EP2820228B1 - Gestängerohr - Google Patents

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EP2820228B1
EP2820228B1 EP13711563.0A EP13711563A EP2820228B1 EP 2820228 B1 EP2820228 B1 EP 2820228B1 EP 13711563 A EP13711563 A EP 13711563A EP 2820228 B1 EP2820228 B1 EP 2820228B1
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EP
European Patent Office
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drill pipe
pipe
conductor
drill
hollow
Prior art date
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EP13711563.0A
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French (fr)
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EP2820228C0 (de
EP2820228A2 (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
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Application granted granted Critical
Publication of EP2820228B1 publication Critical patent/EP2820228B1/de
Publication of EP2820228C0 publication Critical patent/EP2820228C0/de
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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
    • E21B17/003—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
    • 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 having the features of the preamble of claim 1.
  • Such a drill pipe is from EP 0 257 744 A known.
  • GMD Measurement While Drilling
  • LWD Logging While Drilling
  • a well can only be operated safely, efficiently and economically by recording the relevant measured variables.
  • a problem arises both in the real-time data transmission (“online data transmission”) of measurement data to the surface and in the power supply (“power supply”) of the underground measurement units from the surface.
  • the data should be transmitted at a high data rate (e.g. 200kbaud) from a depth of several kilometers, and the underground measuring units should be supplied with energy (e.g. 200W) from above ground.
  • the invention is therefore based on the object of creating a solution for the cabling within a drill pipe or drill string.
  • This arrangement protects the wiring in two ways. On the one hand, the environment is protected against the electrical conductor, since this is separated from the environment. On the other hand, there are conditions both inside and outside of a drill string that place special demands on the materials used and lead to rapid wear, against which the conductor is also protected.
  • a cavity is created between the two. According to a preferred embodiment of the invention, this can contain a filling material. However, the cavity can also be empty. This counteracts possible deformations of the inner tube, which can be caused by the rinsing liquid being conducted through the inner tube at very high pressure.
  • suitable filling material can be used to dampen vibrations or oscillations that occur during operation, or the flushing liquid can be thermally insulated from the surroundings of the drill pipe.
  • the filling material can be used for sensory purposes, since various measurable properties of the filling material change due to the conditions prevailing in and around the tube. Both properties that correlate directly with the environment, such as pressure and temperature, and those that only indirectly correlate with the environment, such as the electrical conductivity of the filling material, can be measured.
  • the electrical conductor is arranged on the outside of the inner tube.
  • the fastening must be done in such a way that the conductor and the inner tube are electrically isolated from one another, since this is usually made of a conductive material, such as steel.
  • the electrical conductor on the outside of the inner tube is preferably connected to the inner tube over the entire length of the conductor, for example glued on.
  • the conductor itself takes the form of a section of pipe.
  • the conductor stands out little or not at all from the shape of a tube or a section thereof. In this way, the largest possible conductor cross section can be achieved for the given space, as a result of which the electrical resistance of the conductor is kept as low as possible.
  • electrically insulating webs can be provided, for example, through which the conductor is divided lengthwise into partial conductors, e.g. halved or quartered.
  • the number of leaders can be adjusted to the needs and/or different leaders can each be assigned a different task.
  • six conductors can be provided, two of which are used to supply energy to loads and four as data conductors.
  • Two conductors are preferably used, one as a forward conductor and one as a return conductor, which are used both as power and data conductors.
  • At least one electrical and/or electronic device is arranged in the cavity independently of or in addition to the aforementioned embodiments.
  • This can fulfill different functions.
  • it can fulfill sensory tasks, including measuring the various properties of the filling material or the conductor itself, as described above, or, for example, detecting the position or orientation of the drill string with a position sensor.
  • it can be used, for example, as a signal amplifier, for example for data signals coming from adjacent drill string elements or instruments in the drill head.
  • an electronically readable information carrier in particular a chip, is arranged in the cavity and the electronically readable information carrier is connected to the electrical conductor via a switch.
  • individual drill pipes can be identified at any time, but on the other hand, information such as the time the drill pipe was last serviced can be stored directly in the drill pipe. In this case, for example, a warning can be given if a drill pipe was serviced too long ago.
  • a drill pipe 1 according to the invention has an inner pipe 2 , a cavity 3 between drill pipe 1 and inner pipe 2 and at least one conductor 4 , 7 , 8 , 9 .
  • the drill pipe 1 consists of steel.
  • the 1 shows the structure of a drill pipe 1 according to the invention in a highly schematic form in section.
  • the inner pipe 2 is electrically insulated from the outside by an insulation 5 . This is necessary above all if an electrically conductive or electrostatically chargeable material is used for the inner tube 2 . Since materials must be selected for the inner tube 2 that can withstand the special conditions encountered during drilling, steel is usually used for this purpose, ie an electrically conductive material. Without insulation 5, an interior 6 of the inner tube 2 would be exposed to an increased risk of explosion or the risk of a short circuit. If an electrically non-conductive material, for example a carbon fiber reinforced plastic, is used for the inner tube 2, the insulation 5 between the conductors 4, 7, 8, 9 and the inner tube 2 could also be dispensed with.
  • an electrically non-conductive material for example a carbon fiber reinforced plastic
  • conductors 4 , 7 , 8 , 9 are located on the insulation 5 and are insulated from one another by insulating webs 10 , 11 , 12 , 13 .
  • the conductors 4, 7, 8, 9 are each in the form of quarter tube segments.
  • Embodiments in which only one tubular conductor 4 is provided are just as conceivable as 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 simply arrange round or flat conductors on the inner tube.
  • the cavity 3 is located between the inner pipe 2 with the conductors 4, 7, 8, 9 and the drill pipe 1, which cavity extends essentially over the entire length of the drill pipe and is preferably filled with a filling material.
  • the cavity is sealed at both ends by a seal 26, 27 ( 3 ) sealed.
  • the filling material is preferably free-flowing or free-flowing.
  • the filling material can consist of, for example, resin, silicone oil, sand, glass or ceramics or contain these materials. Should be a filler be chosen, which is electrically conductive, it is necessary to also attach insulation to the side of the conductors 4, 7, 8, 9 facing the drill pipe. Such an insulation makes sense in any case, also to avoid damage to the conductors 4, 7, 8, 9 during installation. In this sense, embodiments are also conceivable in which the conductors 4, 7, 8, 9 are partially or completely accommodated in the material of the inner tube 2.
  • an electrical device 14 and an electronically readable information carrier 15 are in the cavity 3, surrounded by filling material. Both are connected, optionally via switches, to at least one conductor 4, 7, 8, 9 (not shown).
  • the 2 shows a longitudinal section through one end of a further embodiment of a drill pipe according to the invention.
  • the drill pipe 1 has a thread 16 in the end 19 designated as a box, with which it is connected to the end 23 designated as a pin ( 3 ) of another drill pipe can be connected. Furthermore, it has a first part of a clutch mechanism.
  • the clutch mechanism consists of two assemblies 17a, 17b and can, for example, as in the AT 508 272 B1 explained to be constructed.
  • the clutch mechanism makes a galvanic connection only via the pin 18 which slides from the first assembly 17a of the clutch mechanism towards a second assembly 17b of the clutch mechanism. All other parts of the clutch mechanism are isolated from the environment.
  • the first subassembly 17a of the clutch mechanism is galvanically connected to the conductor 4.
  • the first assembly 17a of the coupling mechanism and their connection are insulated from the interior of the inner tube 2 by additional insulation 20.
  • the conductor 4 is then similar to in 1 shown on an insulation 5 on the inner tube 2.
  • the cavity 3 between the inner pipe 2 and the drill pipe 1 is also accessible after the drill pipe 1 has been completed, at least one opening 21 is provided 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 these can be exchanged according to the situation and/or the desired function.
  • the cavity can be filled with sand in order to dampen these vibrations.
  • ceramic balls could also be used, for example.
  • electrical devices 14 or electronically readable data carriers 15 can be made accessible via the opening 21 and/or exchanged or repaired if necessary.
  • the 3 shows a longitudinal section through the other end of drill pipe 1, designated as pin 23 2 .
  • the second subassembly 17b of the coupling mechanism creates a galvanic connection to the conductors of a following drill pipe.
  • a conductor 24 On its side facing away from the connection runs a conductor 24, for example a cable, to the conductor 4 located on the inner tube 2.
  • an opening 21 In order to allow easy access to this connection, for example for maintenance, there is also an opening 21 here, which can be closed with a closure element 22 .

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gestängerohr mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Gestängerohr ist aus der EP 0 257 744 A bekannt.
  • 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 Echtzeitdatenübertragung ("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 Bohrstrangelemente 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 B1 gelöst.
  • Der Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung für die Verkabelung innerhalb eines Gestängerohres bzw. Bohrstranges zu schaffen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gestängerohr mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • 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 Gestängerohres 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 geeignetes 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 leitfähigen 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 Längenmessung 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 1 besteht in dieser Ausführungsform aus Stahl.
  • Die Fig. 1 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 Gestängerohr 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 B1 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 1 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 Längsschnitt 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 einfachen Zugang zu ermöglichen, befindet sich auch hier eine Öffnung 21, welche mit einem Verschlusselement 22 verschlossen werden kann.

Claims (14)

  1. Gestängerohr (1) für einen Bohrstrang, mit wenigstens einem elektrischen Leiter (4, 7, 8, 9) und einem Innenrohr (2), das innerhalb des Gestängerohres (1) angeordnet ist, wobei das Gestängerohr (1) und das Innenrohr (2) bereichsweise zueinander beabstandet sind, wodurch das Gestängerohr (1) und das Innenrohr (2) einen Hohlraum (3) begrenzen, und wobei der elektrische Leiter (4, 7, 8, 9) an einer Außenseite des Innenrohres angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (3) gegenüber der Umgebung vollständig abgedichtet ist.
  2. Gestängerohr (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (4, 7, 8, 9) auf der Außenseite des Innenrohres (2) 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 (14) 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 (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Hohlraum ein Füllmaterial befindet.
  9. Gestängerohr (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Harz, Silikonöl, Sand, Glas oder Keramik ist.
  10. Gestängerohr (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein geringeres spezifisches Gewicht als eine durch das Gestängerohr fließende Spülflüssigkeit aufweist.
  11. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (3) ein elektronisch auslesbarer Informationsträger (15), insbesondere ein Chip, angeordnet ist, und dass der elektronisch auslesbare Informationsträger (15) über einen Schalter mit dem elektrischen Leiter (4, 7, 8, 9) verbunden ist.
  12. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leiter (4, 7, 8, 9) durch gegebenenfalls isolierende Stege (10, 11, 12, 13) voneinander getrennt sind.
  13. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leiter (4, 7, 8, 9) ein Datenleiter ist.
  14. Gestängerohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 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
ATA265/2012A AT512604B1 (de) 2012-03-01 2012-03-01 Gestängerohr
PCT/AT2013/000035 WO2013126936A2 (de) 2012-03-01 2013-02-25 Gestängerohr

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP2820228A2 EP2820228A2 (de) 2015-01-07
EP2820228B1 true EP2820228B1 (de) 2023-08-09
EP2820228C0 EP2820228C0 (de) 2023-08-09

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ID=47988858

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