WO2005071211A2 - Drill stem for deep drillings - Google Patents

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WO2005071211A2
WO2005071211A2 PCT/EP2004/014878 EP2004014878W WO2005071211A2 WO 2005071211 A2 WO2005071211 A2 WO 2005071211A2 EP 2004014878 W EP2004014878 W EP 2004014878W WO 2005071211 A2 WO2005071211 A2 WO 2005071211A2
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drill pipe
drill
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Magdalena Rotthäuser
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Dtb Patente Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/028—Electrical or electro-magnetic connections
    • E21B17/0285—Electrical or electro-magnetic connections characterised by electrically insulating elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/003—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means

Definitions

  • the present invention relates on the one hand to a drill pipe according to the common preamble of claims 1 and 5. Furthermore, the invention relates to a sleeve according to the common preamble of claims 13 and 18. Furthermore, the invention relates to a drill pipe for deep drilling according to claim 27.
  • a drill pipe with a drill pipe body made of electrically conductive material in which an electrical pipe conductor is guided through and connected to a contact connection arranged at the end of the drill pipe body, the pipe conductor and the contact connection being electrically insulated from the drill pipe body.
  • the electrical conductor is guided in a protective pipe.
  • the protective tube with the conductor extends in the longitudinal direction along the inner wall of the drill pipe body and is of helical design and in this form is pressed resiliently against the inner wall of the axial bore of the drill pipe body.
  • Impairments of the protective tube and of the conductor arranged inside the protective tube cannot, however, be ruled out in the case of a drilling fluid, the irrigation fluid being pumped through the drill string at a very high speed.
  • tools that are lowered through the drill string can stick to the windings of the protective tube and damage the protective tube or the conductor.
  • the object of the present invention is to provide a drill pipe, a sleeve and a drill pipe, each of the type mentioned at the outset, with which it is possible to transmit electrical energy and / or data from above ground to the bottom of the borehole and back with high security and low susceptibility to malfunction transferred to.
  • the inventive design of the drill pipes on the one hand and sleeves on the other hand in connection with the respective conductors and contact connections results in a system, wherein when connecting the drill pipes to the sleeves to extend the drill pipe, an electrically conductive connection via two poles results.
  • One pole is formed by the drill rod body and the other pole by the conductor arranged therein. This then makes it possible to transmit electrical energy from anywhere to any point in the borehole and data via the conductor immediately after several days.
  • the conductor can be made of such a material that both energy and data transfer is possible.
  • the drill pipes and the sleeves are designed essentially in the same way.
  • the pipe conductor is fixed on the inside of the pipe and the socket conductor is fixed on the inside of the buffer.
  • a fixation in the interior of the drill pipe is necessary because the drilling fluid is pumped through the drill pipe string at very high speeds and the conductor could be impaired without sufficient fixation.
  • a longitudinal groove is provided on the inside of the drill pipe body or on the inside of the socket of the socket body to reliably protect the conductor within the rod. The groove can be realized both in new and in already used drill pipes and sleeves using an appropriate special device, so that the invention can also be easily retrofitted.
  • the conductor is protected inside the strand by the groove, which preferably runs parallel to the central axis of the rod, in particular if the depth of the groove is greater than the diameter of the conductor, so that the conductor is completely received in the groove.
  • the groove preferably runs parallel to the central axis of the rod, in particular if the depth of the groove is greater than the diameter of the conductor, so that the conductor is completely received in the groove.
  • to fix the conductor in the groove it should be cast in via insulation.
  • An electrical insulation layer is applied, in particular vapor-deposited, the insulation layer preferably covering the conductor.
  • the pipe conductor or the socket conductor is tubular, that the pipe conductor or the socket conductor is guided through the drill pipe body or the socket body and / or the Drilled tubular body or the sleeve body, and that, preferably the pipe conductor or the sleeve conductor and the drill pipe body or the sleeve body have an essentially identical thermal expansion behavior, the structure of the drill pipe according to the invention is described below.
  • the described features can be correspondingly transferred to the sleeve according to the invention.
  • the sleeve is designed in a manner corresponding to the drill pipe. It is essential that an inner and / or outer tube is provided as the pipe conductor or sleeve conductor, via which the energy and data transmission takes place from above to the bottom of the borehole and back.
  • the pipe conductor or the socket conductor and the drill pipe body or the socket body have essentially the same thermal expansion behavior.
  • the thermal linear expansion behavior defined by the coefficient of linear expansion ⁇ , indicates by how much the length of an object increases when the temperature of the object increases by 1 ° C. If the pipe conductor has a comparable or even identical linear expansion behavior to the drill pipe body, there is no axial displacement of the pipe conductor relative to the drill pipe body even with large drilling depths. The disturbance or interruption of the energy and data transmission due to different lengths of pipe and drill pipe body must therefore not be feared.
  • the pipe conductor and the drill pipe body can, for the sake of simplicity, be produced from the same material, preferably from steel. In principle, however, it is also possible to use an alloy as the material for the pipeline, which has a corresponding linear expansion behavior.
  • the pipe conductor can be connected to the drill pipe body in a material-locking and / or non-positive manner. For example, it is possible to glue the pipe conductor to the drill pipe body.
  • a slotted sleeve is inserted into the drill pipe body as a pipe conductor, it being necessary to press the jacket surface of the sleeve accordingly in order to enable the sleeve to be inserted into the drill pipe body.
  • the restoring forces in the casing surface of the sleeve lead to a non-positive connection between the sleeve and the drill pipe body. It is of course equally possible to sniff the drill pipe body onto the sleeve.
  • a gap of 0.5 cm to 2.5 cm is preferably provided between the pipe conductor and the drill pipe, in particular a gap of 1.5 cm.
  • the gap can be filled with a casting compound, in particular a plastic, preferably with epoxy resin.
  • the potting compound firstly creates a material bond between the pipe conductor and the drill pipe and also serves as an insulating layer.
  • the inner circumferential surface of the pipe is preferably coated with a further insulating layer. If, on the other hand, it is provided that the pipeline encases the drill pipe body, the outside of the pipeline can be coated with an electrical non-conductor.
  • the wall thickness of the pipe is preferably determined depending on the maximum drilling depth. Up to a drilling depth of 2000 m, a wall thickness of the pipe from 0.5 mm to 1.5 mm, in particular from 0.7 mm to 1.2 mm, can preferably be provided. If, on the other hand, drilling is to be carried out to a depth of 5000 m, a pipeline with a wall thickness of 4 mm to 8 mm, preferably 5 mm to 6 mm, can be used.
  • the above-described features of the pipe conductor or socket conductor according to the invention allow the energy transmission to take place at low or low voltage of preferably 42 volts.
  • the conductor is provided inside the drill string, it makes sense to connect the pipe contact to the end face of the drill pipe body provided.
  • the end face represents a shoulder to the inside of the pipe.
  • the socket contact connection is provided on an end shoulder to the inside of the socket.
  • the pipe contact connection should be arranged on an insulation ring resting on the end face, while the socket contact connection should be arranged on an insulation ring resting on the shoulder.
  • the insulation ring which should be made of an elastic material, should have an annular groove for receiving the respective contact connection, the The ring groove should be deeper than the height of the contact connection. In this way it is ensured that when the drill pipes are screwed to the sleeves there is sufficient sealing on the mutually facing surfaces of the insulation rings by pressing these rings together while simultaneously contacting the contact connections.
  • At least one circumferential seal should be provided in the region of the pin of the drill pipe body.
  • the seal is preferably located on the step from the tube outside to the pin and / or at the transition from the step to the pin.
  • One or more seals can also be provided in the region of the journal itself. On the sleeve, it makes sense to provide at least one circumferential seal on the outer end face of the sleeve body.
  • the invention it is possible in the invention to provide not only one conductor but a plurality of conductors in the drill pipe. Since the diameter of the conductors cannot be chosen to be as large as possible, in order not to accept excessive weakening of the drill pipe due to deep grooves on the inside of the drill pipe, the number of conductors, which anyway have a small diameter, is dependent on the Requires electrical energy to operate the respective downhole measuring or analyzing device.
  • 1 is a schematic view of a drill pipe placed in a borehole
  • FIG. 2 is a schematic view of the pipe end of a drill pipe
  • FIG. 3 is a schematic view of part of a sleeve
  • 6 is a detailed view of a sleeve
  • 7 shows a schematic partial view of a drill pipe screwed into a socket with a pipe conductor or socket conductor fixed in a groove
  • FIG. 8 shows a schematic partial view of a drill pipe with a tubular pipeline.
  • a drilling device 1 is shown schematically.
  • the drilling device 1 has a drilling head 2 arranged above ground and a drill pipe 3, which is located in a borehole 4 in the drilling state.
  • a chisel unit 5 At the lower end of the drill pipe 3 there is a chisel unit 5.
  • a measuring device 6 directly above the chisel unit 5, which is connected via a conductor 7 to an evaluation device 8 located above ground.
  • the measuring device 6 makes it possible to record measured values during drilling, which can then be evaluated directly via the evaluation device 8.
  • the drill pipe 3 itself is composed of a large number of alternately arranged drill pipes 10 and sleeves 11.
  • Drill pipes 10 of the type in question can have a length of up to 10 m and longer, while drill pipes 3 for deep drilling can have a length of several thousand meters.
  • FIG. 2 A part of a drill pipe 10 is shown in FIG. 2 and in a detailed representation according to FIG. 4.
  • the drill pipe 10 has a drill pipe body 12 made of electrically conductive material. It is now provided that at least one electrical pipe conductor 7a is passed through the drill pipe body 12 and is connected at the end, at both ends, to a pipe contact connection 13 provided on the drill pipe body 12, the pipe conductor 7a and the pipe contact connection 13 being opposite the pipe pipe body 12 are electrically isolated.
  • the pipe conductor 7a is fixed on the inside 14 of the pipe.
  • a longitudinal groove 15 for the pipe conductor 7a is provided on the inside of the pipe 14.
  • the groove 15 is designed in the form of a dovetail.
  • the groove 15 runs parallel to the central axis of the drill pipe 10. In the present case, the depth of the groove 15 is greater than the outer diameter of the pipe head 7a.
  • the pipe conductor 7a is held in the groove 15 via an insulation 16.
  • the insulation 16 also has an electrically insulating function.
  • the pipe conductor 7a has a conductor insulation 17 which extends over the entire length of the pipe conductor 7a.
  • an electrical insulation layer 18 is evaporated over the entire surface of the inside of the pipe 14, which also covers the groove 15 and thus the pipe conductor 7a. The insulation layer 18 is applied to the entire inside of the pipe 14.
  • the pipe contact connection 13 is provided on the end face 19 of the pipe end of the drill pipe 10. It is understood that a corresponding pipe contact connection 13 is provided at both ends of the drill pipe body 12, even if this is not discussed in more detail below.
  • the pipe contact connection 13 is circumferential and has the shape of a contact ring. Otherwise, the pipe contact connection 13 is arranged on an insulation ring 20 resting on the end face 19.
  • the insulation ring 20, which consists of an elastic material, has an annular groove 21 for receiving the pipe contact connection 13.
  • the annular groove 21 is deeper than the height of the pipe contact connection 13.
  • the pipe contact connection 13 is spring-loaded in the direction away from the end face 19, namely in the direction of the sleeve 11 to be connected to the drill pipe 10.
  • step 24 At both pipe ends of the drill pipe 10 there is a pin 22 on which an external thread 23 is provided. Between the pin 22 with the external thread 23 there is a step 24, which at its end merges into the tube outside 25. At the transition from step 24 to external thread 23 there is a circumferential seal 26, which in the present case is an O-ring. Instead of the seal 26 or in addition to this, an annular seal can be arranged on the step 24.
  • FIG. 3 A part of a sleeve 11 is shown in FIG. 3 and in the detailed representation according to FIG. 6.
  • the sleeve 11 has a sleeve body 27 made of electrically conductive material.
  • An electrical sleeve conductor 7b is passed through the sleeve body 27 and ends, at both ends of the sleeve gro ers 27, is connected to sleeve contact connections 28, even if this is not shown in detail.
  • the socket conductor 7b and the socket contact connections 28 are electrically insulated from the socket body 27.
  • the socket conductor 7b is fixed on the inside of the socket 29.
  • a longitudinal groove 30 is provided on the inner side 29 of the sleeve body 27.
  • the groove 30 is formed in the same way as the groove 15. Otherwise, the groove 30 runs parallel to the central axis of the sleeve 11. It is not shown that the sleeve conductor 7b is cast into the groove 30 via insulation and, moreover, from a conductor insulation is encased.
  • an electrical insulation layer 31, which also covers the socket conductor 7b, is vapor-deposited on the inside of the socket 29 as well as on the inside of the pipe 14.
  • the socket contact connection 28 is provided on an end shoulder 32.
  • the shoulder 32 is located between the internal thread 33 and the inside of the socket 29.
  • the socket contact connection 28 is formed all the way round and is arranged on an insulation ring 20 resting on the shoulder 32.
  • the type and structure of the insulation ring 20 corresponds to the insulation ring 20 provided on the drill pipe 10, that is to say it has an annular groove 21 for receiving the socket contact connection 28, the annular groove 21 being deeper than the height of the socket contact connection 28. Otherwise, the socket contact connection 28 is in the direction of the shoulder 32 spring loaded away.
  • the spring loading can be designed with respect to the contact feet 13, 28 in such a way that one or a plurality of springs, for example small helical compression springs, act on the respective underside of the contact connection.
  • spring tongues can be provided on the respective contact connection.
  • the spring tongues can in principle be directed inwards and / or outwards, spring tongues pointing outwards then projecting beyond the actual contact connection and being able to effect the electrical contact.
  • the drill pipes 10 and sleeves 11 described in the above-described manner in connection with the pipelines 7a and sleeve conductors 7b result in a two-pole energy and data transmission system via the drill pipe 3.
  • the one pole is formed by the drill pipe body, which is composed of the drill pipe bodies 12 and the sleeve bodies 27, while the other pole is formed by the conductor 7, which is composed of the pipe conductors 7a and the sleeve conductors 7b and the contact connections 13 and 28.
  • the system according to the invention also has the advantage that the drill pipe 3 and thus the two poles can be extended as desired, since screwing a drill pipe 10 to a sleeve 11 enables the electrical connection via the contact connections 13, 28 on the one hand and the material the drill pipe body 12 and the sleeve body 27 on the other hand results.
  • the energy is fed in or data is taken from the conductor 7 via a slip ring collector (not shown), which is provided on the first drill pipe 10.
  • the slip ring collector is connected to the pipe conductor 7a and insulated from the drill pipe body 12.
  • the slip ring collector is in turn connected to the evaluation device 8, while the drill rod body forms the ground connection.
  • FIG. 8 shows a schematic partial view of a drill pipe 10 with a tubular pipe conductor 7a.
  • the pipe conductor 7a is glued to the inside of the pipe 14 over its entire surface via an insulating layer 37.
  • the insulation layer 37 can be epoxy resin, for example, which ensures electrical insulation of the pipe 7a from the pipe 10 and with which the gap between the pipe inside 14 and the pipe 7a is cast.
  • a further insulating layer 38 is provided on the inner circumferential surface of the pipe 7a, which is preferably coated with an electrically non-conductive material of low surface roughness.
  • a low-friction coating of the pipe 7a on the inside contributes to a low flow resistance when flowing through the drill pipe 10 during the conveying process or during the flushing process.
  • a drill pipe 10 with a tubular pipe conductor 7a can correspond to the design of the socket 11 with a tubular socket conductor 7b.
  • the contact connections of drill pipe 10 and Socket 11 essentially correspond to the above-described embodiments when the pipe conductor 7a or the socket conductor 7b is respectively guided in a longitudinal groove 15, 30, electrical insulation of the respective contact connection with respect to the drill body 10 or the socket 11 having to be ensured.
  • the pipe conductor 7a and the socket conductor 7b can have a collar at the end in order to produce a line contact in a simple manner.

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Abstract

The invention relates to a drill stem (3) for deep drillings, comprising a plurality of drill pipes (10) having hollow drilling bodies (12) made of electrically conductive material and bushings (11) having bushing bodies (27) made of electrically conductive material. In order to obtain rapid and exact information from the drilling site, an electric pole is formed by the drill stem bodies consisting of the hollow drilling bodies (12) and the bushing bodies (27) and the other electric pole is formed by at least one conductor (7) which is electrically insulated with respect to the drill stem body and is arranged inside the drill stem body, thereby making it possible to transfer both energy and data.

Description

Bohrgestänge für Tiefbohrungen Drill pipe for deep drilling
Die vorliegende Erfindung betrifft zum einen ein Bohrrohr nach dem gemeinsamen Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Muffe nach dem gemeinsamen Oberbegriff der Ansprüche 13 und 18. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Bohrgestänge für Tiefbohrungen nach Anspruch 27.The present invention relates on the one hand to a drill pipe according to the common preamble of claims 1 and 5. Furthermore, the invention relates to a sleeve according to the common preamble of claims 13 and 18. Furthermore, the invention relates to a drill pipe for deep drilling according to claim 27.
Aus der DE 27 44 829 C2 ist ein Bohrrohr mit einem Bohrrohrkörper aus elektrisch leitendem Material bekannt, bei dem ein elektrischer Rohrleiter hindurchgeführt und mit einem endseitig am Bohrrohrkörper angeordneten Kontaktanschluß verbunden ist, wobei der Rohrleiter und der Kontaktanschluß gegenüber dem Bohrrohrkörper elektrisch isoliert sind. Bei dem bekannten Bohrrohr ist der elektrische Leiter in einem Schutzrohr geführt. Das Schutzrohr mit dem Leiter erstreckt sich in Längsrichtung entlang der Innenwand des Bohrrohrkörpers und ist schraubenförmig ausgebildet und in dieser Form federnd gegen die Innenwand der Axialbohrung des Bohrrohrkörpers angedrückt. Beeinträchtigungen des Schutzrohrs und des innerhalb des Schutzrohrs angeordneten Leiters können jedoch bei einer Bohrspülung nicht ausgeschlossen werden, wobei die Spülflüssigkeit mit sehr hoher Geschwindigkeit durch den Bohrstrang gepumpt wird. Darüber hinaus können Werkzeuge, die durch den Bohrstrang herabgelassen werden, an den Windungen des Schutzrohrs hängenbleiben und das Schutzrohr bzw. den Leiter beschädigen.From DE 27 44 829 C2, a drill pipe with a drill pipe body made of electrically conductive material is known, in which an electrical pipe conductor is guided through and connected to a contact connection arranged at the end of the drill pipe body, the pipe conductor and the contact connection being electrically insulated from the drill pipe body. In the known drill pipe, the electrical conductor is guided in a protective pipe. The protective tube with the conductor extends in the longitudinal direction along the inner wall of the drill pipe body and is of helical design and in this form is pressed resiliently against the inner wall of the axial bore of the drill pipe body. Impairments of the protective tube and of the conductor arranged inside the protective tube cannot, however, be ruled out in the case of a drilling fluid, the irrigation fluid being pumped through the drill string at a very high speed. In addition, tools that are lowered through the drill string can stick to the windings of the protective tube and damage the protective tube or the conductor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bohrrohr, eine Muffe und ein Bohrgestänge jeweils der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, elektrische Energie und/oder Daten von über Tage zur Bohrlochsohle und zurück mit hoher Sicherheit und geringer Störanfälligkeit zu übertragen.The object of the present invention is to provide a drill pipe, a sleeve and a drill pipe, each of the type mentioned at the outset, with which it is possible to transmit electrical energy and / or data from above ground to the bottom of the borehole and back with high security and low susceptibility to malfunction transferred to.
Die vorgenannte Aufgabe wird jeweils durch ein Bohrrohr der eingangs genannten Art mit den kemizeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5 sowie durch eine Muffe der eingangs genannten Art mit den kennzeichnen- den Merkmalen der Patentansprüche 13 und 18 gelöst. Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch das im Patentanspruch 27 beanspruchte Bohrgestänge gelöst.The aforementioned object is achieved in each case by a drill pipe of the type mentioned at the outset with the characteristic features of claims 1 and 5 and by a sleeve of the type mentioned at the outset with the characterizing features of claims 13 and 18. Beyond that the object of the invention solved by the drill string claimed in claim 27.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Bohrrohre einerseits und Muffen andererseits in Verbindung mit den jeweiligen Leitern und Kontaktanschlüssen ergibt sich ein System, wobei sich beim Verbinden der Bohrrohre mit den Muffen zum Verlängern des Bohrgestänges jeweils eine elektrisch leitende Verbindung über zwei Pole ergibt. Dabei wird der eine Pol durch den Bohrgestangekorper und der andere Pol durch den darin angeordneten Leiter gebildet. Hierdurch ist es dann möglich, elektrische Energie von über Tage an jede beliebige Stelle im Bohrloch und Daten über den Leiter unverzüglich nach über Tage zu übertragen. Der Leiter kann aus einem solchen Material bestehen, daß sowohl ein Energie- als auch Datentransfer möglich ist.The inventive design of the drill pipes on the one hand and sleeves on the other hand in connection with the respective conductors and contact connections results in a system, wherein when connecting the drill pipes to the sleeves to extend the drill pipe, an electrically conductive connection via two poles results. One pole is formed by the drill rod body and the other pole by the conductor arranged therein. This then makes it possible to transmit electrical energy from anywhere to any point in the borehole and data via the conductor immediately after several days. The conductor can be made of such a material that both energy and data transfer is possible.
Die Bohrrohre und die Muffen sind, soweit die Anordnung des Leiters betroffen ist, im wesentlichen in gleicher Weise ausgebildet. Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist gemäß den Patentansprüchen 1 und 13 vorgesehen, daß der Rohrleiter an der Rohrinnenseite bzw. der Muffenleiter an der Mufferiinnenseite fixiert ist. Eine Fixierung im Gestängeinnern ist deshalb er- forderlich, da die Bohrspülung zum Teil mit sehr hoher Geschwindigkeit durch den Bohrgestängestrang gepumpt wird und sich ohne hinreichende Fixierung eine Beeinträchtigung des Leiters ergeben könnte. Zum sicheren Schutz des Leiters innerhalb des Gestänges ist an der Rohrinnenseite des Bohrrohrkörpers bzw. an der Muffeninnenseite des Muffenkörpers eine längslaufende Nut vorgesehen. Die Nut läßt sich sowohl bei neuen als auch bei bereits verwendeten Bohrrohren und Muffen über ein entsprechendes Spezialgerät realisieren, so daß die Erfindung auch ohne weiteres nachgerüstet werden kann. Durch die Nut, die vorzugsweise parallel zur Gestängemittelachse verläuft, ist der Leiter im Stranginnern geschützt, und zwar insbeson- dere, wenn die Tiefe der Nut größer als der Durchmesser des Leiters ist, so daß der Leiter in der Nut vollständig aufgenommen ist. Darüber hinaus sollte zur Fixierung des Leiters in der Nut dieser über eine Isolierung eingegossen sein. Zusätzlich bietet es sich im übrigen an, den Leiter über eine entsprechende Leitelisolierung voll zu ummanteln, um die erforderliche elektrische Isolierung sicherzustellen. Im übrigen ist zur elektrischen Isolierung des Stranginneren gegenüber dem Strangäußeren auf die Rohrinnenseite vollflä- chig eine elektrische Isolationsschicht aufgebracht, insbesondere aufgedampft, wobei die Isolationsschicht den Leiter vorzugsweise überdecken sollte.As far as the arrangement of the conductor is concerned, the drill pipes and the sleeves are designed essentially in the same way. In a first embodiment of the invention it is provided in accordance with patent claims 1 and 13 that the pipe conductor is fixed on the inside of the pipe and the socket conductor is fixed on the inside of the buffer. A fixation in the interior of the drill pipe is necessary because the drilling fluid is pumped through the drill pipe string at very high speeds and the conductor could be impaired without sufficient fixation. A longitudinal groove is provided on the inside of the drill pipe body or on the inside of the socket of the socket body to reliably protect the conductor within the rod. The groove can be realized both in new and in already used drill pipes and sleeves using an appropriate special device, so that the invention can also be easily retrofitted. The conductor is protected inside the strand by the groove, which preferably runs parallel to the central axis of the rod, in particular if the depth of the groove is greater than the diameter of the conductor, so that the conductor is completely received in the groove. In addition, to fix the conductor in the groove, it should be cast in via insulation. In addition, it is advisable to fully encase the conductor using appropriate conductor insulation to ensure the required electrical insulation. Moreover, for the electrical insulation of the inside of the strand from the outside of the strand on the inside of the pipe An electrical insulation layer is applied, in particular vapor-deposited, the insulation layer preferably covering the conductor.
Bei einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung ist gemäß den Patentan- Sprüchen 5 und 18 vorgesehen, daß der Rohrleiter bzw. der Muffenleiter rohr- förmig ausgebildet ist, daß der Rohrleiter bzw. der Muffenleiter durch den Bohrrohrkörper bzw. den Muffenkörper hindurchgeführt ist und/oder den Bohrrohrkörper bzw. den Muffenkörper ummantelt, und daß, vorzugsweise der Rohrleiter bzw. der Muffenleiter und der Bohrrohrkörper bzw. der Muf- fenkörper ein im wesentlichen gleiches thermisches Längenausdehnungsverhalten aufweisen, wobei nachfolgend der Aufbau des erfindungsgemäßen Bohrrohres beschrieben wird. Die beschriebenen Merkmale sind auf die erfindungsgemäße Muffe entsprechend übertragbar. In entsprechender Weise wie das Bohrrohr ist die Muffe ausgebildet. Wesentlich ist, daß als Rohrleiter bzw. Muffenleiter ein Innen- und/oder Außenrohr vorgesehen ist, über das die Energie- und Datenübertragung von über Tage zur Bohrlochsohle und zurück erfolgt.In another embodiment of the invention it is provided in accordance with patent claims 5 and 18 that the pipe conductor or the socket conductor is tubular, that the pipe conductor or the socket conductor is guided through the drill pipe body or the socket body and / or the Drilled tubular body or the sleeve body, and that, preferably the pipe conductor or the sleeve conductor and the drill pipe body or the sleeve body have an essentially identical thermal expansion behavior, the structure of the drill pipe according to the invention is described below. The described features can be correspondingly transferred to the sleeve according to the invention. The sleeve is designed in a manner corresponding to the drill pipe. It is essential that an inner and / or outer tube is provided as the pipe conductor or sleeve conductor, via which the energy and data transmission takes place from above to the bottom of the borehole and back.
Um die Energie- und Datenübertragung auch in großen Bohrtiefen sicherzu- stellen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Rohrleiter bzw. der Muffenleiter und der Bohrrohrkörper bzw. der Muffenkörper ein im wesentlichen gleiches thermisches Längenausdehnungsverhalten aufweisen. Das thermische Längenausdehnungsverhalten, definiert durch den Längenausdehnungskoeffizienten α, gibt an, um wieviel sich die Länge eines Gegenstandes vergrößert, wenn sich die Temperatur des Gegenstandes um 1 °C erhöht. Weist der Rohrleiter ein vergleichbares oder sogar identisches Längenausdehnungsverhalten wie der Bohrrohrkörper auf, kommt es auch bei großen Bohrtiefen nicht zu einer axialen Verschiebung des Rohrleiters relativ zum Bohrrohrkörper. Die Störung bzw. Unterbrechung der Energie- und Datenübertragung aufgrund unterschiedlicher Längenausdehnung von Rohrleiter und Bohrrohrkörper muß daher nicht befürchtet werden. In diesem Zusammenhang können der Rohrleiter und der Bohrrohrkörper der Einfachheit halber aus dem selben Werkstoff hergestellt werden, vorzugsweise aus Stahl. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, als Werkstoff für den Rohrleiter eine Legierung einzuset- zen, die ein entsprechendes Längenausdehnungsverhalten aufweist. Um eine feste Verbindung zwischen dem Rohrleiter und dem Bohrrohrkörper vorzugeben, kann der Rohrleiter stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Bohrrohrkörper verbunden sein. Beispielsweise ist es möglich, den Rohrleiter mit dem Bohrrohrkörper zu verkleben. Ebenso gut ist es möglich, daß als Rohrleiter eine geschlitzte Hülse in den Bohrrohrkörper eingeschoben wird, wobei es nötig ist, die Mantelfläche der Hülse entsprechend zusammen zu drücken, um ein Einschieben der Hülse in den Bohrrohrkörper zu ermöglichen. Im Bohrrohrkörper führen die Rückstellkräfte in der Mantelfläche der Hülse zu einem kraftschlüssigen Verbund zwischen der Hülse und dem Bohr- rohrkörper. Ebenso gut ist es natürlich auch möglich, den Bohrrohrkörper auf die Hülse aufzuschnimpfen.In order to ensure the transmission of energy and data even in large drilling depths, it is preferably provided that the pipe conductor or the socket conductor and the drill pipe body or the socket body have essentially the same thermal expansion behavior. The thermal linear expansion behavior, defined by the coefficient of linear expansion α, indicates by how much the length of an object increases when the temperature of the object increases by 1 ° C. If the pipe conductor has a comparable or even identical linear expansion behavior to the drill pipe body, there is no axial displacement of the pipe conductor relative to the drill pipe body even with large drilling depths. The disturbance or interruption of the energy and data transmission due to different lengths of pipe and drill pipe body must therefore not be feared. In this connection, the pipe conductor and the drill pipe body can, for the sake of simplicity, be produced from the same material, preferably from steel. In principle, however, it is also possible to use an alloy as the material for the pipeline, which has a corresponding linear expansion behavior. In order to specify a firm connection between the pipe conductor and the drill pipe body, the pipe conductor can be connected to the drill pipe body in a material-locking and / or non-positive manner. For example, it is possible to glue the pipe conductor to the drill pipe body. It is equally possible that a slotted sleeve is inserted into the drill pipe body as a pipe conductor, it being necessary to press the jacket surface of the sleeve accordingly in order to enable the sleeve to be inserted into the drill pipe body. The restoring forces in the casing surface of the sleeve lead to a non-positive connection between the sleeve and the drill pipe body. It is of course equally possible to sniff the drill pipe body onto the sleeve.
Zwischen dem Rohrleiter und dem Bohrrohr ist vorzugsweise ein Spalt von 0,5 cm bis 2,5 cm vorgesehen, insbesondere ein Spalt von 1,5 cm. Der Spalt kann mit einer Vergußmasse, insbesondere einem Kunststoff, vorzugsweise mit Epoxidharz ausgefüllt sein. Die Vergußmasse stellt zum einen einen stoffschlüssigen Verbund zwischen dem Rohrleiter und dem Bohrrohr her und dient darüber hinaus als Isolierschicht. Die Innenmantelfläche des Rohrleiters wird vorzugsweise mit einer weiteren Isolierschicht beschichtet. Ist es dage- gen vorgesehen, daß der Rohrleiter den Bohrrohrkörper ummantelt, kann die Außenseite des Rohrleiters mit einem elektrischen Nichtleiter beschichtet werden.A gap of 0.5 cm to 2.5 cm is preferably provided between the pipe conductor and the drill pipe, in particular a gap of 1.5 cm. The gap can be filled with a casting compound, in particular a plastic, preferably with epoxy resin. The potting compound firstly creates a material bond between the pipe conductor and the drill pipe and also serves as an insulating layer. The inner circumferential surface of the pipe is preferably coated with a further insulating layer. If, on the other hand, it is provided that the pipeline encases the drill pipe body, the outside of the pipeline can be coated with an electrical non-conductor.
Da der Leitungswiderstand des Rohrleiters mit wachsender Rohrlänge an- steigt, wird vorzugsweise die Wandstärke des Rohrleiters in Abhängigkeit von der maximalen Bohrtiefe festgelegt. Hierbei kann vorzugsweise bis zu einer Bohrtiefe von 2000 m eine Wandstärke des Rohrleiters von 0,5 mm bis 1,5 mm, insbesondere von 0,7 mm bis 1, 2 mm vorgesehen sein. Soll dagegen bis in Tiefen von 5000 m gebohrt werden, so kann ein Rohrleiter mit einer Wand- stärke von 4 mm bis 8 mm, vorzugsweise 5 mm bis 6 mm eingesetzt werden. Die vorbeschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Rohrleiters bzw. Muffenleiters lassen es zu, daß die Energieübertragung bei Nieder- bzw. Kleinspannung von vorzugsweise 42 Volt erfolgen kann.Since the pipe resistance of the pipe increases with increasing pipe length, the wall thickness of the pipe is preferably determined depending on the maximum drilling depth. Up to a drilling depth of 2000 m, a wall thickness of the pipe from 0.5 mm to 1.5 mm, in particular from 0.7 mm to 1.2 mm, can preferably be provided. If, on the other hand, drilling is to be carried out to a depth of 5000 m, a pipeline with a wall thickness of 4 mm to 8 mm, preferably 5 mm to 6 mm, can be used. The above-described features of the pipe conductor or socket conductor according to the invention allow the energy transmission to take place at low or low voltage of preferably 42 volts.
Sofern der Leiter im Inneren des Bohrstrangs vorgesehen ist, bietet es sich an, den Rohrkontaktanschluß an der endseitigen Stirnfläche des Bohrrohrkörpers vorzusehen. Die endseitige Stirnfläche stellt dabei eine Schulter zur Rohrin- nenseite dar. Um mit dem Rohrkontaktanschluß zusammenwirken zu können, ist der Muffenkontaktanschluß an einer stirnseitigen Schulter zur Muffeninnenseite hin vorgesehen. Beim mechanischen Verbinden, d. h. beim Ver- schrauben des Bohrrohres und der Muffe ergibt sich dann über die beiderseitigen Kontaktanschlüsse eine elektrische Verbindung zwischen dem Rohrleiter einerseits und dem Muffenleiter andererseits.If the conductor is provided inside the drill string, it makes sense to connect the pipe contact to the end face of the drill pipe body provided. The end face represents a shoulder to the inside of the pipe. In order to be able to interact with the pipe contact connection, the socket contact connection is provided on an end shoulder to the inside of the socket. When mechanically connecting, ie screwing the drill pipe and the socket, an electrical connection between the pipe conductor on the one hand and the socket conductor on the other hand then results via the contact connections on both sides.
Da die Bohrrohre mit den Muffen in der Regel verschraubt werden, ist es von besonderem Vorteil, sowohl den Rohrkontaktanschluß als auch den Muffenkontaktanschluß umlaufend, also als Kontaktanschlußringe auszubilden. Um eine elektrische Isolierung des jeweiligen Kontaktanschlusses gegenüber dem Bohrstrangkörper sicherzustellen, sollte dabei der Rohrkontaktanschluß auf einem auf der Stirnfläche aufliegenden Isolationsring angeordnet sein, wäh- rend der Muffenkontaktanschluß auf einem auf der Schulter aufliegenden Isolationsring angeordnet sein sollte. Um dabei eine hinreichende Isolierung nicht nur gegenüber dem Bohrgestangekorper sondern auch gegenüber dem Innenraum des Rohrstranges und der darin während des Bohrbetriebes befindlichen Spülung sicherzustellen, sollte der Isolationsring, der aus einem elastischen Material bestehen sollte, eine Ringnut zur Aufnahme des jeweiligen Kontaktanschlusses aufweisen, wobei die Ringnut tiefer sein sollte als die Höhe des Kontaktanschlusses. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß beim Verschrauben der Bohrrohre mit den Muffen sich eine hinreichende Abdichtung an den einander zugewandten Flächen der Isolationsringe durch Zusam- menpressen dieser Ringe bei gleichzeitiger Kontaktierung der Kontaktanschlüsse ergibt.Since the drill pipes are usually screwed to the sleeves, it is particularly advantageous to design both the pipe contact connection and the sleeve contact connection all around, that is, as contact connection rings. In order to ensure electrical insulation of the respective contact connection with respect to the drill string body, the pipe contact connection should be arranged on an insulation ring resting on the end face, while the socket contact connection should be arranged on an insulation ring resting on the shoulder. In order to ensure adequate insulation not only from the drill pipe body but also from the interior of the pipe string and the flushing therein during drilling operations, the insulation ring, which should be made of an elastic material, should have an annular groove for receiving the respective contact connection, the The ring groove should be deeper than the height of the contact connection. In this way it is ensured that when the drill pipes are screwed to the sleeves there is sufficient sealing on the mutually facing surfaces of the insulation rings by pressing these rings together while simultaneously contacting the contact connections.
Da es bei sehr langen Bohrgestängen, die eine Länge von mehreren tausend Metern haben können, möglich ist, daß es zu Längsbewegungen zwischen den Muffen und Bohrrohren kommt, bietet es sich an, die Kontaktanschlüsse insbesondere in Richtung von der Stirnfläche bzw. der Schulter weg federzubela- sten. Durch die Federbelastung werden die Kontaktanschlüsse also aufeinander zu gedrückt, so daß etwaige Bewegungen von Bohrrohren und benachbarten Muffen nicht zu einer Unterbrechung der elektrischen Kontaktierung zwischen den Kontaktanschlüssen führen können. Um im übrigen zu verhindern, daß Bohrspülung vom Ringraum in den Zwischenraum zwischen den Kontaktanschlüssen gelangt, sollte im Bereich des Zapfens des Bohrrohrkörpers wenigstens eine umlaufende Dichtung vorgesehen sein. Bevorzugt befindet sich die Dichtung an der Stufe von der Rohrau- ßenseite zum Zapfen und/oder am Übergang von der Stufe zum Zapfen. Auch im Bereich des Zapfens selbst können ein oder mehrere Dichtungen vorgesehen sein. An der Muffe bietet es sich an, auf der äußeren Stirnfläche des Muffenkörpers wenigstens eine umlaufende Dichtung vorzusehen.Since it is possible with very long drill rods, which can have a length of several thousand meters, that there are longitudinal movements between the sleeves and drill pipes, it is advisable to spring-bite the contact connections, in particular in the direction away from the end face or the shoulder - most. The contact connections are thus pressed towards one another by the spring load, so that any movements of drill pipes and adjacent sleeves cannot lead to an interruption in the electrical contact between the contact connections. In order to prevent drilling fluid from reaching the annular space into the space between the contact connections, at least one circumferential seal should be provided in the region of the pin of the drill pipe body. The seal is preferably located on the step from the tube outside to the pin and / or at the transition from the step to the pin. One or more seals can also be provided in the region of the journal itself. On the sleeve, it makes sense to provide at least one circumferential seal on the outer end face of the sleeve body.
Es versteht sich, daß es bei der Erfindung möglich ist, nicht nur einen Leiter, sondern eine Mehrzahl von Leitern im Bohrgestänge vorzusehen. Da die Leiter vom Durchmesser her nicht beliebig groß gewählt werden können, um keine zu starke Schwächung des Bohrgestänges durch zu tiefe Nuten auf der Innenseite des Bohrgestänges in Kauf zu nehmen, wird die Anzahl der übli- cherweise ohnehin einen geringen Durchmesser aufweisenden Leiter in Abhängigkeit des Bedarfs an elektrischer Energie zum Betrieb des jeweiligen im Bohrloch befindlichen Meß- bzw. Analysegerätes bestimmt.It is understood that it is possible in the invention to provide not only one conductor but a plurality of conductors in the drill pipe. Since the diameter of the conductors cannot be chosen to be as large as possible, in order not to accept excessive weakening of the drill pipe due to deep grooves on the inside of the drill pipe, the number of conductors, which anyway have a small diameter, is dependent on the Requires electrical energy to operate the respective downhole measuring or analyzing device.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich- nung beschrieben. Dabei zeigtExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines in ein Bohrloch eingebrachten Bohrgestänges,1 is a schematic view of a drill pipe placed in a borehole,
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Rohrendes eines Bohrrohres,2 is a schematic view of the pipe end of a drill pipe,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Teils einer Muffe,3 is a schematic view of part of a sleeve,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Teils eine Bohrrohres,4 is a cross-sectional view of part of a drill pipe;
Fig. 5 eine Detailansicht eines Teils eines Bohrrohres,5 is a detailed view of part of a drill pipe,
Fig. 6 eine Detailansicht einer Muffe, Fig. 7 eine schematische Teilansicht eines in eine Muffe eingeschraubten Bohrrohres mit einem in einer Nut fixierten Rohrleiter bzw. Muffenleiter und6 is a detailed view of a sleeve, 7 shows a schematic partial view of a drill pipe screwed into a socket with a pipe conductor or socket conductor fixed in a groove and
Fig. 8 eine schematische Teilansicht eines Bohrrohres mit einem rohr- formig ausgebildeten Rohrleiter.8 shows a schematic partial view of a drill pipe with a tubular pipeline.
In Fig. 1 ist schematisch eine Bohrvorrichtung 1 dargestellt. Die Bohrvorrichtung 1 weist einen über Tage angeordneten Bohrkopf 2 und ein Bohrgestänge 3 auf, das sich im Bohrzustand in einem Bohrloch 4 befindet. Am unteren Ende des Bohrgestänges 3 befindet sich eine Meißeleinheit 5. Im dargestellten Ausführungsbeispiels befindet sich unmittelbar oberhalb der Meißeleinheit 5 eine Meßeinrichtung 6, die über einen Leiter 7 mit einer über Tage befindlichen Auswerteeinrichtung 8 verbunden ist. Die Meßeinrichtung 6 ermöglicht es, während des Bohrens Meßwerte aufzunehmen, die dann unmittelbar über die Auswerteeinrichtung 8 ausgewertet werden können.In Fig. 1, a drilling device 1 is shown schematically. The drilling device 1 has a drilling head 2 arranged above ground and a drill pipe 3, which is located in a borehole 4 in the drilling state. At the lower end of the drill pipe 3 there is a chisel unit 5. In the exemplary embodiment shown, there is a measuring device 6 directly above the chisel unit 5, which is connected via a conductor 7 to an evaluation device 8 located above ground. The measuring device 6 makes it possible to record measured values during drilling, which can then be evaluated directly via the evaluation device 8.
Das Bohrgestänge 3 selbst setzt sich vorliegend aus einer Vielzahl von alternierend angeordneten Bohrrohren 10 und Muffen 11 zusammen. Bohrrohre 10 der in Rede stehenden Art können eine Länge bis zu 10 m und länger haben, während Bohrgestänge 3 für Tiefbohrungen eine Länge von mehreren tausend Metern haben können.In the present case, the drill pipe 3 itself is composed of a large number of alternately arranged drill pipes 10 and sleeves 11. Drill pipes 10 of the type in question can have a length of up to 10 m and longer, while drill pipes 3 for deep drilling can have a length of several thousand meters.
In Fig. 2 und in Detaildarstellung gemäß Fig. 4 ist ein Teil eines Bohrrohres 10 dargestellt. Das Bohrrohr 10 weist einen Bohrrohrkörper 12 aus elektrisch leitendem Material auf. Vorgesehen ist nun, daß durch den Bohrrohrkörper 12 wenigstens ein elektrischer Rohrleiter 7a hmdurchgefurirt ist, der endseitig, und zwar an beiden Enden, mit einem am Bohrrohrkörper 12 vorgesehenen Rohrkontaktanschluß 13 verbunden ist, wobei der Rohrleiter 7a und der Rohr- kontaktanschluß 13 gegenüber dem Rohrrohrkörper 12 elektrisch isoliert sind. Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, ist der Rohrleiter 7a an der Rohrinnenseite 14 fixiert. Hierzu ist an der Rohrinnenseite 14 eine längslaufende Nut 15 für den Rohrleiter 7a vorgesehen. Vorliegend ist die Nut 15 schwalben- schwanzfδrmig ausgebildet. Grundsätzlich ist aber auch jede andere Nutform möglich. Die Nut 15 verläuft parallel zur Mittelachse des Bohrrohres 10. Die Tiefe der Nut 15 ist vorliegend größer als der äußere Durchmesser des Rohr- leiters 7a. In der Nut 15 ist der Rohrleiter 7a über eine Isolierung 16 gehalten. Die Isolierung 16 hat neben ihrer Befestigungsfunktion zusätzlich eine elektrisch isolierende Funktion. Neben der Isolierung 16 weist der Rohrleiter 7a eine Leiterisolierung 17 auf, die sich über die gesamte Länge des Rohrleiters 7a erstreckt. Wie sich weiter aus Fig. 4 ergibt, ist auf die Rohrinnenseite 14 vollflächig eine elektrische Isolationsschicht 18 aufgedampft, die auch die Nut 15 und damit den Rohrleiter 7a überdeckt. Die Isolationsschicht 18 ist vollflächig auf die Rohrinnenseite 14 aufgebracht.A part of a drill pipe 10 is shown in FIG. 2 and in a detailed representation according to FIG. 4. The drill pipe 10 has a drill pipe body 12 made of electrically conductive material. It is now provided that at least one electrical pipe conductor 7a is passed through the drill pipe body 12 and is connected at the end, at both ends, to a pipe contact connection 13 provided on the drill pipe body 12, the pipe conductor 7a and the pipe contact connection 13 being opposite the pipe pipe body 12 are electrically isolated. As can be seen in particular from FIG. 4, the pipe conductor 7a is fixed on the inside 14 of the pipe. For this purpose, a longitudinal groove 15 for the pipe conductor 7a is provided on the inside of the pipe 14. In the present case, the groove 15 is designed in the form of a dovetail. In principle, however, any other groove shape is also possible. The groove 15 runs parallel to the central axis of the drill pipe 10. In the present case, the depth of the groove 15 is greater than the outer diameter of the pipe head 7a. The pipe conductor 7a is held in the groove 15 via an insulation 16. In addition to its fastening function, the insulation 16 also has an electrically insulating function. In addition to the insulation 16, the pipe conductor 7a has a conductor insulation 17 which extends over the entire length of the pipe conductor 7a. As can further be seen from FIG. 4, an electrical insulation layer 18 is evaporated over the entire surface of the inside of the pipe 14, which also covers the groove 15 and thus the pipe conductor 7a. The insulation layer 18 is applied to the entire inside of the pipe 14.
Der Rohrkontaktanschluß 13 ist an der endseitigen Stirnfläche 19 des Rohrendes des Bohrrohres 10 vorgesehen. Dabei versteht es sich, daß an beiden Enden des Bohrrohrkörpers 12 jeweils ein entsprechender Rohrkontaktanschluß 13 vorgesehen ist, auch wenn hierauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird. Der Rohrkontaktanschluß 13 ist umlaufend ausgebildet und hat die Form eines Kontaktringes. Im übrigen ist der Rohrkontaktanschluß 13 auf einem auf der Stirnfläche 19 aufliegenden Isolationsring 20 angeordnet. Der Isolationsring 20, der aus einem elastischen Material besteht, weist eine Ringnut 21 zur Aufnahme des Rohrkontaktanschlusses 13 auf. Dabei ist die Ringnut 21 tiefer als die Höhe des Rohrkontaktanschlusses 13.The pipe contact connection 13 is provided on the end face 19 of the pipe end of the drill pipe 10. It is understood that a corresponding pipe contact connection 13 is provided at both ends of the drill pipe body 12, even if this is not discussed in more detail below. The pipe contact connection 13 is circumferential and has the shape of a contact ring. Otherwise, the pipe contact connection 13 is arranged on an insulation ring 20 resting on the end face 19. The insulation ring 20, which consists of an elastic material, has an annular groove 21 for receiving the pipe contact connection 13. The annular groove 21 is deeper than the height of the pipe contact connection 13.
Im übrigen ist der Rohrkontaktanschluß 13 vorliegend in Richtung von der Stirnfläche 19 weg federbelastet, nämlich in Richtung auf die mit dem Bohrrohr 10 zu verbindende Muffe 11.Otherwise, the pipe contact connection 13 is spring-loaded in the direction away from the end face 19, namely in the direction of the sleeve 11 to be connected to the drill pipe 10.
An beiden Rohrenden des Bohrrohres 10 befindet sich ein Zapfen 22, an dem ein Außengewinde 23 vorgesehen ist. Zwischen dem Zapfen 22 mit Außengewinde 23 befindet sich eine Stufe 24, die an ihrem Ende in die Rohraußenseite 25 übergeht. Am Übergang von der Stufe 24 zum Außengewinde 23 befindet sich eine umlaufende Dichtung 26, bei der es sich vorliegend um einen O-Ring handelt. Statt der Dichtung 26 oder zusätzlich zu dieser kann im übrigen eine Ringdichtung auf der Stufe 24 angeordnet sein.At both pipe ends of the drill pipe 10 there is a pin 22 on which an external thread 23 is provided. Between the pin 22 with the external thread 23 there is a step 24, which at its end merges into the tube outside 25. At the transition from step 24 to external thread 23 there is a circumferential seal 26, which in the present case is an O-ring. Instead of the seal 26 or in addition to this, an annular seal can be arranged on the step 24.
In Fig. 3 und in der Detaildarstellung gemäß Fig. 6 ist ein Teil einer Muffe 11 dargestellt. Die Muffe 11 weist einen Muffenkörper 27 aus elektrisch leiten- dem Material auf. Durch den Muffenkörper 27 ist ein elektrischer Muffenlei- ter 7b hindurchgeführt, der endseitig, und zwar an beiden Enden des Muffen- kö ers 27, mit Muffenkontaktanschlüssen 28 verbunden ist, auch wenn dies im einzelnen nicht dargestellt ist. Der Muffenleiter 7b und die Muffenkontakt- anschlüsse 28 sind gegenüber dem Muffenkörper 27 elektrisch isoliert.A part of a sleeve 11 is shown in FIG. 3 and in the detailed representation according to FIG. 6. The sleeve 11 has a sleeve body 27 made of electrically conductive material. An electrical sleeve conductor 7b is passed through the sleeve body 27 and ends, at both ends of the sleeve kö ers 27, is connected to sleeve contact connections 28, even if this is not shown in detail. The socket conductor 7b and the socket contact connections 28 are electrically insulated from the socket body 27.
Der Muffenleiter 7b ist an der Muffeninnenseite 29 fixiert. Hierzu ist an der Mufferiinnenseite 29 des Muffenkörpers 27 eine längslaufende Nut 30 vorgesehen. Die Nut 30 ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Nut 15. Im übrigen verläuft die Nut 30 parallel zur Mittelachse der Muffe 11. Nicht dargestellt ist, daß der Muffenleiter 7b in die Nut 30 über eine Isolierung eingegos- sen und im übrigen von einer Leiterisolierung ummantelt ist. Des weiteren ist auf die Muffeninnenseite 29 wie auch auf die Rohrinnenseite 14 eine elektrische Isolationsschicht 31 aufgedampft, die auch den Muffenleiter 7b überdeckt.The socket conductor 7b is fixed on the inside of the socket 29. For this purpose, a longitudinal groove 30 is provided on the inner side 29 of the sleeve body 27. The groove 30 is formed in the same way as the groove 15. Otherwise, the groove 30 runs parallel to the central axis of the sleeve 11. It is not shown that the sleeve conductor 7b is cast into the groove 30 via insulation and, moreover, from a conductor insulation is encased. Furthermore, an electrical insulation layer 31, which also covers the socket conductor 7b, is vapor-deposited on the inside of the socket 29 as well as on the inside of the pipe 14.
Wie sich insbesondere aus Fig. 6 ergibt, ist der Muffenkontaktanschluß 28 an einer stirnseitigen Schulter 32 vorgesehen. Die Schulter 32 befindet sich zwischen dem Innengewinde 33 und der Muffeninnenseite 29. Der Muffenkontaktanschluß 28 ist umlaufend ausgebildet und auf einem auf der Schulter 32 aufliegenden Isolationsring 20 angeordnet. Der Isolationsring 20 entspricht von Art und Aufbau dem am Bohrrohr 10 vorgesehenen Isolationsring 20, weist also eine Ringnut 21 zur Aufnahme des Muffenkontaktanschlusses 28 auf, wobei die Ringnut 21 tiefer ist als die Höhe des Muffenkontaktanschlusses 28. Im übrigen ist der Muffenkontaktanschluß 28 in Richtung von der Schulter 32 weg federbelastet. Die Federbelastung kann bezüglich der Kon- taktanschfüsse 13, 28 derart ausgebildet sein, daß auf die jeweilige Unterseite des Kontaktanschlusses ein oder eine Mehrzahl von Federn, beispielsweise von kleinen Schraubendruckfedern wirken. Des weiteren können an dem jeweiligen Kontaktanschluß Federzungen vorgesehen sein. Die Federzungen können grundsätzlich nach innen und/oder nach außen gerichtet sein, wobei nach außen gerichtete Federzungen dann über den eigentlichen Kontaktan- schluß überstehen und die elektrische Kontaktierung bewirken können.As can be seen in particular from FIG. 6, the socket contact connection 28 is provided on an end shoulder 32. The shoulder 32 is located between the internal thread 33 and the inside of the socket 29. The socket contact connection 28 is formed all the way round and is arranged on an insulation ring 20 resting on the shoulder 32. The type and structure of the insulation ring 20 corresponds to the insulation ring 20 provided on the drill pipe 10, that is to say it has an annular groove 21 for receiving the socket contact connection 28, the annular groove 21 being deeper than the height of the socket contact connection 28. Otherwise, the socket contact connection 28 is in the direction of the shoulder 32 spring loaded away. The spring loading can be designed with respect to the contact feet 13, 28 in such a way that one or a plurality of springs, for example small helical compression springs, act on the respective underside of the contact connection. Furthermore, spring tongues can be provided on the respective contact connection. The spring tongues can in principle be directed inwards and / or outwards, spring tongues pointing outwards then projecting beyond the actual contact connection and being able to effect the electrical contact.
Auf der äußeren Stirnfläche 34 des Muffenkörpers 27 befindet sich vorliegend eine umlaufende Dichtung 35. Die äußere Stirnfläche 34 befindet sich zwi- sehen dem Innengewinde 33 und der Muffenaußenseite 36. Durch die in der zuvor ausgebildeten Art und Weise beschriebenen Bohrrohre 10 und Muffen 11 in Verbindung mit den Rohrleitern 7a und Muffenleitern 7b ergibt sich ein zweipoliges Energie- und Datenübertragungssystem über das Bohrgestänge 3. Dabei wird der eine Pol durch den Bohrgestangekorper ge- bildet, der sich aus den Bohrrohrkörpern 12 und den Muffenkörpern 27 zusammensetzt, während der andere Pol durch den Leiter 7, der sich aus den Rohrleitern 7a und den Muffenleitern 7b sowie den Kontaktanschlüssen 13 und 28 zusammensetzt gebildet wird. Das erfindungsgemäße System bietet im übrigen den Vorteil, daß das Bohrgestänge 3 und damit die beiden Pole belie- big verlängert werden können, da sich durch Verschrauben eines Bohrrohres 10 mit einer Muffe 11 die elektrische Verbindung über die Kontaktanschlüsse 13, 28 einerseits und über das Material des Bohrrohrkörpers 12 und des Muffenkörpers 27 andererseits ergibt.In the present case, there is a circumferential seal 35 on the outer end face 34 of the sleeve body 27. The outer end face 34 is located between the internal thread 33 and the sleeve outside 36. The drill pipes 10 and sleeves 11 described in the above-described manner in connection with the pipelines 7a and sleeve conductors 7b result in a two-pole energy and data transmission system via the drill pipe 3. The one pole is formed by the drill pipe body, which is composed of the drill pipe bodies 12 and the sleeve bodies 27, while the other pole is formed by the conductor 7, which is composed of the pipe conductors 7a and the sleeve conductors 7b and the contact connections 13 and 28. The system according to the invention also has the advantage that the drill pipe 3 and thus the two poles can be extended as desired, since screwing a drill pipe 10 to a sleeve 11 enables the electrical connection via the contact connections 13, 28 on the one hand and the material the drill pipe body 12 and the sleeve body 27 on the other hand results.
Die Energieeinspeisung bzw. Datenabnahme vom Leiter 7 erfolgt über einen nicht dargestellten Schleifringabnehmer, der am ersten Bohrrohr 10 vorgesehen ist. Der Schleifringabnehmer ist mit dem Rohrleiter 7a verbunden und gegenüber dem Bohrrohrkörper 12 isoliert. Der Schleifringabnehmer wiederum ist mit der Auswerteeinrichtung 8 verbunden, während der Bohrgestängekör- per den Masseanschluß bildet.The energy is fed in or data is taken from the conductor 7 via a slip ring collector (not shown), which is provided on the first drill pipe 10. The slip ring collector is connected to the pipe conductor 7a and insulated from the drill pipe body 12. The slip ring collector is in turn connected to the evaluation device 8, while the drill rod body forms the ground connection.
In Fig. 8 ist eine schematische Teilansicht eines Bohrrohres 10 mit einem rohrförmig ausgebildeten Rohrleiter 7a dargestellt. Der Rohrleiter 7a ist mit der Rohrinnenseite 14 vollflächig über eine Isolierschicht 37 verklebt. Bei der Isolierschicht 37 kann es sich beispielsweise um Epoxidharz handeln, die eine elektrische Isolierung des Rohrleiters 7a gegenüber dem Rohrrohr 10 sicherstellt und mit der der Spalt zwischen der Rohrinnenseite 14 und dem Rohrleiter 7a vergossen wird. Darüber hinaus ist auf der Innenmantelfläche des Rohrleiters 7a eine weitere Isolierschicht 38 vorgesehen, die vorzugsweise mit einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff geringer Oberflächenrauhigkeit beschichtet ist. Eine reibungsarme Beschichtung des Rohrleiters 7a im Inneren trägt zu einem geringen Strömungswiderstand beim Durchströmen des Bohrrohres 10 während des Fördervorgangs bzw. während des Spülvorgangs bei. Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform eine Bohrrohres 10 mit einem rohrformigen Rohrleiter 7a kann der Ausbildung der Muffe 11 mit rohrformi- gen Muffenleiter 7b entsprechen. Die Kontaktanschlüsse von Bohrrohr 10 und Muffe 11 entsprechen im wesentlichen den vorbeschriebenen Ausführungs- formen bei FüJbrung des Rohrleiters 7a bzw. des Muffenleiters 7b jeweils in einer längslaufenden Nut 15, 30, wobei eine elektrische Isolierung des jeweiligen Kontaktanschlusses gegenüber dem Bohrkörper 10 bzw. der Muffe 11 sichergestellt sein muß. Bei rohrförmiger Ausbildung kann der Rohrleiter 7a und der Muffenleiter 7b endseitig einen Kragen aufweisen, um in einfacher Weise einen Leitungskontakt herzustellen. FIG. 8 shows a schematic partial view of a drill pipe 10 with a tubular pipe conductor 7a. The pipe conductor 7a is glued to the inside of the pipe 14 over its entire surface via an insulating layer 37. The insulation layer 37 can be epoxy resin, for example, which ensures electrical insulation of the pipe 7a from the pipe 10 and with which the gap between the pipe inside 14 and the pipe 7a is cast. In addition, a further insulating layer 38 is provided on the inner circumferential surface of the pipe 7a, which is preferably coated with an electrically non-conductive material of low surface roughness. A low-friction coating of the pipe 7a on the inside contributes to a low flow resistance when flowing through the drill pipe 10 during the conveying process or during the flushing process. The embodiment shown in FIG. 8 of a drill pipe 10 with a tubular pipe conductor 7a can correspond to the design of the socket 11 with a tubular socket conductor 7b. The contact connections of drill pipe 10 and Socket 11 essentially correspond to the above-described embodiments when the pipe conductor 7a or the socket conductor 7b is respectively guided in a longitudinal groove 15, 30, electrical insulation of the respective contact connection with respect to the drill body 10 or the socket 11 having to be ensured. In the case of a tubular design, the pipe conductor 7a and the socket conductor 7b can have a collar at the end in order to produce a line contact in a simple manner.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Bohrrohr (10) für ein Bohrgestänge (3) für Tiefbohrungen, mit einem Bohrrohrkörper (12) aus elektrisch leitendem Material, wobei durch den Bohr- rohrkörper (12) wenigstens ein elektrischer Rohrleiter (7a) hindurchgeführt ist, wobei der Rohrleiter (7a) mit einem endseitig am Bohrrohrkörper (12) vorgesehenen Rohrkontaktanschluß (13) verbunden ist und wobei der Rohrleiter (7a) und der Rohrkontaktanschluß (13) gegenüber dem Bohrrohrkörper1. Drill pipe (10) for a drill pipe (3) for deep drilling, with a drill pipe body (12) made of electrically conductive material, at least one electrical pipe conductor (7a) being passed through the drill pipe body (12), the pipe conductor (7a ) is connected to a pipe contact connection (13) provided at the end of the drill pipe body (12) and the pipe conductor (7a) and the pipe contact connection (13) opposite the drill pipe body
(12) elektrisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleiter (7a) an der Rohrinnenseite (14) fixiert ist und daß an der Rohrinnenseite (14) des(12) are electrically insulated, characterized in that the pipe conductor (7a) is fixed on the inside of the pipe (14) and that on the inside of the pipe (14)
Bohrrohrkörpers (12) eine längslaufende Nut (15) für wenigstens einen Rohrleiter (7a) vorgesehen ist.Borehole body (12) a longitudinal groove (15) is provided for at least one pipe conductor (7a).
2. Bohrrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (15) größer ist als der Durchmesser des Rohrleiters (7a), und daß, vorzugsweise, der Rohrleiter (7a) in die Nut (15) über eine Isolierung (16) eingegossen ist.2. Drill pipe according to claim 1, characterized in that the depth of the groove (15) is greater than the diameter of the pipe (7a), and that, preferably, the pipe (7a) in the groove (15) via insulation (16 ) is cast in.
3. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Rohrleiter (7a) von einer Leiterisolierang ummantelt ist.3. Drill pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe conductor (7a) is sheathed by a conductor insulation.
4. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rohrinnenseite (14) vollflächig eine elektrische Isolati- onsschicht (18) aufgebracht, insbesondere aufgedampft ist und daß, vorzugs- weise, die Isolationsschicht (18) den Rohrleiter (7a) überdeckt.4. Drilling pipe according to one of the preceding claims, characterized in that on the inside of the pipe (14) an electrical insulation layer (18) is applied over the entire surface, in particular is vapor-deposited, and that, preferably, the insulation layer (18) the pipe conductor (7a) covered.
5. Bohrrohr (10) für ein Bohrgestänge (3) für Tiefbohrungen, mit einem Bohrrohrkörper (12) aus elektrisch leitendem Material, wobei wenigstens ein elektrischer Rohrleiter (7a) vorgesehen ist, wobei der Rohrleiter (7a) mit ei- nem endseitig am Bohrrohrkörper (12) vorgesehenen Rohrkontaktanschluß5. Drill pipe (10) for a drill pipe (3) for deep drilling, with a drill pipe body (12) made of electrically conductive material, at least one electrical pipe conductor (7a) being provided, the pipe conductor (7a) having one end on the drill pipe body (12) provided pipe contact connection
(13) verbunden ist und wobei der Rohrleiter (7a) und der Rohrkontaktanschluß (13) gegenüber dem Bohrrohrkörper (12) elektrisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleiter (7a) rohrförmig ausgebildet ist, daß der Rohrleiter (7 a) durch den Bohrrohrkörper (12) hindurchgeführt ist und/oder den Bohrrohrkörper (12) ummantelt und daß, vorzugsweise, der Rohrleiter (7a) und der Bohrrohrkörper (12) ein im wesentlichen gleiches thermisches Längenausdehnungsverhalten aufweisen.(13) is connected and the pipe conductor (7a) and the pipe contact connection (13) are electrically insulated from the drill pipe body (12), characterized in that the pipe conductor (7a) is tubular, that the pipe conductor (7a) is penetrated by the Drill pipe body (12) is passed and / or encased the drill pipe body (12) and that, preferably, the The pipe conductor (7a) and the drill pipe body (12) have essentially the same thermal expansion behavior.
6. Bohrrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleiter (7a) und der Bohrrohrkörper (12) aus demselben Werkstoff hergestellt sind, vorzugsweise aus Stahl.6. Drill pipe according to claim 5, characterized in that the pipe conductor (7a) and the drill pipe body (12) are made of the same material, preferably of steel.
7. Bohrrohr nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleiter (7a) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Bohrrohrkörper (12) verbunden ist.7. Drill pipe according to claim 5 or 6, characterized in that the pipe conductor (7a) is integrally and / or non-positively connected to the drill pipe body (12).
8. Bohrrohr nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohrleiter (7a) und dem Bohrrohrkörper (12) ein Spalt von 0,5 cm bis 2,5 cm, vorzugsweise von 1,5 cm vorgesehen ist und daß, vorzugswei- se, der Spalt mit einer Vergußmasse, insbesondere mit Epoxydharz ausgefüllt ist.8. Drilling pipe according to one of claims 5 to 7, characterized in that a gap of 0.5 cm to 2.5 cm, preferably of 1.5 cm is provided between the pipe conductor (7 a) and the drill pipe body (12) and that , preferably, the gap is filled with a casting compound, in particular with epoxy resin.
9. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkontaktanschluß (13) an der endseitigen Stirnfläche (19) des Bohrrohrkörpers (12) vorgesehen ist.9. Drill pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe contact connection (13) on the end face (19) of the drill pipe body (12) is provided.
10. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkontaktanschluß (13) umlaufend ausgebildet ist und daß, vorzugsweise, der Rohrkontaktanschluß (13) auf einem auf der Stirnflä- ehe (19) aufliegenden Isolationsring (20) angeordnet ist und daß, weiter vorzugsweise, im aus einem elastischen Material bestehenden Isolationsring (20) eine Ringnut (21) zur Aufnahme des Rohrkontaktanschlusses (13) vorgesehen ist und daß die Ringnut (21) tiefer ist als die Höhe des Rohrkontaktanschlusses (13).10. Drill pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe contact connection (13) is circumferential and that, preferably, the pipe contact connection (13) is arranged on an on the end face (19) lying isolation ring (20) and that , more preferably, an annular groove (21) for receiving the pipe contact connection (13) is provided in the insulation ring (20) and the ring groove (21) is deeper than the height of the pipe contact connection (13).
11. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkontaktanschluß (13) insbesondere in Richtung von der Stirnfläche (19) weg federbelastet ist und/oder daß am Rohrkontaktanschluß (13) nach außen abstehende Kontaktzungen vorgesehen sind. 11. Drill pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe contact connection (13) is spring-loaded in particular in the direction away from the end face (19) and / or that outwardly projecting contact tongues are provided on the pipe contact connection (13).
12. Bohrrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Zapfens (22) des Bohrrohrkörpers (12) wenigstens eine umlaufende Dichtung vorgesehen ist und daß eine Dichtung (26) an der Stufe (24) von der Rohraußenseite (25) zum Zapfen (22) und/oder am Übergang von der Stufe (24) zum Zapfen (22) vorgesehen ist.12. Drill pipe according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the pin (22) of the drill pipe body (12) at least one circumferential seal is provided and that a seal (26) on the step (24) from the pipe outside (25) is provided for the pin (22) and / or at the transition from the step (24) to the pin (22).
13. Muffe (11) für ein Bohrgestänge (3) für Tiefbohrungen, mit einem Muffenkörper (27) aus elektrisch leitendem Material, wobei durch den Muffenkörper (27) wenigstens ein elektrischer Muffenleiter (7b) hmdurchgeführt ist, wobei der Muffenleiter (7b) mit einem endseitig am Muffenkörper (27) vorgesehenen Muffenkontaktanschluß (28) verbunden ist und wobei der Muffenleiter (7b) und der Muffenkontaktanschluß (28) gegenüber dem Muffenkörper (27) elektrisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) an der Muffeninnenseite (29) fixiert ist und daß an der Muffeninnenseite (29) des Muffenkörpers (27) eine längslaufende Nut (30) für wenigstens einen Muffenleiter (7b) vorgesehen ist.13. sleeve (11) for a drill pipe (3) for deep drilling, with a sleeve body (27) made of electrically conductive material, wherein at least one electrical sleeve conductor (7b) is passed through the sleeve body (27), the sleeve conductor (7b) also a socket contact connection (28) provided at the end of the socket body (27) is connected, and the socket conductor (7b) and the socket contact connection (28) are electrically insulated from the socket body (27), characterized in that the socket conductor (7b) on the inside of the socket ( 29) is fixed and that a longitudinal groove (30) for at least one sleeve conductor (7b) is provided on the inside of the sleeve (29) of the sleeve body (27).
14. Muffe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (30) größer ist als der Durchmesser des Muffenleiters.14. A sleeve according to claim 13, characterized in that the depth of the groove (30) is greater than the diameter of the sleeve conductor.
15. Muffe nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) in die Nut (30) über eine Isolierung eingegossen ist.15. A sleeve according to one of claims 13 or 14, characterized in that the sleeve conductor (7b) is cast into the groove (30) via insulation.
16. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) von einer Leiterisolierung ummantelt ist.16. Sleeve according to one of claims 13 to 15, characterized in that the sleeve conductor (7b) is sheathed by a conductor insulation.
17. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Muffeninnenseite vollflächig eine elektrische Isolationsschicht (31) aufgebracht, insbesondere aufgedampft ist und daß, vorzugsweise, die Isolati- onsschicht (31) den Muffenleiter (7b) überdeckt.17. Socket according to one of claims 13 to 16, characterized in that an electrical insulation layer (31) is applied over the entire surface to the inside of the socket, in particular vapor-deposited, and that, preferably, the insulation layer (31) covers the socket conductor (7b).
18. Muffe (11) für ein Bohrgestänge (3) für Tiefbohrungen, mit einem Muffenkörper (27) aus elektrisch leitendem Material, wobei durch den Muffenkörper (27) wenigstens ein elektrischer Muffenleiter (7b) I idurchgeführt ist, wobei der Muffenleiter (7b) mit einem endseitig am Muffenkörper (27) vorgesehenen Muffenkontaktanschluß (28) verbunden ist und wobei der Muffen- leiter (7b) und der Muffenkontaktanschluß (28) gegenüber dem Muffenkörper (27) elektrisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) rohrfδrmig ausgebildet ist, daß der Muffenleitex (7b) durch den Muffenkörper (27) hindurchgeführt ist und/oder den Muffenkörper (27) ummantelt und daß, vorzugsweise, der Muffenleiter (7b) und der Muffenkörper (27) ein im wesentlichen gleiches thermisches Längenausdehnungsverhalten aufweisen.18. sleeve (11) for a drill pipe (3) for deep drilling, with a sleeve body (27) made of electrically conductive material, at least one electric sleeve conductor (7b) I being passed through the sleeve body (27), the sleeve conductor (7b) is connected to a sleeve contact connection (28) provided at the end of the sleeve body (27), and the sleeve Conductor (7b) and the socket contact connection (28) are electrically insulated from the socket body (27), characterized in that the socket conductor (7b) is tubular, that the socket conductor (7b) is passed through the socket body (27) and / or encased the sleeve body (27) and that, preferably, the sleeve conductor (7b) and the sleeve body (27) have an essentially identical thermal expansion behavior.
19. Muffe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) und der Muffenkörper (27) aus demselben Werkstoff hergestellt sind, vorzugsweise aus Stahl.19. A sleeve according to claim 18, characterized in that the sleeve conductor (7b) and the sleeve body (27) are made of the same material, preferably steel.
20. Muffe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenleiter (7b) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Muffenkörper (27) verbunden ist.20. A sleeve according to claim 18 or 19, characterized in that the sleeve conductor (7b) is integrally and / or non-positively connected to the sleeve body (27).
21. Muffe nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Muffenleiter (7b) und dem Muffenkörper (27) ein Spalt von 0,5 cm bis 2,5 cm, vorzugsweise von 1,5 cm vorgesehen ist und daß, vorzugswei- se, der Spalt mit einer Vergußmasse, insbesondere mit Epoxydharz ausgefüllt ist.21. Sleeve according to one of claims 18 to 20, characterized in that a gap of 0.5 cm to 2.5 cm, preferably of 1.5 cm is provided between the sleeve conductor (7b) and the sleeve body (27) and that , preferably, the gap is filled with a casting compound, in particular with epoxy resin.
22. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenkontaktanschluß (28) an einer stirnseitigen Schulter (32) zur Muf- feni nenseite (29) vorgesehen ist.22. Sleeve according to one of claims 13 to 21, characterized in that the sleeve contact connection (28) is provided on an end shoulder (32) to the sleeve side (29).
23. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenkontaktanschluß (28) umlaufend ausgebildet ist und daß der Muffenkontaktanschluß (28) auf einem auf der Schulter (32) aufliegenden Isolati- onsring (20) angeordnet ist.23. Sleeve according to one of claims 13 to 22, characterized in that the sleeve contact connection (28) is formed all the way round and that the sleeve contact connection (28) is arranged on an insulation ring (20) resting on the shoulder (32).
24. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im aus einem elastischen Material bestehenden Isolationsring (20) eine Ringnut zur Aufnahme des Muffenkontaktanschlusses (28) vorgesehen ist und daß die Ringnut (21) tiefer ist als die Höhe des Muffenkontaktanschlusses (28). 24. Socket according to one of claims 13 to 23, characterized in that an annular groove for receiving the sleeve contact connection (28) is provided in the insulating ring (20) and that the annular groove (21) is deeper than the height of the sleeve contact connection (28).
25. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenkontaktanschluß (28) insbesondere in Richtung von der Schulter (32) weg federbelastet ist und/oder daß am Muffenkontaktanschluß. (28) nach außen abstehende Kontaktzungen vorgesehen sind.25. A sleeve according to one of claims 13 to 24, characterized in that the sleeve contact connection (28) is spring-loaded in particular in the direction away from the shoulder (32) and / or that on the sleeve contact connection. (28) outwardly projecting contact tongues are provided.
26. Muffe nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Stirnfläche (34) des Muffenkörpers (27) wenigstens eine umlaufende Dichtung (35) vorgesehen ist.26. Sleeve according to one of claims 13 to 25, characterized in that on the outer end face (34) of the sleeve body (27) at least one circumferential seal (35) is provided.
27. Bohrgestänge (3) für Tiefbohrungen, mit einer Mehrzahl von aus elektrischem Material bestehenden Bohrrohrkörpern (12) aufweisenden Bohrrohren (10) und aus elektrisch leitendem Material bestehenden Muffenkörper (27) aufweisenden Muffen (11), mit wenigstens einem Bohrrohr (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einer Muffe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elektrischer Pol durch den sich aus den Bohrrohrkörpern (12) und den Muffenkörpern (27) zusammensetzenden Bohrgestangekorper und der andere elektrische Pol durch wenigstens einen gegenüber dem Bohrgestangekorper elektrisch isolierten, innerhalb des Bohr- gestängekörpers angeordneten Leiter (7) gebildet wird und wobei, vorzugsweise der Rohrkontaktanschluß (13) und der Muffenkontaktanschluß (28) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sich beim Verschrauben der Bohrrohres (10) und der Muffe (11) eine elektrische Verbindung ergibt.27. drill pipe (3) for deep drilling, with a plurality of drill pipe bodies (12) consisting of electrical material (12) and drill pipes (10) consisting of electrically conductive material having sleeve body (27) having sleeves (11), with at least one drill pipe (10) one of the preceding claims and at least one sleeve (11) according to one of the preceding claims, wherein an electrical pole through the drill pipe body (12) and the sleeve bodies (27) composed of the drill rod body and the other electrical pole through at least one opposite the drill rod body electrically insulated conductor (7) arranged within the drill rod body is formed, and preferably the pipe contact connection (13) and the socket contact connection (28) are designed and arranged such that when the drill pipe (10) and the socket (11) are screwed together results in an electrical connection.
28. Bohrgestänge nach Ansprach 27, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Bohrrohr (10) ein gegenüber dem Bohrrohrkörper (12) isolierter, mit dem Rohrleiter (7) verbundener ScMeifringabnehmer vorgesehen ist. 28 drill pipe according spoke 27, characterized in that on the first drill pipe (10) with respect to the drill pipe body (12) isolated, with the pipe (7) connected ScMeifringabnehmer is provided.
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