SE541068C2

SE541068C2 - Method for purifying drilling fluids in rock sampling drilling and a cleaning device

Info

Publication number: SE541068C2
Application number: SE1351111A
Authority: SE
Inventors: Tapani Niskakangas
Original assignee: Oy Kati Ab Kalajoki
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2019-03-26
Also published as: RU2013145618A; RU2576541C2; CA2830832A1; CL2013002785A1; NO20131441A1; ZA201308154B; AU2012237227A1; FI20115311L; WO2012131146A1; US20140014589A1; SE1351111A1; DK201370519A; FI20115311A0

Abstract

Den huvudsakliga idén med uppfinningen är att återvinna borrvätska som används i provborrning vid en borrmaskin, då borrvätskan lämnar borrhålet, och transportera det till en separat rengöring enhet (501). I rengöringsenheten separeras fast materialet från borrvätskan. Den rengjorda borrvätskan återföres till borrmaskinen och återanvänds i provborrning. Rengöringsenheten har en anslutning (701) för matning av icke rengjord borrvätska in i rengöringsenheten och två eller flera slambassänger (604, 605, 606.607), där det fasta materialet som finns i borrvätskan är anordnad att samlas på botten av bassängen. I den nedre delen av åtminstone en slambassäng finns det ett ventilarrangemang (703) för avlägsnande av borrvätskeslam innehållande fast material från slambassängen, vilket borrvätskeslam filtreras med ett filterarrangemang (609). I den övre delen av slambassängen finns det en överföringsanslutning (610) mellan slambassänger eller en utloppsanslutning (611) för att ta ut rengjord borrvätska från rengöringsenheten tillbaka till borrningsprocessen.Rengöringsenheten placeras i en eller flera behållare eller motsvarande struktur tänkta att flyttas.The main idea of the invention is to recover drilling fluid used in test drilling at a drilling machine, when the drilling fluid leaves the borehole, and transport it to a separate cleaning unit (501). In the cleaning unit, the solid material is separated from the drilling fluid. The cleaned drilling fluid is returned to the drilling machine and reused in test drilling. The cleaning unit has a connection (701) for feeding uncleaned drilling fluid into the cleaning unit and two or more sludge basins (604, 605, 606,607), where the solid material contained in the drilling fluid is arranged to collect at the bottom of the basin. In the lower part of at least one sludge basin there is a valve arrangement (703) for removing drilling fluid sludge containing solid material from the sludge basin, which drilling fluid sludge is filtered with a filter arrangement (609). In the upper part of the sludge basin there is a transfer connection (610) between sludge basins or an outlet connection (611) for taking cleaned drilling fluid from the cleaning unit back to the drilling process. The cleaning unit is placed in one or more containers or corresponding structure intended to be moved.

Description

FÖRFARANDE FÖR ATT RENA BORRVÄTSKOR VID BERGPROVTAGNINGSBORRNING OCH EN RENGÖRINGSANORNDING Uppfinningen hänför sig till ett förfarande för rengöring av borrvätska i bergprovtagningsborrning, där en borrmaskin används, som har ett ihåligt borrningsrör, en bladenhet i borrningsänden av borrningsrör, ett skyddande rör, som omger den del av borrningsröret som ligger nära markytan, så att det finns tomt utrymme mellan borrningsröret och det skyddande röret, och i förfarandet matas borrvätskan in i borrningsröret vilken borrvätska smörjer borrningsprocessen, och borrvätskan strömmar mellan borrningsröret och väggen hos borrhålet mot öppningen av borrhålet, samtidigt transporteras fast material som bildas vid borrning. Uppfinningen avser dessutom en rengöringsenhet för borrvätskan i provborrning. The invention relates to a method for cleaning drilling fluid in rock sampling drilling, in which a drilling machine is used, which has a drill bit, which has a protective bore. the drilling pipe which is close to the ground surface, so that there is empty space between the drilling pipe and the protective pipe, and in the method the drilling fluid is fed into the drilling pipe which drilling fluid lubricates the drilling process, and the drilling fluid flows between the drilling pipe and the wall of the borehole formed during drilling. The invention further relates to a cleaning unit for the drilling fluid in test drilling.

I mark- och bergprovtagningsborrning är syftet att få borrkärnor från marken eller berggrunden längs längden av hela borrdjupet eller en del av det, vilken borrkärna i allmänhet är bergmaterial från berggrunden eller i vissa fall även jord från marken. Produkten från provborrningen är alltså en borrkärna upptagen ur borrhålet, som arrangeras i provlådor för exempelvis undersökning av en geolog. Hålet som skapas vid borrningen är i sig en biprodukt, även om det också kan användas i vissa fall. In soil and rock sampling drilling, the purpose is to obtain drill cores from the ground or bedrock along the length of the entire drilling depth or part of it, which drill core is generally rock material from the bedrock or in some cases also soil from the ground. The product from the test drilling is thus a drill core taken up from the borehole, which is arranged in test boxes for, for example, examination by a geologist. The hole created during drilling is in itself a by-product, although it can also be used in some cases.

Provtagningsborrning skiljer sig från andra markborrningsfält, såsom oljeborrning, laddningsborrning för sprängning i byggbranschen, borrade brunnar eller värmd brunnsborrning, borrning för laddning och styrhål i en malmkropp i gruvdrift, borrning av hål för avgasflödet i kolgruvor eller hål i räddningsarbete. I alla dessa är syftet att borra ett hål i marken eller berggrunden, som utnyttjas på olika sätt i varje fält. Produkten av operationen är således att ett hål skapas i marken eller berggrunden, och bergmaterialet som framställs genom borrhålet är en biprodukt eller snarare avfall, som inte utnyttjas på något sätt. Vid dessa borrningar krossas all jord eller bergmaterial från borrhålet och mals med borrningsbladet till ett ganska fint material, som avlägsnas som jord- eller berglera med hjälp av borrvätskeströmmen. Vid provtagningsborrning däremot, tas jord- och stenmaterial från marken och berggrunden med ett rörliknande blad endast från ett ganska litet, cirkulärt område. Således innehåller en borrkärna jord eller stenmaterial från varje borrdjup kvar inuti bladet och borröret, vilken borrkärna lyfts upp i delar med en lämplig längd ur borrhålet och sorteras för efterföljande undersökningar. Sampling drilling differs from other ground drilling fields, such as oil drilling, charge drilling for blasting in the construction industry, drilled wells or heated well drilling, drilling for loading and guide holes in an ore body in mining, drilling of holes for the exhaust flow in coal mines or holes. In all of these, the purpose is to drill a hole in the ground or bedrock, which is used in different ways in each field. The product of the operation is thus that a hole is created in the ground or bedrock, and the rock material produced through the borehole is a by-product or rather waste, which is not utilized in any way. In these drillings, all soil or rock material is crushed from the borehole and ground with the drilling blade to a fairly fine material, which is removed as soil or rock clay by means of the drilling fluid stream. In sampling drilling, on the other hand, soil and rock material is taken from the ground and bedrock with a pipe-like blade only from a fairly small, circular area. Thus, a drill core contains soil or rock material from each drilling depth remaining inside the blade and drill pipe, which drill core is lifted into parts of a suitable length from the borehole and sorted for subsequent examinations.

I provtagningsborrningen placeras ett cylindriskt ihåligt diamantblad i änden av ett borrningsrör som roteras och pressas med en lämplig kraft mot berget. Den kraft som behövs för att rotera och trycka bladet och borrningsröret förses av en borrmaskin, vilken innehåller både en roterande enhet och ett kraftorgan för tillhandahållande av strömförsörjning. Inuti borrningsröret ovanför bladenheten finns ett separat kärnrör, som häftar vid bergartsprov och med hjälp av vilket bergartsprov kan lyftas upp ur hålet med hjälp av en anordning som kallas en upptagare och en vinsch. Borrkärnan lyfts med den ovan beskrivna speciella tekniken från provborrningsfältet, som utnyttjar ett kärnrör, en upptagare och en vinsch. Djupgående bergborrning är inte möjlig att utföra utan att använda borrvätska. Vatten erhållet från naturen nära borrplatsen används vanligen som borrvätska, eller tas det till platsen i en tank eller en motsvarande behållare. I vissa fall kan någon annan vätska än vatten användas som borrvätska. In the sampling bore, a cylindrical hollow diamond blade is placed at the end of a bore tube which is rotated and pressed with a suitable force against the rock. The force required to rotate and push the blade and the drill pipe is provided by a drilling machine, which contains both a rotating unit and a power means for providing power supply. Inside the drilling pipe above the blade unit there is a separate core pipe, which adheres to rock samples and by means of which rock samples can be lifted out of the hole by means of a device called a pick-up and a winch. The drill core is lifted with the special technique described above from the test drilling field, which uses a core pipe, a pick-up and a winch. Deep rock drilling is not possible without drilling fluid. Water obtained from nature near the drilling site is usually used as drilling fluid, or it is taken to the site in a tank or a corresponding container. In some cases, any liquid other than water can be used as drilling fluid.

Utan borrvätska överhettas spetsen hos diamantklingan och slits snabbt. Å andra sidan när den smörjs och kyls av borrvätska, varar diamantklingan mycket länge om den används korrekt. Borrvätskan smörjer också rotationen av det långa borröret inne i berget och avlägsnar bergmaterial som slipas från berget, d.v.s. stenlera, från bladet och slutligen ut ur borrhålet. Ganska lite berglera bildas i fallet med provborrning, eftersom mängden bergmaterial som slipas bort från berget är mycket mindre än i andra fält markborrning av. Det mesta av bergmaterial i borrhålet förblir i bergmaterialkärnan som bildas som en produkt. Kemikalier kan vid behov sättas till borrningsvattnet, vilket ytterligare underlätta borrningsprocessen och förlänger livslängden hos bladet, vilket är känd teknik som sådan. Without drilling fluid, the tip of the diamond blade overheats and wears quickly. On the other hand, when lubricated and cooled by drilling fluid, the diamond blade lasts a very long time if used correctly. The drilling fluid also lubricates the rotation of the long drill pipe inside the rock and removes rock material that is ground from the rock, i.e. rock clay, from the blade and finally out of the borehole. Quite a bit of rock clay is formed in the case of test drilling, because the amount of rock material that is ground away from the rock is much smaller than in other fields of ground drilling. Most of the rock material in the borehole remains in the rock material core that is formed as a product. Chemicals can be added to the drilling water if necessary, which further facilitates the drilling process and prolongs the life of the blade, which is known in the art as such.

Borrvätskan som smörjer borrningsprocessen är med dagens teknik normalt taget från en sjö, ett dike eller någon annan naturlig vattenkälla belägen nära borrplatsen. Om nödvändigt kan vatten samlat i ett tidigare borrat hål också utnyttjas. Borrvätskan matas med ett lämpligt tryck inuti borrningsröret ner längs röret, hela vägen till bladet som roterar inne i berget. Genom borrningsbladet smörjer borrvätskan borrningsprocessen, kyler kapskivan och avlägsnar bergmaterial som genereras vid borrning, d.v.s. borrningslera. Därefter strömmar borrvätskan och bergleran den innehåller tillbaka uppåt utanför väggen av borrningsröret. Vätskan och borrningslera den innehåller flödar uppåt mellan borrningsröret och väggen av hålet som borras i berget, påskjuten av vätsketillförseltrycket som råder bakom det. Samtidigt smörjer vätskan också rotationen av borrningsröret i hålet som bildats i berget. Om berget innehåller mycket sprickbildningar eller är poröst, absorberas viss borrvätska i sprickor och porer i berget. Detta illustreras i figur 4. The drilling fluid that lubricates the drilling process is, with current technology, normally taken from a lake, a ditch or some other natural water source located near the drilling site. If necessary, water collected in a previously drilled hole can also be used. The drilling fluid is fed with a suitable pressure inside the drilling pipe down along the pipe, all the way to the blade that rotates inside the rock. Through the drilling blade, the drilling fluid lubricates the drilling process, cools the cutting disc and removes rock material generated during drilling, i.e. drilling mud. Then the drilling fluid and the rock clay it contains flow back upwards outside the wall of the drilling pipe. The liquid and drilling mud it contains flows upwards between the drilling pipe and the wall of the hole drilled in the rock, pushed by the liquid supply pressure prevailing behind it. At the same time, the liquid also lubricates the rotation of the drilling pipe in the hole formed in the rock. If the rock contains a lot of cracks or is porous, some drilling fluid is absorbed in cracks and pores in the rock. This is illustrated in Figure 4.

När borrvätskan går igenom borrhålet som borras i berget och anländer till jordlagret mellan berget och markytan, färdas den inuti skyddsröret som är nedtryckt i jordlagret, det så kallade avloppsröret, uppåt till markytan. Med hjälp av det skyddande röret undviks överdriven absorption av vätska i jordmaterialet mellan markytan och berget. Det skyddande röret sträcker sig något över markytan, och dess ände är belägen under eller inuti borrmaskinen. Detta visas i figur 3. When the drilling fluid passes through the borehole that is drilled in the rock and arrives at the soil layer between the rock and the ground surface, it travels inside the protective pipe that is depressed in the soil layer, the so-called drain pipe, upwards to the ground surface. With the help of the protective pipe, excessive absorption of liquid in the soil material between the ground surface and the rock is avoided. The protective pipe extends slightly above the ground surface, and its end is located below or inside the drill. This is shown in Figure 3.

Med dagens teknik flödar borrvätskan som stiger från skyddsröret och eventuella kemikalier den innehåller och det fasta materialet, vilket är sten, jord, metall partiklar som avskilts från borrutrustning och andra fina fasta partiklar, från öppningen av det skyddande röret under borrmaskinen och vidare in i den omgivande terrängen. With current technology, the drilling fluid rising from the protective pipe and any chemicals it contains and the solid material, which are stone, earth, metal particles separated from drilling equipment and other fine solid particles, flow from the opening of the protective pipe under the drill and further into it. surrounding terrain.

När borrvätskan stiger från marken är den även på vintern klart varm. Borrvätskan som stiger från skyddsröret och strömmar underifrån maskinen till terrängen kan bitvis orsaka ett lerigt område som orsakar nedsmutsning av maskiner, kläder och utrustning och som försvårar rörlighet för besättningen, och dessutom orsakar på vintern frysning av borrvätskan risk för halka, som är arbetssäkerhetsrisker. På vintern kan borrning göras på isen på en sjö eller på ett fruset träsk, där isen eller den frusna ytan av träsket stöder borrmaskinen. Flödet av borrvätska i området kring maskinen smälter isen eller fryst träsk som stöder maskinen och kan få maskinen att sjunka, vilket också är en stor arbetssäkerhetsrisk. When the drilling fluid rises from the ground, it is clearly warm even in winter. The drilling fluid that rises from the protective pipe and flows from the bottom of the machine to the terrain can sometimes cause a muddy area that causes contamination of machines, clothing and equipment and which makes it difficult for the crew to move, and also freezes the drilling fluid in winter. In winter, drilling can be done on the ice on a lake or on a frozen swamp, where the ice or the frozen surface of the swamp supports the drilling machine. The flow of drilling fluid in the area around the machine melts the ice or frozen swamp that supports the machine and can cause the machine to sink, which is also a major occupational safety risk.

Eftersom den initiala borrvätskan vanligen tas från en naturlig vattenkälla, måste den i minusgradigt väder värmas omedelbart efter det att den tas från vattenkällan, för vilket mycket energi används. Om borrvätskan inte är uppvärmd finns det åtminstone i mycket låga temperaturer och med långa vattenledningar risk för att borrvätskeledningar fryser. När en borrvätskeledning fryser avbryts borrningen omedelbart. Since the initial drilling fluid is usually taken from a natural water source, it must be heated in sub-zero weather immediately after it is taken from the water source, for which a lot of energy is used. If the drilling fluid is not heated, there is a risk of drilling fluid lines freezing, at least in very low temperatures and with long water pipes. When a drilling fluid line freezes, drilling is stopped immediately.

I vissa fall måste kemikalier adderas till borrvätskan, vilka kemikalier bistår borrningsprocessen. Efter användande rinner vätskan med kemikalier tillbaka in i miljön, varvid förutom att en hel del ytterligare ämnen kontinuerligt används, hamnar kemikalier tillsatta till vätskan också i miljön. Även om dessa kemikalier med nuvarande kunskap inte är att betrakta som miljöfarliga, har det sökande företaget på grund av en hög miljömedvetenhet uppmärksammat ärendet. In some cases, chemicals must be added to the drilling fluid, which chemicals assist the drilling process. After use, the liquid with chemicals flows back into the environment, whereby in addition to a lot of additional substances being used continuously, chemicals added to the liquid also end up in the environment. Although these chemicals with current knowledge are not to be regarded as environmentally hazardous, the applicant company has drawn attention to the matter due to a high level of environmental awareness.

Patentpublikationen US2008/121589 beskriver en vätskerengöringsanordning för rengöring av borrvätska så att vätskan kan användas igen i borrningen. Denna har flera successiva slambassänger, mellan vilka det finns dammväggar, som blir lägre i successiva slambassänger. Dessa dammväggar är anordnade så att turbulensen i bassängerna minimeras. Ett sådant arrangemang gör emellertid avlägsnandet av fint material från borrvätskan svårt och i provtagningsborrning är det fasta materialet i borrvätskan mestadels fint. Patent publication US2008 / 121589 describes a liquid cleaning device for cleaning drilling fluid so that the liquid can be used again in the drilling. This has several successive sludge basins, between which there are dust walls, which become lower in successive sludge basins. These dam walls are arranged so that the turbulence in the pools is minimized. However, such an arrangement makes it difficult to remove fine material from the drilling fluid, and in sampling drilling, the solid material in the drilling fluid is mostly fine.

Patentpublikationen EP 0047347 beskriver ett slutet cirkulationssystem för borrvätska. Borrningen som beskrivs i nämnda referenspublikation är emellertid relaterad till borrning efter kolfyndigheter gjord i kolgruvor, vilken borrning endast sker underjord och i huvudsak i horisontell riktning. Syftet är att borra ett hål, som är några hundra meter långt, till en kolfyndighet, varvid hålets syfte är att avlägsna metangas på ett kontrollerat sätt från ett framtida gruvområde. Således blir kolbrytning som görs senare i närheten av hålet säkrare. Den teknik som beskrivs här innehåller en komplicerad bearbetningsanordning för borrvätska, vilken anordning väsentligen möjliggör separation av explosiv metangas från vätska och säker borttagning av denna. Den beskrivna anordningen är baserad på en mycket komplicerad teknik, där flera sedimenteringsbassänger är anordnade i slutna och gastäta utrymmen, optimala gränser för gas och vätska, som i olika bassänger finns på olika nivåer, en skruvtransportör som används för att avlägsna stenmaterial och separering används för att avlägsna finare stenmaterial och olika pumpar, system som används för att separera vätska, gas- och bergmaterial utnyttjas. Patent publication EP 0047347 describes a closed drilling fluid circulation system. However, the drilling described in said reference publication is related to drilling after coal deposits made in coal mines, which drilling takes place only underground and substantially in the horizontal direction. The purpose is to drill a hole, which is a few hundred meters long, into a coal deposit, the purpose of the hole being to remove methane gas in a controlled manner from a future mining area. Thus, coal mining made later in the vicinity of the hole becomes safer. The technique described here contains a complicated drilling fluid processing device, which device essentially enables the separation of explosive methane gas from the liquid and the safe removal thereof. The described device is based on a very complicated technology, where several sedimentation basins are arranged in closed and gas-tight spaces, optimal limits for gas and liquid, which in different basins are at different levels, a screw conveyor used to remove rock material and separation is used for to remove finer stone materials and various pumps, systems used to separate liquid, gas and rock materials are used.

Patentpublikationen WO 99/15758 diskuterar användningen av ett slutet borrvätskecirkulationssystem. Här förekommer borrning endast i havsområden, till exempel i samband med oljeborrning. Den beskrivna tekniken innefattar ett mycket komplicerat rengöringssystem placerat på botten av havet, vilket systemet endast utför borttagning av grovt stenmaterial. Syftet därav är att slitaget av pumpar och annan teknik kan minskas och tillförlitligheten av tekniken förbättras i havsförhållanden. Patent publication WO 99/15758 discusses the use of a closed drilling fluid circulation system. Here, drilling occurs only in sea areas, for example in connection with oil drilling. The described technique comprises a very complicated cleaning system located on the bottom of the sea, which system only performs removal of coarse rock material. The purpose of this is that the wear of pumps and other technology can be reduced and the reliability of the technology improved in sea conditions.

Patentpublikationen US 5928519 beskriver användningen av ett slutet borrvätskecirkulationssystemet i samband med underbalanserad borrning (UBD) vid olje- och gasborrning. UBD-borrning skiljer sig från normal oljeborrning i att inget övertryck råder i borrvätskan i borrhålet och rörsystemet, men ett undertryck är anordnat i borrningsrörsystemet med hjälp av att sugning sker från borrvätskans utloppssida. Detta ger i vissa fall klara fördelar, såsom det faktum att risken för förorening av oljans deposition minskas och risken för att borrningsröret fastnar i hålet reduceras. Två olika slutna tryckbehållare behövs för cirkulation av borrvätska, som båda innehåller komplicerad teknik. En container har ett högre tryck och den andra ett lägre tryck. Patent publication US 5928519 describes the use of a closed drilling fluid circulation system in connection with underbalanced drilling (UBD) in oil and gas drilling. UBD drilling differs from normal oil drilling in that there is no overpressure in the drilling fluid in the borehole and the pipe system, but a negative pressure is arranged in the drilling pipe system by means of suction taking place from the outlet side of the drilling fluid. This provides clear advantages in some cases, such as the fact that the risk of contamination of the oil deposit is reduced and the risk of the drilling pipe getting stuck in the hole is reduced. Two different closed pressure vessels are needed for the circulation of drilling fluid, both of which contain complicated technology. One container has a higher pressure and the other a lower pressure.

Patentpublikationen US 5454957 beskriver användningen av ett slutet borrvätskecirkulationssystem i samband med oljeborrning, där diesel, lera/borrslam och fina partiklar separeras från borrvätskan. Ett arrangemang för slutna cirkulationssystem är här presenterat, där mycket komplicerad teknik används, däribland agitatorer, aktiverade slamtankar, jord- och bergleratvättmaskiner, lertorkar, mellanlagringstankar för slam, centrifug-/slungseparatorer, vätskefällor, vätskeprocessanordningar, dieselseparatorer och tankar, pumpar och transportörer. De beskrivna metoderna för återvinning av borrvätska kräver mycket komplicerade apparater, vilkas förflyttning från en plats till en annan i praktiken är omöjligt. Patent publication US 5454957 describes the use of a closed drilling fluid circulation system in connection with oil drilling, where diesel, clay / drilling mud and fine particles are separated from the drilling fluid. An arrangement for closed circulation systems is presented here, where very complicated technology is used, including agitators, activated sludge tanks, soil and rock clay washing machines, clay dryers, intermediate storage tanks for sludge, centrifuge / slung separators, liquid traps, liquid processing devices, diesel separators and transporters. The described methods for recycling drilling fluid require very complicated devices, the movement of which from one place to another is practically impossible.

Generellt i provtagningsborrning är mängden använd borrvätska och mängden av fint fast material som bildas vid borrning betydligt mindre än med andra bergborrning metoder. Alltså har en anledning till återvinning av borrvätskan har traditionellt inte ansetts finnas. Således är sätt att rengöra borrvätska för återvinning i andra borrningsmetoder också ganska svårt att tillämpa på provtagningsborrning. Generally in sampling drilling, the amount of drilling fluid used and the amount of fine solid material formed during drilling is significantly less than with other rock drilling methods. Thus, a reason for recycling the drilling fluid has traditionally not been considered to exist. Thus, methods of cleaning drilling fluid for recovery in other drilling methods are also quite difficult to apply to sampling drilling.

Ett ändamål med uppfinningen är en lösning med vilken de nackdelar och olägenheter som hänför sig till känd teknik kan reduceras avsevärt. Ändamålen med uppfinningen uppnås med ett förfarande och en rengöringsenhet, vilkakännetecknas av vad som anges i de självständiga patentkraven. Några fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen presenteras i de beroende kraven. An object of the invention is a solution with which the disadvantages and inconveniences associated with the prior art can be considerably reduced. The objects of the invention are achieved with a method and a cleaning unit, which are characterized by what is stated in the independent claims. Some advantageous embodiments of the invention are presented in the dependent claims.

Den huvudsakliga idén med uppfinningen är att återvinna borrvätskan som används i provtagningsborrning med en borrmaskin, då borrvätskan lämnar borrhålet, och för att transportera det till en separat rengöringsenhet. Rengöringsenheten har två eller fler slambassänger, där fasta partiklar avskiljs från borrvätskan. Den rengjorda borrvätskan återföres till borrmaskinen och återanvänds i provtagningsborrningen. The main idea of the invention is to recover the drilling fluid used in sampling drilling with a drilling machine, when the drilling fluid leaves the borehole, and to transport it to a separate cleaning unit. The cleaning unit has two or more mud basins, where solid particles are separated from the drilling fluid. The cleaned drilling fluid is returned to the drilling machine and reused in the sampling well.

Förfarandet enligt uppfinningen för rengöring av borrvätska i bergprovtagning borrning innefattar användandet av en borrmaskin, vilken har ett ihåligt borrningsrör, en cylindrisk bladenhet vid borrningsänden av borrningsröret, ett skyddande rör, som omger den del av borrningsrör som ligger nära markytan, så att det finns tomma utrymmen mellan borrningsröret och det skyddande röret, och i förfarandet matas borrvätskan in i borrningsröret vilken borrvätska smörjer borrningsprocessen och borrvätskeflödena mellan borrningsröret och väggen av borrhålet mot öppningen av borrhålet, transporterar samtidigt pulverliknande fast material som bildas vid borrningen. Förfarandet har vidare steget, att borrvätska som kommer från mellan skyddsröret och borrningsröret i borrmaskinen och innehåller fast material återvinns med ett arrangemang i borrmaskinen, varvid det återvunna borrvätskan styrs till en rengöringsenhet, vilken rengöringsenhet har åtminstone två slambassänger, där fast material skiljs åt från borrvätskan och borrvätskan rengjord i rengöringsenheten styrs till borrmaskinen och matas in i borrningsröret. Av slambassängerna är åtminstone två i serie, d.v.s. den vätska som skall rengöras passerar i ordning från en bassäng till nästa. Ej rengjorda borrvätska matas in i den första slambassängen och rengjord borrvätska avlägsnas från den sista slambassängen. Mellan slambassänger finns en överföringsanslutning, som har en inloppsände och en utloppsände. Intagsänden tar vätska från slambassängen och utsläppsänden släpper ut vätska i nästa slambassäng. Utsläppsändarna hos överföringsanslutningarna är närmare botten av bassängerna än intagsändarna. The method according to the invention for cleaning drilling fluid in rock sampling drilling comprises the use of a drilling machine, which has a hollow drilling pipe, a cylindrical blade unit at the drilling end of the drilling pipe, a protective pipe surrounding the part of drilling pipe which is close to the ground surface. spaces between the drill pipe and the protective pipe, and in the process the drilling fluid is fed into the drilling pipe which drilling fluid lubricates the drilling process and the drilling fluid flows between the drilling pipe and the wall of the borehole towards the opening of the borehole, simultaneously transporting powder-like solid material. The method further has the step of recovering drilling fluid coming from between the protective pipe and the drilling pipe in the drilling machine and containing solid material with an arrangement in the drilling machine, the recovered drilling fluid being directed to a cleaning unit, which cleaning unit has at least two sludge basins. and the drilling fluid cleaned in the cleaning unit is directed to the drilling machine and fed into the drilling pipe. Of the sludge basins, at least two are in series, i.e. the liquid to be cleaned passes in order from one basin to the next. Uncleaned drilling fluid is fed into the first sludge pool and cleaned drilling fluid is removed from the last sludge pool. Between sludge basins there is a transfer connection, which has an inlet end and an outlet end. The intake end takes liquid from the sludge basin and the discharge end discharges liquid into the next sludge basin. The discharge ends of the transmission connections are closer to the bottom of the basins than the intake ends.

I en utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen avlägsnas borrvätskeslam innehållande fast material som ansamlas på botten av slambassängen från bassängen. Borrvätskeslammet innehåller fast material till en betydligt högre grad än den rengjorda borrvätskan. I en andra utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen filtreras och returneras borrvätskeslam som ansamlas på botten av slambassängen och innehåller fasta materialet till någon slambassäng. In one embodiment of the method according to the invention, drilling fluid sludge containing solid material which accumulates at the bottom of the sludge basin is removed from the basin. The drilling fluid sludge contains solid material to a much higher degree than the cleaned drilling fluid. In a second embodiment of the method according to the invention, drilling fluid sludge which accumulates at the bottom of the sludge basin and contains the solid material to some sludge basin is filtered and returned.

I en tredje utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen matas borrvätskan i rengöringsenheten in i den första slambassängen genom ett munstycke, vilket munstycke har en halsdel och en böjd flänsdel, och den krökta flänsdelen är anordnad så att vätskeflödet följer väsentligen flänsdelen och fast material som finns i vätskan avlägsnas från flödet. In a third embodiment of the method according to the invention, the drilling fluid in the cleaning unit is fed into the first sludge basin through a nozzle, which nozzle has a neck part and a curved flange part, and the curved flange part is arranged so that the liquid flow substantially follows the flange part and solid material contained in the liquid. removed from the flow.

I en fjärde utföringsform av förfarandet enlighet uppfinningen används en tillsatt jonladdad polymerblandning, järnhaltig sulfat, järnvitriol eller någon annan kemikalie i borrvätskan, som bistår separationen av fast material från vätska, vid rengöring av borrvätskan för att stärka processen. In a fourth embodiment of the process according to the invention, an added ion-charged polymer mixture, ferrous sulphate, ferrous vitriol or any other chemical in the drilling fluid, which assists in the separation of solids from liquid, is used in cleaning the drilling fluid to strengthen the process.

I en femte utföringsform av förfarandet enlighet uppfinningen adderas, om nödvändigt, ny borrvätska till borrvätskecirkulationen. In a fifth embodiment of the method according to the invention, if necessary, new drilling fluid is added to the drilling fluid circulation.

I en sjätte utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen tillsätts ämnen eller kemikalier som biträder borrningsprocessen borrvätskan innan borrvätskan återföres till borrningsröret. In a sixth embodiment of the method according to the invention, substances or chemicals which assist the drilling process are added to the drilling fluid before the drilling fluid is returned to the drilling pipe.

I en utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen är rengöringsenheten placerad i en eller flera behållare eller andra rörliga strukturer. Väggarna i strukturen är termiskt isolerade, och en uppvärmningsanordning kan installeras däri. In an embodiment of the method according to the invention, the cleaning unit is placed in one or more containers or other movable structures. The walls of the structure are thermally insulated, and a heating device can be installed therein.

Rengöringsenheten för borrvätska i provtagningsborrning i enlighet med uppfinningen har en anslutning för matning av ej rengjorda borrvätska in i rengöringsenheten, åtminstone två slambassänger, där fast material som finns i borrvätskan är anordnad att samlas på botten av bassängen, där den bildar borrvätskeslam, och i den nedre delen av den åtminstone ena slambassängen finns det en ventil anordnad för att avlägsna nämnda borrvätskeslam innehållande fasta partiklar från slambassängen, och mellan slambassängerna finns en överföringsanslutning för att flytta borrvätska mellan slambassänger och i sista slambassängen finns en utloppsanslutning i serie för att ta bort den rengjorda borrvätskan från rengöringsenheten. Överföringsanslutningar har en intagsände och en utloppsände och utloppsändarna hos överföringsanslutningarna är närmare botten av slambassängerna än intagsänden. Rengöringsenheten är placerad i en eller flera behållare eller motsvarande struktur avsedda att flyttas. The drilling fluid cleaning unit in sampling drilling in accordance with the invention has a connection for feeding uncleaned drilling fluid into the cleaning unit, at least two sludge basins, where solid material present in the drilling fluid is arranged to collect at the bottom of the basin, where it forms drilling fluid sludge, and lower part of the at least one sludge basin there is a valve arranged to remove said drilling fluid sludge containing solid particles from the sludge basin, and between the sludge basins there is a transfer connection for moving drilling fluid between sludge basins and in the last sludge basin there is an outlet connection in series for the drilling fluid from the cleaning unit. Transmission connections have an inlet end and an outlet end and the outlet ends of the transfer connections are closer to the bottom of the sludge basins than the inlet end. The cleaning unit is placed in one or more containers or equivalent structure intended to be moved.

I en utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen är borrvätskeslammet som släpps genom ventilarrangemanget och innehåller fast material anordnat att färdas genom ett filterarrangemang för att separera det fasta materialet. In an embodiment of the cleaning unit according to the invention, the drilling fluid sludge which is released through the valve arrangement and contains solid material is arranged to travel through a filter arrangement to separate the solid material.

I en andra utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen kan filterarrangemanget tas loss för utbyte eller rengöring eller så kan det rengöras på sin plats. I en tredje utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen finns det en punkt i botten av slambassängen som är lägre än resten av botten, i vilken borrvätskeslammet är anordnad att ackumulera. Ventilanordningen placeras i denna punkt. I en fjärde utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen är separerad borrvätska från borrvätskeslammet med filterarrangemanget anordnad att transporteras tillbaka till förslambassängen. In a second embodiment of the cleaning unit according to the invention, the filter arrangement can be detached for replacement or cleaning or it can be cleaned in place. In a third embodiment of the cleaning unit according to the invention, there is a point in the bottom of the sludge basin which is lower than the rest of the bottom, in which the drilling fluid sludge is arranged to accumulate. The valve device is placed at this point. In a fourth embodiment of the cleaning unit according to the invention, separated drilling fluid from the drilling fluid sludge with the filter arrangement is arranged to be transported back to the sludge basin.

I en femte utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen finns det en lägre bassäng under slambassängen eller slambassängerna, i vilken lägre bassäng borrvätskan separeras från borrvätskeslammet med filterarrangemanget eller är filterarrangemang anordnade att samlas in och från vilken nedre bassängen det finns en överföringsanordning för att flytta borrvätska till slambassängen. In a fifth embodiment of the cleaning unit according to the invention there is a lower basin under the sludge basin or sludge basins, in which lower basin the drilling fluid is separated from the drilling fluid sludge with the filter arrangement or filter arrangements are arranged to collect and from which lower basin there is a transfer device .

I en sjätte utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen är den icke rengjorda borrvätskan som matas in i den första slambassängen anordnad att matas genom ett munstycke (611), vilket munstycke har en halsdel och en böjd flänsdel, och varvid den böjda flänsdelen är anordnad så att vätskeflödet väsentligen följer flänsdelen och fast material som finns i vätskan avlägsnas från flödet. In a sixth embodiment of the cleaning unit according to the invention, the uncleaned drilling fluid fed into the first sludge basin is arranged to be fed through a nozzle (611), which nozzle has a neck part and a curved flange part, and wherein the curved flange part is arranged so that the liquid flow essentially follows the flange portion and solid material present in the liquid is removed from the flow.

I en sjunde utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen är utloppsändarna hos överföringsanslutningar mellan slambassängerna närmare botten av bassängen än intagsändarna och utloppsändarna är formade för att styra borrvätskan väsentligen mot botten av slambassängen. In a seventh embodiment of the cleaning unit according to the invention, the outlet ends of transfer connections between the sludge basins are closer to the bottom of the basin than the inlet ends and the outlet ends are shaped to guide the drilling fluid substantially towards the bottom of the sludge basin.

I en åttonde utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen är en jonladdad polymerblandning, järnhaltig sulfat, järnvitriol eller någon annan kemikalie, som bistår separationen av fast material från vätskan, anordnad att tillsättas till borrvätskan. I en nionde utföringsform av rengöringsenheten enligt uppfinningen har den en anordning för matning av ämnen, som bistår borrningsprocessen, in i borrvätskan innan borrvätskan återföres till borrningsprocessen. In an eighth embodiment of the cleaning unit according to the invention, an ion-charged polymer mixture, ferrous sulphate, ferrous vitriol or any other chemical which assists in the separation of solids from the liquid is arranged to be added to the drilling fluid. In a ninth embodiment of the cleaning unit according to the invention, it has a device for feeding blanks, which assist the drilling process, into the drilling fluid before the drilling fluid is returned to the drilling process.

En fördel med uppfinningen är att med dess hjälp kan arbetssäkerhetsrisker minskas vid provborrning. Risken för halka reduceras, eftersom endast mycket lite vatten, om något alls, strömmar under borrmaskin. Borrvattnet orsakar en risk för halka, förutom på vintern när det fryser, även på sommaren, särskilt om hala borrningsförbättrande kemikalier används i vätskan. An advantage of the invention is that with its help, work safety risks can be reduced during test drilling. The risk of slipping is reduced, as only very little, if any, water flows under the drill. The drilling water causes a risk of slipping, except in winter when it freezes, even in summer, especially if slippery drilling-improving chemicals are used in the liquid.

Det hjälper också borrmaskinen att röra sig i miljön. Utan återvinning av borrvätskans blir många vattenflöden i terrängen kring borrmaskinen, och vägarna kring maskinen oundvikligen snabbt leriga. Detta orsakar arbetsskyddsrisker när rörelsen blir svårare, särskilt när besättningen måste bära utrustning som behövs vid borrning, exempelvis borrör och stenprover, när man rör sig kring maskinen. Vid återvinning av borrvätska minskar dessa problem, eftersom området runt maskinen förblir torr. Den nedsmutsning av besättningens kläder och de inre delarna av maskinen undviks därmed också. It also helps the drill to move in the environment. Without recycling of the drilling fluid, many water flows in the terrain around the drilling machine, and the roads around the machine inevitably quickly become muddy. This poses occupational safety risks when movement becomes more difficult, especially when the crew has to carry equipment needed for drilling, such as drill pipes and rock samples, when moving around the machine. Drilling fluid recovery reduces these problems as the area around the machine remains dry. The contamination of the crew's clothes and the internal parts of the machine is thus also avoided.

En ytterligare fördel med uppfinningen är att energi sparas med hjälp av den. Med traditionell teknik måste borrvattnet vintertid kontinuerligt värmas, för att undvika frysning av vätskeledningar. Vid användning av initial vätska som tas från ett dike eller sjö med traditionell teknik, måste mycket energi användas för att värma upp vätskan. På motsvarande sätt hälls med den traditionella metoden mycket varmt borreturvattnet från marken tillbaks efter användning och den värmeenergin den innehåller förloras. På vintern kan värmen från borrvätska som stiger från marken vid återvinning utnyttjas, varvid en betydande mängd energi sparas. A further advantage of the invention is that energy is saved by means of it. With traditional technology, the drilling water must be heated continuously in winter, to avoid freezing of liquid pipes. When using initial fluid taken from a ditch or lake using traditional technology, a lot of energy must be used to heat the fluid. Correspondingly, with the traditional method, very hot drilling water is poured back from the ground after use and the heat energy it contains is lost. In winter, the heat from drilling fluid that rises from the ground during recycling can be utilized, saving a significant amount of energy.

Uppfinningen intensifierar ytterligare provtagningsborrning, eftersom det minskar risken för frysning av borrvätskeledningarna på vintern. Med den traditionella borrningstekniken måste det omedelbart avbrytas när borrvätskeledningarna fryser eller när vattenförsörjningen avbryts, tills vattnet åter erhålles till processen. Vid användning av uppfinningen, även om ledningen för den initiala återplacering av vattnet fryser skulle besättningen på grund av den stora mängden vätska i omlopp, ha gott om tid att reparera ledningarna utan att behöva avbryta borrningen. Om borrningen av någon anledning avbryts, måste den initiala borrvätskan med traditionell teknike fortfarande tillåtas att kontinuerligt cirkulera förgäves för att förhindra frysning och vätskan måste rinna oanvänd till avfall. I vissa fall måste även alla mellanliggande vätskeförråd tömmas förgäves på grund av risken för frysning. Eftersom borrvätskan som stiger från marken på vintern är mycket varm, kan denna värme i fallet av uppfinningen utnyttjas, varvid även avbrott i borrningen på grund av andra orsaker kan vara ganska lång, utan att det finns en risk för att vätskan fryser. The invention further intensifies sampling drilling, as it reduces the risk of freezing of the drilling fluid lines in winter. With the traditional drilling technique, it must be interrupted immediately when the drilling fluid lines freeze or when the water supply is interrupted, until the water is obtained again for the process. When using the invention, even if the line for the initial relocation of the water freezes, the crew would have plenty of time to repair the lines without having to interrupt drilling due to the large amount of liquid in circulation. If drilling is interrupted for any reason, the initial drilling fluid with traditional technology must still be allowed to continuously circulate in vain to prevent freezing and the fluid must flow unused to waste. In some cases, even all intermediate liquid stores must be emptied in vain due to the risk of freezing. Since the drilling fluid rising from the ground in winter is very hot, this heat can be used in the case of the invention, whereby also interruptions in the drilling due to other reasons can be quite long, without there being a risk of the fluid freezing.

En fördel med uppfinningen är också att den sparar vatten eller annan använd borrvätska. På vissa ställen kan det vara svårt att finna borrvatten eller vattnet måste ledas till borrplatsen långt bortifrån. Enligt uppfinningen cirkulerar alltid samma borrvätska i borrningen, och det måste adderas endast till exempel för att kompensera avdunstningen och vätska som absorberas i sprickor i berget eller i marken vid gränsen av det skyddande röret. An advantage of the invention is also that it saves water or other used drilling fluid. In some places it can be difficult to find drilling water or the water must be led to the drilling site far away. According to the invention, the same drilling fluid always circulates in the borehole, and it must be added only, for example, to compensate for the evaporation and fluid absorbed in cracks in the rock or in the ground at the boundary of the protective pipe.

En fördel med uppfinningen är fortfarande att de kemikalier som används inte strömmar ut i miljön på ett okontrollerat sätt. Kemikalier, som underlättar borrningsoperationen, måste i vissa situationer tillsättas till borrvätskan. Enligt den traditionella tekniken strömmar dessa kemikalier kontinuerligt ut i miljön. Även om dessa kemikalier enligt dagens kunskap inte är skadliga för miljön är det bättre att ämnen inte släpps ut i miljön som inte hör hemma där. Vid användning av uppfinningen behövs också betydligt mindre av dessa kemikalier i jämförelse med traditionell teknik. När samma borrvätskan återvinns, behöver kemikalier inte användas i samma mängd som normalt. Vid användning av initialt vatten måste mycket kemikalier som underlättar borrning tillföras, när å andra sidan vattnet är i omlopp i enlighet med uppfinningen, som redan behandlats med kemikalier och redan innehåller de nödvändiga kemikalierna. An advantage of the invention is still that the chemicals used do not flow into the environment in an uncontrolled manner. Chemicals, which facilitate the drilling operation, must in certain situations be added to the drilling fluid. According to traditional technology, these chemicals continuously flow into the environment. Although these chemicals, according to current knowledge, are not harmful to the environment, it is better that substances are not released into the environment that does not belong there. When using the invention, significantly less of these chemicals are also needed compared to traditional technology. When the same drilling fluid is recovered, chemicals do not need to be used in the same amount as normal. When using initial water, a lot of chemicals that facilitate drilling must be added when, on the other hand, the water is in circulation in accordance with the invention, which has already been treated with chemicals and already contains the necessary chemicals.

En fördel med uppfinningen är också att med dess hjälp, utvinns en stor del av bergleran från borrhålet. I dagsläget har denna massa ingen praktisk användning, men när det i enlighet med uppfinningen börjat samlas, kan det med tiden användas till exempel som ett arbetsplatsspecifikt stenleraprov. Dessutom, vid vissa provsajter kräver borrtillståndet att man städar upp efter sig själv vilket uppfinningen väsentligt underlättar. An advantage of the invention is also that with its help, a large part of the rock clay is extracted from the borehole. At present, this mass has no practical use, but when it has started to be collected in accordance with the invention, it can eventually be used, for example, as a workplace-specific stone clay test. In addition, at some test sites, the drilling permit requires that one clean up after oneself, which the invention significantly facilitates.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i detalj. I beskrivningen görs hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka Figur 1 visar som ett exempel en borrmaskin, Figur 2 visar som ett exempel ett tvärsnitt av en anordning enligt uppfinningen för uppsamling av borrvätska, Figur 3 visar som ett exempel ett borrningsrör och ett skyddande rör, Figur 4 visar som ett exempel en borrningsrör, Figur 5 visar som ett exempel en anordning enligt uppfinningen, Figur 6 visar som ett exempel den inre strukturen hos en rengöringsenhet enligt uppfinningen, Figur 7 visar som ett exempel en längsgående tvärsektion hos en rengöringsenhet enligt uppfinningen, Figur 8a visar som ett exempel ett munstycke som används i en utföringsform av uppfinningen, Figur 8b visar den vätske- och fastmaterialströmmar orsakade av munstycket i fig. 8a och Figur 9 visar som ett exempel ett arrangemang enligt uppfinningen för uppsamling av borrvätska. In the following, the invention will be described in detail. In the description reference is made to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows as an example a drilling machine, Figure 2 shows as an example a cross section of a device according to the invention for collecting drilling fluid, Figure 3 shows as an example a drilling pipe and a protective pipe Figure 4 shows as an example a drilling pipe, Figure 5 shows as an example a device according to the invention, Figure 6 shows as an example the inner structure of a cleaning unit according to the invention, Figure 7 shows as an example a longitudinal cross section of a cleaning unit according to the invention Figure 8a shows as an example a nozzle used in an embodiment of the invention, Figure 8b shows the liquid and solid material flows caused by the nozzle in Fig. 8a and Figure 9 shows as an example an arrangement according to the invention for collecting drilling fluid.

Figur 1 visar som ett exempel en borrmaskin 100 för provborrning. Borrmaskinen har ett borrningsrör 101 och en borrenhet 102, med vilken rörelsen som krävs för borrningen produceras. Borrmaskinen har en ram, som stöder strukturerna för borrmaskinen. Ramen har anordningar, med vilka vinkeln av borrningsröret och samtidigt vinkeln hos borrhålet justeras. I fallet enligt figuren är borrmaskinen på markytan 103, men den kan placeras till exempel på en flotte eller i en gruva. I provborrningen är syftet oftast att få stenprover från berggrunden. Berget 105 är vanligtvis täckt av ett jordlager 104. Borrmaskinen har en anordning, med vilken borrvätska matas in i borrningsröret. Punkterna B, C och D är markerade i figuren, vilka punkter presenteras mer i detalj i fig. 4, 3 och 2. Figure 1 shows as an example a drill 100 for test drilling. The drilling machine has a drilling pipe 101 and a drilling unit 102, with which the movement required for the drilling is produced. The drill has a frame, which supports the structures of the drill. The frame has devices with which the angle of the drilling pipe and at the same time the angle of the borehole are adjusted. In the case according to the figure, the drilling machine is on the ground surface 103, but it can be placed, for example, on a raft or in a mine. In test drilling, the purpose is usually to obtain rock samples from the bedrock. The rock 105 is usually covered by a soil layer 104. The drilling machine has a device with which drilling fluid is fed into the drilling pipe. Points B, C and D are marked in the figure, which points are presented in more detail in Figures 4, 3 and 2.

Figur 2 visar ett arrangemang enligt uppfinningen för uppsamling av borrvätska som ett tvärsnitt. Arrangemanget har ett borrningsrör 101, ett skyddande rör 201, en uppsamlande krage 202 och en uppsamlande bassäng 203. Borrningsröret är ihåligt, och borrenheten roterar den. Det skyddande röret finns runt borrningsröret så att det sträcker sig väsentligen genom jordlagret och dess ände mot borrmaskinen är ovanför markytan. Figure 2 shows an arrangement according to the invention for collecting drilling fluid as a cross section. The arrangement has a drilling pipe 101, a protective pipe 201, a collecting collar 202 and a collecting basin 203. The drilling pipe is hollow, and the drilling unit rotates it. The protective pipe is located around the drilling pipe so that it extends substantially through the soil layer and its end towards the drilling machine is above the ground surface.

Borrvätskan som återvänder från borrningen, som stiger från ett gap mellan det skyddande röret och borröret, samlas med en insamlingskrage som ligger runt slutet av skyddsröret och leds till den uppsamlande bassängen. Det uppsamlande bassängen är fäst antingen på maskinen eller med en fästanordning till skyddsröret. Den uppsamlande bassängen formas och placeras så att positionen hos borrningen kan förflyttas åtminstone i de vanligen använda borrningsvinklarna, d.v.s. i en 30 till 90° vinkel i förhållande till horisontalplanet, och att borrvätskan som kommer från det skyddande röret hamnar i insamlingen baserat oberoende av läget av borren. The drilling fluid returning from the wellbore, which rises from a gap between the protective pipe and the drill pipe, is collected with a collecting collar located around the end of the protective pipe and led to the collecting basin. The collecting basin is attached either to the machine or with a fastening device to the protective pipe. The collecting basin is formed and positioned so that the position of the bore can be moved at least in the commonly used drilling angles, i.e. at an angle of 30 to 90 ° relative to the horizontal plane, and that the drilling fluid coming from the protective pipe ends up in the collection based regardless of the position of the drill.

Rörelsegränssnittet mellan skyddsröret och den uppsamlande bassängen kan, om nödvändigt, dras åt till exempel med en spännanordningen tillverkad av presenning eller ett flexibelt gummi, som tillåter det nödvändiga rörelseområdet för borren och leder borrvätskan som kommer från skyddsröret åtminstone nästan fullständigt till den uppsamlande bassängen. Från uppsamlingsbassäng styrs borrvätskan och det fasta materialet den innehåller, såsom jord och berg lera och eventuella borrningstillsatser, in i en rengöringsenhet, som kan förflyttas i terrängen. The movement interface between the protective pipe and the collecting basin can, if necessary, be tightened, for example, with a clamping device made of tarpaulin or a flexible rubber, which allows the necessary range of movement for the drill and directs the drilling fluid coming from the protective pipe at least almost completely to the collecting basin. From the collection basin, the drilling fluid and the solid material it contains, such as soil and rock clay and any drilling additives, are directed into a cleaning unit, which can be moved in the terrain.

Figur 9 visar ett andra exempel på en anordning i enlighet med uppfinningen för uppsamling av borrvätska i en borrmaskin. Anordningen har ett skyddande rör 903, en uppsamlande krage 904 och en uppsamlande bassäng 905. Den uppsamlande kragen har ett hål 901 för borrningsröret. Vattnet som kommer från skyddsröret samlas upp med den uppsamlande kragen och styrs till den uppsamlande bassängen. Den uppsamlande bassängen har ett rör 902, med vilket den ej rengjorda borrvätskan avlägsnas från uppsamlingsbassäng och styrs med hjälp av vissa anordningar in i rengöringsenheten. Figure 9 shows a second example of a device in accordance with the invention for collecting drilling fluid in a drilling machine. The device has a protective pipe 903, a collecting collar 904 and a collecting basin 905. The collecting collar has a hole 901 for the drilling pipe. The water coming from the protective pipe is collected with the collecting collar and directed to the collecting basin. The collecting basin has a pipe 902, with which the uncleaned drilling fluid is removed from the collecting basin and guided by means of certain devices into the cleaning unit.

Figur 3 illustrerar placeringen av det skyddande röret 201 i provborrningen. Borrningsröret 101 har använts för att borra ett provtagningshål i markytan 103 genom jordlagret 104 i berget 105. I fallet enligt figuren sträcker sig skyddsröret genom jordlagret en bit in i berget. Borrvätskan som stiger mellan väggen hos borrhålet och borrningsröret går mestadels mellan skyddsröret och borrningsröret och fortsätter att stiga. Figure 3 illustrates the location of the protective tube 201 in the test bore. The drilling pipe 101 has been used to drill a sampling hole in the ground surface 103 through the soil layer 104 in the rock 105. In the case according to the figure, the protective pipe extends through the soil layer a bit into the rock. The drilling fluid that rises between the wall of the borehole and the drill pipe mostly passes between the protective pipe and the drilling pipe and continues to rise.

Figur 4 visar borrningsänden hos borrningsröret 101 inne i berget 105. I slutet av borrningsröret finns en cylindriskt bladdel 401, som när den roterar borrar en bergartsborrkärna 402 från berget. Inuti borrningsröret finns ett kärnrör 403, innanför vilket bergartsprovskärnan finns. Med kärnröret kan provborrkärnan lyftas upp till markytan och lagras. Borrvätskan kommer till bladdelen mellan kärneröret och innerväggen hos borrningsröret. Till skillnad från andra borrningstekniska fält, ackumuleras endast lite stenlera i borrvätskan i provtagningsborrningen, eftersom bladet som används vid borrning slipar bort endast en liten del av området hos borrhålet Den största delen av bergmaterialet förblir i bergartsborrkärnan som genereras som en produkt av borrningen, vilken bergartsborrkärna traditionellt lyfts upp enligt känd teknik med ett kärnrör ur borrhålet. Figure 4 shows the drilling end of the drilling pipe 101 inside the rock 105. At the end of the drilling pipe there is a cylindrical blade part 401, which when it rotates drills a rock core 402 from the rock. Inside the drilling pipe is a core pipe 403, inside which the rock sample core is located. With the core pipe, the test drill core can be lifted up to the ground surface and stored. The drilling fluid reaches the blade portion between the core pipe and the inner wall of the drilling pipe. Unlike other drilling techniques, only a small amount of rock clay accumulates in the drilling fluid in the sampling well, as the blade used in drilling grinds away only a small part of the area of the borehole. traditionally lifted according to known technology with a core pipe from the borehole.

Figur 5 visar en anordning enligt uppfinningen för rengöring och återanvändning av borrvätska i provborrning, vilken anordning har en borrmaskin 100 och en rengöringsenhet 501 för rengöring av borrvätskan. Borrmaskinen används för att borra ett borrhål för provtagning från berggrunden. Borrmaskinen har ett borrningsrör 101 och ett uppsamlingsbassäng 203 som samlar borrvätska som kommer från borrhålet under borrningen. Från uppsamlingsbassäng leds borrvätskan med ett rör 502 för orenat borrvatten till rengöringsenheten. Om så är nödvändigt är tryck försett i röret med en pump 503. Eftersom borrvätskan inte innehåller en så stor mängd fast materia, den är väldigt flytande, är en pump inte i alla fall nödvändig för att överföra borrvätska från uppsamlingsbassäng till rengöringsenheten. Om borrmaskinen är högre i terrängen än rengöringsenheten, kan borrvätskan tillåtas att strömma i ett tillräckligt stort rör med hjälp av tyngdkraften. Om så är nödvändigt används en lämplig pump fortfarande för att säkerställa överföringen av vätskan. Figure 5 shows a device according to the invention for cleaning and reusing drilling fluid in test drilling, which device has a drilling machine 100 and a cleaning unit 501 for cleaning the drilling fluid. The drilling machine is used to drill a borehole for sampling from the bedrock. The drilling machine has a drilling tube 101 and a collection basin 203 which collects drilling fluid coming from the borehole during drilling. From the collection basin, the drilling fluid is led with a pipe 502 for untreated drilling water to the cleaning unit. If necessary, pressure is provided in the pipe with a pump 503. Since the drilling fluid does not contain such a large amount of solid matter, it is very liquid, a pump is not in any case necessary to transfer drilling fluid from the collection basin to the cleaning unit. If the drilling machine is higher in the terrain than the cleaning unit, the drilling fluid can be allowed to flow in a sufficiently large pipe by means of gravity. If necessary, a suitable pump is still used to ensure the transfer of the liquid.

Rengöringsenheten 501 kan vara av en därtill lämplig struktur, som till exempel en container, en vagn eller ett fordon, inuti vilken anordningen som behövs för rengöring placeras. Denna container, vagn eller ett fordon eller annan konstruktion kan å andra sidan placeras i terrängen i närheten av borrmaskinen 100, och när borrplatsen förflyttas kan den flyttas tillsammans med borrmaskin antingen med hjälp av ett annat fordon eller med egen rörelsekraft. Rengöringsenheten har organ, med vilka dess position kan justeras efter önskemål, även om markytan den står på är ojämn. The cleaning unit 501 may be of a suitable structure, such as a container, a trolley or a vehicle, inside which the device needed for cleaning is placed. This container, wagon or vehicle or other structure can, on the other hand, be placed in the terrain near the drilling machine 100, and when the drilling site is moved, it can be moved together with the drilling machine either by means of another vehicle or by its own motive force. The cleaning unit has means by which its position can be adjusted as desired, even if the ground surface on which it stands is uneven.

Rengöringsenheten innehåller antingen bara en anordning som behövs för rengöringsvätska eller dessutom också en anordning som används för blandning av kemikalier som behövs i borrningsprocessen i borrvätskan. The cleaning unit contains either only a device needed for cleaning fluid or also a device used for mixing chemicals needed in the drilling process in the drilling fluid.

Eftersom apparaten som behövs för att blanda kemikalier inte används på varje borrplats, kan det vara fördelaktigt att placera en anordning för att blanda kemikalier i sin egen separata rörliga container, vagn eller bil. Oavsett om anordningen för blandning av kemikalier placeras i samma utrymme eller i ett annat utrymme än anordningen för rengöring av borrvätska är de anordnade så att de efter behov kan användas antingen båda samtidigt eller var och en av dem separat. Från rengöringsenheten förs den rengjorda borrvätskan till borrmaskinen med ett rör 504 för rengjord borrvätska. Vid borrmaskinen matas den rengjorda borrvätskan tillbaka in i borrningsröret. Since the apparatus needed to mix chemicals is not used at each drilling site, it may be advantageous to place a device for mixing chemicals in its own separate moving container, trolley or car. Whether the device for mixing chemicals is placed in the same space or in a different space than the device for cleaning drilling fluid, they are arranged so that they can be used either simultaneously at the same time or each of them separately. From the cleaning unit, the cleaned drilling fluid is fed to the drilling machine with a pipe 504 for cleaned drilling fluid. At the drilling machine, the cleaned drilling fluid is fed back into the drilling pipe.

Trots att borrvätskan som cirkulerar i borrprocessen förblir varm under borroperationen även på vintern på grund av jordvärme i borrhålet och friktionen som orsakas av rotationen av borrningsbladet och rören, finns det under vintern en risk att borrvätskan fryser, oftast i situationer där borrningen stoppas under en lång tid. Därför placeras rengöringssystemet för borrvätska i en struktur, vars väggar är värmeisolerade, om den används i vinterförhållanden. Tillräcklig uppvärmning ordnas också inne i strukturen, så att vätskor och enheter den innehåller inte fryser i minusgradigt väder om borrningen avbryts. Although the drilling fluid circulating in the drilling process remains hot during the drilling operation even in winter due to geothermal heat in the borehole and the friction caused by the rotation of the drilling blade and pipes, there is a risk during the winter that the drilling fluid freezes, usually in situations where drilling is stopped for a long time. time. Therefore, the drilling fluid cleaning system is placed in a structure, the walls of which are thermally insulated, if used in winter conditions. Adequate heating is also arranged inside the structure, so that liquids and units it contains do not freeze in minus-degree weather if drilling is interrupted.

Figur 6 visar den inre strukturen hos en rengöringsanordning enligt uppfinningen. Rengöringsanordningen enligt exemplet har fyra slambassänger: en första slambassäng 604, en andra slambassäng 605, en tredje slambassäng 606 och en fjärde slambassäng 607 och en nedre bassäng 608 under dessa. Det finns åtminstone två bassänger. Borrvätskan som skall rengöras styrs in i första slambassängen med ett munstycke 601. Mellan slambassängerna finns gasanslutningar 610. För avskiljning av den rengjorda borrvätskan från rengöringsenheten finns det en utloppsanslutning 611. 1 botten av varje slambassäng finns ett ventilarrangemang, som kan användas för att släppa ut borrvätskeslam som ansamlas på botten av slambassängerna ur slambassängen. Ett filterarrangemang 609 för borrvätskeslammet är fäst vid ventilarrangemanget. Ett evakueringsrör 602 för den nedre bassängen är anslutet till den nedre bassängen, vilket evakueringsrör har en pump 603. Figure 6 shows the internal structure of a cleaning device according to the invention. The cleaning device according to the example has four sludge basins: a first sludge basin 604, a second sludge basin 605, a third sludge basin 606 and a fourth sludge basin 607 and a lower basin 608 below them. There are at least two pools. The drilling fluid to be cleaned is guided into the first sludge basin with a nozzle 601. Between the sludge basins there are gas connections 610. For separating the cleaned drilling fluid from the cleaning unit there is an outlet connection 611. At the bottom of each sludge basin there is a valve arrangement which can be used for drilling fluid sludge that accumulates at the bottom of the sludge basins from the sludge basin. A filter arrangement 609 for the drilling fluid sludge is attached to the valve arrangement. An evacuation pipe 602 for the lower basin is connected to the lower basin, which evacuation pipe has a pump 603.

Slambassängerna i rengöringsanordningen är formade så att det fasta material som finns i vätskan separeras från vätskan och sjunker till botten av slambassängen och bildar borrvätskeslam. Den rengjorda borrvätskan bringas in i den första slambassängen 604 genom ett munstycke 601. Detta kan till exempel vara ett Coanda-typmunstycke, med vilket vätskedelen och fasta materiadelarna av borrvätskan sätts i rörelse i olika riktningar. Det fasta materialet är riktad så att den hamnar på botten av den första slambassängen. Från den första slambassängen rör sig borrvätskan med en överföringsanslutning 610 till den andra slambassängen 605. Överföringsanslutningen placeras så att borrvätskan avlägsnas från den övre delen av slambassängen. Vid behov kan flera successiva slambassänger användas, varigenom vätskan förflyttas till en ny slambassäng, där samma process sker igen. När flera slambassänger används i följd, ackumuleras borrslam och fast material främst i den första slambassängen, och därefter kan borrvätskan fortfarande vara något grumlig. Mängden fast material i borrvätskan minskar och borrvätskan renas allteftersom den avancerar från en slambassäng till en annan. Slambassänger placeras i rengöringsenheten i ett sådant antal, att borrvätskan i den sista slambassängen är tillräckligt ren, så att den kan användas igen vid borrning. I exemplet enligt figuren är slambassängerna placerade i följd, men deras position kan också vara någon annan. De kan vara intill varandra, i följd eller i flera rader. The sludge basins in the cleaning device are shaped so that the solid material present in the liquid is separated from the liquid and sinks to the bottom of the sludge basin and forms drilling fluid sludge. The cleaned drilling fluid is introduced into the first mud basin 604 through a nozzle 601. This may be, for example, a Coanda type nozzle, with which the liquid part and the solid material parts of the drilling fluid are set in motion in different directions. The solid material is directed so that it ends up at the bottom of the first sludge basin. From the first mud pool, the drilling fluid moves with a transfer connection 610 to the second mud pool 605. The transfer connection is positioned so that the drilling fluid is removed from the upper part of the mud pool. If necessary, several successive sludge basins can be used, whereby the liquid is moved to a new sludge basin, where the same process takes place again. When several sludge basins are used in succession, drilling mud and solids accumulate mainly in the first sludge basin, and thereafter the drilling fluid may still be somewhat turbid. The amount of solids in the drilling fluid decreases and the drilling fluid is purified as it advances from one mud pool to another. Sludge basins are placed in the cleaning unit in such a number that the drilling fluid in the last mud basin is sufficiently clean so that it can be used again when drilling. In the example according to the figure, the sludge basins are placed in succession, but their position may also be different. They can be next to each other, in sequence or in several rows.

Vid behov kan en liten mängd av en polymerlösning med en lämplig jonelektrisk laddning, järnhaltig sulfat eller järnvitriol, som vanligtvis används i samband med till exempel avloppsvattensrengöring och torkning av slam, läggas till borrvätska i vissa slambassänger, vilka ämnen då de blandas med vatten orsakar s.k. koagulation och/eller flockning, d.v.s. en elektrokemisk reaktion, där fasta ämnen i vattnet binder samman som större partiklar, som bistår separationen av fasta partiklar från vattnet och flödar till botten av slambassängen som ett borrvätskeslam. If necessary, a small amount of a polymer solution with a suitable ion-electric charge, ferrous sulphate or ferrous vitriol, which is usually used in connection with, for example, wastewater cleaning and drying of sludge, can be added to drilling fluid in certain sludge basins, which substances when mixed with water cause so-called coagulation and / or flocculation, i.e. an electrochemical reaction, in which solids in the water bind together as larger particles, which assist the separation of solid particles from the water and flow to the bottom of the sludge basin as a drilling fluid sludge.

Under slambassängerna placeras ett löstagbart mekaniskt filterarrangemang 609 baserat på t. ex. filterduk, medelst vilket det mesta av det fasta materialet som finns i borrvätskeslammet som avlägsnats från bottnen av bassängen åtskiljs därifrån. Det mesta av borrvätskeslammet passerar filterarrangemanget. Fast material kvar i filterarrangemanget kan avlägsnas genom att koppla ur filterarrangemanget. Filterarrangemanget kan antingen vara av engångstyp eller sådant som kan tömmas från fast material, tvättas och återanvändas. Det fuktiga fasta materialets massa som erhålls med hjälp av filterarrangemanget kan, om nödvändig, lagras antingen i själva filtret eller till exempel i ett separat kärl, såsom en plastflaska, om det fasta materialet i framtiden till exempel får ett arbetsplatsspecifikt ändamål i samband med provtagning. Under the sludge basins, a detachable mechanical filter arrangement 609 is placed based on e.g. filter cloth, by means of which most of the solid material present in the drilling fluid sludge removed from the bottom of the basin is separated therefrom. Most of the drilling fluid sludge passes the filter arrangement. Solid material remaining in the filter arrangement can be removed by disconnecting the filter arrangement. The filter arrangement can either be of a disposable type or one that can be emptied of solid material, washed and reused. The mass of the moist solid material obtained by means of the filter arrangement can, if necessary, be stored either in the filter itself or for example in a separate vessel, such as a plastic bottle, if the solid material in the future, for example, has a workplace-specific purpose in connection with sampling.

Borrvätskan som separeras från borrvätskeslammet med filterarrangemanget 609 hälls i den nedre bassängen 608, varifrån den ibland överförs tillbaka till någon slambassäng via evakueringsledningen 602 hos den nedre bassängen. I exemplet enligt figuren har röret en pump 603 och leder till den första slambassängen 604. Om filterarrangemanget kan rengöras och återanvändas, kan filterduken hos filterarrangemanget tvättas efter att filterarrangemanget tömts, exempelvis med vatten som finns i antingen den nedre bassängen eller slambassängen. The drilling fluid separated from the drilling fluid sludge by the filter arrangement 609 is poured into the lower basin 608, from where it is sometimes transferred back to some sludge basin via the evacuation line 602 of the lower basin. In the example according to the figure, the pipe has a pump 603 and leads to the first sludge basin 604. If the filter arrangement can be cleaned and reused, the filter cloth of the filter arrangement can be washed after the filter arrangement has been emptied, for example with water in either the lower basin or the sludge basin.

När borrvätskan har rengjorts tillräckligt i slambassänger, tillsätts kemikalier som biträder borrningen, om nödvändigt, i en kemisk blandningsapparat, som innehåller minst två på varandra följande bassänger. I den första bassängen, som kan vara mindre, blandas en nödvändig mängd av en önskad kemikalie in i borrvätskan, och i den andra bassängen, som kan vara större, finns det ett tillräckligt mellanlager för borrvätska, så att borroperationen kan ske kontinuerligt, utan störningar från eventuella cykliska förhållanden hos borrvätskans rengöring eller den kemiska tillsatsprocessen. Anordningen arrangerad för att tillsätta kemikalier placeras antingen i samma utrymme som rengöringsapparaten eller om så är nödvändigt i sitt eget separata utrymme, som transporteras till borrplatsen endast när det behövs. I exemplet enligt figur 6 kan den tredje slambassängen 606 fungera som en kemisk blandningsbassäng och den fjärde slambassängen 607 som ett mellanlager för borrvätska. När kemikalier tillsätts mäts också pH-värdet för borrvätskan, eftersom doseringen av borrningshjälpande kemikalier kan vara beroende av pH- värdet och vissa kemikalier inte blandar sig med borrvätskan eller fungerar på ett önskat sätt, om pH -värdet är fel. Det uppmätta pH-värdet för borrvätskan kan ändras som önskas genom tillsats av kemikalier som justerar pH-värdet i borrvätskan. Once the drilling fluid has been adequately cleaned in sludge basins, chemicals assisting the drilling are added, if necessary, to a chemical mixer containing at least two consecutive basins. In the first basin, which may be smaller, a necessary amount of a desired chemical is mixed into the drilling fluid, and in the second basin, which may be larger, there is a sufficient intermediate layer for drilling fluid, so that the drilling operation can take place continuously, without disturbances. from any cyclical conditions of the drilling fluid cleaning or the chemical addition process. The device arranged to add chemicals is placed either in the same space as the cleaning apparatus or, if necessary, in its own separate space, which is transported to the drilling site only when needed. In the example of Figure 6, the third sludge basin 606 may function as a chemical mixing basin and the fourth sludge basin 607 as an intermediate storage for drilling fluid. When chemicals are added, the pH value of the drilling fluid is also measured, as the dosage of drilling auxiliary chemicals may depend on the pH value and some chemicals do not mix with the drilling fluid or function in a desired way, if the pH value is incorrect. The measured pH value of the drilling fluid can be changed as desired by adding chemicals that adjust the pH value in the drilling fluid.

Borrmaskinen suger borrvätskan den behöver för att borra till exempel antingen från den senaste slambassängen hos rengöringsenhet eller från den sista mellanliggande bassängen hos kemikalieblandningsapparaten. Därefter återförs rengjord och behandlad borrvätska till borrhålet och den återvänder efter att ha varit vid borrbladet längs borrhålet och skyddsrör tillbaka till borrmaskinen, där den återigen strömmar till uppsamlingsbassäng för att vänta vid öppnandet av skyddande bassängen och börjar en ny behandlingscykel. The drilling machine sucks the drilling fluid it needs to drill, for example, either from the last sludge basin of the cleaning unit or from the last intermediate basin of the chemical mixer. Then cleaned and treated drilling fluid is returned to the borehole and it returns after being at the drill blade along the borehole and protective pipe back to the drilling machine, where it flows again to the collection basin to wait for the opening of the protective basin and begins a new treatment cycle.

En del av borrvätskan går förlorad trots cirkulationen, till exempel på grund av avdunstning av det varma vattnet, absorption i sprucken berggrund, förlust som äger rum vid gränsen mellan skyddsröret och berget eller förlust som inträffat i samband med avlägsnande av fast material från bassängen. Detta kompenseras med en traditionell metod, genom att ersätta initial vätska från en naturlig vattenkälla eller från ett tidigare borrhål eller ett tankfordon eller liknande. Den nya borrvätskan kan tillsättas borrningsprocessen vid borrmaskinen eller så har rengöringsenheten ett arrangemang, exempelvis en koppling, som är i anslutning med en viss slambassäng, med vilket den nya borrvätskan läggs till i cirkulationen av borrning vätska. Some of the drilling fluid is lost despite the circulation, for example due to evaporation of the hot water, absorption in cracked bedrock, loss that takes place at the boundary between the protective pipe and the rock or loss that occurred in connection with removal of solids from the pool. This is compensated by a traditional method, by replacing initial fluid from a natural water source or from a previous borehole or a tanker or the like. The new drilling fluid can be added to the drilling process at the drilling machine or the cleaning unit has an arrangement, for example a coupling, which is connected to a certain mud pool, with which the new drilling fluid is added to the circulation of drilling fluid.

Figur 7 visar en längsgående tvärsektion av en rengöringsenhet 501 i enlighet med uppfinningen, som har en rengöringsanordning enligt figur 6. Rengöringsapparaten placeras inuti en ram 704. Ramen är tillräckligt robust för transport och förflyttning och den har nödvändiga luckor, dörrar, ventilationsöppningar och liknande. Väggarna i ramen är tillräckligt termiskt isolerade i förhållande till användningsomgivningen för rengöringsenheten. Till exempel är väggarna i ett rengöringsenheten som är avsedda för vinterbruk mycket värmeisolerad, men för en rengöring som är anpassad för gruvanvändning är kompakthet och en liten storlek mer användbart. Inuti ramen finns också nödvändiga arrangemang för drivkraften för rengöringsapparaten. Dessa är motorer, batterier, ledningar och liknande. Fördelaktigt kan alla anslutningar hos rengöringsenheten, intaget och utloppet av borrvätska, tillägg av nya borrvätska, elledningarna och liknande, tas loss och skyddas när rengöringsenheten flyttas. Rengöringsenheten har justeringsorgan, såsom justerbara ben, med vilken rengöringsenhetens position kan justeras. Med dessa justeringsorgan strävas det efter att bibehålla den designade positionen oavsett lutning i terrängen eller formen på markytan. Denna position är företrädesvis det horisontella läget. Figure 7 shows a longitudinal cross section of a cleaning unit 501 in accordance with the invention, which has a cleaning device according to Figure 6. The cleaning apparatus is placed inside a frame 704. The frame is sufficiently robust for transport and movement and it has necessary doors, doors, ventilation openings and the like. The walls of the frame are sufficiently thermally insulated in relation to the operating environment of the cleaning unit. For example, the walls of a cleaning unit that are intended for winter use are highly heat-insulated, but for a cleaning that is adapted for mining use, compactness and a small size are more useful. Inside the frame there are also necessary arrangements for the driving force of the cleaning device. These are motors, batteries, wires and the like. Advantageously, all connections of the cleaning unit, the intake and outlet of drilling fluid, the addition of new drilling fluid, the power lines and the like, can be detached and protected when the cleaning unit is moved. The cleaning unit has adjusting means, such as adjustable legs, with which the position of the cleaning unit can be adjusted. With these adjusting means, the aim is to maintain the designed position regardless of the slope of the terrain or the shape of the ground surface. This position is preferably the horizontal position.

Borrvätskan som skall rengöras bringas till rengöringsenheten 501 med ett inloppsrör 701, som är i kontakt med munstycket 601. Munstycket kan vara ett Coanda-typmunstycke. Inloppsröret har ett lämpligt tryck, så att vätskeströmmen anländer vid munstycket med rätt hastighet. Detta tryck kan justeras till exempel med ventiler. The drilling fluid to be cleaned is brought to the cleaning unit 501 by an inlet pipe 701 which is in contact with the nozzle 601. The nozzle may be a Coanda type nozzle. The inlet pipe has a suitable pressure, so that the liquid flow arrives at the nozzle at the right speed. This pressure can be adjusted, for example, with valves.

De fyra slambassängerna i rengöringsanordningen: den första slambassängen 604, den andra slambassängen 605, den tredje slambassängen 606 och den fjärde slambassängen 607, är formade för att ha en konisk botten eller så att en viss del av botten är lägre än resten av botten och formen på bottnarna sluttar mot denna del. Slambassängerna kan vara öppna eller ha lock. Mellan slambassängerna finns en överföringsanslutning 610 för överföring av borrvätska från ett slamavrinningsområde till ett annat. Överföringsanslutningen tar borrvätskan från den övre delen av slambassängen. Intagsöppningen hos överföringsanslutningen avgör den övre ytan för vätskan i slambassängen, eftersom borrvätskan alltid strömmar till nästa slambassäng, när vätskeytan stiger till inloppsöppningen. The four sludge basins in the cleaning device: the first sludge basin 604, the second sludge basin 605, the third sludge basin 606 and the fourth sludge basin 607, are shaped to have a conical bottom or so that a certain part of the bottom is lower than the rest of the bottom and the mold on the bottoms slopes towards this part. The sludge basins can be open or have lids. Between the sludge basins is a transfer connection 610 for transferring drilling fluid from one sludge runoff area to another. The transfer connection takes the drilling fluid from the upper part of the sludge basin. The inlet opening of the transfer connection determines the upper surface of the liquid in the mud pool, since the drilling fluid always flows to the next mud pool, when the liquid surface rises to the inlet opening.

Intagsöppningar hos överföringsanslutningen kan i olika slambassänger vara på olika höjd, varvid vätskeytorna är på olika höjder i olika slambassänger. I fallet som visas i figuren är överföringsanslutningen ett rör, som leder borrvätska som kommer från den föregående slambassängen mot botten av slambassängen. Utloppsänden av röret är väsentligt lägre än dess intagsände i slambassängen. Eftersom vätskeflödet genom överföringsanslutningen är ganska långsamt, har det fasta materialet som finns i borrvätskan tid att sjunka till botten av slambassängen. Inlet openings of the transfer connection can in different sludge basins be at different heights, whereby the liquid surfaces are at different heights in different sludge basins. In the case shown in the figure, the transfer connection is a pipe, which carries drilling fluid coming from the previous sludge basin towards the bottom of the sludge basin. The outlet end of the pipe is significantly lower than its inlet end in the sludge basin. Since the liquid flow through the transfer connection is quite slow, the solid material present in the drilling fluid has time to sink to the bottom of the sludge basin.

I botten av slambassängerna, väsentligen vid dess lägsta punkter, finns det ett ventilarrangemang 703. Detta är i anslutning med filterarrangemanget 609 så att ventilarrangemanget, vid behov, kan öppnas och borrvätskeslam på botten av slambassäng, som innehåller mycket fast material, kan släppas igenom filterarrangemanget. Öppnandet av ventilarrangemanget kan göras manuellt eller automatiskt. Eftersom fasta partiklar ackumuleras i olika slambassängerna med olika hastigheter, exempelvis ackumuleras slammateria snabbare i första slambassängen 604 än i fjärde slambassängen 607, öppnas ventilarrangemanget för slambassängerna vid olika tidpunkter. Filterarrangemangen kan också vara olika i olika slambassänger. Borrvätskan som separeras från borrvätskeslammet med filterarrangemanget går in i den nedre bassängen 608, som kan vara en öppen eller sluten behållare. Härifrån leds borrvätskan tillbaka till den filtrerande bassängen. Den fjärde, sista, slambassängen 607 har en utloppsanslutning 611, vilken är i anslutning med ett evakueringsrör 702 för rengjord borrvätska, med vilka borrvätskan återförs till borrmaskinen. At the bottom of the sludge basins, substantially at its lowest points, there is a valve arrangement 703. This is in connection with the filter arrangement 609 so that the valve arrangement, if necessary, can be opened and drilling fluid sludge at the bottom of sludge basin containing very solid material can be passed through the filter arrangement . The opening of the valve arrangement can be done manually or automatically. Since solid particles accumulate in different sludge basins at different rates, for example, sludge matter accumulates faster in the first sludge basin 604 than in the fourth sludge basin 607, the valve arrangement for the sludge basins opens at different times. The filter arrangements can also be different in different sludge basins. The drilling fluid separated from the drilling fluid sludge by the filter arrangement enters the lower basin 608, which may be an open or closed container. From here, the drilling fluid is returned to the filtering basin. The fourth, last, mud basin 607 has an outlet connection 611, which is in communication with an evacuated pipe 702 for cleaned drilling fluid, with which the drilling fluid is returned to the drilling machine.

Figurerna 8a och 8b visar ett munstycke 800, som använder Coandafenomen. Det har en inloppsdel 801, en halsdel 803 och en krökt flänsdel. I Coanda-fenomenet har ett flöde av vätskor och gaser som förekommer i närheten av en fast yta en tendens att följa formen av den fasta ytan, även om riktningen för ytan ändrar sig i förhållande till riktningen för flödet. När munstycket är format på rätt sätt kan riktningen hos vätskeflödet ändras så snabbt att de fasta partiklar som finns i vätskan lossnar från flödet och effektivt avskiljs från vätskan. Inloppsdelen är ansluten till röret och leder rengjord borrvätska till rengöringsenheten. Halsdelen är formad så att flödeshastigheten för borrvätskan som passerar genom den kan väljas så att Coanda-fenomen inträffar i den krökta flänsdelen, där borrvätskan börjar följa ytan hos flänsdelen. Alltså undergår flödet av sådan borrvätska en plötslig förändring i riktning baserad på Coanda-fenomenet, där det fasta materialet som finns i borrvätskan effektivt lossnar från vätskeflöde direkt när det kommer in i slambassängen och där flödeshastigheten för vätskan därefter snabbt minskar. Placeringen av munstycket väljs så att borrvätskeströmmen som riktas med munstycket är nära nivån hos vätskeytan hos slambassängen och huvudsakligen i riktning av densamma. Beroende på det enskilda fallet kan flödet av borrvätska även vara riktat något snett uppåt eller snett nedåt i förhållande till vätskeytan. Riktningen för de fasta partiklarna är väsentligen mot botten av slambassängen. Detta visas i figur 8b, där vätskeflödet följer den krökta flänsen och de fasta materiapartiklarna skiljs från vätskeflödet. Flödet som inträffar på vätskeytan hos slambassängen är långsamt omedelbart efter från koppl ing från munstycket. Vätskan överförs till en överföringsanslutning belägen vid den andra kanten av slambassängen, varvid fast material som möjligen fortfarande är kvar i borrvätskan har tid att sjunka ytterligare och separera från det långsamma flödet som sker på den övre ytan hos vätskan i slambassängen. Figures 8a and 8b show a nozzle 800 using the Coanda phenomenon. It has an inlet part 801, a neck part 803 and a curved flange part. In the Coanda phenomenon, a flow of liquids and gases present in the vicinity of a solid surface tends to follow the shape of the solid surface, even if the direction of the surface changes relative to the direction of the flow. When the nozzle is formed correctly, the direction of the liquid flow can change so fast that the solid particles present in the liquid detach from the flow and are effectively separated from the liquid. The inlet part is connected to the pipe and leads cleaned drilling fluid to the cleaning unit. The neck portion is shaped so that the flow rate of the drilling fluid passing through it can be selected so that Coanda phenomena occur in the curved flange portion, where the drilling fluid begins to follow the surface of the flange portion. Thus, the flow of such drilling fluid undergoes a sudden change in direction based on the Coanda phenomenon, where the solid material present in the drilling fluid effectively detaches from fluid flow immediately when it enters the sludge basin and where the flow rate of the fluid then rapidly decreases. The location of the nozzle is chosen so that the drilling fluid flow directed with the nozzle is close to the level of the liquid surface of the sludge basin and mainly in the direction thereof. Depending on the individual case, the flow of drilling fluid can also be directed slightly obliquely upwards or obliquely downwards in relation to the liquid surface. The direction of the solid particles is essentially towards the bottom of the sludge basin. This is shown in Figure 8b, where the liquid flow follows the curved flange and the solid matter particles are separated from the liquid flow. The flow that occurs on the liquid surface of the sludge basin is slow immediately after from coupling from the nozzle. The fluid is transferred to a transfer connection located at the other edge of the sludge basin, whereby solid material that may still remain in the drilling fluid has time to sink further and separate from the slow flow that occurs on the upper surface of the fluid in the sludge basin.

Vissa fördelaktiga utföringsformer enligt uppfinningen har beskrivits ovan. Uppfinningen är inte begränsad till de lösningar som beskrivs ovan, utan den uppfinningsenliga idén kan användas på många sätt inom ramen för patentkraven. Certain advantageous embodiments of the invention have been described above. The invention is not limited to the solutions described above, but the inventive idea can be used in many ways within the scope of the claims.

Claims

A method of cleaning drilling fluid in rock sampling well, using a drilling machine (100) having a hollow drilling pipe (101), a cylindrical blade portion (401) at the drilling end of the drilling pipe, a protective pipe (201, 903) surrounding the part of the drilling pipe (101) lying at the ground surface (103), so that there is empty space between the drilling pipe (101) and the protective pipe (201, 903), and in the process the drilling fluid is fed into the drilling pipe (101) as drilling fluid, which drilling fluid lubricates the drilling process and the drilling fluid flow between the drilling pipe (101) and the wall of the borehole towards the opening of the borehole, simultaneously transporting solid material formed during drilling, characterized in that the method further has steps, where - drilling fluid containing solid material coming from between the protective pipe (201, 903 ) and the drilling pipe (101) in the drilling machine (100) is recovered with an arrangement in the drilling machine, - the recovered drilling fluid is directed to a cleaning unit (501), - cleaning the unit has two or more mud basins (604, 605, 606, 607) in series, where the solid material is separated from the drilling fluid and a transfer connection (610) is located between the mud basins (604, 605, 606, 607), which has an inlet end and a outlet end, and the outlet ends of the transfer connections are closer to the bottom of the sludge basins than the inlet ends and the drilling fluid cleaned in the cleaning unit is directed to the drilling machine (100) and fed into the drilling pipe (101).

Method according to claim 1, characterized in that drilling fluid sludge containing solid material accumulates on the bottom of the sludge basin (604, 605, 606, 607) is removed from the basin.

Method according to claim 2, characterized in that the drilling fluid sludge removed from the bottom of the sludge basin (604, 605, 606, 607) is filtered and returned to a certain sludge basin.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the drilling fluid in the cleaning unit is fed into the first sludge basin through a nozzle (601), which nozzle has a neck part (803) and a curved flange part, and wherein the curved flange part is arranged so that the liquid flow substantially follows the flange part and solid material present in the liquid is separated from the flow.

Process according to any one of claims 1-4, characterized in that an ion-charged polymer mixture, ferrous sulphate, ferrous vitriol or any other chemical added to the drilling fluid, which assists in the separation of solids from the fluid, is used in cleaning the drilling fluid to stimulate the process.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that new drilling fluid is added, when necessary, to the circulation of drilling fluid.

Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that substances or chemicals which assist in the drilling process are added to the drilling fluid before the drilling fluid is returned to the drilling pipe.

Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the cleaning unit (501) is placed in a container or other movable structure.

Cleaning unit (501) for drilling fluid in sampling drilling, characterized in that the cleaning unit is placed in one or more containers or corresponding movable structures and the cleaning unit has -a connection (701) for feeding cleaned drilling fluid into the cleaning unit, - at least two sludge basins (604), 605, 606, 607), where solid material contained in the drilling fluid is arranged to collect at the bottom of the basin as a drilling fluid sludge, and that in the lower part of at least one sludge basin there is a valve arrangement (703) for removing said drilling fluid sludge containing solid material from the sludge basin and - between the sludge basins there is a transfer connection (610), which has an inlet end and an outlet end, for moving drilling fluid between sludge basins, and the outlet ends of the transfer connections are closer to the bottom of the sludge basins than inlet ends, and in the last series there is a sludge bed outlet connection (611) for removing the cleaned drill the liquid from the cleaning unit.

The cleaning unit (501) according to claim 9, characterized in that drilling fluid sludge containing solid material, which has been passed through the valve arrangement (703), is arranged to pass through a filter arrangement (609) in order for the solid material to be removed.

The cleaning unit (501) according to claim 10, characterized in that the filter device (609) is removable to replace and clean or can be cleaned in place.

The cleaning unit (501) according to any one of claims 9-11, characterized in that there is a point in the bottom of the sludge basin (604, 605, 606, 607) which is lower than the rest of the bottom, and that the valve arrangement (703) is placed at this point.

Cleaning unit (501) according to one of Claims 9 to 12, characterized in that the drilling fluid separated from the drilling fluid sludge with the filter arrangement (609) is arranged to be transported back to the sludge basin (604, 605, 606, 607).

Cleaning unit (501) according to one of Claims 9 to 13, characterized in that under the sludge basin or sludge basins (604, 605, 606, 607) there is a lower basin (608), the drilling fluid filtered from the drilling fluid sludge with the filter arrangement (609) is arranged to collect and from which lower basin is arranged a transfer arrangement for transferring drilling fluid to the sludge basin.

The cleaning unit (501) according to any one of claims 9-14, characterized in that the cleaned drilling fluid fed into the first sludge basin is arranged to be fed through a nozzle (601), which nozzle has a neck part (803) and a curved flange side. , and the curved flange portion is arranged so that the liquid flow substantially follows the flange part and solid material contained in the liquid is separated from the flow.

The cleaning unit (501) according to any one of claims 9-15, characterized in that the outlet ends of the transfer connections (610) between the sludge basins are shaped to guide the drilling fluid substantially towards the bottom of the sludge basin.

Cleaning unit (501) according to any one of claims 9-16, characterized in that an ion-charged polymer mixture, ferrous sulphate, ferrous vitriol or any other chemical added to the drilling fluid, which assists in the separation of solids from the fluid, is arranged to be added to the drilling fluid.

Cleaning unit (501) according to one of Claims 9 to 17, characterized in that it has an arrangement for feeding substances which assist the drilling process to the drilling fluid before the drilling fluid is returned to the drilling process.