PL124814B1 - Apparatus for drilling horizontal bores - Google Patents

Apparatus for drilling horizontal bores Download PDF

Info

Publication number
PL124814B1
PL124814B1 PL1980222161A PL22216180A PL124814B1 PL 124814 B1 PL124814 B1 PL 124814B1 PL 1980222161 A PL1980222161 A PL 1980222161A PL 22216180 A PL22216180 A PL 22216180A PL 124814 B1 PL124814 B1 PL 124814B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
main body
shaft
drilling
springs
vagina
Prior art date
Application number
PL1980222161A
Other languages
English (en)
Other versions
PL222161A1 (pl
Original Assignee
Conco Inc
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 Conco Inc filed Critical Conco Inc
Publication of PL222161A1 publication Critical patent/PL222161A1/xx
Publication of PL124814B1 publication Critical patent/PL124814B1/pl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/068Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wiercenia poziomych otworów przez podziemne zloze mineralne.Wiercenie dlugich, poziomych otworów w pokladzie weglowym stosowane jest jako sposób odgazowania pokladu weglowego przedjego eksploatacja. Wywiercone otwory do odprowadzania gazu sa laczone z atmosfera albo z pompa ssaca, dla usuniecia metanu ze zloza. Najwieksza trudnoscia w wierceniu otworów odgazowujacych jest utrzymanie trajektorii ruchu koronki wiert¬ niczej w pokladzie wegla tak, aby otwór przebiegal rzeczywiscie przez poklad, a nie przezformacje skalne usytuowane ponizej albo powyzej pokladu. Kontrola trajektorii otworu wiertniczego jest równiez istotna przy wierceniach poszukiwawczych wegla albo innych mineralów.Znane jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3260 318 urzadzenie do kierunko¬ wego wiercenia zawierajace trzon swidra, zaglebiony w wierconym otworze silnik hydrauliczny, polaczony z obrotowa koronka wiertnicza oraz odchylajacy zespól. Odchylajacy zespól ma postac malego katowego zalamania pochwy walu, które przemieszcza koronke wiertnicza wzgledem osi trzona swidra. Obrócenie trzonu swidra wraz zpochwa o okreslony kat powoduje zmiane kierunku wierconego otworu wzgledem trzonu swidra.Znane jest z opisu patentowego RFN nr 2441 553 urzadrenie do odchylania swidra, zawiera¬ jace zespól odchylajacy majacy dwie usytuowane naprzeciw siebie, zamocowane slizgowo na prowadnicy, niezalezne plozy wspierajace, których powierzchnie zewnetrzne sa w odleglosci wzaje- mnej odpowiadajacej srednicy swidra. Jedna z plóz jest podparta sprezyna naciskowa, zas druga ploza jest sterowana za pomoca czynnika podawanego pod cisnieniem do wnetrza plozy.Zmiana kierunku wiercenia nastepuje w wyniku zmian wartosci cisnienia czynnika podawanego do prze¬ strzeni pod ploza.Urzadzenie ma skomplikowana konstrukcje zarówno pod wzgledem ilosci elementów jak i ich ksztaltów oraz jest wrazliwe na wszelkie zmiany cisnienia czynnika sterujacego jego zanieczyszcze¬ nie albo uszkodzenie przewodu odprowadzajacego. Urzadzenie to jest podatne na wszelkie zmiany warunków otoczenia ze wzgledu na zmiany gestosci cieczy sterujacej w wyniku dlugotrwalego wiercenia czy tez wiercenia w warstwie o zmiennej twardosci pokladu.2 124 814 W przypadku koniecznosci obrotu swidra, dla dokonania korekt kierunku wiercenia, jest uprzednie obnizenie cisnienia czynnika, a dopiero po tym mozliwe jest obrócenie swidra o okre¬ slony kat. Po obróceniu swidra nalezy ponownie zwiekszyc cisnienie czynnika sterujacego i rozpoczac wiercenie.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do wiercenia poziomych otworów przez podziemne zloze mineralne nie majacego wad znanych urzadzen, o prostej konstrukcji i mozliwego do zamontowania w pracujacych swidrach.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie urzadzenia do wiercenia poziomych otwo¬ rów, które ma odchylajacy zespól zamocowany do pochwy, przy czym odchylajacy zespól wystaje w kierunku na zewnatrz, promieniowo po jednej stronie, zas pochwa ma segment o przekroju prostokatnym, majacy górna powierzchnie, boczne powierzchnie i dolna powierzchnie.Odchylajacy zespól ma glówny korpus, majacy prostokatne wybranie, dwie srubowe sprezyny naciskowe i dolny element zamocowany do glównego korpusu za pomoca mocujacych elementów.Glówny korpus jest pasowany slizgowo na bocznych scianach segmentu pochwy. Srubowe spre¬ zyny naciskowe sa usytuowane pomiedzy glównym korpusem, a górna powierzchnia segmentu pochwy. Glówny korpus ma dwie wneki usytuowane w dolnej powierzchni wybrania, w którym usytuowane sa srubowe sprezyny naciskowe.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wiertnicze ukazujace polozenie odchylajacego zespolu wzgledem zespolu roboczego, a fig. 2 — w powiekszeniu szczególy konstrukcyjne korzystnego przykladu wykonania urzadzenia odchylajacego, z urzadzeniem wiertniczym, fig. 3 przedstawia w przekroju polaczenie urzadzenia odchylajacego z urzadzeniem wiertniczym, fig. 4 jest przekrojem przez urzadzenie odchylajace oznaczonym 4-4 na fig. 3.Na figurze 1 przedstawiono usytuowanie odchylajacego zespolu wzgledem roboczego zespolu urzadzenia wiertniczego.Trzon 10 swidra jest polaczony z kierunkowym segmentem 11 i zaglebionym w otworze silnikiem 12 napedowym. Silnik 12 jest korzystnie silnikiem hydraulicznym, majacym obrotowy wal, nie uwidoczniony, przechodzacy przez pochwe 14 i polaczony z koronka 13 wiertnicza.Pochwa 14 walu siega od silnika 12 do koronki 13 wiertniczej. Na czesci pochwy walu jest zamocowany odchylajacy zespól 15, który wystaje promieniowo na zewnatrz pojednej stronie poza pochwe 14 walu. Czesc odchylajacego zespolu 15 wystajaca poza pochwe 14 walu ma powierzchnie 26 stykajaca sie ze sciana otworu 16 wierconego w zlozu mineralnym.Zespól roboczy urzadzenia wiertniczego zawierajacy segment kierunkowy trzonu swidra, silnik, pochwe walu i koronke wiertnicza jest korzystnie zespolem przedstawionym w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 3260318. Ten typ urzadzenia wiertniczego, nie zawiera¬ jacy odchylajacego zespolu jest szeroko stosowany w praktyce przemyslu wiertniczego.Powstaly w wyniku obróbki pochwy 14 segment pochwy 14 walu ma górna powierzchnie 17, boczne powierzchnie 18 i 19 oraz dolna powierzchnie 20. Pochwa 14 walu ma wewnetrzny otwór 29, przez który przechodzi obrotowy wal, nie uwidoczniony na rysunku, laczacy wiertnicza koronke z silnikiem napedowym. Glówny korpus 21 odchylajacego zespolu 15 jest pasowany slizgowo na bocznych scianach 18 i 19 segmentu pochwy 14 o zmniejszonym przekroju. Wneki 22 i 23 w glównym korpusie 21 przeznaczone sa na sprezyny 24 i 25, które dzialaja na powierzchnie 26 odchylajacego zespolu 15 stykajaca sie ze sciana wierconego otworu w kierunku promieniowym na zewnatrz wzgledem pochwy 14 walu.Dolny element 27 jest przymocowany do glównego korpusu 21 za pomoca mocujacych elementów 28 tak, ze obejmuje segment pochwy 14 walu o zmniejszonym przekroju i utrzymuje w napieciu sprezyny 24 i 25. Sila odchylajaca zjaka dzialaja sprezyny 24,25 zalezy wpewnym stopniu od danego urzadzenia wiertniczego i wielkosci zadanej zmiany kierunku wiercenia. Przy srednicy otworu pomiedzy 75 i 150 mm korzystnie 75 mm do 100 mm, uwaza sie za korzystna sile odchyla¬ jaca o wartosci co najmniej 225 niutonów.Aby uzyskac korzystny przyrost kata 0,5°/3 m w pokladzie wegla konieczna jest sila odchyla¬ jaca o wartosci 450 do 900 niutonów.Na figurze 3 i 4 przedstawiono odchylajacy zespól 15 po zmontowaniu. Gdy brak dzialania sil zewnetrznych sprezyny 24 i 25 ustawiaja urzadzenie odchylajace tak, ze dolny element 27 opiera sie124814 3 o dolna powierzchnie 20 pochwy 14, a powierzchnia 26, stykajaca sie ze sciana wierconego otworu, wystaje w kierunku na zewnatrz poza pochwe 14 walu.Opisane urzadzenie jest szczególnie korzystne do wiercenia w przyblizeniu poziomych otwo¬ rów odgazow ujacych w podziemnych pokladach wegla dla zmniejszenia stezenia metanu w strefie eksploatacji przed rozpoczeciem eksploatacji. Otwory odgazowujace, aby byly skuteczne musza przebiegac w obszarze pokladu weglowego. Wlasciwie wykorzystany odchylajacy zespól umozli¬ wia operatorowi utrzymanie otworu wiertniczego w obrebie granic górnej i dolnej pokladu weglowego.Obecnie zostanie opisany sposób wiercenia otworu przy uzyciu odchylajacego zespolu wedlug wynalazku. Urzadzenie wiertnicze montuje sie i po wywierceniu w pokladzie wstepnego otworu powierzchniowego o niewielkiej glebokosci wprowadza sie w ten otwór zmontowane urzadzenie, uwidocznione na fig. 1, w takim polozeniu, ze odchylajacy zespól jest skierowany w góre albo w dól wewnatrz otworu wiertniczego.Aby skutecznie prowadzic koronke wiertnicza i utrzymac ja w obszarze zloza mineralnego konieczna jest znajomosc polozenia koronki wzgledem stropu i spagu pokladu oraz nachylenie i zboczenie otworu wiertniczego. Informacje te uzyskuje sie za pomoca przyrzadów do pomiaru otworów wiertniczych. Przyrzady te przepompowuje sie w glab trzona swidra w poblize silnika hydraulicznego, gdzie ich polozenie zostaje ustalone przez kierunkowy segment i tym sposobem uzyskuje sie informacje o przebiegu otworu wiertniczego.Nastepnie usuwa sie sonde pomiarowa i jesli istnieje wskazanie do zmiany kierunku, wówczas wal obraca sie o pewien kat tym samym obracajac odchylajacy zespól i podejmuje sie wiercenia na nowo. Zwykle zespól odchylajacy jest zorientowany tak, ze dziala na koronke wiertnicza z sila skierowana w góre albo w dól, jakkolwiek w pewnych przypadkach pozadane moga byc sily boczne.Jezeli otwór wiertniczy dazy ku górze, a sonda pomiarowa wskazuje, ze otwór wiertniczyjest blisko górnej powierzchni zloza, wówczas trzon swidra wraz z odchylajacym zespolem obraca sie o 180° tak, aby na koronkedzialala sila skierowana ku dolowi. Wiercenie prowadzi sie do chwili, gdy sonda pomiarowa wskaze, ze otwór wiertniczy zbliza sie do dolnej warstwy granicznej pokladu i wówczas trzon swidra wraz z odchylajacym zespolem ponownie obraca sie o 180°. Procedure taka powtarza sie az otwór osiagnie w zlozu zadana glebokosc.Skutecznosc urzadzenia wedlug wynalazku sprawdzono przy wierceniu otworów odgazowuja¬ cych w pokladach wegla przed podjeciem eksploatacji. Wykonanokilka otworów odgazowujacych w pokladzie weglowym o glebokosci ponad 300 m zmniejszajac znacznie stezenie metanu w chwili podjecia normalnej eksploatacji pokladu.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wiercenia poziomych otworów przez podziemne zloze mineralu zawieraja¬ cego trzon swidra siegajacy do silnika, zaglebionego w wierconym otworze na koncu trzona swidra, koronke wiertnicza polaczona obrotowo za pomoca walu obrotowego z silnikiem oraz nieobro- towa pochwe usytuowana wokól walu silnika, znamienne tym, ze ma odchylajacy zespól (15) zamocowany do pochwy (14), przy czym odchylajacy zespól (15) wystaje w kierunku na zewnatrz, promieniowo po jednej stronie pochwy (14), zas pochwa (14) ma segment o przekroju prostokat¬ nym, majacy górna powierzchnie (17), boczne powierzchnie (18, 19) i dolna powierzchnie (20). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odchylajacy zespól (15) ma glówny korpus (21), majacy prostokatne wybranie, dwie srubowe sprezyny (24, 25) naciskowei dolny element (27) zamocowany do glównego korpusu (21) za pomoca mocujacych elementów (28). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze srubowe sprezyny (24, 25) naciskowe sa usytuowane pomiedzy glównym korpusem (21), a górna powierzchnia (17) segmentu pochwy (14). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze glówny korpus (21)jest pasowany slizgowo na bocznych scianach (18, 19) segmentu pochwy (14). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze glówny korpus (21) ma dwie wneki (22,23) usytuowane w dolnej powierzchni wybrania, w których usytuowane sa srubowe sprezyny (24, 25) naciskowe.124814 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (5)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wiercenia poziomych otworów przez podziemne zloze mineralu zawieraja¬ cego trzon swidra siegajacy do silnika, zaglebionego w wierconym otworze na koncu trzona swidra, koronke wiertnicza polaczona obrotowo za pomoca walu obrotowego z silnikiem oraz nieobro- towa pochwe usytuowana wokól walu silnika, znamienne tym, ze ma odchylajacy zespól (15) zamocowany do pochwy (14), przy czym odchylajacy zespól (15) wystaje w kierunku na zewnatrz, promieniowo po jednej stronie pochwy (14), zas pochwa (14) ma segment o przekroju prostokat¬ nym, majacy górna powierzchnie (17), boczne powierzchnie (18, 19) i dolna powierzchnie (20).
  2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odchylajacy zespól (15) ma glówny korpus (21), majacy prostokatne wybranie, dwie srubowe sprezyny (24, 25) naciskowei dolny element (27) zamocowany do glównego korpusu (21) za pomoca mocujacych elementów (28).
  3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze srubowe sprezyny (24, 25) naciskowe sa usytuowane pomiedzy glównym korpusem (21), a górna powierzchnia (17) segmentu pochwy (14).
  4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze glówny korpus (21)jest pasowany slizgowo na bocznych scianach (18, 19) segmentu pochwy (14).
  5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze glówny korpus (21) ma dwie wneki (22,23) usytuowane w dolnej powierzchni wybrania, w których usytuowane sa srubowe sprezyny (24, 25) naciskowe.124814 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL
PL1980222161A 1979-02-21 1980-02-21 Apparatus for drilling horizontal bores PL124814B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1358479A 1979-02-21 1979-02-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL222161A1 PL222161A1 (pl) 1980-11-03
PL124814B1 true PL124814B1 (en) 1983-02-28

Family

ID=21760692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1980222161A PL124814B1 (en) 1979-02-21 1980-02-21 Apparatus for drilling horizontal bores

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0015137B1 (pl)
AU (1) AU536113B2 (pl)
CA (1) CA1122965A (pl)
DE (1) DE3066665D1 (pl)
PL (1) PL124814B1 (pl)
ZA (1) ZA797051B (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471843A (en) * 1982-04-23 1984-09-18 Conoco Inc. Method and apparatus for rotary drill guidance
BE1003327A4 (nl) * 1990-01-15 1992-02-25 Smet Marc Jozef Maria Stuurbare grondboorinrichtingen.
GB9521972D0 (en) * 1995-10-26 1996-01-03 Camco Drilling Group Ltd A drilling assembly for drilling holes in subsurface formations
NO308552B1 (no) 1998-12-09 2000-09-25 Devico As Anordning ved avviksbor
US20040256162A1 (en) * 2003-06-17 2004-12-23 Noble Drilling Services Inc. Split housing for rotary steerable tool
WO2004113665A1 (en) 2003-06-17 2004-12-29 Noble Drilling Services Inc. Modular housing for a rotary steerable tool
US10544666B1 (en) 2004-10-28 2020-01-28 Danny T. Williams Formation dip geo-steering method
US8875806B2 (en) 2004-10-28 2014-11-04 Danny T. Williams Formation dip geo-steering method
US10316638B1 (en) 2004-10-28 2019-06-11 Danny T. Williams Formation dip geo-steering method
US7191850B2 (en) * 2004-10-28 2007-03-20 Williams Danny T Formation dip geo-steering method
US8960326B2 (en) 2004-10-28 2015-02-24 Danny T. Williams Formation dip geo-steering method
US11261667B2 (en) 2015-03-24 2022-03-01 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Self-adjusting directional drilling apparatus and methods for drilling directional wells
US11193331B2 (en) 2019-06-12 2021-12-07 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Self initiating bend motor for coil tubing drilling

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2316409A (en) * 1941-12-05 1943-04-13 Lloyd R Downing Oil well straightener
US3062303A (en) * 1960-03-21 1962-11-06 Shell Oil Co Method and apparatus for controlling hole direction and inclination
US3098534A (en) * 1960-06-14 1963-07-23 Carr Warren Farrell Directional drill with hydraulically extended shoe
US3298449A (en) * 1963-10-24 1967-01-17 Drilco Oil Tools Inc Well bore apparatus
US3561549A (en) * 1968-06-07 1971-02-09 Smith Ind International Inc Slant drilling tools for oil wells
US3593810A (en) * 1969-10-13 1971-07-20 Schlumberger Technology Corp Methods and apparatus for directional drilling
US3888319A (en) * 1973-11-26 1975-06-10 Continental Oil Co Control system for a drilling apparatus
JPS5265148A (en) * 1975-11-25 1977-05-30 Kogyo Gijutsuin Curve boring device
US4040495A (en) * 1975-12-22 1977-08-09 Smith International, Inc. Drilling apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA1122965A (en) 1982-05-04
ZA797051B (en) 1980-12-31
PL222161A1 (pl) 1980-11-03
AU5418479A (en) 1980-08-28
DE3066665D1 (en) 1984-03-29
EP0015137A1 (en) 1980-09-03
AU536113B2 (en) 1984-04-19
EP0015137B1 (en) 1984-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4739843A (en) Apparatus for lateral drilling in oil and gas wells
US4485879A (en) Downhole motor and method for directional drilling of boreholes
US4995465A (en) Rotary drillstring guidance by feedrate oscillation
US8162076B2 (en) System and method for reducing the borehole gap for downhole formation testing sensors
US5050692A (en) Method for directional drilling of subterranean wells
PL124814B1 (en) Apparatus for drilling horizontal bores
US5094304A (en) Double bend positive positioning directional drilling system
US5553680A (en) Horizontal drilling apparatus
US5052502A (en) Apparatus for directional coring
US9556679B2 (en) Rotary steerable assembly inhibiting counterclockwise whirl during directional drilling
FI86760B (fi) Borrverktyg.
US3163243A (en) Underdrilling bit
US3398804A (en) Method of drilling a curved bore
US4461359A (en) Rotary drill indexing system
NO309952B1 (no) Avviksboreenhet
NO20110915A1 (no) Kulestempel-styreanordninger og fremgangsmater for bruk
US3572450A (en) Well drilling apparatus
US5156222A (en) Directional drilling tool apparatus and method
CA2137888A1 (en) Directional drilling method and apparatus
US20050023039A1 (en) Method for sinking a borehole in the ground and wet boring tool
KR100325792B1 (ko) 가이드팁을 사용하여 해면 등에서 보어홀을 굴삭하기 위한 방법 및 장치
CA2480473A1 (en) Method and device for deviated coring and/or drilling
DE60317483T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum richtungsbohren von bohrlöchern
US8176999B2 (en) Steerable drill bit arrangement
KR20180122957A (ko) 워터해머유닛을 이용한 방향성 시추장치