NO313468B1 - Method and apparatus for optimized drilling - Google Patents

Method and apparatus for optimized drilling Download PDF

Info

Publication number
NO313468B1
NO313468B1 NO20006302A NO20006302A NO313468B1 NO 313468 B1 NO313468 B1 NO 313468B1 NO 20006302 A NO20006302 A NO 20006302A NO 20006302 A NO20006302 A NO 20006302A NO 313468 B1 NO313468 B1 NO 313468B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
drill
drilling
drill string
hammer
pressure
Prior art date
Application number
NO20006302A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20006302L (en
NO20006302D0 (en
Inventor
Per H Moe
Original Assignee
Per H Moe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Per H Moe filed Critical Per H Moe
Priority to NO20006302A priority Critical patent/NO313468B1/en
Publication of NO20006302D0 publication Critical patent/NO20006302D0/en
Priority to PCT/NO2001/000491 priority patent/WO2002048505A1/en
Priority to AU2002222825A priority patent/AU2002222825A1/en
Publication of NO20006302L publication Critical patent/NO20006302L/en
Publication of NO313468B1 publication Critical patent/NO313468B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/02Automatic control of the tool feed
    • E21B44/06Automatic control of the tool feed in response to the flow or pressure of the motive fluid of the drive

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Foreliggende oppfinnelse vedrører boring i undergrunnen. The present invention relates to drilling in the underground.

Teknisk bakgrunn Technical background

I dag foregår all olje- og gassboring ved hjelp av PDC-(Polycrystalline Diamond Compact) kroner som skjærer og rulleborekroner som knuser. PDC-kroner brukes i den mykeste type stein, rulleborekroner i den hardeste. Today, all oil and gas drilling takes place with the help of PDC (Polycrystalline Diamond Compact) cores that cut and roller drill cores that crush. PDC bits are used in the softest type of rock, roller drill bits in the hardest.

Boringen foregår ved at man roterer kronen samtidig som man presser kronen med et visst trykk mot bunnen av hullet. Blir trykket for høyt, river man av kutterne på PDC-kroner eller lagrene går i stykker på rulleborekronene. Uansett får kronene kort levetid, og deler (ofte harde deler som må fiskes opp) blir liggende igjen i hullet. Er vekten på kronen for liten, blir boringen ineffektiv. Drilling takes place by rotating the crown while at the same time pressing the crown with a certain pressure against the bottom of the hole. If the pressure is too high, the cutters on PDC bits tear off or the bearings break on roller drill bits. In any case, the crowns have a short lifespan, and parts (often hard parts that have to be fished out) are left in the hole. If the weight of the crown is too small, the drilling becomes ineffective.

For å bedømme om man har rett vekt på kronen når man borer har man en vektcelle som måler hvor mye vekt man har i løf-teblokken som holder borerøret med krone. To judge whether you have the right weight on the bit when drilling, you have a weight cell that measures how much weight you have in the lifting block that holds the drill pipe with bit.

Før man når bunnen, lar man borestrengen rotere og avleser vekten. Når borekronen når bunnen, avlastes vekten og man kan i teorien se hvilken avlastning som tilsvarer vekten på borekronen. Problemet er bare det at når man borer på 4000m er vekten av strengen 100 tonn og trykket på kronen skal være 5 tonn + 1 tonn. Viseren på vektcellen vibrerer mer enn + 1 tonn, så vekten kan være fra 0-10 tonn fordi regu-leringen skjer med mer eller mindre mating av streng som gjøres etter borerens erfaring. Legg til de vanskeligheter som kommer i tillegg når man borer fra et fartøy som beve-ger seg opp og ned i bølgene. Dette skal motvirkes av hiv-kompensatorene, men usikkerheten i vekten/trykket på kronen blir større. Before reaching the bottom, the drill string is allowed to rotate and the weight is read. When the drill bit reaches the bottom, the weight is relieved and one can in theory see which relief corresponds to the weight of the drill bit. The only problem is that when drilling at 4000m, the weight of the string is 100 tonnes and the pressure on the crown must be 5 tonnes + 1 tonne. The pointer on the weight cell vibrates more than + 1 tonne, so the weight can be from 0-10 tonnes because the regulation takes place with more or less feeding of string which is done according to the driller's experience. Add the additional difficulties when drilling from a vessel that moves up and down in the waves. This is to be counteracted by the HIV compensators, but the uncertainty in the weight/pressure on the crown becomes greater.

I boring etter gass og olje sirkulerer man vann (som regel tilsatt leire (slam)) ned i borestrengen og ,opp i hullet mellom borestreng og fjellvegg. Denne sirkulasjon av vann (slam) har mange årsaker som kan beskrives: 1. Primært å få løftet opp borkaks (utboret fjell) til overflaten. In drilling for gas and oil, water (usually with added clay (mud)) is circulated down the drill string and up into the hole between the drill string and the rock wall. This circulation of water (sludge) has many reasons that can be described: 1. Primarily to lift cuttings (drilled rock) to the surface.

2. For å kjøle ned borekronen. 2. To cool down the drill bit.

3. For å motvirke at hullet kollapser. 3. To prevent the hole from collapsing.

4. Ved å tilsette mye leire, kan egenvekten økes helt til 2.2. Plutselig trykkøkninger når man finner ol-je, gass kveles av den tunge væsken og hindrer ut-blåsning . 5. Hvis strengen står stille som ved kveilerør, kan man drive en motor rundt som igjen driver borekronen rundt. 6. I bløtt fjell kan man spyle gjennom dyser for å oppnå at boringen går med dobbel hastighet. 4. By adding a lot of clay, the specific gravity can be increased up to 2.2. Sudden pressure increases when oil is found, gas is suffocated by the heavy liquid and prevents blow-out. 5. If the string is stationary as with coiled tubing, a motor can be driven around which in turn drives the drill bit around. 6. In soft rock, you can flush through nozzles to achieve that the drilling goes at double speed.

For å få sirkulasjonen til å gå har man slampumper med stempler som ofte har et maksimaltrykk opp mot 500 bar. To get the circulation going, you have slurry pumps with pistons that often have a maximum pressure of up to 500 bar.

Nylig har det blitt utviklet en hammer som drives av trykk-vann i stedet for trykkluft. Opprinnelig var den tenkt å erstatte trykklufthammere for å unngå støvplager i gruve-gangene når man borer hull (4 W) for lading med spreng-stoff. Vi har tatt den i bruk for å bore dype hull for ol-je/gass og geotermiske brønner fordi den er 10 ganger mer effektiv i harde bergarter som basalt og granitt enn rulleborekroner, og kronene varer 10 ganger så lenge. Recently, a hammer has been developed that is powered by pressurized water instead of compressed air. Originally, it was intended to replace pneumatic hammers to avoid dust problems in the mine corridors when drilling holes (4 W) for charging with explosives. We have adopted it to drill deep holes for oil/gas and geothermal wells because it is 10 times more efficient in hard rocks such as basalt and granite than roller drill bits, and the bits last 10 times as long.

For at en hammer skal virke, må den dreies sakte rundt ca. 30-60 omdreininger per minutt for en 4 W krone og tilsva-rende sakte ved større kroner. Hammeren kan dreies på to måter; enten ved å dreie borestrengen, eller bruke stillestående streng og en motor nede i borehullet som dreier hammeren. For a hammer to work, it must be turned slowly around approx. 30-60 revolutions per minute for a 4 W crown and correspondingly slowly for larger crowns. The hammer can be turned in two ways; either by turning the drill string, or using stationary string and a motor downhole that turns the hammer.

Et annet krav for at hammeren skal bore effektivt, er at den føres mot bunnen med ett trykk på 1 tonn + 500kg (4 Another requirement for the hammer to drill effectively is that it is driven towards the bottom with a pressure of 1 tonne + 500kg (4

Det sier seg selv at med regulering etter vekt er dette nesten umulig å få til. It goes without saying that with regulation by weight this is almost impossible to achieve.

Forsøk viser at inndriften bare blir 5m/time og kronene går fort i stykker. Det skyldes sannsynligvis et fenomen som kalles "slip-sticking"; når trykket mot bunnen er stort roterer ikke kronen, men bare strengen elastisk. Ved 4000 m roterer strengen mange ganger rundt mens kronen står stille. Når strengen er tilstrekkelig spunnet opp blir den kor-tere og letter fra bunnen. Den elastiske energien oppsamlet i strengen får kronen til å rotere fort uten å slå fordi den er løftet litt over bunnen. I siste del av syklusen er kronen på vei ned mot bunnen med normal rotasjon og i et kort øyeblikk før lasten blir for stor, borer kronen noen centimeter. Experiments show that the drive-in is only 5m/hour and the crowns quickly break. This is probably due to a phenomenon called "slip-sticking"; when the pressure against the bottom is great, the crown does not rotate, but only the string elastically. At 4000 m, the string rotates around many times while the crown is stationary. When the string is sufficiently spun up, it becomes shorter and lighter from the bottom. The elastic energy collected in the string causes the crown to rotate quickly without striking because it is raised slightly above the bottom. In the last part of the cycle, the bit is heading down towards the bottom with normal rotation and for a short moment before the load becomes too great, the bit drills a few centimetres.

Det ser ut til at dette ustabilitetsproblem bare kan løses på en måte; med full kontroll over vekten på borekronen kontinuerlig. It seems that this instability problem can only be solved in one way; with full control over the weight of the drill bit continuously.

Kjent teknikk Known technique

Fra tidligere er det kjent fremgangsmåter ved boring hvor tilstanden nedhulls måles med sensorer plassert ved borekronen. Resultatet sendes opp til overflaten med slampuls-telemetri. Dette er en meget treg overføringsmetode. For å få raskere indikasjon på hva som skjer nede i borehullet, er det fra US-patent 5,654,503 kjent en fremgangsmåte hvor man først bestemmer en korrelasjon mellom tilstander nede i hullet og parametre målt på overflaten. Målinger på overflaten kan da brukes til å estimere en tilstand nede i hullet . From the past, methods have been known for drilling where the condition of the downhole is measured with sensors placed at the drill bit. The result is sent up to the surface with mud pulse telemetry. This is a very slow transfer method. In order to get a faster indication of what is happening down the borehole, a method is known from US patent 5,654,503 where a correlation is first determined between conditions down the hole and parameters measured on the surface. Measurements on the surface can then be used to estimate a condition down in the hole.

Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention

Hensikten med oppfinnelsen er å oppnå en innretning og en fremgangsmåte for boring av hull i undergrunnen som unngår de ovenfor nevnte ulemper. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en innretning og en fremgangsmåte for boring som tilla-ter jevn og høy avvirkning, og som gir lengre levetid for borekronene. The purpose of the invention is to achieve a device and a method for drilling holes in the subsoil which avoids the above-mentioned disadvantages. More specifically, the invention relates to a device and a method for drilling which allows uniform and high cutting, and which provides a longer life for the drill bits.

Et annet aspekt ved oppfinnelsen er at man oppnår raskere tilbakemeldinger om forholdene som kronen/hammeren arbeider under, og at disse meldinger er mer nøyaktige og entydige enn det som kan oppnås i tidligere kjente systemer. Dette gjør at boringene kan skje under sikrere betingelser, idet feilforhold kan oppdages hurtigere, videre at man ikke er så avhengig av borepersonellets erfaring for empirisk sty-ring av boreforløpet, og at boreprosessen lettere kan auto-matiseres. Samtidig er innretningen og fremgangsmåten iføl-ge oppfinnelsen mer kostnadseffektiv enn kjente alternative løsninger. Another aspect of the invention is that feedback is obtained more quickly about the conditions under which the crown/hammer works, and that these messages are more accurate and unambiguous than what can be achieved in previously known systems. This means that the drilling can take place under safer conditions, as faults can be detected more quickly, further that one is not so dependent on the experience of the drilling personnel for empirical management of the drilling process, and that the drilling process can be more easily automated. At the same time, the device and method according to the invention are more cost-effective than known alternative solutions.

Dette oppnås med en innretning og en fremgangsmåte for op-timalisert boring, slik det fremgår av de etterfølgende patent krav . This is achieved with a device and a method for optimized drilling, as is evident from the subsequent patent claims.

Kortfattet beskrivelse av tegningen Brief description of the drawing

Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvis-ning til den medfølgende tegning som viser en oppstilling for boring av hull i undergrunnen, og som benytter oppfinnelsen . The present invention will now be described with reference to the accompanying drawing which shows an arrangement for drilling holes in the subsoil, and which uses the invention.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention

I det etterfølgende eksempel vil det bli beskrevet en utfø-relse av oppfinnelsen hvor det benyttes en borerigg for boring med kveilerør og borhammer, samt en motor nede i borehullet som dreier borhammeren. Oppfinnelsen kan imidlertid også benyttes i andre, mer konvensjonelle opplegg for boring i undergrunnen. Det kan for eksempel benyttes vanlig delt borestreng. Dreiemotoren nede i borehullet kan også utelates og selve borestrengen roteres, osv. In the following example, an embodiment of the invention will be described where a drilling rig is used for drilling with coiled tubing and a drill hammer, as well as a motor down in the drill hole which turns the drill hammer. However, the invention can also be used in other, more conventional arrangements for drilling in the underground. For example, a normal split drill string can be used. The turning motor down in the borehole can also be omitted and the drill string itself rotated, etc.

Figuren viser en borerigg for boring med kveilerør. Riggen omfatter en kveil 1 med rør 2 som mates fram til et tårn med injektorsystem. Røret går over en gåsenakke 3 for å unngå for skarpe bend. Deretter rettes kveilerøret 2 ut i en rørretter 4 før det mates ned i borehullet 6 av en injektor 5. Injektoren 5 bæres oppe av en injektorramme 7. Injektoren 5 består gjerne av et system av belter som gri-per rundt røret 2 og kan legge kraft (i dette tilfelle løft) på røret. I nedre ende av borerøret 2 sitter det en boreenhet 8. Riggen omfatter også et hydraulisk system, omfattende en pumpe (ikke vist) som pumper borevæske gjennom kveilerøret og ned til boreenheten 8. Som nevnt ovenfor har borevæsken mange oppgaver, bl.a. å bringe opp borkaks fra borehullet. Borevæsken vil returnere til overflaten gjennom ringrommet mellom borestreng og borehullsvegg, eventuelt samles opp, renses i en slamsikt og igjen gå til pumpen. Det kan brukes flere typer borevæske og med forskjellig sammensetning, valgt ut fra det aktuelle behov. The figure shows a drilling rig for drilling with coiled tubing. The rig comprises a coil 1 with pipe 2 which is fed to a tower with an injector system. The pipe goes over a gooseneck 3 to avoid too sharp bends. The coiled pipe 2 is then straightened in a pipe straightener 4 before it is fed down into the borehole 6 by an injector 5. The injector 5 is carried up by an injector frame 7. The injector 5 usually consists of a system of belts that grip around the pipe 2 and can apply force (in this case lift) on the pipe. At the lower end of the drill pipe 2 there is a drilling unit 8. The rig also includes a hydraulic system, including a pump (not shown) which pumps drilling fluid through the coiled pipe and down to the drilling unit 8. As mentioned above, the drilling fluid has many tasks, i.a. to bring up cuttings from the borehole. The drilling fluid will return to the surface through the annulus between the drill string and the borehole wall, possibly be collected, cleaned in a mud screen and again go to the pump. Several types of drilling fluid can be used and with different compositions, selected based on the current need.

Boreenheten 8 omfatter en borhammer drevet av væskestrømmen ned i hullet. Slike opplegg, så vel som mer konvensjonelle metoder for boring av borehull er beskrevet i Dreesen, D. S. & Cohen, J. H.: "Investigation of the feasibility of de-ep microborehole drilling", foredrag presentert på 8th An-nual ASME/API Energy Week 97 Int. conf. Houston, USA, 28.-30. januar 1997 International. The drilling unit 8 comprises a drill hammer driven by the flow of liquid down the hole. Such schemes, as well as more conventional methods of drilling boreholes are described in Dreesen, D. S. & Cohen, J. H.: "Investigation of the feasibility of de-ep microborehole drilling", lecture presented at 8th An-nual ASME/API Energy Week 97 Int. conf. Houston, USA, 28-30 January 1997 International.

Som tidligere nevnt, er det av stor viktighet å få bestemt kraften som trykker boreinnretningen mot bunnen i borehullet. Det er kjent flere forskjellige metoder for å måle denne kraften. Én metode er å plassere en veiecelle mellom injektor og injektorramme. Som diskutert ovenfor, gir dette et meget upålitelig resultat. Alternativt kan det plasseres en sensor nede ved boreinnretningen, og som måler kraftpå-virkningen fra strengen på boreinnretningen. Signalet fra sensoren må da sendes opp til overflaten, for eksempel via slampuls-telemetri, eller via en kabel i strengen. Slampuls-telemetri gir en meget treg overføring av data p.g.a. smal båndbredde i overføringskanalen. Kabeloverføring er selvfølgelig meget rask, men medfører mye plunder. Boremannskapet er generelt meget lite begeistret for å ha en kabel liggende inne i strengen. Dreesen & Cohen, 1997, viser bruk av kabel for overføring til overflaten, dog synes det å dreie seg om andre signaler i forbindelse med ret-ningsboring. As previously mentioned, it is of great importance to determine the force that presses the drilling device against the bottom of the borehole. Several different methods are known for measuring this force. One method is to place a load cell between the injector and the injector frame. As discussed above, this gives a very unreliable result. Alternatively, a sensor can be placed below the drilling device, which measures the force exerted by the string on the drilling device. The signal from the sensor must then be sent up to the surface, for example via mud pulse telemetry, or via a cable in the string. Sludge pulse telemetry provides a very slow transfer of data due to narrow bandwidth in the transmission channel. Cable transmission is of course very fast, but entails a lot of loot. The drilling crew is generally very unenthusiastic about having a cable lying inside the string. Dreesen & Cohen, 1997, shows the use of cable for transmission to the surface, however it seems to be about other signals in connection with directional drilling.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger den erkjen-nelse at kronens anleggskraft mot bunnen av borehullet kan reguleres meget bedre ved å måle trykket på væsken som mates inn i borestrengen. The present invention is based on the recognition that the contact force of the bit against the bottom of the drill hole can be regulated much better by measuring the pressure of the liquid that is fed into the drill string.

Borestrengen oppviser et relativt konstant mottrykk, ca. 100 bar, ved den gitte mengden som skal til for å drive hammeren. Brukes sammensatt borestreng, vil mottrykket i større grad variere med lengden på borestrengen. Motstanden fra tilbakestrømming opp ringrommet kan være ca. 10 bar. Verdier for dette såkalte friksjonstapet kan finnes ved å måle trykkfallet over systemet mens borekronen befinner seg like over bunnen, dvs. før den tar kontakt med berget. The drill string exhibits a relatively constant back pressure, approx. 100 bar, at the given amount needed to drive the hammer. If a composite drill string is used, the back pressure will vary to a greater extent with the length of the drill string. The resistance from backflow up the annulus can be approx. 10 bars. Values for this so-called friction loss can be found by measuring the pressure drop across the system while the drill bit is just above the bottom, i.e. before it makes contact with the rock.

Bruker vi stillestående streng og boremotor har boremotoren også 10 bar motstand når den roterer uten at kronen er på bunnen. If we use a stationary string and drill motor, the drill motor also has 10 bar resistance when it rotates without the bit being on the bottom.

Hammeren har også en viss indre motstand, ca. 10 bar, når vannet strømmer igjennom og hammeren ikke slår fordi kronen er over bunnen. The hammer also has a certain internal resistance, approx. 10 bar, when the water flows through and the hammer does not strike because the crown is above the bottom.

Det totale trykktapet blir 100 + 3x10 bar = 130 bar. The total pressure loss is 100 + 3x10 bar = 130 bar.

Når hammeren når bunnen, trykkes kronen inn og hammeren be-gynner å slå. Samtidig øker motstanden mot væskestrømmen, dvs. at trykktapet over verktøyet øker. Ideelt sett skal hammeren ha en motstand på 180 bar. Denne verdien vil selv-følgelig avhenge av borhammerens fabrikat og type. Samtidig som hammeren slår, øker rotasjonsmotstanden noe, slik at motstanden i dreiemotoren øker fra 10-25 bar. When the hammer reaches the bottom, the crown is pressed in and the hammer begins to strike. At the same time, the resistance to the fluid flow increases, i.e. the pressure loss across the tool increases. Ideally, the hammer should have a resistance of 180 bar. This value will of course depend on the make and type of the hammer drill. At the same time as the hammer strikes, the rotational resistance increases somewhat, so that the resistance in the turning motor increases from 10-25 bar.

Legges det an med mer kraft mot verktøyet, vil trykkoppbyg-gingen over verktøyet øke, helt til det staller. Det finnes også en sikkerhetsventil i verktøyet, innstilt på 350 bar. Imidlertid arbeider hammeren optimalt når den presses med berget med så stor kraft som mulig, dvs. like før boringen stopper opp. If more force is applied to the tool, the pressure build-up over the tool will increase, until it stalls. There is also a safety valve in the tool, set at 350 bar. However, the hammer works optimally when it is pressed against the rock with as much force as possible, i.e. just before drilling stops.

Ideelt trykk for en roterende streng blir da 130 bar + 170 bar er 300 bar og for stillestående streng med motor 130 + 15 + 170 bar = 315 bar. Ideal pressure for a rotating string is then 130 bar + 170 bar is 300 bar and for a stationary string with a motor 130 + 15 + 170 bar = 315 bar.

Vi får en trykkurve for systemet med et relativt markant utslag når kronen treffer bunnen. Den store relative for-skjellen gjør det enkelt å bestemme når kronen har optimalt pådrag. Injektoren kan da innstilles til å mate borestreng med varierende hastighet etter borbarheten i fjellagene slik at trykket holdes på 300 bar eventuelt 315 bar. Dette systemet har vist seg så lett å automatisere at boreriggen går i timesvis med en boresynk på 25-30 m/time i fjell som granitt uten at man er i nærheten av spakene. We get a pressure curve for the system with a relatively marked effect when the crown hits the bottom. The large relative difference makes it easy to determine when the krone has an optimal thrust. The injector can then be set to feed the drill string at varying speeds according to the drillability of the rock layers so that the pressure is kept at 300 bar or possibly 315 bar. This system has proven to be so easy to automate that the drilling rig runs for hours with a drill sink of 25-30 m/hour in rocks such as granite without anyone being near the levers.

I figur 1 er det indikert en sensor ved kveilen 1. Målere-sultatet kan avleses på indikatoren 9. In Figure 1, a sensor is indicated at the coil 1. The meter result can be read on the indicator 9.

En stor fordel med dette systemet er at en endring i bore-betingelsene øyeblikkelig vil vise seg i trykkmålingene, dvs. at tilbakemeldingen til boremannskapet er praktisk talt momentan. A major advantage of this system is that a change in the drilling conditions will immediately show up in the pressure measurements, i.e. that the feedback to the drilling crew is practically instantaneous.

En automatisering av boreforløpet kan for eksempel bringes i stand ved å koble en sensor som måler trykket i den injiserte væske, plassert på overflaten, for eksempel like etter pumpen, til en servokrets som regulerer matingen av borestreng. Servokretsen blir da innstilt til å regulere ma-tehastigheten slik at trykket i væsketilførselen holdes på det optimale nivå. Slik uttrykket mating brukes i denne søknaden betyr det også bevegelse ut av brønnen, dvs. at injektoren kan reversere bevegelsen hvis trykkmotstanden over boresystemet blir for stor, hvilket indikerer at borekronen trykkes mot bunnen i borehullet med for stor kraft. Automation of the drilling process can, for example, be achieved by connecting a sensor that measures the pressure in the injected liquid, placed on the surface, for example just after the pump, to a servo circuit that regulates the feeding of drill string. The servo circuit is then set to regulate the feed rate so that the pressure in the liquid supply is kept at the optimum level. As the term feeding is used in this application, it also means movement out of the well, i.e. that the injector can reverse the movement if the pressure resistance above the drilling system becomes too great, which indicates that the drill bit is pressed against the bottom of the borehole with too much force.

Innretningen for automatisering av boreforløpet kan også inkludere kretser som varsler hvis det oppstår unormale forhold, ved at trykket overskrider en ekstremverdi i en eller annen retning. Innretningen kan også være innrettet til å avslutte boringen automatisk hvis det oppstår en slik situasj on. The device for automating the drilling process can also include circuits that warn if abnormal conditions occur, in that the pressure exceeds an extreme value in one direction or another. The device can also be arranged to end drilling automatically if such a situation occurs.

Man får ingen trykkøkning med en PDC-krone eller rullebore-krone ved at man trykker denne mot bunnen av hullet med større kraft. You do not get any pressure increase with a PDC bit or roller drill bit by pressing this against the bottom of the hole with greater force.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved boring av hull i undergrunnen, hvor boringen skjer ved hjelp av en borhammer båret av en borestreng, med en innretning for å mate borestreng opp og ned i borehullet, samt et sirkulasjonssystem omfattende en pumpe som pumper borevæske ned gjennom borestrengen og driver borhammeren, karakterisert ved at trykket i borevæsken måles i borestrengen på overflaten, og at kraften på borhammeren mot bunnen av borehullet reguleres ved å innstille matingen av borestrengen inn eller ut av hullet slik at trykket holdes innen forutbestemte grenser.1. Procedure for drilling holes in the subsoil, where the drilling takes place using a drill hammer carried by a drill string, with a device for feeding drill string up and down the drill hole, as well as a circulation system comprising a pump that pumps drilling fluid down through the drill string and drives hammer drill, characterized in that the pressure in the drilling fluid is measured in the drill string on the surface, and that the force on the drill hammer against the bottom of the drill hole is regulated by adjusting the feeding of the drill string into or out of the hole so that the pressure is kept within predetermined limits. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte trykkmåling kompenseres for innvirkning av borestrengens lengde ved å foreta en innledende måling av trykket før borekronen set-tes an mot bunnen av borehullet.2. Method according to claim 1, characterized in that said pressure measurement is compensated for the effect of the length of the drill string by making an initial measurement of the pressure before the drill bit is set against the bottom of the drill hole. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at matingen av borestreng inn eller ut av'borehullet innstilles slik at kraften fra borekronen mot bunnen av borehullet er så stor som mulig uten at boringen stopper opp.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the feeding of drill string into or out of the borehole is adjusted so that the force from the drill bit against the bottom of the borehole is as great as possible without the drilling stopping. 4. Arrangement for boring av hull i undergrunnen, ved bruk av en borhammer med borekrone, båret av en borestreng, samt en pumpe som sirkulerer borevæske gjennom borestrengen, og hvor borhammeren drives av væskesirkulasjonen, karakterisert ved- en sensor som avføler trykket i den injiserte borevæske på overflaten nedstrøms av pumpen, - en reguleringskrets som mottar signalet fra sensoren, og er innrettet til å styre matingen av borestreng inn og ut av borehullet som funksjon av trykket, slik at kraften fra borhammeren mot bunnen av borehullet holdes innenfor forutbestemte grenser.4. Arrangement for drilling holes in the subsoil, using a drill hammer with drill bit, carried by a drill string, as well as a pump that circulates drilling fluid through the drill string, and where the drill hammer is driven by the fluid circulation, characterized by- a sensor that detects the pressure in the injected drilling fluid on the surface downstream of the pump, - a control circuit that receives the signal from the sensor, and is designed to control the feeding of drill string into and out of the borehole as a function of the pressure, so that the force from the drill hammer towards the bottom of the borehole is kept within predetermined limits. 5. Arrangement ifølge krav 4, karakterisert ved at reguleringskretsen er innrettet til å styre matingen av borestreng inn og ut av borehullet slik at kraften fra borhammeren mot bunnen av borehullet er så stor som mulig uten at boringen stopper opp.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the control circuit is designed to control the feeding of drill string into and out of the borehole so that the force from the drill hammer against the bottom of the borehole is as great as possible without the drilling stopping.
NO20006302A 2000-12-11 2000-12-11 Method and apparatus for optimized drilling NO313468B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20006302A NO313468B1 (en) 2000-12-11 2000-12-11 Method and apparatus for optimized drilling
PCT/NO2001/000491 WO2002048505A1 (en) 2000-12-11 2001-12-11 An arrangement and method for drilling with optimal penetration rate
AU2002222825A AU2002222825A1 (en) 2000-12-11 2001-12-11 An arrangement and method for drilling with optimal penetration rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20006302A NO313468B1 (en) 2000-12-11 2000-12-11 Method and apparatus for optimized drilling

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20006302D0 NO20006302D0 (en) 2000-12-11
NO20006302L NO20006302L (en) 2002-06-12
NO313468B1 true NO313468B1 (en) 2002-10-07

Family

ID=19911896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20006302A NO313468B1 (en) 2000-12-11 2000-12-11 Method and apparatus for optimized drilling

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002222825A1 (en)
NO (1) NO313468B1 (en)
WO (1) WO2002048505A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI56723C (en) * 1978-05-11 1980-03-10 Tampella Oy Ab STYRNINGSSYSTEM FOER BORRMASKIN
SE500654C2 (en) * 1987-07-14 1994-08-01 G Drill Ab Hydraulic submersible drill
FI904366A0 (en) * 1989-11-08 1990-09-04 Sulzer Ag HYDRAULIC BORROWING FOR OVERFLOWERS FOR ANALYZING.
NO315670B1 (en) * 1994-10-19 2003-10-06 Anadrill Int Sa Method and apparatus for measuring drilling conditions by combining downhole and surface measurements
US5746278A (en) * 1996-03-13 1998-05-05 Vermeer Manufacturing Company Apparatus and method for controlling an underground boring machine

Also Published As

Publication number Publication date
NO20006302L (en) 2002-06-12
AU2002222825A1 (en) 2002-06-24
WO2002048505A1 (en) 2002-06-20
NO20006302D0 (en) 2000-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2118441B1 (en) Drilling components and systems to dynamically control drilling dysfunctions and methods of drilling a well with same
EP1841948B1 (en) A method for facilitating a wellbore operation
US9057245B2 (en) Methods for optimizing and monitoring underground drilling
CA2502165C (en) Bottom hole assembly
WO2001051760A3 (en) System for automatically drilling and backreaming boreholes
CN104781502B (en) Adjust bit pressure and the system and method for balancing phase
NO311230B1 (en) Wellbore drilling arrangement and method for drilling a borehole into a foundation formation
NO309994B1 (en) Method and apparatus for placing a guide wedge
AU2012397838B2 (en) Systems and methods for hydraulic balancing downhole cutting tools
US10513920B2 (en) Real-time stuck pipe warning system for downhole operations
US9982487B2 (en) Wellbore drilling systems with vibration subs
Yarim et al. A guide to successful backreaming: real-time case histories
CN107893628B (en) Through Air Reverse Circulation down-hole hammer drilling technology
NO313468B1 (en) Method and apparatus for optimized drilling
Gaurina-Međimurec Casing drilling technology
US6926102B2 (en) Subsea controlled milling
US11506011B2 (en) Method and apparatus of smart jarring system
Moujbani et al. Development of a PDC-tricone hybrid technology to solve drilling problems of surface holes in North Africa
CN116335627A (en) Control system and method for monitoring stick-slip vibration of drilling well
Muchendu et al. Determination of optimum drilling parameters using 8.5 inch tricone bits in olkaria geothermal steamfield, Kenya
GB2305953A (en) Selective core sampling after logging
Savage Deep Hole Drilling with Wireline Equipment
NO145144B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR TELEMETERATION OF INFORMATION FROM A POINT IN A BROWN DRILL

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ROCK ENERGY AS, NO

CREP Change of representative

Representative=s name: OSLO PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 7007 M, 0306

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ROCK ENERGY GROUP LIMITED, GB

MK1K Patent expired