohrloch 1 resultierende Durchbiegung des Bohrstranges 3 kann vorteilhaft auf eine flexible Sektion 12 konzentriert werden, die zwischen dem zweiten Stabilisator 8 und dem darüberliegenden Bohrstrang 3 eingefügt wird. Die Beschränkung der Durchbiegung auf diese Sektion 12 hält Biegebeanspruchungen, die sich sonst gleichmäßig auf den Bohrstrang 3 und das Gehäuse 2 verteilen würden, von diesen Bereichen fern und entlastet somit Gewindeverbindungen und Lager.With regard to the arrangement of the second, eccentric stabilizer 8, there are several options. In the alternative according to FIG. 2, the second stabilizer 8 is arranged in an upper area of the housing 2. It is also possible to add it above the housing 2, but then the inclination of the axis of rotation 10 relative to the original borehole axis 9 becomes very small in relation to the eccentricity of the second stabilizer 8. The deflection of the drill string 3 resulting from the inclination of the housing 2 in the borehole 1 can advantageously be concentrated on a flexible section 12 which is inserted between the second stabilizer 8 and the drill string 3 lying above it. The limitation of the deflection to this section 12 keeps bending stresses, which would otherwise be evenly distributed over the drill string 3 and the housing 2, away from these areas and thus relieves threaded connections and bearings.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Alternative ist der zweite Stabilisator 8 näher am ersten Stabilisator 7 angeordnet. Der die Auslenkung der Rotationsachse 10 bewirkende Hebelarm in Vergleich zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist dadurch kürzer, so daß die erforderliche Exzentrizität des zweiten Stabilisators 8 geringer bemessen sein kann. Die Anordnung bewirkt eine besonders starke Biegebeanspruchung der zwischen dem ersten Stabilisator 7 und dem zweiten Stabilisator 8 liegenden Gehäusesektion, die zur Aufnahme dieser Biegebeanspruchung als flexible Sektion 13 ausgeführt ist.In the alternative shown in FIG. 3, the second stabilizer 8 is arranged closer to the first stabilizer 7. The lever arm causing the deflection of the axis of rotation 10 is shorter in comparison to the embodiment shown in FIG. 2, so that the required eccentricity of the second stabilizer 8 can be made smaller. The arrangement brings about a particularly strong bending stress in the housing section lying between the first stabilizer 7 and the second stabilizer 8, which is designed as a flexible section 13 to absorb this bending stress.

Der zweite Stabilisator 8 ist austauschbar ausgebildet, um die für den maximal gewünschten Krümmungsradius der Ablenkbohrung erforderliche Exzentrizität frei vorgeben zu können. Der zweite Stabilisator 8 kann dabei auch mit der flexiblen Sektion 13 ein integrales Teil bilden, das gemeinsam ausgetauscht wird. Bei Verwendung eines Verdrängungsmotors nach dem Moineau-Prinzip ist die die Verbindung zwischen dem Motorrotor und der in der unteren Gehäusesektion 4 gelagerten Abtriebswelle 5 bildende Gelenkwelle bei der Alternative nach Fig. 3 in der flexiblen Sektion 13 angeordnet. Die Gelenkwelle ist mit dem Motorrotor und/oder der Abtriebswelle 5 durch eine Steckkupplung verbunden, um eine leichte Montage oder Demontage des Bohrwerkzeugs 27 bei Austausch des zweiten Stabilisators 8 zu ermöglichen.The second stabilizer 8 is designed to be interchangeable in order to be able to freely specify the eccentricity required for the maximum desired radius of curvature of the deflection bore. The second stabilizer 8 can also form an integral part with the flexible section 13, which is exchanged together. When using a displacement motor according to the Moineau principle, the joint shaft forming the connection between the motor rotor and the output shaft 5 mounted in the lower housing section 4 is arranged in the flexible section 13 in the alternative according to FIG. 3. The cardan shaft is connected to the motor rotor and / or the output shaft 5 by a plug-in coupling in order to enable easy assembly or disassembly of the drilling tool 27 when the second stabilizer 8 is replaced.

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Ausführung gemäß Fig. 3, bei der oberhalb des zweiten Stabilisators 8 und des Gehäuses 2 eine weitere flexible Sektion 14 angeordnet ist. Diese Sektion 14 nimmt die gegenüber der flexiblen Sektion 13 entgegengesetzte Biegebeanspruchung auf, so daß ähnlich wie bei der flexiblen Sektion 12 in Fig. 2. Biegebeanspruchungen vom Gehäuse 2 und dem oberhalb des Bohrwerkzeugs 27 liegenden Strang 3 ferngehalten werden.FIG. 4 shows a development of the embodiment according to FIG. 3, in which a further flexible section 14 is arranged above the second stabilizer 8 and the housing 2. This section 14 absorbs the bending stress opposite the flexible section 13, so that, similar to the flexible section 12 in FIG. 2, bending stresses are kept away from the housing 2 and the strand 3 lying above the drilling tool 27.

Wie die Alternative in Fig. 5 zeigt, die hinsichtlich der Anordnung der Stabilisatoren 7, 8 und 11 sowie der Auslenkung des Gehäuses 2 und der Abtriebswelle 5 mit derjenigen in Fig. 4 übereinstimmen, können statt flexibler Sektionen 13, 14 die abgehenden Verbindungen 15, 16 des zweiten Stabilisators 8 mit den daran anschließenden Rohrkörpern sowie die dem Bohrwerkzeug 27 zugewandte Verbindung 17 des dritten Stabilisators 11 auch schräg angesetzt sein. Dadurch erhält das Bohrwerkzeug 27 eine höhere Steifigkeit, ohne daß Einzelteile übermäßig auf Biegung beansprucht werden.As the alternative in FIG. 5 shows, which correspond to that in FIG. 4 with regard to the arrangement of the stabilizers 7, 8 and 11 and the deflection of the housing 2 and the output shaft 5, instead of flexible sections 13, 14 the outgoing connections 15, 16 of the second stabilizer 8 with the adjoining tubular bodies and the connection 17 of the third stabilizer 11 facing the drilling tool 27 can also be set at an angle. As a result, the drilling tool 27 has a higher rigidity without the individual parts being subjected to excessive bending stress.

Wie die bisher behandelten Darstellungen zeigen, erteilt das Bohrwerkzeug 27 bei festgehaltenem Stabilisator 8 und Gehäuse 2 dem Bohrloch 1 einen in Richtung der Rotationsachse 10 weisenden abgeknickten Verlauf. Beim Mitdrehen des Stabilisators 8 und Gehäuses 2 mittels des Bohrstrangs 3 läuft die abgewinkelte Rotationsachse 10 der Abtriebswelle 5 mit um, so daß die resultierende Bewegung des Drehbohrmeißels 6 dem Bohrloch 1 einen Verlauf in Richtung der ursprünglichen Bohrlochachse 9 vorgibt. Ein wahlweises Richtungsbohren oder Geradeausbohren kann so in einfacher Weise durch Festhalten oder Mitdrehen des zweiten Stabilisators 8 mittels des Gehäuses 2 und des im Drehtisch 28 eingespannten Bohrstrangs 3 erzielt werden.As the representations dealt with so far show, the drilling tool 27, with the stabilizer 8 and housing 2 held in place, gives the borehole 1 a bent course pointing in the direction of the axis of rotation 10. When the stabilizer 8 and housing 2 are rotated by means of the drill string 3, the angled axis of rotation 10 of the output shaft 5 also rotates, so that the resulting movement of the rotary drill bit 6 gives the drill hole 1 a course in the direction of the original drill hole axis 9. An optional directional drilling or straight drilling can be achieved in a simple manner by holding or turning the second stabilizer 8 by means of the housing 2 and the drill string 3 clamped in the turntable 28.

Sofern der Durchmesser des Bohrlochs 1 nur eine geringe Neigung des Gehäuses 2 zuläßt, kann zusätzlich auch die Abtriebswelle 5 abgewinkelt im Gehäuse 2 gelagert sein, wie es Fig. 6 zeigt, so daß sich eine Rotationsachse 24 ergibt.If the diameter of the borehole 1 allows only a slight inclination of the housing 2, the output shaft 5 can also be angled in the housing 2, as shown in FIG. 6 shows, so that there is a rotation axis 24.

Da die größten Reaktionskräfte der Stabilisatoren 7, 8 an der Oberfläche der am weitesten ausladenden Rippe des zweiten, exzentrischen Stabilisators 8 und der diagonal dazu liegenden Fläche des ersten, zentrischen Stabilisators 7 auftreten, ist der erste Stabilisator 7 gegenüber dem zweiten Stabilisator 8 so ausgerichtet, daß seine am stärksten belastete Fläche eine Rippe trägt. Zur Durchführung dieser Ausrichtung kann es vorteilhaft sein, den ersten und/oder zweiten Stabilisator ausrichtbar auszubilden. Diesbezüglich zeigen die Fig. 7 bis 11 Ausführungsbeispiele anhand eines exzentrisch ausgebildeten, im oberen Bereich des Gehäuses 2 angeordneten zweiten Stabilisators 8. Der zweite Stabilisator 8 besteht jeweils aus einem Trägerkörper 18 und einer Rippenhülse 19, die auf dem Trägerkörper 18 durch eine Formschlußverbindung festlegbar ist. Bei den in den Fig. 7 und 8 gezeigten Alternativen ist die Rippenhülse 19 in Stufen relativ zu dem Trägerkörper 18 ausrichtbar. Die Formschlußverbindung zwischen den Teilen 18 und 19 ist bei der Ausführung in Fig. 7 durch eine KeilNut- Verzahnung und bei der in Fig. 8 durch eine Stirnverzahnung 21 gebildet.Since the greatest reaction forces of the stabilizers 7, 8 occur on the surface of the most protruding rib of the second, eccentric stabilizer 8 and the diagonally lying surface of the first, central stabilizer 7, the first stabilizer 7 is oriented in relation to the second stabilizer 8, that its most polluted area has a rib. To carry out this alignment, it can be advantageous to design the first and / or second stabilizer so that it can be aligned. In this regard, FIGS. 7 to 11 show exemplary embodiments based on an eccentrically designed second stabilizer 8 arranged in the upper region of the housing 2. The second stabilizer 8 each consists of a carrier body 18 and a rib sleeve 19 which can be fixed on the carrier body 18 by a positive connection . In the alternatives shown in FIGS. 7 and 8, the rib sleeve 19 can be aligned in steps relative to the carrier body 18. The positive connection between the parts 18 and 19 is formed in the embodiment in FIG. 7 by a spline toothing and in that in FIG. 8 by a spur toothing 21.

Die in den Fig. 9 bis 11 gezeigten Alternativen ermöglichen eine stufenlose Verstellung der Rippenhülse 19 gegenüber dem Trägerkörper 18 und ihre Festlegung durch eine Kraftschlußverbindung. In Fig. 9 wird die Festlegung durch einen Schrumpfsitz bewirkt, der durch hydraulisches Aufpumpen der mit Dichtungen 22 versehenen Rippenhülse 19, Aufschieben derselben auf den Trägerkörper 18 und Druckentlasten der Rippenhülse 19 herbeigeführt wird. Fig. 10 zeigt die Festlegung mittels einer längsgeschlitzten Zwischenhülse 25, die der Rippenhülse 19 einen konischen Gewindebereich darbietet und sich beim Verschrauben mit derselben 19 auf dem Trägerkörper 18 verklemmt. Eine Festlegung durch Verklemmen erfolgt ebenfalls bei der in Fig. 11 gezeigten Alternative, bei der die Rippenhülse 19 längs einer Rippe geschlitzt ist und nach Art einer Schelle durch mehrere Schrauben 26 verspannt wird. Ein erster, zentrischer Stabilisator 7 könnte entsprechend den vorstehend erläuterten Alternativen ebenfalls ausrichtbar ausgeführt werden.The alternatives shown in FIGS. 9 to 11 allow the rib sleeve 19 to be steplessly adjusted relative to the carrier body 18 and to be fixed by a force-locking connection. 9, the fixing is effected by a shrink fit, which is brought about by hydraulically pumping up the rib sleeve 19 provided with seals 22, pushing it onto the carrier body 18 and relieving the pressure of the rib sleeve 19. 10 shows the fixing by means of a longitudinally slotted intermediate sleeve 25, which provides the rib sleeve 19 with a conical thread area and is jammed on the carrier body 18 when it is screwed thereto 19. A fixation by jamming also takes place in the alternative shown in FIG. 11, in which the rib sleeve 19 is slotted along a rib and is clamped by several screws 26 in the manner of a clamp. A first, central stabilizer 7 could also be designed to be alignable in accordance with the alternatives explained above.

Sofern die Exzentrizität des zweiten, exzentrischen Stabilisators 8 im Hinblick auf bestimmte Bohrlochverhältnisse und Krümmungsradien der Ablenkbohrung angepaßt werden soll, kann der zweite Stabilisator 8 auch einstellbar ausgebildet sein.If the eccentricity of the second, eccentric stabilizer 8 is to be adapted with regard to certain borehole conditions and radii of curvature of the deflection bore, the second stabilizer 8 can also be designed to be adjustable.

Gemäß Fig. 12 und 13 erhält eine solche Ausführung zusätzlich zu dem Trägerkörper 18 und der Rippenhülse 19 eine exzentrische Zwischenhülse 23. Durch relatives Verdrehen der Rippenhülse 19 und der Zwischenhülse 23 kann so das Maß der Exzentrizität des Stabilisators 8 zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert in Stufen verändert werden, wobei die Möglichkeit der Ausrichtung gegenüber dem Trägerkörper 18 erhalten bleibt. Die Festlegung der Teile erfolgt durch eine Stirnverzahnung, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 beschrieben ist.12 and 13, such an embodiment is provided with an eccentric intermediate sleeve 23 in addition to the carrier body 18 and the rib sleeve 19. By relative rotation of the rib sleeve 19 and the intermediate sleeve 23, the degree of eccentricity of the stabilizer 8 can thus be between a maximum value and a minimum value in Levels are changed, the possibility of alignment with the carrier body 18 being retained. The parts are fixed by a spur toothing, as described in the embodiment according to FIG. 8.

Um die Geradeausbohreigenschaften eines mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestatteten Bohrwerkzeugs auch bei geneigten Bohrlöchern zu optimieren, wird der erste, zentrische Stabilisator 7 auf das Maß des Bohrlochdurchmessers abgestimmt, während der zweite, exzentrische Stabilisator 8 mit Untermaß ausgeführt wird, um eine sich aus der Durchbiegung des Gehäuses 2 und der Abtriebswelle 5 ergebende Neigungsänderungstendenz zu kompensieren.In order to optimize the straight drilling properties of a drilling tool equipped with the features according to the invention even in the case of inclined boreholes, the first, central stabilizer 7 is matched to the dimension of the borehole diameter, while the second, eccentric stabilizer 8 is designed with undersize in order to prevent the deflection of the To compensate housing 2 and the output shaft 5 resulting inclination change tendency.

Claims

1. A device for drilling selectively straight ahead or directionally in underground rock formations, consisting of a rotary drilling tool having a tubular housing which can be connected to a drilling string and in which there is disposed a deep-hole motor and there is mounted an output shaft connected to the rotor of the motor, which shaft carries a rotary drill bit at its lower end emerging from the housing, wherein a first centric stabilizer is secured to the housing close to the rotary drill bit and a second eccentric stabilizer is secured at a distance above the first, and the housing can be set in its own slow rotation for drilling straight ahead by means of the drilling string and can be orientated and held against rotation for directional drilling, characterised in that the housing (2) comprises at least one flexible section (12; 13; 14) disposed in the vicinity of the second stabilizer (8) above the first stabilizer (7).

2. A device according to claim 1, characterised in that the flexible section (13) is disposed between the first stabilizer (7) and the second one (8).

3. A device according to claim 1, characterised in that the flexible section (12) is disposed above the second stabilizer (8).

4. A device according to claim 1, characterised in that two flexible sections (13, 14) are present of which the first (13) is disposed between the first stabilizer (7) and the second one (8) and the second (14) is disposed above the second stabilizer (8).

5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that provided above the second stabilizer (8) is a third, centric stabilizer (11) with a flexible section (14) disposed in its vicinity.

6. A device for drilling selectively straight ahead or directionally in underground rock formations, consisting of a rotary drilling tool having a tubular housing which can be connected to a drilling string and in which there is disposed a deep-hole motor and there is mounted an output shaft connected to the rotor of the motor, which shaft carries a rotary drill bit at its lower end emerging from the housing, wherein a first centric stabilizer is secured to the housing close to the rotary drill bit and a second eccentric stabilizer is secured at a distance above the first, and the housing can be set in its own slow rotation for drilling straight ahead by means of the drilling string and can be orientated and held against rotation for directional drilling, characterised in that a bend, formed by an obliquely fitted connection (15, 16) to the following tubular member of the housing (2), is provided in the housing in the vicinity of and at least at one side of the second stabilizer (8).

7. A device according to claim 6, characterised in that a third stabilizer (11) is provided above the second stabilizer (8), and in its vicinity and at the side adjacent to the second stabilizer (8) there is provided a bend in the housing formed by an obliquely fitted connection (17).

8. A device according to any one or more of claims 1 to 7, characterised in that the first stabilizer (7) presents a rounded ribbed outside contour.

9. A device according to any one or more of claims 1 to 8, characterised in that the second stabilizer (8) is made exchangeable.

10. A device according to claim 1, 2, 4 or 5, characterised in that the second stabilizer (8) forms an integral part with the flexible section (13) and is exchangeable jointly therewith.