EP2820228A2 - Gestängerohr - Google Patents

Gestängerohr

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EP2820228A2
EP2820228A2 EP13711563.0A EP13711563A EP2820228A2 EP 2820228 A2 EP2820228 A2 EP 2820228A2 EP 13711563 A EP13711563 A EP 13711563A EP 2820228 A2 EP2820228 A2 EP 2820228A2
Authority
EP
European Patent Office
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drill pipe
inner tube
conductor
cavity
drill
Prior art date
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EP13711563.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2820228C0 (de
EP2820228B1 (de
Inventor
Anton Scheibelmasser
Bouchra Lamik-Thonhauser
Anton KOTOV
Michael KORAK
Johann JUD
Manfred GUTSCHELHOFER
Alexander FINE
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THINK AND VISION GmbH
Original Assignee
think and vision GmbH
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Publication date
Application filed by think and vision GmbH filed Critical think and vision GmbH
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Publication of EP2820228C0 publication Critical patent/EP2820228C0/de
Publication of EP2820228B1 publication Critical patent/EP2820228B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • 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
    • 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
    • E21B47/06—Measuring temperature or pressure

Definitions

  • the invention relates to a drill pipe, in particular for a drill string, with at least one electrical conductor and an inner tube, which is arranged within the drill pipe.
  • Geothermal wells is the data collection during the
  • the data should be transmitted from several kilometers depth at a high data rate (eg 200kBaud), the underground units should be powered from day to day ( eg 200W).
  • BohrStrangetti or drill pipes galvanically to each other connect For this purpose, both suitable solutions for the coupling of the individual Borhstrangiano or drill pipes as well as for the wiring of the drill pipes themselves are necessary.
  • the former is achieved by the device for connecting electrical conductors according to AT 508 272 B1.
  • the invention is therefore based on the object to provide a solution for the wiring within a drill string or drill string.
  • At least one electrical conductor is arranged on an outer side of the inner tube.
  • This arrangement protects the wiring in two ways. On the one hand, the environment is protected against the electrical conductor, as it is separated from the environment. On the other hand, both within a drill string and outside conditions, which have special requirements for the
  • Inner tube creates a cavity between the two, in this can be according to a preferred embodiment of the invention, a filler.
  • the cavity can also be empty. This allows any deformation of the inner tube, which passes through the very high pressure through the inner tube
  • Rinsing fluid can be caused to be counteracted.
  • suitable filler material if necessary by suitable filler material
  • Vibrations or vibrations are damped, which occur during operation, or the rinsing liquid can be thermally isolated from the environment of the drill pipe.
  • the filling material may be used for sensory purposes, as due to the conditions prevailing in the tube and around the tube
  • Conditions change various measurable properties of the filler.
  • properties that correlate directly with the environment such as pressure and temperature, can be measured, as well as those that correlate only indirectly with the environment, such as the electrical
  • Inner tube are electrically isolated from each other, since this is usually made of a conductive material,
  • Dead weight transferred directly to the ladder.
  • the conductor himself can fulfill sensory purposes, for example for length measurement of the drill string as described in AT 504 294 A.
  • the electrical conductor is on the outside of the inner tube
  • the conductor itself takes the form of a section of a pipe.
  • the ladder is thereby slightly or not at all different from the shape of a pipe or a section thereof.
  • the largest possible conductor cross-section can be achieved for the given space, whereby the electrical resistance of the conductor is kept as low as possible.
  • electrically insulating webs can be provided, through which the conductor is divided lengthwise into partial conductors, for example halved or quartered. So can the number the ladder is adapted to the needs and / or
  • different ladders are each assigned a different task.
  • six conductors may be provided, two of which serve to power consumers and four as data conductors.
  • two conductors are used, one as a forward conductor and one as a return conductor, which are used both as energy and as data conductors.
  • This can fulfill different functions.
  • it can fulfill sensory tasks, inter alia measuring the various properties of the filling material or the conductor itself as described above or, for example, detecting the position or position of the drill string with a position sensor.
  • it can be used, for example, as a signal amplifier, e.g. for out of neighboring
  • an electronically readable information carrier in particular a chip, is arranged in the cavity and the electronically readable information carrier is connected via a switch to the electrical conductor. So can individual
  • Drill pipes for one thing are identified at any time, for
  • Others may also have information, such as the time of the last maintenance of the drill pipe, directly in the
  • Fig. 1 is a schematic cross section through a
  • Fig. 2 is a longitudinal section through one end of another
  • Fig. 3 is a longitudinal section through the other end of
  • An inventive drill pipe 1 has an inner tube 2, a cavity 3 between drill pipe 1 and inner tube 2 and at least one conductor 4, 7, 8, 9.
  • the drill pipe 1 is made of steel in this embodiment.
  • Fig. L shows in a highly schematic form in section the structure of a drill pipe according to the invention 1.
  • the inner tube 2 is electrically insulated by an insulation 5 to the outside.
  • an electrically conductive or electrostatically chargeable material is used for the inner tube 2. Since 2 materials must be selected for the inner tube, which can withstand the special conditions in drilling, usually steel is used for this purpose, ie an electrically conductive material. Without insulation 5, an interior space 6 of the inner tube 2 would be exposed to an increased danger of explosion or the risk of a short circuit. Should the inner tube 2 be an electrically nonconductive material,
  • a carbon fiber reinforced plastic could also be dispensed with the insulation 5 between the conductors 4, 7, 8, 9 and the inner tube 2.
  • the insulation 5 are in the illustrated embodiment, four conductors 4, 7, 8, 9 which each against each other
  • insulating webs 10, 11, 12, 13 are insulated.
  • the conductors 4, 7, 8, 9 in this example each have the form of Quarter pipe segments.
  • Embodiments in which only one tubular conductor 4 is provided are also conceivable, as are those in which other numbers, for example two, three, five or more, of conductors 4, 7, 8, 9 are provided. It is also possible to easily arrange round or flat conductor on the inner tube.
  • the cavity is sealed at both ends by a respective seal 26, 27 (FIG. 3).
  • the filler is preferably free-flowing or free-flowing.
  • the filler material may consist of, for example, resin, silicone oil, sand, glass or ceramic or contain these materials. Should be
  • Filling material to be selected which is electrically conductive, it is necessary, even on the drill pipe side facing the conductor 4, 7, 8, 9 to provide insulation. It is meaningful such insulation in any case, even to avoid damage to the conductors 4, 7, 8, 9 during installation. In this sense, embodiments are conceivable in which the conductors 4, 7, 8, 9 partially or completely in the material of the inner tube. 2
  • an electrical device 14 in the cavity 3, surrounded by filler, an electrical device 14 and a
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an end of a further embodiment of a drill pipe according to the invention.
  • Drill pipe 1 has a thread 16 in the box
  • end 23 (Fig. 3) of another drill pipe can be connected. It also shows a first part of a Clutch mechanism on.
  • the coupling mechanism consists of two assemblies 17a, 17b and may be constructed, for example, as explained in the AT 508 272 Bl.
  • the clutch mechanism makes electrical connection only via the pin 18, which shifts from the first assembly 17a of the clutch mechanism to a second assembly 17b of the clutch mechanism. All other parts of the clutch mechanism are isolated from the environment.
  • the first assembly 17 a of the coupling mechanism is galvanically connected to the conductor 4. To further reduce the danger of explosion and the risk of damage, the end of the
  • Ladder 4 the first assembly 17a of the coupling mechanism and their connection by an additional insulation 20 to the inside of the inner tube 2 isolated.
  • the conductor 4 is then similar to the one shown in Fig. 1 via an insulation 5 on the inner tube 2 at.
  • the cavity 3 between the inner tube 2 and drill pipe 1 is accessible even after the completion of the drill pipe l, at least one opening 21 is vorgeh Battery in the drill pipe 1, which can be closed with a closure element 22.
  • the cavity 3 can be filled with different filling materials, or they can be replaced according to the situation and / or the desired function. For example, in applications where it is likely that the
  • Inner tube 2 in stronger vibrations device, the cavity filled with sand, to dampen these vibrations.
  • ceramic balls could be used.
  • mud specific gravity mud
  • Air or light oils a more suitable filler.
  • electrical devices 14 or electronically readable data carriers 15 can be made accessible via the opening 21 and / or replaced or repaired if necessary.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through the other, designated as pin 23, the end of the drill pipe 1 of Fig. 2.
  • a conductor 24 for example a cable, runs to the conductor 4 located on the inner tube 2.

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Abstract

Ein Gestängerohr (1), insbesondere für einen Bohrstrang, weist wenigstens einen elektrischen Leiter (4, 7, 8, 9) und ein Innenrohr (2), das innerhalb des Gestängerohres (1) angeordnet ist, auf. Dabei sind das Gestängerohr (1) und das Innenrohr (2) bereichsweise zueinander beabstandet, wodurch Gestängerohr (1) und Innenrohr (2) einen Hohlraum (3) begrenzen. An einer Außenseite des Innenrohres ist wenigstens ein elektrischer Leiter (4, 7, 8, 9) angeordnet.

Description

Gestängerohr
Die Erfindung betrifft ein Gestängerohr, insbesondere für einen Bohrstrang, mit wenigstens einem elektrischen Leiter und einem Innenrohr, das innerhalb des Gestängerohres angeordnet ist.
Ein wesentliches Element bei modernen Erdöl-, Erdgas- bzw.
Geothermiebohrungen ist die Datenerfassung während des
Bohrvorgangs ( "Measurement While Drilling" (MWD) , "Logging While Drilling" (LWD) ) . Das Gleiche gilt aber auch für die Konstruktion des Bohrlochs ("Well Site Construction" ) bzw. die anschließende Erdöl-, Gas- bzw. Warmwasserproduktion. Nur durch die Erfassung der jeweiligen, relevanten Messgrößen kann eine Bohrung sicher, effizient und ökonomisch betrieben werden. Ein Problem entsteht sowohl bei der Echzeitdatenübertragung ("online data
transmission") von Messdaten zur Oberfläche als auch bei der Energieversorgung ("power supply") der Untertagmesseinheiten von der Oberfläche. Aus mehreren Kilometern Tiefe sollen die Daten mit einer hohen Datenrate (z.B. 200kBaud) übertragen werden, die Untertagmesseinheiten sollen von Übertag mit Energie (z.B. 200W) versorgt werden.
Eines der größten Probleme stellt dabei die Explosionsgefahr dar. Insbesondere das nur bedingt vorhersehbare Auftreten von
Gasansammlungen muss dabei bedacht werden. Für die Verkabelung von Bohrgestängen sind also besondere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die das Entstehen von möglichen Zündfunken unterbinden bzw. diese nur in explosionsgeschützten Bereichen entstehen lassen.
Lösungsansätze, bei denen die einzelnen Elemente des Bohrstranges lediglich induktiv miteinander gekoppelt werden, also keine freiliegenden elektrischen Leiter bzw. Kontakte vorhanden sind umgehen dieses Problem, allerdings können weder die gewünschten Datenraten erzielt noch Untertagverbraucher mit Strom versorgt werden. Es bedarf daher einer Lösung, die es ermöglicht,
BohrStrangelemente bzw. Gestängerohre galvanisch miteinander zu verbinden. Dazu sind sowohl geeignete Lösungen für die Kupplung der einzelnen Borhstrangelemente bzw. Gestängerohre als auch für die Verkabelung der Gestängerohre selbst nötig. Ersteres wird durch die Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen Leitern gemäß der AT 508 272 Bl gelöst.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung für die Verkabelung innerhalb eines Gestängerohree bzw. Bohrstranges zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gestängerohr der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das
Gestängerohr und das Innenrohr bereichsweise voneinander
beabstandet sind, wodurch Gestängerohr und Innenrohr einen
Hohlraum begrenzen, und dass an einer Außenseite des Innenrohres wenigstens ein elektrischer Leiter angeordnet ist.
Durch diese Anordnung wird die Verkabelung in zweierlei Hinsicht geschützt. Zum Einen wird die Umgebung gegen den elektrischen Leiter geschützt, da dieser von der Umgebung getrennt ist. Zum Anderen herrschen sowohl innerhalb eines Bohrstranges als auch außerhalb Bedingungen, die besondere Anforderungen an die
verwendeten Materialien stellen und zu einem schnellen Verschleiß führen, gegen die der Leiter auch geschützt ist.
Durch die bereichsweise Beabstandung des Gestängeröhres zum
Innenrohr entsteht zwischen beiden ein Hohlraum, in diesem kann sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Füllmaterial befinden. Der Hohlraum kann aber auch leer sein. Dadurch kann eventuellen Verformungen des Innenrohres, die durch die mit sehr hohem Druck durch das Innenrohr geleitete
Spülflüssigkeit verursacht werden können, entgegengewirkt werden. Außerdem können bei Bedarf durch geeignettes Füllmaterial
Vibrationen bzw. Schwingungen gedämpft werden, die während des Betriebs auftreten, bzw. kann die Spülflüssigkeit thermisch gegen die Umgebung des Gestängerohres isoliert werden. Alternativ kann das Füllmaterial gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zu sensorischen Zwecken verwendet werden, da sich aufgrund der im Rohr und um das Rohr herum herrschenden
Bedingungen verschiedene messbare Eigenschaften des Füllmaterials ändern. Dabei können sowohl Eigenschaften, die direkt mit der Umgebung korrelieren, wie beispielsweise Druck und Temperatur, gemessen werden, als auch solche, die mit der Umgebung nur indirekt korrelieren, wie beispielsweise die elektrische
Leitfähigkeit des Füllmaterials.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische
Leiter auf der Außenseite des Innenrohres angeordnet. Die
Befestigung muss dabei so erfolgen, dass der Leiter und das
Innenrohr elektrisch gegeneinander isoliert sind, da dieses in der Regel aus einem leitfähigem Material gefertigt wird,
beispielsweise Stahl .
Durch eine direkte Anbringung des Leiters auf dem Innenrohr können sich Änderungen des Innenrohres, insbesondere Änderungen der Länge, beispielsweise durch Wärmeausdehnung oder das
Eigengewicht, direkt auf den Leiter übertragen. Dadurch kann der Leiter selbst sensorische Zwecke, zum Beispiel zur Längemessung des Bohrstranges wie in der AT 504 294 A beschrieben, erfüllen.
Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Leiter auf der Außenseite des Innenrohres
vorzugsweise über die ganze Länge des Leiters mit dem Innenrohr verbunden, beispielsweise aufgeklebt. Idealerweise erhält der Leiter selbst die Form eines Abschnitts eines Rohres. Weiters hebt sich der Leiter dadurch wenig oder gar nicht von der Form eines Rohres oder eines Abschnitts desselben ab. So kann für das gegebene Platzangebot ein möglichst großer Leiterquerschnitt erreicht werden, wodurch der elektrische Widerstand des Leiters möglichst gering gehalten wird. Sind mehrere Leiter gewünscht, können beispielsweise elektrisch isolierende Stege vorgesehen sein, durch welche der Leiter der Länge nach in Teilleiter geteilt, z.B. halbiert oder geviertelt, wird. So kann die Anzahl der Leiter den Bedürfnissen angepasst werden und/oder
unterschiedlichen Leitern jeweils eine unterschiedliche Aufgabe zugewiesen werden. Beispielsweise können sechs Leiter vorgesehen sein, von denen zwei zur Energieversorgung von Verbrauchern dienen und vier als Datenleiter. Bevorzugt werden zwei Leiter verwendet, einer als Hinleiter und einer als Rückleiter, die sowohl als Energie- als auch als Datenleiter verwendet werden.
Unabhängig von oder zusätzlich zu den vorgenannten
Ausführungsformen ist gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung im Hohlraum wenigstens ein
elektrisches und/oder elektronisches Gerät angeordnet. Dieses kann unterschiedliche Funktionen erfüllen. Zum Einen kann es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sensorische Aufgaben erfüllen, unter Anderem die verschiedenen Eigenschaften des Füllmaterials oder des Leiters selbst, wie oben beschrieben, messen oder beispielsweise die Position oder Lage des Bohrstrangs mit einem Lagesensor erfassen. Zum Anderen kann es beispielsweise als Signalverstärker, z.B. für aus benachbarten
Bohrstrangelementen oder Instrumenten im Bohrkopf kommende Daten- Signale, dienen.
Gemäß einer weiteren alternativen oder zusätzlichen, bevorzugten Ausführungsform ist im Hohlraum ein elektronisch auslesbarer Informationsträger, insbesondere ein Chip, angeordnet und der elektronisch auslesbare Informationsträger über einen Schalter mit dem elektrischen Leiter verbunden. So können einzelne
Gestängerohre zum Einen jederzeit identifiziert werden, zum
Anderen können aber auch Informationen, wie beispielsweise der Zeitpunkt der letzten Wartung des Gestängerohres, direkt im
Gestängerohr hinterlegt werden. In diesem Fall kann
beispielsweise eine Warnung gegeben werden wenn die Wartung eines Gestängerohres bereits zu lange zurück liegt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind
Gegenstand der übrigen Unteransprüche. Die Erfindung wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt durch eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gestängerohrs mit vier Leitern,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ende einer weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gestängerohres mit einem Leiter und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das andere Ende der
Aufführungsform des erfindungsgemäßen Gestängerohres von Fig. 2.
Ein erfindungsgemäßes Gestängerohr 1 weist ein Innenrohr 2, einen Hohlraum 3 zwischen Gestängerohr 1 und Innenrohr 2 und wenigstens einen Leiter 4, 7, 8, 9 auf. Das Gestängerohr l besteht in dieser Ausführungsform aus Stahl.
Die Fig. l zeigt in stark schematisierter Form im Schnitt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Gestängerohres 1. Das Innenrohr 2 wird durch eine Isolierung 5 nach außen elektrisch isoliert.
Diese ist vor allem notwendig, wenn für das Innenrohr 2 ein elektrisch leitfähiges oder elektrostatisch aufladbares Material verwendet wird. Da für das Innenrohr 2 Materialien gewählt werden müssen, die den speziellen Bedingungen bei Bohrungen standhalten können, wird zu diesem Zweck üblicherweise Stahl verwendet, also ein elektrisch leitfähiges Material. Ohne Isolierung 5 wäre ein Innenraum 6 des Innenrohres 2 einer erhöhten Explosionsgefahr oder der Gefahr eines Kurzschlusses ausgesetzt. Sollte für das Innenrohr 2 ein elektrisch nicht leitfähiges Material,
beispielsweise ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, verwendet werden, könnte auch auf die Isolierung 5 zwischen den Leitern 4, 7, 8, 9 und dem Innenrohr 2 verzichtet werden. Auf der Isolierung 5 befinden sich in der dargestellten Ausführungsform vier Leiter 4, 7, 8, 9 die gegeneinander jeweils durch
isolierende Stege 10, 11, 12, 13 isoliert sind. Die Leiter 4, 7, 8, 9 haben in diesem Beispiel jeweils die Form von Viertelrohrsegmenten . Ausführungsformen, in denen nur ein rohrförmiger Leiter 4 vorgesehen ist, sind ebenso denkbar wie solche, in denen andere Anzahlen, beispielsweise zwei, drei, fünf oder mehr, an Leitern 4, 7, 8, 9 vorgesehen sind. Ebenso besteht die Möglichkeit einfach Rund- oder Flachleiter am Innenrohr anzuordnen .
Zwischen dem Innenrohr 2 mit den Leitern 4, 7, 8, 9 und dem
Qestängerohr 1 befindet sich im Ausführungsbeispiel der Hohlraum
3, der sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des
Gestängerohres erstreckt und vorzugsweise mit einem Füllmaterial gefüllt ist. Der Hohlraum ist an beiden Enden durch jeweils eine Dichtung 26, 27 (Fig. 3) abgedichtet. Das Füllmaterial ist vorzugsweise fließ- oder rieselfähig. Das Füllmaterial kann beispielsweise aus Harz, Silikonöl, Sand, Glas oder Keramik bestehen oder diese Materialien enthalten. Sollte ein
Füllmaterial gewählt werden, das elektrisch leitfähig ist, ist es notwendig, auch auf der dem Gestängerohr zugewandten Seite der Leiter 4, 7, 8, 9 eine Isolierung anzubringen. Sinnvoll ist eine derartige Isolierung in jedem Fall, auch um eine Beschädigung der Leiter 4, 7, 8, 9 beim Einbau zu vermeiden. In diesem Sinne sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Leiter 4, 7, 8, 9 teilweise oder vollständig im Material des Innenrohres 2
aufgenommen sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Hohlraum 3, von Füllmaterial umgeben, ein elektrisches Gerät 14 und ein
elektronisch auslesbarer Informationsträger 15 angeordnet. Beide sind, gegebenenfalls über Schalter, mit wenigstens einem Leiter
4, 7, 8, 9 verbunden (nicht dargestellt) .
Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ende einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gestängerohres. Das
Gestängerohr 1 weist dabei ein Gewinde 16 in dem als Box
bezeichneten Ende 19 auf, mit welchem es mit dem als Pin
bezeichneten Ende 23 (Fig. 3) eines weiteren Gestängerohres verbunden werden kann. Weiters weist es einen ersten Teil eines Kupplungsmechanismus auf. Der Kupplungsmechanismus besteht aus zwei Baugruppen 17a, 17b und kann beispielsweise wie in der AT 508 272 Bl erläutert aufgebaut sein. Der Kupplungsmechanismus stellt nur über den Stift 18, der sich von der ersten Baugruppe 17a des Kupplungsmechanismus zu einer zweiten Baugruppe 17b des Kupplungsmechanismus hin verschiebt, eine galvanische Verbindung her. Alle übrigen Teile des Kupplungsmechanismus sind gegen die Umgebung isoliert. An seinem dem Gewinde 16 abgewandten Ende ist die erste Baugruppe 17a des Kupplungsmechanismus galvanisch mit dem Leiter 4 verbunden. Um die Explosionsgefahr und die Gefahr von Beschädigungen weiter zu vermindern, sind das Ende des
Leiters 4, die erste Baugruppe 17a des Kupplungsmechanismus und deren Verbindung durch eine zusätzliche Isolierung 20 zum inneren des Innenrohres 2 isoliert. Im weiteren Verlauf liegt der Leiter 4 dann ähnlich wie in Fig. 1 gezeigt über eine Isolierung 5 am Innenrohr 2 an.
Damit der Hohlraum 3 zwischen Innenrohr 2 und Gestängerohr 1 auch nach der Fertigstellung des Gestängerohres l zugänglich ist, ist wenigstens eine Öffnung 21 im Gestängerohr 1 vorgehsehen, welche mit einem Verschlusselement 22 verschlossen werden kann. So kann der Hohlraum 3 mit unterschiedlichen Füllmaterialien befüllt werden, bzw. können diese der Situation und/oder der gewünschten Funktion entsprechend ausgetauscht werden. So kann beispielsweise bei Anwendungen, bei denen damit zu rechnen ist, dass das
Innenrohr 2 in stärkere Schwingungen gerät, der Hohlraum mit Sand befüllt, werden um diese Schwingungen zu dämpfen. Alternativ könnten beispielsweise auch Keramikkugeln verwendet werden. In weiteren möglichen Anwendungsfällen kann es gewünscht sein, dass das Gestängerohr 1 einen Auftrieb in der ein relativ hohes spezifisches Gewicht aufweisenden Spülflüssigkeit ("Mud") aufweist, was z.B. bei Horizontalbohrungen vorteilhaft sein kann, um die Reibung an der Bohrlochwand zu verringern. In diesem Fall wären z.B. Luft oder leichte Öle ein geeigneteres Füllmaterial.
Weiters können über die Öffnung 21 elektrische Geräte 14 oder elektronisch auslesbare Datenträger 15 zugänglich gemacht und/oder gegebenenfalls ausgetauscht oder repariert werden.
Die Fig. 3 zeigt einen Längschnitt durch das andere, als Pin 23 bezeichnete, Ende Gestängerohres 1 von Fig. 2. Die zweite
Baugruppe 17b des Kupplungsmechanismus stellt dabei eine
galvanische Verbindung zu den Leitern eines folgenden
Gestängerohres her. Auf seiner der Verbindung abgewandten Seite verläuft ein Leiter 24, beispielsweise ein Kabel, zu dem auf dem Innenrohr 2 befindlichen Leiter 4. Um auch zu dieser Verbindung, beispielsweise für Wartungen, einen einfach Zugang zu
ermöglichen, befindet sich auch hier eine Öffnung 21, welche mit einem Verschlusselement 22 verschlossen werden kann.

Claims

Ansprüche : 1. Gestängerohr (1), insbesondere für einen Bohrstrang, mit
wenigstens einem elektrischen Leiter (4, 7, 8, 9} und einem Innenrohr (2) , das innerhalb des Gestängerohres (L)
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet dass das Gestängerohr (1) und das Innenrohr (2) bereichsweise zueinander
beabstandet sind, wodurch Gestängerohr (1) und Innenrohr (2) einen Hohlraum (3) begrenzen, und dass an einer Außenseite des Innenrohres wenigstens ein elektrischer Leiter (4, 7, 8, 9) angeordnet ist.
2. Gestängerohr (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite des Innenrohres (2) wenigstens ein elektrischer Leiter (4, 7, 8, 9) angeordnet ist.
3. Gestängerohr ( 1 ) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (4, 7, 8, 9)' auf der Außenseite des Innenrohres (2) befestigt ist.
4. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (4, 7, 8, 9) auf der Außenseite des Innenrohres (2) vorzugsweise über die ganze Länge des Leiters {4, 7, 8, 9) mit dem Innenrohr (2) verbunden ist.
5. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum {3) wenigstens ein
elektrisches Gerät (4) angeordnet ist.
6. Gestängerohr (1) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät (14) ein Sensor ist.
7. Gestängerohr (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Temperaturfühler, ein Druckmesser, ein Erdmagnetfeldsensor oder ein Dehnungssensor ist.
8. Gestängerohr (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum {3) gegenüber der Utngebung vollständig abgedichtet ist.
9. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass sich im Hohlraum ein Füllmaterial befindet .
10. Gestängerohr (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Harz, Silikonöl, Sand, Glas oder Keramik ist.
11. Gestängerohr (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein geringeres spezifisches Gewicht als eine durch das Gestängerohr fließende Spülflüssigkeit aufweist .
12. Gestängerohr {1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist .
13. Gestängerohr (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial eine geringe Kompressibilität
aufweist .
14. Gestängerohr (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial schwingungsdampfende Eigenschaften aufweist .
15. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (3) ein elektronisch auelesbarer Informationsträger (15) , insbesondere ein Chip, angeordnet ist, und dass der elektronisch auslesbare
Informationsträger {14) über einen Schalter mit dem
elektrischen Leiter {4, 7, 8, 9) verbunden ist.
16. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leiter (4, 7, 8, 9) durch gegebenenfalls isolierende Stege (10, 11, 12, 13)
voneinander getrennt sind.
17. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leiter (4, 7, 8, 9} ein Datenleiter ist.
18. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leiter (4, 7, 8, 9) zur Versorgung von Verbrauchern mit Strom dient.
EP13711563.0A 2012-03-01 2013-02-25 Gestängerohr Active EP2820228B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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