EP2564013A2 - Drilling or extraction pipe string - Google Patents

Drilling or extraction pipe string

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Publication number
EP2564013A2
EP2564013A2 EP11721422A EP11721422A EP2564013A2 EP 2564013 A2 EP2564013 A2 EP 2564013A2 EP 11721422 A EP11721422 A EP 11721422A EP 11721422 A EP11721422 A EP 11721422A EP 2564013 A2 EP2564013 A2 EP 2564013A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drilling
linkage
outer tube
tube
data transmission
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11721422A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Grotendorst
Gesine DREIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEOXTEC GmbH
Original Assignee
GEOXTEC GmbH
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 GEOXTEC GmbH filed Critical GEOXTEC GmbH
Publication of EP2564013A2 publication Critical patent/EP2564013A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/028—Electrical or electro-magnetic connections
    • E21B17/0285—Electrical or electro-magnetic connections characterised by electrically insulating elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/003—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B27/00—Containers for collecting or depositing substances in boreholes or wells, e.g. bailers, baskets or buckets for collecting mud or sand; Drill bits with means for collecting substances, e.g. valve drill bits
    • E21B27/02—Dump bailers, i.e. containers for depositing substances, e.g. cement or acids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/013—Devices specially adapted for supporting measuring instruments on drill bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017—Protecting measuring instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L25/00—Construction or details of pipe joints not provided for in, or of interest apart from, groups F16L13/00 - F16L23/00
    • F16L25/01—Construction or details of pipe joints not provided for in, or of interest apart from, groups F16L13/00 - F16L23/00 specially adapted for realising electrical conduction between the two pipe ends of the joint or between parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • F16L9/147—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups comprising only layers of metal and plastics with or without reinforcement

Definitions

  • the invention relates to a tubular element for a drilling or production tubing, comprising an outer tube of electrically conductive material and an electrical conductor passed through the outer tube, which is electrically insulated from the outer tube, wherein the electrical conductor is an inner tube made of electrically conductive material Material is, and wherein the inner tube is arranged concentrically to the outer tube.
  • the invention relates to a drilling or production pipe string.
  • the invention relates to a drilling or conveying device, with a plurality of pipe elements connected to a linkage.
  • a corresponding tube element is known, for example, from DE 38 52 151 T2.
  • the object of the invention is to provide a drilling or production pipe string, which incorporates an electrical power supply of in the linkage,
  • BEST ⁇ TfGUNGSKOPIE electrically operated facilities and allows data transmission between above and below ground.
  • the tube element according to the invention has an outer tube of electrically conductive material. Through the outer tube, an electrical conductor is guided, which is electrically insulated from the outer tube. This electrical conductor is used for electrical power supply of incorporated into the linkage electrically operated devices and / or data transmission between above and below ground via the preferably made of similar pipe elements drilling or production tubing.
  • the electrical conductor is an inner tube of electrically conductive material, wherein the inner tube is arranged concentrically to the outer tube, with an annular gap-shaped cavity between inner tube and outer tube. About inner and outer tube a bipolar energy and / or data transmission is possible. The inner tube is separated from the outer tube via the annular gap-shaped cavity. Over the greater part of the longitudinal extent of the tubular element outer and inner tube form no bond.
  • the mechanical loads to be absorbed by the linkage can thus be borne substantially by the outer tube.
  • the inner tube has no mechanical bearing function.
  • the annular gap-shaped cavity which should be sealed against the environment and against the tube interior, provides for a low electrical wave resistance, which is positive for the data transmission, for example according to the carrier frequency principle, over long distances.
  • the gap width of the annular gap-shaped cavity should be at least 1 mm, preferably at least 5 mm, most preferably at least 1 cm.
  • the inner tube is preferably fixed to the outer tube at least in its opposite end regions. If the individual pipe elements, for example, longer than 3 meters, can between the outer and inner tube However, additional support body may be provided from electrically non-conductive material.
  • the outer pipe can have threaded connections at its ends, via which similar pipe elements can be detachably connected to one another.
  • electrodes can be arranged which produce an electrical contact between the electrical conductors of interconnected similar tube elements.
  • the electrodes are axially spring loaded or axially resilient.
  • the electrodes may be formed, for example, as concentric with the longitudinal central axis of the tubular element ring electrodes.
  • An axially resilient embodiment of an electrode should mean that the electrode can be compressed in the axial direction and automatically returns to its non-compressed rest position.
  • the inner tube should have a coating of electrically insulating material at least on its inner side so that fluid can be passed through the tube interior (for example, water, gas, petroleum, drilling mud).
  • the coating should preferably also protect the inner tube against wear and corrosion.
  • the drilling or conveying device has a plurality of interconnected to a linkage pipe elements according to one of the embodiments described above or any combination thereof. Furthermore, the drilling or conveying device comprises a power supply and / or data transmission device for two-pole energy and / or data transmission via the linkage, wherein an electrical pole is formed by the electrical conductors and the other electrical pole through the outer tubes of the tubular elements.
  • the power supply and / or data transmission device is connected via slip ring contacts with the electrical conductor and the outer tube of at least one of the pipe elements of the linkage.
  • the data transmission device operates according to the carrier frequency method, wherein the electrical lines formed by the electrical conductors and the outer tubes can serve both for energy and for data transmission.
  • the drilling device conveying device has an electrically driven drill bit arranged on the rod end, the drive of which is supplied with electrical energy by the power supply device via the linkage.
  • An alternative advantageous embodiment of the invention provides that the drilling or conveying device has a rod arranged on the end side Richtbohrm adoptedel whose drilling direction is controlled by means of electrical control signals, wherein the control signals are transmitted from the data transmission device via the linkage to the directional drill bit.
  • the directional drill bit can be supplied with electrical energy via the linkage.
  • a separation device which has a release agent container, wherein from the release agent container on a transferable from the data transmission device via the linkage to the separating device, electrical control signal release means in a wellbore is releasable.
  • the release agent which may be, for example, a granulate of suitable grain size, sinks onto the bottom of the borehole.
  • suspended particles which are, for example, components of the mud, descend to the top of the release agent sunk onto the drilling sole, thereby sealing off the annulus above the separator within the wellbore from the annulus below.
  • the energy supply and control of the separating device is preferably carried out via the linkage composed according to the invention.
  • the separating device comprises an activatable by means of a further control signal electromagnet whose magnetic field causes a return of magnetic particle separating agent from the borehole in the release agent container.
  • the drilling or conveying device on a incorporated into the linkage measuring device, which comprises at least one sensor for detecting measurement signals.
  • the sensor is connected to the electrical conduction poles of the linkage in such a way that the measurement signals are transferable via the linkage to the data transmission device.
  • the sensor is a seismic sensor.
  • any type of measuring sensor system with associated electronics in the interior of the measuring device.
  • the sensors and electronic components can be mounted, for example, on a suitable mounting plate, which is kept at rest by means of a controllable, hydraulic damper system.
  • the sensors may be quality and / or quantity sensors used to monitor the mud and the well annulus.
  • the data obtained can be transmitted via the drill string according to the invention in millisecond to day.
  • pressure-resistant viewing window for optical measuring sensors can be installed in the housing of the measuring device (replaceable) pressure-resistant viewing window for optical measuring sensors can be installed.
  • a standardized module is suitable, which has in its interior a capsule for installation of any sensors or other devices.
  • the passage for the drilling fluid or for the raw material to be conveyed can be diverted outwards in the entrance area of the module into an annular gap-shaped channel between the capsule outer wall and the inner wall of the module housing.
  • the capsule can be sufficiently large in this way be dimensioned to install any components without restricting the drilling or conveying functionality of the drilling or production tubing.
  • the flushing or the medium to be conveyed is directed back inside, in the inner tube of the linkage.
  • the capsule is connected to the operation of the components installed therein with the electrical conduction poles of the drill string.
  • the module can be used with appropriate gauges to continuously perform quality and quantity measurements in the well annulus and inside the drilling or production string.
  • the measured data and the control signals can be transmitted bidirectionally between above and below ground via the linkage.
  • the capsule of the module should be provided on the outside with a thermally insulating and anti-wear and corrosion protective coating. Due to the high temperatures in the wellbore should be integrated into the capsule, a cooling unit that generates a suitable for the operation of the built-in capsule electrical and electronic components temperature.
  • the cooling unit can be operated electrically, wherein the power supply and control according to the invention takes place via the linkage. It is important that the module behaves electrically like the rest of the linkage.
  • the two poles of energy and / or data transmission are looped through from the input to the output of the module and the characteristic impedance is identical to that of the rest of the linkage.
  • one or more modules can be incorporated anywhere in the drill string.
  • the standardized module is preferably connectable via the threaded connections of the tubular elements with the tubular elements, as is also possible between adjacent tubular elements.
  • the linkage according to the invention can be advantageously used for a delivery line for the promotion of water, gas or oil.
  • the possibility of integration of measuring sensors in the linkage and the data transmission to the surface can be used to advantage to record seismic data.
  • a suitable seismic sensor acceleration sensor, geophone
  • the invention further proposes the use of the drilling or conveying linkage according to one of the embodiments described above or any combination thereof for deep drilling or flat drilling.
  • deep drilling is meant drilling in one direction, the vertical component of which is greater than the horizontal component, while flat drilling is understood to mean drilling in one direction, the horizontal component of which is greater than the vertical component.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the pipe element according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail of a connection of two pipe elements according to FIG. 1 in longitudinal section
  • Figure 3 a longitudinal section through another
  • Figure 4 a longitudinal section through another
  • Figure 5 a longitudinal section through another
  • Figure 6 a perspective view of a
  • Embodiment for the electrodes of the pipe elements according to the invention Embodiment for the electrodes of the pipe elements according to the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the pipe element 1 according to the invention.
  • the pipe element 1 has an outer pipe 2 of electrically conductive material.
  • an elec- trischer conductor in the form of a concentric with the outer tube 2 arranged inner tube 3 made of electrically conductive material.
  • an annular gap-shaped cavity 4 is arranged between the outer tube 2 and the inner tube 3.
  • the inner tube 3 is fixed to the outer tube 2 in its opposite end regions via bushings 5 and 6.
  • the outer tube 2 has threaded connections 7 and 8 at its ends, via which the tube element 1 can be detachably connected to similarly formed tube elements 1.
  • electrodes 9 and 10 are arranged, which produce an electrical contact between the electrical conductors of interconnected, similarly formed tubular elements 1.
  • the electrodes 9 and 10 are formed as concentric to the longitudinal central axis A of the tubular element 1 ring electrodes. At least one of the two electrodes 9 and 10 is axially spring loaded.
  • the inner tube 3 has on its inside a non-illustrated temperature-resistant coating of electrically insulating material such as plastic. Also between the sockets 5 and 6 and the outer tube 2, a temperature-resistant (> 350 ° C) coating of electrically insulating material is arranged.
  • the arranged between the sockets 5 and 6 and the outer tube 2 of a tubular element 1 coating of electrically insulating material extends over the entire inner side of the outer tube 2.
  • the sockets 5 and 6 may be shrunk at the opposite ends of the inner tube 3.
  • the bushes 5 and 6 are on its inside and the inner tube 3 is uncoated on its outer side, so that they form an electrical unit after shrinking onto the inner tube 3. Since the inner tube 3 is fixed to the outer tube 2 only in the region of the bushings 5 and 6, it is ensured that all external forces (torques, tension, thrust, shear) are absorbed by the outer tube 2.
  • annularly formed Teflon gasket 1 Arranged on the bushing 5 is an annularly formed Teflon gasket 1 which engages with the connection of the tubular element 1 with further identically designed tubular elements 1 in an annular recess 12 on the bushing 6 of a further tubular element 1.
  • the gap width of the annular gap-shaped cavity 4 is designed such that a small electrical characteristic impedance is formed, which is optimal for data transmission via the tubular element 1 according to the carrier frequency principle over long distances.
  • the annular gap-shaped cavity 4 is filled with air and sealed from the environment and against the tube interior.
  • the configuration shown in Figure 1 allows a two-pole transmission of AC or DC voltages in the range of 1-1000 volts and a bidirectional data transmission with up to 1000 kbit / s.
  • FIG. 2 shows a section of a longitudinal section of a connection of two tubular elements 1, which are designed in accordance with the tubular element 1 shown in FIG.
  • the outer tubes 2 of the tubular elements 1 are detachably connected to one another via the threaded connections 7 and 8.
  • an electrical contact via the electrodes 9 and 10 is made.
  • the ring-shaped Teflon seal 11 engages in the annular recess 12 on the socket 6 a.
  • the drilling or conveying device has a power supply and / or data transmission device, not shown, which is connected via slip ring contacts (not shown) to the inner tube 3 and the outer tube 2 of at least one of the tube elements 1 of the linkage.
  • the data transmission device operates according to the carrier frequency method.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the pipe element 1 according to the invention in longitudinal section.
  • This embodiment differs from that shown in Figures 1 and 2 on the one hand by the configuration of its end portions and on the other hand in that the inner tube 3 is closed by a flap 14 when it is in its closed position shown.
  • the flap 14 In this closed position, the flap 14 cooperates with an annular seal 15, which is arranged on a shoulder of the inner tube 3.
  • the flap 14 is pivotally mounted about the axis S on the inner tube 3 and preferably acted upon in the direction of its closed position with force, whereby the flap 14 without external force influences of a their open positions is forced into the closed position.
  • This embodiment of the tubular element 1 makes it possible to connect a further tubular element 1 of the same design, which is to be connected to the extension of the linkage with the end of the tubular element 1 or to the socket 6 shown on the right, with the tube element 1 shown without impurities in Connecting region between the tubular elements 1 are present.
  • This is preferably done by a method for connecting pipe elements 1 of a drilling or production tubing, after the first 6, a compressed air connection is not shown connected to the compressed air in the inner tube 3 and thus in the inner tube 3 befindliches fluid to the left to behind the flap 14 is displaceable. After completion of the application of compressed air, the flap 14 moves into the closed position shown, so that left of the flap 14 existing fluid can not push past the flap 14 to the right.
  • the compressed air used for this purpose is used at the same time for purifying the entire connection area in the area of the bushing 6.
  • another tube element 1 of a similar design can now be connected to the bushing 6 of the tubular element 1. Due to the fact that no fluid and no more impurities are present in the area of the bush 6 after the application of compressed air, an ideal connection between the interconnected tubular elements 1 can be produced.
  • the embodiment of the tubular element 1 shown in FIG. 3 can be integrated into the linkage 13 at any suitable location. Also, a plurality of such pipe elements 1 can be integrated into the linkage 13. In any case, via the tube element 1 shown in FIG. 3, as well as in the exemplary embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the pipe element according to the invention 1.
  • the end portions of this pipe element 1 correspond to those of the pipe element 1 of Figure 3.
  • Difference from the tube elements 1 shown in the preceding figures, that on the outer tube 2 of the tubular element 1 via three annular contacts 16 a Slip ring contact with an energy supply and / or data transmission device, not shown, of a pipe or conveyor device equipped with the pipe element 1 can be produced.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment of the tube element 1 according to the invention.
  • the tube element 1 of FIG. 5 differs from those of the preceding figures in particular in that the inner tube 3 of the tube element 1 is connected to a capsule 17.
  • a drilling fluid flowing through the pipe element 1 from the right flows around the capsule 17 according to the arrows shown in FIG. 5 and is guided into the inner pipe 3 after the capsule 17.
  • sensors can be installed, which can be used for example to monitor the drilling fluid or the Bohrlochringraums.
  • the outside of the capsule 17 is provided with a thermally insulating and against wear and corrosion protective coating. To protect possibly present in the capsule 17 sensors or other electronic components against the high temperatures in the borehole, a not shown cooling unit can be installed in the capsule 17.
  • Both the cooling unit and the other electronic components in the capsule 17 can be supplied with energy via the linkage according to the invention.
  • data obtained in the capsule 17 can be transmitted to the surface overnight.
  • both the capsule 17 and the outer tube 2 have viewing windows 18.
  • a closing flap 19 is pivotably mounted about the axis B on the inner tube 3 of the tubular element 1.
  • the inner tube 3 can be closed.
  • the closing flap 19 is coupled to an electric drive 20, whose activation also takes place via the drill string.
  • FIG. 6 again shows in perspective the electrodes 9 and 10 shown in FIGS. 1 to 5.
  • the electrodes 9 are approximately helical formed openings 21, so that the electrode 9 is axially resilient and is slightly compressed in a proper joining of tubular elements 1 along the longitudinal axis A, whereby a very good electrical contact between the electrodes 9 and 10 is produced.
  • the drill pipe according to the invention can be used with any conventional drilling rig.
  • control commands are transmitted from the above-ground control station of the drilling rig via the drill pipe to underground facilities of the drill string. These are also supplied via the drill pipe with electrical energy.

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Abstract

The invention relates to a pipe element (1) for a drilling or extraction pipe string (13), comprising an outer tube (2) of electrically conductive material and an electrical conductor which is led through the outer tube (2) and is electrically insulated from the outer tube (2), wherein the electrical conductor is an inner tube (3) of electrically conductive material, and wherein the inner tube (3) is arranged concentrically in relation to the outer tube (2). In order to provide a drilling or extraction pipe string (13) that allows electrical power to be supplied to electrically operated devices incorporated in the string (13) and/or data transmission between above ground and below ground, it is proposed by the invention that a hollow space (4) in the form of an annular gap is arranged between the inner tube (3) and the outer tube (2).

Description

Bohr- oder Förderrohraestänae Die Erfindung betrifft ein Rohrelement für ein Bohr- oder Förderrohrgestänge, mit einem Außenrohr aus elektrisch leitfähigem Material und einem durch das Außenrohr hindurchgeführten, elektrischen Leiter, der gegenüber dem Außenrohr elektrisch isoliert ist, wobei der elektrische Leiter ein Innenrohr aus elektrisch leitfähigem Material ist, und wobei das Innenrohr zu dem Außenrohr konzentrisch angeordnet ist.  The invention relates to a tubular element for a drilling or production tubing, comprising an outer tube of electrically conductive material and an electrical conductor passed through the outer tube, which is electrically insulated from the outer tube, wherein the electrical conductor is an inner tube made of electrically conductive material Material is, and wherein the inner tube is arranged concentrically to the outer tube.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bohr- oder Förderrohrgestänge. Furthermore, the invention relates to a drilling or production pipe string.
Ferner betrifft die Erfindung ein Bohr- oder Fördervorrichtung, mit einer Mehrzahl von zu einem Gestänge verbundenen Rohrelementen. Furthermore, the invention relates to a drilling or conveying device, with a plurality of pipe elements connected to a linkage.
Ein entsprechendes Rohrelement ist beispielsweise aus DE 38 52 151 T2 be- kannt. A corresponding tube element is known, for example, from DE 38 52 151 T2.
Mit derartigen Rohrelementen bzw. Gestängen werden beispielsweise Tiefbohrungen durchgeführt, insbesondere um Gas-, Wasser- oder Erdölhorizonte zu erschließen. Technische Probleme bereitet das genaue Auffinden und Erreichen eines bestimmten Horizonts mit dem Bohrgestänge. Problematisch ist außer- dem die fortlaufende Überwachung des Zustands des Bohrlochs und der Qualität des zu gewinnenden Rohstoffes während der Förderung. With such pipe elements or rods, for example, deep wells are carried out, in particular in order to open up gas, water or oil horizons. Technical problems are the exact finding and reaching of a certain horizon with the drill string. Another problem is the continuous monitoring of the condition of the borehole and the quality of the raw material to be extracted during extraction.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bohr- oder Förderrohrgestänge bereitzustellen, das eine elektrische Energieversorgung von in das Gestänge eingegliederten, The object of the invention is to provide a drilling or production pipe string, which incorporates an electrical power supply of in the linkage,
BESTÄTfGUNGSKOPIE elektrisch betriebenen Einrichtungen und eine Datenübertragung zwischen über und unter Tage ermöglicht. BESTÄTfGUNGSKOPIE electrically operated facilities and allows data transmission between above and below ground.
Diese Aufgabe wird durch ein Rohrelement nach Anspruch 1 , durch ein Bohroder Förderrohrgestänge nach Anspruch 9 und durch eine Bohr- oder Förder- Vorrichtung nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a pipe element according to claim 1, by a drilling conveyor pipe string according to claim 9 and by a drilling or conveying device according to claim 10. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Rohrelement weist ein Außenrohr aus elektrisch leitfähigem Material auf. Durch das Außenrohr ist ein elektrischer Leiter geführt, der gegenüber dem Außenrohr elektrisch isoliert ist. Dieser elektrische Leiter dient zur elektrischen Energieversorgung von in das Gestänge eingegliederten elektrisch betriebenen Einrichtungen und/oder zur Datenübertragung zwischen über und unter Tage über das vorzugsweise aus gleichartigen Rohrelementen zusammengesetzte Bohr- oder Förderrohrgestänge. Der elektrische Leiter ist ein Innenrohr aus elektrisch leitfähigem Material, wobei das Innenrohr zu dem Außenrohr konzentrisch angeordnet ist, mit einem ringspaltförmigen Hohlraum zwischen Innenrohr und Außenrohr. Über Innen- und Außenrohr ist eine zweipolige Energie- und/oder Datenübertragung möglich. Das Innenrohr ist über den ringspaltförmigen Hohlraum von dem Außenrohr getrennt. Über den größten Teil der Längserstreckung des Rohrelements bilden Außen- und Innenrohr keinen Verbund. Die von dem Gestänge aufzunehmenden, mechanischen Belastungen können somit im Wesentlichen von dem Außenrohr getragen werden. Das Innenrohr hat keine mechanisch tragende Funktion. Außerdem sorgt der ringspaltförmige Hohlraum, der gegenüber der Umgebung und gegenüber dem Rohrinneren abgedichtet sein sollte, für einen geringen elektrischen Wellen- widerstand, was positiv für die Datenübertragung, beispielweise nach dem Trägerfrequenzprinzip, über große Distanzen ist. Die Spaltbreite des ringspaltförmigen Hohlraums sollte wenigstens 1 mm, vorzugsweise wenigstens 5 mm, höchst bevorzugt wenigstens 1 cm betragen. The tube element according to the invention has an outer tube of electrically conductive material. Through the outer tube, an electrical conductor is guided, which is electrically insulated from the outer tube. This electrical conductor is used for electrical power supply of incorporated into the linkage electrically operated devices and / or data transmission between above and below ground via the preferably made of similar pipe elements drilling or production tubing. The electrical conductor is an inner tube of electrically conductive material, wherein the inner tube is arranged concentrically to the outer tube, with an annular gap-shaped cavity between inner tube and outer tube. About inner and outer tube a bipolar energy and / or data transmission is possible. The inner tube is separated from the outer tube via the annular gap-shaped cavity. Over the greater part of the longitudinal extent of the tubular element outer and inner tube form no bond. The mechanical loads to be absorbed by the linkage can thus be borne substantially by the outer tube. The inner tube has no mechanical bearing function. In addition, the annular gap-shaped cavity, which should be sealed against the environment and against the tube interior, provides for a low electrical wave resistance, which is positive for the data transmission, for example according to the carrier frequency principle, over long distances. The gap width of the annular gap-shaped cavity should be at least 1 mm, preferably at least 5 mm, most preferably at least 1 cm.
Das Innenrohr ist vorzugsweise an dem Außenrohr zumindest in dessen gegen- überliegenden Endbereichen fixiert sein. Falls die einzelnen Rohrelemente beispielsweise länger als 3 Meter sind, können zwischen Außen- und Innenrohr jedoch auch zusätzliche Stützkörper aus elektrisch nicht leitendem Material vorgesehen sein. The inner tube is preferably fixed to the outer tube at least in its opposite end regions. If the individual pipe elements, for example, longer than 3 meters, can between the outer and inner tube However, additional support body may be provided from electrically non-conductive material.
Wie ein übliches Rohrelement für ein Bohr- oder Förderrohr kann das Außenrohr an seinen Enden Gewindeanschlüsse aufweisen, über welche gleichartige Rohrelemente miteinander lösbar verbindbar sind. Like a conventional tubular element for a drilling or production pipe, the outer pipe can have threaded connections at its ends, via which similar pipe elements can be detachably connected to one another.
Im Bereich dieser Gewindeanschlüsse können Elektroden angeordnet sein, die einen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Leitern miteinander verbundener gleichartiger Rohrelemente herstellen. Vorzugsweise sind die Elektroden axial federbelastet oder axial federnd. Die Elektroden können beispielsweise als zur Längsmittelachse des Rohrelements konzentrische Ringelektroden ausgebildet sein. Eine axial federnde Ausgestaltung einer Elektrode soll bedeuten, dass die Elektrode in axialer Richtung gestaucht werden kann und selbsttätig wieder in ihre ungestauchte Ruhestellung zurückkehrt. In the region of these threaded connections, electrodes can be arranged which produce an electrical contact between the electrical conductors of interconnected similar tube elements. Preferably, the electrodes are axially spring loaded or axially resilient. The electrodes may be formed, for example, as concentric with the longitudinal central axis of the tubular element ring electrodes. An axially resilient embodiment of an electrode should mean that the electrode can be compressed in the axial direction and automatically returns to its non-compressed rest position.
Das Innenrohr sollte zumindest an seiner Innenseite eine Beschichtung aus elektrisch isolierendem Material aufweisen, damit das Rohrinnere von Fluid (z.B. Wasser, Gas, Erdöl, Bohrspülung) durchströmt werden kann. Die Beschichtung sollte das Innenrohr vorzugsweise auch gegen Verschleiß und Korrosion schützen. The inner tube should have a coating of electrically insulating material at least on its inner side so that fluid can be passed through the tube interior (for example, water, gas, petroleum, drilling mud). The coating should preferably also protect the inner tube against wear and corrosion.
Die erfindungsgemäße Bohr- oder Fördervorrichtung der eingangs genannten Art weist eine Mehrzahl von zu einem Gestänge miteinander verbundenen Rohrelementen nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben auf. Des Weiteren umfasst die Bohr- oder Fördervorrichtung eine Energieversorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung zur zweipoligen Energie- und/oder Datenübertragung über das Gestänge, wobei ein elektrischer Pol durch die elektrischen Leiter und der andere elektrische Pol durch die Außenrohre der Rohrelemente gebildet wird. The drilling or conveying device according to the invention of the aforementioned type has a plurality of interconnected to a linkage pipe elements according to one of the embodiments described above or any combination thereof. Furthermore, the drilling or conveying device comprises a power supply and / or data transmission device for two-pole energy and / or data transmission via the linkage, wherein an electrical pole is formed by the electrical conductors and the other electrical pole through the outer tubes of the tubular elements.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Energieversorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung über Schleifringkontakte mit dem elektrischen Leiter und dem Außenrohr wenigstens eines der Rohr- elemente des Gestänges verbunden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Datenübertragungseinrichtung nach dem Trägerfrequenzverfahren, wobei die durch die elektrischen Leiter und die Außenrohre gebildeten elektrischen Leitungen sowohl zur Energie- als auch zur Datenübertragung dienen können. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bohroder Fördervorrichtung einen an dem Gestänge endseitig angeordneten, elektrisch angetriebenen Bohrmeißel aufweist, dessen Antrieb von der Energieversorgungseinrichtung über das Gestänge mit elektrischer Energie versorgt wird. Eine alternative vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bohr- oder Fördervorrichtung einen an dem Gestänge endseitig angeordneten Richtbohrmeißel aufweist, dessen Bohrrichtung mittels elektrischer Steuersignale steuerbar ist, wobei die Steuersignale von der Datenübertragungseinrichtung über das Gestänge an den Richtbohrmeißel übertragen werden. Gleichzeitig kann der Richtbohrmeißel über das Gestänge mit elektrischer Energie versorgt werden. According to an advantageous embodiment of the invention, the power supply and / or data transmission device is connected via slip ring contacts with the electrical conductor and the outer tube of at least one of the pipe elements of the linkage. According to a further advantageous embodiment of the invention, the data transmission device operates according to the carrier frequency method, wherein the electrical lines formed by the electrical conductors and the outer tubes can serve both for energy and for data transmission. A further advantageous embodiment of the invention provides that the drilling device conveying device has an electrically driven drill bit arranged on the rod end, the drive of which is supplied with electrical energy by the power supply device via the linkage. An alternative advantageous embodiment of the invention provides that the drilling or conveying device has a rod arranged on the end side Richtbohrmeißel whose drilling direction is controlled by means of electrical control signals, wherein the control signals are transmitted from the data transmission device via the linkage to the directional drill bit. At the same time, the directional drill bit can be supplied with electrical energy via the linkage.
Es wird weiter als vorteilhaft erachtet, wenn in das Gestänge eine Trennvorrichtung eingegliedert ist, die ein Trennmittelbehältnis aufweist, wobei aus dem Trennmittelbehältnis auf ein von der Datenübertragungseinrichtung über das Gestänge an die Trennvorrichtung übertragbares, elektrisches Steuersignal hin ein Trennmittel in einem Bohrloch freisetzbar ist. Nach dem Freisetzen sinkt das Trennmittel, bei dem es sich beispielsweise um ein Granulat geeigneter Körnung handeln kann, auf die Bohrlochsohle ab. Nach dem Stillstand der Bohrspülung sinken Schwebeteilchen, die beispielsweise Bestandteile der Spülung sind, auf die Oberseite des auf die Bohrsohle abgesunkenen Trennmittels ab, wodurch der Ringraum oberhalb der Trennvorrichtung innerhalb des Bohrlochs von dem Ringraum darunter dichtend abgeteilt wird. Danach ist eine Verprobung des Mediums im Bereich der Bohrlochsohle unterhalb der Trennung möglich, während das Bohrgestänge im Bohrloch verbleibt. Die Energieversor- gung und Steuerung der Trennvorrichtung erfolgt vorzugsweise über das erfindungsgemäß zusammengesetzte Gestänge. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Trennvorrichtung einen mittels eines weiteren Steuersignals aktivierbaren Elektromagneten umfasst, dessen Magnetfeld eine Rückführung des aus magnetischen Partikeln bestehenden Trennmittels aus dem Bohrloch in das Trennmittelbehältnis bewirkt. Diese Ausge- staltung der Erfindung ermöglicht es, das Trennmittel nach erfolgter Verprobung des Mediums wieder in das Trennmittelbehältnis aufzunehmen, ggf. mit Unterstützung der hierzu wieder in Gang gesetzten Bohrspülung. Danach kann die Bohrung fortgesetzt werden. It is further considered advantageous if in the linkage, a separation device is incorporated, which has a release agent container, wherein from the release agent container on a transferable from the data transmission device via the linkage to the separating device, electrical control signal release means in a wellbore is releasable. After release, the release agent, which may be, for example, a granulate of suitable grain size, sinks onto the bottom of the borehole. After the drilling fluid stops, suspended particles, which are, for example, components of the mud, descend to the top of the release agent sunk onto the drilling sole, thereby sealing off the annulus above the separator within the wellbore from the annulus below. Thereafter, testing of the medium in the area of the bottom of the hole below the separation is possible while the drill string remains in the borehole. The energy supply and control of the separating device is preferably carried out via the linkage composed according to the invention. It is further proposed that the separating device comprises an activatable by means of a further control signal electromagnet whose magnetic field causes a return of magnetic particle separating agent from the borehole in the release agent container. This embodiment of the invention makes it possible to take the release agent back into the release agent container after the medium has been tested, if necessary with the assistance of the drilling fluid set in motion again for this purpose. Thereafter, the drilling can be continued.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Bohr- oder Fördervorrichtung eine in das Gestänge eingegliederte Messvorrichtung auf, die wenigstens einen Sensor zur Erfassung von Messsignalen umfasst. Der Sensor ist mit den elektrischen Leitungspolen des Gestänges in der Weise verbunden ist, dass die Messsignale über das Gestänge an die Datenübertragungseinrichtung übertragbar sind. Vorzugsweise ist der Sensor ein seis- mischer Sensor. According to a further advantageous embodiment of the invention, the drilling or conveying device on a incorporated into the linkage measuring device, which comprises at least one sensor for detecting measurement signals. The sensor is connected to the electrical conduction poles of the linkage in such a way that the measurement signals are transferable via the linkage to the data transmission device. Preferably, the sensor is a seismic sensor.
Prinzipiell besteht die Möglichkeit, im Inneren der Messvorrichtung jegliche Art von Messsensorik mit zugehöriger Elektronik unterzubringen. Die Sensorik und Elektronikkomponenten können beispielsweise auf einer geeigneten Montageplatte montiert sein, die mittels eines steuerbaren, hydraulischen Dämpfer- Systems in Ruhe gehalten wird. Die Sensoren können Qualitäts- und/oder Quantitätssensoren sein, die zur Überwachung der Spülung sowie des Bohrlochringraums genutzt werden. Die gewonnenen Daten können über das Bohrgestänge erfindungsgemäß im Millisekundentakt nach über Tage übertragen werden. Im Gehäuse der Messvorrichtung können (austauschbare) druckfeste Sichtfenster für optische Messsensoren eingebaut werden. In principle, it is possible to accommodate any type of measuring sensor system with associated electronics in the interior of the measuring device. The sensors and electronic components can be mounted, for example, on a suitable mounting plate, which is kept at rest by means of a controllable, hydraulic damper system. The sensors may be quality and / or quantity sensors used to monitor the mud and the well annulus. The data obtained can be transmitted via the drill string according to the invention in millisecond to day. In the housing of the measuring device (replaceable) pressure-resistant viewing window for optical measuring sensors can be installed.
Zur Eingliederung einer Messsensorik in das erfindungsgemäße Bohr- oder Fördergestänge eignet sich ein standardisiertes Modul, das in seinem Inneren eine Kapsel zum Einbau beliebiger Sensoren oder anderer Einrichtungen aufweist. Der Durchlass für die Bohrspülung bzw. für den zu fördernden Roh- stoff kann im Eingangsbereich des Moduls nach außen in einen ringspalt- förmigen Kanal zwischen Kapselaußenwand und Innenwand des Modulgehäuses umgeleitet werden. Die Kapsel kann auf diese Weise ausreichend groß dimensioniert werden, um beliebige Komponenten einbauen zu können, ohne die Bohr- oder Förderfunktionalität des Bohr- oder Förderrohrgestänges einzuschränken. Am Ausgang des Moduls wird die Spülung bzw. das zu fördernde Medium wieder zurück nach innen geleitet, und zwar in das Innenrohr des Gestänges. Die Kapsel ist zum Betrieb der darin eingebauten Komponenten mit den elektrischen Leitungspolen des Bohrgestänges verbunden. Das Modul kann mit geeigneten Messeinbauten genutzt werden, um fortlaufend Qualitätsund Quantitätsmessungen im Bohrlochringraum und im Inneren des Bohr- oder Fördergestänges durchzuführen. Die Messdaten und die Steuersignale können über das Gestänge bidirektional zwischen über und unter Tage übertragen werden. Die Kapsel des Moduls sollte an der Außenseite mit einer thermisch isolierenden und gegen Verschleiß und Korrosion schützenden Beschichtung versehen sein. Aufgrund der hohen Temperaturen im Bohrloch sollte in die Kapsel ein Kühlaggregat integriert sein, das eine für den Betrieb der in die Kapsel eingebauten elektrischen und elektronischen Komponenten geeignete Temperatur erzeugt. Das Kühlaggregat kann elektrisch betrieben sein, wobei die Energieversorgung und Steuerung erfindungsgemäß über das Gestänge erfolgt. Wichtig ist, dass sich das Modul elektrisch wie das übrige Gestänge verhält. Die beiden Pole der Energie- und/oder Datenübertragung sind vom Eingang zum Ausgang des Moduls durchgeschleift und der Wellenwiderstand ist mit demjenigen des übrigen Gestänges identisch. Auf diese Weise können ein oder mehrere Module an beliebiger Stelle in den Bohrstrang eingegliedert werden. Das standardisierte Modul ist vorzugsweise über die Gewindeanschlüsse der Rohrelemente mit den Rohrelementen verbindbar, wie es auch zwischen benachbarten Rohrelementen möglich ist. For the integration of a measuring sensor in the drilling or conveyor linkage according to the invention, a standardized module is suitable, which has in its interior a capsule for installation of any sensors or other devices. The passage for the drilling fluid or for the raw material to be conveyed can be diverted outwards in the entrance area of the module into an annular gap-shaped channel between the capsule outer wall and the inner wall of the module housing. The capsule can be sufficiently large in this way be dimensioned to install any components without restricting the drilling or conveying functionality of the drilling or production tubing. At the outlet of the module, the flushing or the medium to be conveyed is directed back inside, in the inner tube of the linkage. The capsule is connected to the operation of the components installed therein with the electrical conduction poles of the drill string. The module can be used with appropriate gauges to continuously perform quality and quantity measurements in the well annulus and inside the drilling or production string. The measured data and the control signals can be transmitted bidirectionally between above and below ground via the linkage. The capsule of the module should be provided on the outside with a thermally insulating and anti-wear and corrosion protective coating. Due to the high temperatures in the wellbore should be integrated into the capsule, a cooling unit that generates a suitable for the operation of the built-in capsule electrical and electronic components temperature. The cooling unit can be operated electrically, wherein the power supply and control according to the invention takes place via the linkage. It is important that the module behaves electrically like the rest of the linkage. The two poles of energy and / or data transmission are looped through from the input to the output of the module and the characteristic impedance is identical to that of the rest of the linkage. In this way, one or more modules can be incorporated anywhere in the drill string. The standardized module is preferably connectable via the threaded connections of the tubular elements with the tubular elements, as is also possible between adjacent tubular elements.
Das erfindungsgemäße Gestänge kann vorteilhaft für eine Förderleitung zur Förderung von Wasser, Gas oder Erdöl genutzt werden. Die Möglichkeit der Integration von Messsensorik in das Gestänge und der Datenübertragung nach über Tage kann vorteilhaft genutzt werden, um seismische Daten aufzunehmen. Ein geeigneter seismischer Sensor (Beschleunigungssensor, Geophon) kann im Bereich der Bohrsohle in den Förderstrang integriert sein, um von dort seismische Daten permanent nach über Tage zu übermitteln. Von dort können die Daten weiter (z.B. per Internet) an zentrale Überwachungseinrichtungen übertragen werden. Mit der Erfindung wird ferner die Verwendung des Bohr- oder Fördergestänges nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben zum Tiefbohren oder zum Flachbohren vorgeschlagen. Unter Tiefbohren sei hier ein Bohren in einer Richtung zu verstehen, deren vertikale Komponente größer als die horizontale Komponente ist, wohingegen unter Flachbohren ein Bohren in einer Richtung verstanden sein soll, deren horizontale Komponente größer als die vertikale Komponente ist. The linkage according to the invention can be advantageously used for a delivery line for the promotion of water, gas or oil. The possibility of integration of measuring sensors in the linkage and the data transmission to the surface can be used to advantage to record seismic data. A suitable seismic sensor (acceleration sensor, geophone) can be integrated into the production line in the area of the drill hole in order to transmit seismic data permanently from there to above ground. From there, the data can be transmitted further (eg via the Internet) to central monitoring devices. The invention further proposes the use of the drilling or conveying linkage according to one of the embodiments described above or any combination thereof for deep drilling or flat drilling. By deep drilling is meant drilling in one direction, the vertical component of which is greater than the horizontal component, while flat drilling is understood to mean drilling in one direction, the horizontal component of which is greater than the vertical component.
Die Erfindung wird im Folgend anhand der beigefügten Figuren weiter erläutert. Dabei zeigen The invention will be further explained in the following with reference to the accompanying figures. Show
Figur 1 : einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement, FIG. 1 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the pipe element according to the invention,
Figur 2: einen Ausschnitt einer Verbindung von zwei Rohrelementen gemäß Figur 1 im Längsschnitt, FIG. 2 shows a detail of a connection of two pipe elements according to FIG. 1 in longitudinal section,
Figur 3: einen Längsschnitt durch ein weiteres Figure 3: a longitudinal section through another
Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement,  Embodiment for the pipe element according to the invention,
Figur 4: einen Längsschnitt durch ein weiteres Figure 4: a longitudinal section through another
Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement,  Embodiment for the pipe element according to the invention,
Figur 5: einen Längsschnitt durch ein weiteres Figure 5: a longitudinal section through another
Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement, und  Embodiment of the pipe element according to the invention, and
Figur 6: eine perspektivische Darstellung eines Figure 6: a perspective view of a
Ausführungsbeispiels für die Elektroden der erfindungsgemäßen Rohrelemente.  Embodiment for the electrodes of the pipe elements according to the invention.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement 1. Das Rohrelement 1 weist ein Außenrohr 2 aus elektrisch leitfähigem Material auf. Durch das Außenrohr 2 ist ein elek- trischer Leiter in Form eines konzentrisch zu dem Außenrohr 2 angeordneten Innenrohrs 3 aus elektrisch leitfähigem Material geführt. Zwischen dem Außenrohr 2 und dem Innenrohr 3 ist ein ringspaltförmiger Hohlraum 4 angeordnet. Das Innenrohr 3 ist an dem Außenrohr 2 in dessen gegenüberliegenden End- bereichen über Buchsen 5 und 6 fixiert. Das Außenrohr 2 weist an seinen Enden Gewindeanschlüsse 7 und 8 auf, über welche das Rohrelement 1 mit gleichartig ausgebildeten Rohrelementen 1 lösbar verbindbar ist. Im Bereich der Gewindeanschlüsse 7 und 8 sind Elektroden 9 bzw. 10 angeordnet, die einen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Leitern miteinander verbundener, gleichartig ausgebildeter Rohrelemente 1 herstellen. Die Elektroden 9 und 10 sind als zur Längsmittelachse A des Rohrelementes 1 konzentrische Ringelektroden ausgebildet. Wenigstens eine der beiden Elektroden 9 und 10 ist axial federbelastet. Das Innenrohr 3 weist an seiner Innenseite eine nicht näher dargestellte temperaturbeständige Beschichtung aus elektrisch isolierendem Material wie beispielsweise Kunststoff auf. Auch zwischen den Buchsen 5 und 6 und dem Außenrohr 2 ist eine temperaturbeständige (> 350 °C) Beschichtung aus elektrisch isolierendem Material angeordnet. Die zwischen den Buchsen 5 und 6 und dem Außenrohr 2 eines Rohrelementes 1 angeordnete Beschichtung aus elektrisch isolierendem Material erstreckt sich über die gesamte Innenseite des Außenrohrs 2. Die Buchsen 5 und 6 können an den gegenüberliegenden Enden des Innenrohres 3 aufgeschrumpft sein. Die Buchsen 5 und 6 sind an ihrer Innenseite und das Innenrohr 3 ist an seiner Außenseite unbeschichtet, so dass sie nach dem Aufschrumpfen auf das Innenrohr 3 eine elektrische Einheit bilden. Da das Innenrohr 3 nur im Bereich der Buchsen 5 und 6 an dem Außenrohr 2 fixiert ist, ist sichergestellt, dass alle von außen einwirkenden Kräfte (Drehmomente, Zug, Schub, Scherung) vom Außenrohr 2 aufgenommen werden. An der Buchse 5 ist eine ringförmig ausgebildete Teflondichtung 1 angeordnet, die beim Verbinden des Rohrelementes 1 mit weiteren gleichartig ausgebildeten Rohrelementen 1 in eine ringförmig ausgebildete Ausnehmung 12 an der Buchse 6 eines weiteren Rohrelementes 1 eingreift. Die Spaltbreite des ringspaltförmigen Hohlraums 4 ist derart ausgebildet, dass ein geringer elektrischer Wellenwiderstand gebildet wird, der optimal für eine Datenübertragung über das Rohrelement 1 nach dem Trägerfrequenzprinzip über große Distanzen ist. Der ringspaltförmiger Hohlraum 4 ist mit Luft gefüllt und gegenüber der Umgebung und gegenüber dem Rohrinneren abgedichtet ist. Die in Figur 1 dargestellte Konfiguration erlaubt eine zweipolige Übertragung von Wechsel- oder Gleichspannungen im Bereich von 1-1000 Volt sowie eine bidirektionale Datenübertragung mit bis zu 1000 kBit/s. FIG. 1 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the pipe element 1 according to the invention. The pipe element 1 has an outer pipe 2 of electrically conductive material. Through the outer tube 2 is an elec- trischer conductor in the form of a concentric with the outer tube 2 arranged inner tube 3 made of electrically conductive material. Between the outer tube 2 and the inner tube 3, an annular gap-shaped cavity 4 is arranged. The inner tube 3 is fixed to the outer tube 2 in its opposite end regions via bushings 5 and 6. The outer tube 2 has threaded connections 7 and 8 at its ends, via which the tube element 1 can be detachably connected to similarly formed tube elements 1. In the region of the threaded connections 7 and 8, electrodes 9 and 10 are arranged, which produce an electrical contact between the electrical conductors of interconnected, similarly formed tubular elements 1. The electrodes 9 and 10 are formed as concentric to the longitudinal central axis A of the tubular element 1 ring electrodes. At least one of the two electrodes 9 and 10 is axially spring loaded. The inner tube 3 has on its inside a non-illustrated temperature-resistant coating of electrically insulating material such as plastic. Also between the sockets 5 and 6 and the outer tube 2, a temperature-resistant (> 350 ° C) coating of electrically insulating material is arranged. The arranged between the sockets 5 and 6 and the outer tube 2 of a tubular element 1 coating of electrically insulating material extends over the entire inner side of the outer tube 2. The sockets 5 and 6 may be shrunk at the opposite ends of the inner tube 3. The bushes 5 and 6 are on its inside and the inner tube 3 is uncoated on its outer side, so that they form an electrical unit after shrinking onto the inner tube 3. Since the inner tube 3 is fixed to the outer tube 2 only in the region of the bushings 5 and 6, it is ensured that all external forces (torques, tension, thrust, shear) are absorbed by the outer tube 2. Arranged on the bushing 5 is an annularly formed Teflon gasket 1 which engages with the connection of the tubular element 1 with further identically designed tubular elements 1 in an annular recess 12 on the bushing 6 of a further tubular element 1. The gap width of the annular gap-shaped cavity 4 is designed such that a small electrical characteristic impedance is formed, which is optimal for data transmission via the tubular element 1 according to the carrier frequency principle over long distances. The annular gap-shaped cavity 4 is filled with air and sealed from the environment and against the tube interior. The configuration shown in Figure 1 allows a two-pole transmission of AC or DC voltages in the range of 1-1000 volts and a bidirectional data transmission with up to 1000 kbit / s.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer Verbindung von zwei Rohrelementen 1 , die gemäß dem in Figur 1 gezeigten Rohrelement 1 ausgeführt sind. Die Außenrohre 2 der Rohrelemente 1 sind über die Gewindeanschlüsse 7 und 8 lösbar miteinander verbunden. Zwischen den Buchsen 5 und 6 und den damit elektrisch leitend verbundenen Innenrohren 3 der beiden Rohrelemente 1 ist ein elektrischer Kontakt über die Elektroden 9 und 10 hergestellt. Die ringförmig ausgebildete Teflondichtung 11 greift in die ringförmig ausgebildete Ausnehmung 12 an der Buchse 6 ein. Durch die in Figur 2 gezeigte Verbindung von gleichartig ausgebildeten Rohrelementen 1 miteinander wird ein Gestänge 13 einer nicht gezeigten Bohr- oder Fördervorrichtung ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rohrelemente 1 und eines dadurch gebildeten Gestänges 13 ist eine Energie- und/oder Datenübertragung über das Gestänge 13 möglich, wobei ein elektrischer Pol durch die Innenrohre 2 und der andere elektrische Pol durch die Außenrohre 3 der Rohrelemente 1 gebildet wird. Zu dieser Energie- und/oder Datenübertragung weist die Bohr- oder Fördervorrichtung eine nicht gezeigte Energiever- sorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung auf, die über nicht gezeigte Schleifringkontakte mit dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 2 wenigstens eines der Rohrelemente 1 des Gestänges verbunden ist. Die Datenübertragungseinrichtung arbeitet nach dem Trägerfrequenzverfahren. FIG. 2 shows a section of a longitudinal section of a connection of two tubular elements 1, which are designed in accordance with the tubular element 1 shown in FIG. The outer tubes 2 of the tubular elements 1 are detachably connected to one another via the threaded connections 7 and 8. Between the sockets 5 and 6 and the electrically conductively connected inner tubes 3 of the two tubular elements 1, an electrical contact via the electrodes 9 and 10 is made. The ring-shaped Teflon seal 11 engages in the annular recess 12 on the socket 6 a. By the connection shown in Figure 2 of similarly formed tubular elements 1 with each other, a linkage 13 of a drilling or conveying device, not shown, is formed. Due to the inventive design of the tubular elements 1 and a rod 13 formed thereby an energy and / or data transmission via the linkage 13 is possible, wherein an electrical pole through the inner tubes 2 and the other electrical pole is formed by the outer tubes 3 of the tubular elements 1. For this energy and / or data transmission, the drilling or conveying device has a power supply and / or data transmission device, not shown, which is connected via slip ring contacts (not shown) to the inner tube 3 and the outer tube 2 of at least one of the tube elements 1 of the linkage. The data transmission device operates according to the carrier frequency method.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement 1 im Längsschnitt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten einerseits durch die Ausgestaltung seiner Endbereiche und andererseits dadurch, dass das Innenrohr 3 mittels einer Klappe 14 verschließbar ist, wenn sich diese in ihrer gezeigten Schließstellung befindet. In dieser Schließstellung wirkt die Klappe 14 mit einer ringförmigen Dichtung 15 zusammen, welches an einer Schulter des Innenrohrs 3 angeordnet ist. Die Klappe 14 ist um die Achse S schwenkbar an dem Innenrohr 3 gelagert und vorzugsweise in Richtung ihrer Schließstellung mit Kraft beaufschlagt, wodurch die Klappe 14 ohne äußere Krafteinflüsse von einer ihrer Offenstellungen in die Schließstellung gedrängt wird. Diese Ausgestaltung des Rohrelementes 1 ermöglicht es, ein weiteres Rohrelement 1 gleicher Bauart, welches zur Verlängerung des Gestänges mit dem rechts dargestellten Ende des Rohrelementes 1 bzw. mit der Buchse 6 verbunden werden soll, mit dem gezeigten Rohrelement 1 zu verbinden, ohne dass Verunreinigungen im Verbindungsbereich zwischen den Rohrelementen 1 vorhanden sind. Dies geschieht vorzugsweise durch ein Verfahren zum Verbinden von Rohrelementen 1 eines Bohr- oder Förderrohrgestänges, nach dem mit der Buchse 6 zunächst ein nicht gezeigter Druckluftanschluss verbunden wird, mit dem Druckluft in das Innenrohr 3 einführbar und somit in dem Innenrohr 3 befindliches Fluid nach links bis hinter die Klappe 14 verdrängbar ist. Nach Beendigung der Druckluftbeaufschlagung bewegt sich die Klappe 14 in die gezeigte Schließstellung, so dass links von der Klappe 14 vorhandenes Fluid nicht an der Klappe 14 vorbei nach rechts drängen kann. Bei der Druckluftbeaufschlagung wird die hierzu verwendete Druckluft gleichzeitig zum reinigenden Freiblasen des gesamten Verbindungsbereichs im Bereich der Buchse 6 verwendet. Nach dem Entfernen des Druckluftanschlusses von der Buchse 6 kann nun ein weiteres gleichartig ausgebildetes Rohrelement 1 mit der Buchse 6 des Rohrelementes 1 verbunden werden. Dadurch, dass im Bereich der Buchse 6 kein Fluid und keine Verunreinigungen mehr nach der Druckluftbeaufschlagung vorhanden sind, kann eine ideale Verbindung zwischen den miteinander verbundenen Rohrelementen 1 hergestellt werden. Das in Figur 3 gezeigte Ausführungsbeispiel des Rohrelementes 1 kann an irgendeiner geeigneten Stelle in das Gestänge 13 integriert werden. Auch können mehrere solcher Rohrelemente 1 in das Gestänge 13 integriert werden. In jedem Fall können über das in Figur 3 gezeigte Rohrelement 1 , ebenso wie bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, Energie von über Tage nach unter Tage und/oder Signale oder Daten bidirektional zwischen über Tage und unter Tage übertragen werden. Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement 1. Die Endbereiche dieses Rohrelementes 1 entsprechen denjenigen des Rohrelementes 1 von Figur 3. Unterschied zu den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Rohrelementen 1 ist, dass an dem Außenrohr 2 des Rohrelementes 1 über drei ringförmige Kontakte 16 ein Schleifringkontakt mit einer nicht gezeigten Energieversorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung einer mit dem Rohrelement 1 ausgestatteten Rohr- oder Fördervorrichtung herstellbar ist. Figure 3 shows a further embodiment of the pipe element 1 according to the invention in longitudinal section. This embodiment differs from that shown in Figures 1 and 2 on the one hand by the configuration of its end portions and on the other hand in that the inner tube 3 is closed by a flap 14 when it is in its closed position shown. In this closed position, the flap 14 cooperates with an annular seal 15, which is arranged on a shoulder of the inner tube 3. The flap 14 is pivotally mounted about the axis S on the inner tube 3 and preferably acted upon in the direction of its closed position with force, whereby the flap 14 without external force influences of a their open positions is forced into the closed position. This embodiment of the tubular element 1 makes it possible to connect a further tubular element 1 of the same design, which is to be connected to the extension of the linkage with the end of the tubular element 1 or to the socket 6 shown on the right, with the tube element 1 shown without impurities in Connecting region between the tubular elements 1 are present. This is preferably done by a method for connecting pipe elements 1 of a drilling or production tubing, after the first 6, a compressed air connection is not shown connected to the compressed air in the inner tube 3 and thus in the inner tube 3 befindliches fluid to the left to behind the flap 14 is displaceable. After completion of the application of compressed air, the flap 14 moves into the closed position shown, so that left of the flap 14 existing fluid can not push past the flap 14 to the right. When compressed air is applied, the compressed air used for this purpose is used at the same time for purifying the entire connection area in the area of the bushing 6. After removal of the compressed-air connection from the bushing 6, another tube element 1 of a similar design can now be connected to the bushing 6 of the tubular element 1. Due to the fact that no fluid and no more impurities are present in the area of the bush 6 after the application of compressed air, an ideal connection between the interconnected tubular elements 1 can be produced. The embodiment of the tubular element 1 shown in FIG. 3 can be integrated into the linkage 13 at any suitable location. Also, a plurality of such pipe elements 1 can be integrated into the linkage 13. In any case, via the tube element 1 shown in FIG. 3, as well as in the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, energy can be transmitted from above-ground to below-ground and / or signals or data bidirectionally between above-ground and below-ground. Figure 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the pipe element according to the invention 1. The end portions of this pipe element 1 correspond to those of the pipe element 1 of Figure 3. Difference from the tube elements 1 shown in the preceding figures, that on the outer tube 2 of the tubular element 1 via three annular contacts 16 a Slip ring contact with an energy supply and / or data transmission device, not shown, of a pipe or conveyor device equipped with the pipe element 1 can be produced.
Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Rohrelement 1. Das Rohrelement 1 von Figur 5 unterscheidet sich von denen der vorhergehenden Figuren insbesondere dadurch, dass das Innenrohr 3 des Rohrelementes 1 mit einer Kapsel 17 verbunden ist. Eine durch das Rohrelement 1 von rechts strömende Bohrspülung strömt entsprechend den in der Figur 5 gezeigten Pfeilen um die Kapsel 17 herum und wird nach der Kapsel 17 in das Innenrohr 3 geleitet. In die Kapsel 17 können Sensoren eingebaut werden, welche beispielsweise zur Überwachung der Bohrspülung oder des Bohrlochringraums genutzt werden können. Die Außenseite der Kapsel 17 ist mit einer thermisch isolierenden und gegen Verschleiß und Korrosion schützenden Beschichtung versehen. Um eventuell in der Kapsel 17 vorhandene Sensoren oder andere elektronische Komponenten gegen die hohen Temperaturen im Bohrloch zu schützen, kann in der Kapsel 17 ein nicht gezeigtes Kühlaggregat eingebaut sein. Sowohl das Kühlaggregat als auch die anderen elektronischen Komponenten in der Kapsel 17 sind gemäß der Erfindung über das Gestänge mit Energie versorgbar. Zudem sind über das erfindungsgemäße Gestänge, in das das in Figur 5 gezeigte Rohrelement 1 integrierbar ist, mit in der Kapsel 17 vorhandenen Sensoren gewonnene Daten nach über Tage übertragbar. Um beispielsweise auch optische Messungen mit in der Kapsel 17 angeordneten Sensoren durchführen zu können, weist sowohl die Kapsel 17 als auch das Außenrohr 2 Sichtfenster 18 auf. An dem Innenrohr 3 des Rohrelementes 1 ist des Weiteren eine Schließklappe 19 um die Achse B schwenkbar gelagert. Mittels dieser Schließklappe 19 kann das Innenrohr 3 geschlossen werden. Hierzu ist die Schließklappe 19 mit einem elektrischen Antrieb 20 gekoppelt, dessen Ansteuerung ebenfalls über das Bohrgestänge erfolgt. Mit der Anordnung der Schließklappe 19 an dem Innenrohr 3 ist die oben mit Bezug auf die in Figur 3 gezeigte Klappe 14 genannte verbesserte Ver- bindbarkeit von Rohrelementen 1 untereinander erzielbar. FIG. 5 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment of the tube element 1 according to the invention. The tube element 1 of FIG. 5 differs from those of the preceding figures in particular in that the inner tube 3 of the tube element 1 is connected to a capsule 17. A drilling fluid flowing through the pipe element 1 from the right flows around the capsule 17 according to the arrows shown in FIG. 5 and is guided into the inner pipe 3 after the capsule 17. In the capsule 17 sensors can be installed, which can be used for example to monitor the drilling fluid or the Bohrlochringraums. The outside of the capsule 17 is provided with a thermally insulating and against wear and corrosion protective coating. To protect possibly present in the capsule 17 sensors or other electronic components against the high temperatures in the borehole, a not shown cooling unit can be installed in the capsule 17. Both the cooling unit and the other electronic components in the capsule 17 can be supplied with energy via the linkage according to the invention. In addition, via the linkage according to the invention, into which the tube element 1 shown in FIG. 5 can be integrated, data obtained in the capsule 17 can be transmitted to the surface overnight. To be able to perform, for example, optical measurements with sensors arranged in the capsule 17, both the capsule 17 and the outer tube 2 have viewing windows 18. Furthermore, a closing flap 19 is pivotably mounted about the axis B on the inner tube 3 of the tubular element 1. By means of this closing flap 19, the inner tube 3 can be closed. For this purpose, the closing flap 19 is coupled to an electric drive 20, whose activation also takes place via the drill string. With the arrangement of the closing flap 19 on the inner tube 3, the improved connectability of tube elements 1 mentioned above with reference to the flap 14 shown in FIG. 3 can be achieved with one another.
Figur 6 zeigt noch einmal perspektivisch die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Elektroden 9 und 10. An der Elektrode 9 sind etwa schraubenlinienförmig ausgebildete Öffnungen 21 ausgebildet, so dass die Elektrode 9 axial federnd ist und bei einem bestimmungsgemäßen Verbinden von Rohrelementen 1 geringfügig entlang der Längsachse A gestaucht wird, wodurch ein sehr guter elektrischer Kontakt zwischen den Elektroden 9 und 10 hergestellt wird. Das erfindungsgemäße Bohrgestänge kann mit jeder herkömmlichen Bohranlage genutzt werden. Mittels der Datenübertragungseinrichtung werden Steuerbefehle vom übertägigen Leitstand der Bohranlage über das Bohrgestänge an untertägige Einrichtungen des Bohrstrangs übertragen. Diese werden ebenfalls über das Bohrgestänge mit elektrischer Energie versorgt. Somit ist eine weitgehend vollständige Automatisierung des Bohrvorgangs möglich. FIG. 6 again shows in perspective the electrodes 9 and 10 shown in FIGS. 1 to 5. The electrodes 9 are approximately helical formed openings 21, so that the electrode 9 is axially resilient and is slightly compressed in a proper joining of tubular elements 1 along the longitudinal axis A, whereby a very good electrical contact between the electrodes 9 and 10 is produced. The drill pipe according to the invention can be used with any conventional drilling rig. By means of the data transmission device, control commands are transmitted from the above-ground control station of the drilling rig via the drill pipe to underground facilities of the drill string. These are also supplied via the drill pipe with electrical energy. Thus, a largely complete automation of the drilling process is possible.
- Patentansprüche - - Claims -

Claims

Patentansprüche claims
1. Rohrelement (1 ) für ein Bohr- oder Förderrohrgestänge (13), mit einem Außenrohr (2) aus elektrisch leitfähigem Material und einem durch das Außenrohr (2) hindurchgeführten elektrischen Leiter, der gegenüber dem Außenrohr (2) elektrisch isoliert ist, wobei der elektrische Leiter ein Innenrohr (3) aus elektrisch leitfähigem Material ist, und wobei das Innenrohr (3) zu dem Außenrohr (2) konzentrisch angeordnet ist, A tubular member (1) for a drilling or production tubing string (13) having an outer tube (2) of electrically conductive material and an electrical conductor passed through the outer tube (2) electrically insulated from the outer tube (2) the electrical conductor is an inner tube (3) made of electrically conductive material, and wherein the inner tube (3) is arranged concentrically with the outer tube (2),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen Innenrohr (3) und Außenrohr (2) ein ringspaltförmiger Hohlraum (4) angeordnet ist. That is, an annular gap-shaped cavity (4) is arranged between inner tube (3) and outer tube (2).
2. Rohrelement (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite des ringspaltförmigen Hohlraums (4) wenigstens 1 mm, vorzugsweise wenigstens 5 mm, höchst bevorzugt wenigstens 1 cm beträgt. 2. Pipe element (1) according to claim 2, characterized in that the gap width of the annular gap-shaped cavity (4) is at least 1 mm, preferably at least 5 mm, most preferably at least 1 cm.
3. Rohrelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Außenrohr (2) an seinen Enden Gewindeanschlüsse (7, 8) aufweist, über welche gleichartige Rohrelemente (1 ) miteinander lösbar verbindbar sind. 3. Pipe element (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the outer tube (2) at its ends threaded connections (7, 8), via which similar tubular elements (1) are releasably connected to each other.
4. Rohrelement (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Gewindeanschlüsse (7, 8) Elektroden (9, 10) angeordnet sind, die einen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Leitern miteinander verbundener, gleichartiger Rohrelemente (1 ) herstellen. 4. tube element (1) according to claim 3, characterized in that in the region of the threaded connections (7, 8) electrodes (9, 10) are arranged, which produce an electrical contact between the electrical conductors interconnected, similar tubular elements (1).
5. Rohrelement (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (9, 10) als zur Längsmittelachse (A) des Rohrelements (1 ) konzentrische Ringelektroden ausgebildet sind. 5. Pipe element (1) according to claim 4, characterized in that the electrodes (9, 10) as to the longitudinal central axis (A) of the tubular element (1) concentric ring electrodes are formed.
6. Rohrelement (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Elektroden axial federbelastet oder axial federnd sind. 6. Pipe element (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the electrodes are axially spring-loaded or axially resilient.
7. Rohrelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3) zumindest an seiner Innenseite eine Beschichtung aus elektrisch isolierendem Material aufweist. 7. tube element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (3) has at least on its inside a coating of electrically insulating material.
8. Rohrelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3) mittels einer daran angeordneten Klappe ( 4) verschließbar ist. 8. Pipe element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (3) is closable by means of a flap (4) arranged thereon.
9. Rohrelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in dem Außenrohr (2) angeordnete Kapsel (17), die mit einem Ende des Innenrohrs (3) verbunden ist und Strömungskanäle aufweist, welche ein durch das Rohrelement (1 ) strömendes Fluid um die Kapsel (17) herum strömen lassen. 9. tube element (1) according to any one of the preceding claims, characterized by a in the outer tube (2) arranged capsule (17) which is connected to one end of the inner tube (3) and having flow channels, which through the tubular element (1) flowing fluid to flow around the capsule (17) around.
10. Bohr- oder Förderrohrgestänge (13) mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Rohrelementen (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. drilling or conveying pipe string (13) with at least two interconnected pipe elements (1) according to one of the preceding claims.
11. Bohr- oder Fördervorrichtung, mit einer Mehrzahl von zu einem11. Drilling or conveying device, with a plurality of to a
Gestänge (13) verbundenen Rohrelementen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Linkage (13) connected tubular elements (1) according to one of claims 1 to 9,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Energieversorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung zur zwei- poligen Energie- und/oder Datenübertragung über das Gestänge (13), wobei ein elektrischer Pol durch die elektrischen Leiter und der andere elektrische Pol durch die Außenrohre (2) der Rohrelemente (1 ) gebildet wird. characterized by an energy supply and / or data transmission device for two-pole energy and / or data transmission via the linkage (13), wherein one electrical pole formed by the electrical conductors and the other electrical pole through the outer tubes (2) of the tubular elements (1) becomes.
12. Bohr- oder Fördervorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungs- und/oder Datenübertragungseinrichtung über Schleifringkontakte mit dem elektrischen Leiter und dem Außenrohr (2) wenigstens eines der Rohrelemente (1 ) des Gestänges (13) verbunden ist. 12. Drilling or conveying device according to claim 11, characterized in that the power supply and / or data transmission device via slip ring contacts with the electrical conductor and the outer tube (2) at least one of the tubular elements (1) of the linkage (13) is connected.
13. Bohr- oder Fördervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungseinrichtung nach dem Trägerfrequenzverfahren arbeitet, wobei die durch die elektrischen Leiter und die Außenrohre (2) gebildeten elektrischen Leitungen sowohl zur Energie- als auch zur Datenübertragung dienen. 13. Drilling or conveying device according to claim 11 or 12, characterized in that the data transmission device operates according to the carrier frequency method, wherein the electric lines formed by the electrical conductors and the outer tubes (2) serve both for energy and for data transmission.
14. Bohr- oder Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch einen an dem Gestänge (13) endseitig angeordneten, elektrisch angetriebenen Bohrmeißel, dessen Antrieb von der Energieversorgungseinrichtung über das Gestänge (13) mit elektrischer Energie versorgt wird. 14. Drilling or conveying device according to one of claims 11 to 13, characterized by a on the linkage (13) end, electrically driven drill bits, the drive of the power supply device via the linkage (13) is supplied with electrical energy.
15. Bohr- oder Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch einen an dem Gestänge (13) endseitig angeordneten15. Drilling or conveying device according to one of claims 11 to 14, characterized by a on the linkage (13) arranged end
Richtbohrmeißel, dessen Bohrrichtung mittels elektrischer Steuersignale steuerbar ist, wobei die Steuersignale von der Datenübertragungseinrichtung über das Gestänge (13) an den Richtbohrmeißel übertragen werden. Direction drill bit whose drilling direction is controlled by means of electrical control signals, wherein the control signals are transmitted from the data transmission device via the linkage (13) to the directional drill bit.
16. Bohr- oder Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gestänge (13) eine Trennvorrichtung eingegliedert ist, die ein Trennmittelbehältnis aufweist, wobei aus dem Trennmittelbehältnis auf ein von der Datenübertragungseinrichtung über das Gestänge (13) an die Trennvorrichtung übertragbares elektrisches Steuersignal hin ein Trennmittel in einem Bohrloch freisetzbar ist. 16. Drilling or conveying device according to one of claims 11 to 15, characterized in that in the linkage (13) a separating device is incorporated, which has a release agent container, wherein from the release agent container to one of the data transmission device via the linkage (13) the separating device transferable electrical control signal towards a release agent in a wellbore is releasable.
17. Bohr- oder Fördervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung einen mittels eines weiteren Steuersignals aktivierbaren Elektromagneten umfasst, dessen Magnetfeld eine Rückführung des aus magnetischen Partikeln bestehenden Trennmittels aus dem Bohrloch in das Trennmittelbehältnis bewirkt. 17. Drilling or conveying device according to claim 16, characterized in that the separating device comprises an activatable by means of a further control signal electromagnet, whose magnetic field causes a return of magnetic particle separating means from the borehole in the separating agent container.
18. Bohr- oder Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gestänge (13) eine Messvorrichtung eingegliedert ist, die wenigstens einen Sensor zur Erfassung von Messsignalen aufweist, wobei die Messsignale über das Gestänge (13) an die Datenüber- tragungseinrichtung übertragbar sind. 18. Drilling or conveying device according to one of claims 11 to 17, characterized in that in the linkage (13) a measuring device is incorporated, which has at least one sensor for detecting measurement signals, wherein the measurement signals via the linkage (13) to the Data transmission device are transferable.
19. Bohr- oder Fördervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein seismischer Sensor ist. 19. Drilling or conveying device according to claim 18, characterized in that the sensor is a seismic sensor.
20. Verwendung der Bohr- oder Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19 zum Tiefbohren oder zum Flachbohren. 20. Use of the drilling or conveying device according to one of claims 11 to 19 for deep drilling or for flat drilling.
- Zusammenfassung - - Summary -
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