Herstellung von im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrungen

Abstract

 Zum Herstellen von im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrungen wird ein an einem Bohrgestänge (2) angeordnetes Vollbohrwerk­zeug (1) aus Außenhülse (3) und darin lösbar befestigtem, nach Lösen durch das Bohrgestänge (2) hindurch entfernbaren Mittelmeißel (4) verwendet, wobei von Zeit zu Zeit nach Ent­fernen des Mittelmeißels (4) der Istverlauf der Bohrung an der Bohrlochsohle (8) gemessen wird und anschließend mit Mittelmeißel (4) unter in Richtung des Sollverlaufs der Boh­rung wirkende Bohrbedingungen weiter gebohrt wird. Auf diese Weise ist eine wesentlich bessere Annäherung des Istverlaufs an den Sollwert der Bohrung erreichbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung eines an einem Bohrge­stänge angeordneten Vollbohrwerkzeuges aus Außenhülse und darin lösbar befestigtem, nach Lösen durch das Bohrgestänge hindurch entfernbarem Mittelmeißel.

[0002] Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen der genannten Art (vgl. hierzu Prospekt "94 mm WIRELINE CORE BARREL System" der Firma Norton Christensen, Inc., Salt Lake City, Utah/USA - ohne Veröffentlichungsdatum) hat die Ausbildung des Voll­bohrwerkzeuges aus zwei Teilen, nämlich der Außenhülse und dem Mittelmeißel, mit dem Bohrlochverlauf nichts zu tun. Sie dient vielmehr dazu, ein Kernbohren ohne das ansonsten zum Austausch des Vollbohrwerkzeuges gegen ein Kernrohr erforder­liche vollständige Ziehen des Bohrgestänges zu ermöglichen; nach Entfernen des Mittelmeißels kann nämlich das Kernrohr durch die Außenhülse in die Bohrung eingeführt und in der Außenhülse festgelegt werden. Bezüglich des Bohrverlaufes wird wie bei einteiligen Vollbohrwerkzeugen vorgegangen: Nei­gung und Richtung der Bohrung werden in vorgegebenen Zeitab­ständen mit erheblichem Abstand vom bzw. hinter dem Vollbohr­werkzeug im Bereich von das Meßergebnis nicht verfälschenden, antimagnetischen Schwerstangen gemesssen. Der Istverlauf der Bohrung mit erheblichem Abstand von der Bohrlochsohle stellt aber nur einen groben Anhaltswert für den Istverlauf der Bohrung im Bereich der Bohrlochsohle dar und gibt überhaupt keine Auskunft über die Tendenz des Bohrlochverlaufes im Be­reich der Bohrlochsohle, so daß eine zuverlässige Aussage über die im einzelnen für das Weiterbohren zutreffenden Maß­nahmen nur sehr schwer möglich ist, zumindest sehr viel Er­fahrung voraussetzt. Alles das ist der Grund dafür, daß ins­besondere bei aus der Vertikalen abgelenkten Bohrungen grö­ßere Abweichungen von Ist- und Sollverlauf der Bohrung bis heute unvermeidbar sind und das Herstellen solcher Bohrungen sehr langwierig sowie kostenintensiv ist.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie man im Rahmen der eingangs genannten Maßnahmen wesentlich schnel­ler und einfacher als bisher zu Bohrungen mit vorgegebenem Bohrverlauf kommt.

[0004] Hierzu lehrt die vorliegende Erfindung die eingangs genannte Verwendung, d. h. die Verwendung eines an einem Bohrgestänge angeordneten Vollbohrwerkzeuges aus Außenhülse und darin lös­bar befestigtem, nach Lösen durch das Bohrgestänge hindurch entfernbarem Mittelmeißel zum Zwecke der Herstellung von im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrungen und zwar mit der Maß­gabe, daß von Zeit von Zeit nach Entfernen des Mittelmeißels der Istverlauf der Bohrung an der Bohrlochsohle gemessen wird und anschließend mit Mittelmeißel unter in Richtung des Soll­verlaufs der Bohrung wirkenden Bohrbedingungen weitergebohrt wird.

[0005] Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß die Verwendung des bekannten zweiteiligen Vollbohrwerkzeuges im Zuge der Herstellung von Bohrungen überraschender­ weise eine wesentlich größere Annäherung des Istverlaufs der Bohrung an deren Sollverlauf ermöglicht, weil der Istverlauf nach Entfernen des Mittelmeißels im Bereich der Bohrsohle ge­messen werden kann und damit eindeutige Aussagen über die zu treffenden Maßnahmen für das Weiterbohren gemacht werden können. Wie die Praxis gezeigt hat, können Bohrungen jetzt wesentlich schneller und kostengünstiger hergestellt werden, hierzu trägt auch bei, daß keine antimagnetischen Schwerstan­gen benötigt werden. Vorteilhaft ist auch, daß ohne Ziehen des Vollbohrgestänges ein Kernbohren, insbesondere Seilkern­bohren, durch die Außenhülse hindurch möglich ist, was zur Beschleunigung der Exploration ebenfalls beiträgt.

[0006] Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfin­dung mehrere Möglichkeiten. So ist die Außenhülse des Voll­werkzeuges vorzugsweise als Stabilicer ausgebildet, d. h. an ihrer Außenseite mit schräg verlaufenden Stegen versehen. Der Mittelmeißel kann mit Hilfe der Spülungsflüssigkeit entfern­bar sein; vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Mittelmeißel mit einem Seil aus der Außenhülse und durch das Bohrgestänge herausziehbar ist. In geräte- und bedienungstechnischer Hin­sicht besonders einfach ist es, wenn der Istverlauf der Boh­rung bei um ein bestimmtes Maß samt Vollbohrwerkzeug zurück­gezogener Außenhülse mit einer in dieser verankerbaren Meßan­ordnung mit dann im Bereich der Bohrsohle befindlichem Nei­gungs- und Richtungsfühler gemessen wird. Die in Richtung des Sollverlaufs der Bohrung wirkenden Bohrbedingungen zum Weiter­bohren sind an sich bekannt; sie können durch Beibehaltung bzw. Änderung der Drehzahl des Bohrgestänges, des Andruckes des Vollbohrwerkzeuges und/oder der Spülungsmenge, insbeson­dere aber auch dadurch erreicht werden, daß ein entsprechen­der Mittelmeißel aus einem Satz von Mittelmeißeln mit unter­schiedlicher Schneid- und/oder Spülwirkung ausgewählt wird.

[0007] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung er­läutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 ein Bohrgestänge und Vollbohrwerkzeug in einem Bohr­loch,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Vollbohrwerkzeug gemäß Fig. 1.

[0008] Das dargestellte Vollbohrwerkzeug 1 ist an einem Übertage drehend antreibbaren Bohrgestänge 2 befestigt und besteht aus einer Außenhülse 3 sowie einem darin lösbar befestigten, nach Lösen durch das Bohrgestänge 2 hindurch entfernbarem Mittel­meißel 4. Die Befestigung des Mittelmeißels 4 in der Außen­hülse 3 bedarf im einzelnen nicht der Beschreibung, da ent­sprechende Befestigungsmaßnahmen 5 im Stand der Technik hin­reichend bekannt sind. Die Außenhülse 3 ist jedenfalls als Stabilicer ausgebildet, wozu außenseitig schräg verlaufende Stege 6 vorgesehen sind. Der Mittelmeißel 4 ist mit einem Seil 7 aus der Außenhülse 3 und durch das Bohrgestänge hin­durch nach Übertage herausziehbar, was in Fig. 1 lediglich angedeutet ist.

[0009] Zum Herstellen einer im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrung wird von Zeit zu Zeit das Bohren unterbrochen, das Vollbohr­werkzeug 1 mit dem Bohrgestänge 2 um ein bestimmtes Maß zu­rückgezogen, der Mittelmeißel 4 herausgezogen und eine in den Figuren nicht dargestellte Meßanordnung in das Bohrgestänge 2 eingelassen, welche sich in der Außenhülse 3 verankert und einen dann zur Bohrsohle 8 hin vorstehenden Neigungs- und Richtungsfühler aufweist. Mit dieser Meßanordnung wird der Istverlauf der Bohrung im Bereich der Bohrlochsohle 8 gemes­sen. Je nach Abweichung vom Sollverlauf wird mit in Richtung des Sollverlaufs wirkenden Bohrbedingungen weitergebohrt. Es können dieselben oder aber auch geänderte Bohrbedingungen sein. Letztere können z. B. durch Verwendung eines anderen Mittelmeißels 4 aus einem Satz verschiedener Mittelmeißel mit unterschiedlicher Schneid- und/oder Spülwirkung erreicht wer­den.

Ansprüche

1. Verwendung eines an einem Bohrgestänge (2) angeordneten Vollbohrwerkzeuges (1) aus Außenhülse (3) und darin lösbar befestigtem, nach Lösen durch das Bohrgestänge (2) hindurch entfernbaren Mittelmeißel (4) zum Zwecke der Herstellung von im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrungen und zwar mit der Maßgabe, daß von Zeit zu Zeit nach Entfernen des Mittelmei­ßels (4) der Istverlauf der Bohrung an der Bohrlochsohle (8) gemessen wird und anschließend mit Mittelmeißel (4) unter in Richtung des Sollverlaufs der Bohrung wirkenden Bohrbedingun­gen weitergebohrt wird.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Außenhülse (3) als Stabilicer ausgebildet ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mittelmeißel (4) mit einem Seil (7) aus der Außenhülse (3) und durch das Bohrgestänge (2) herausziehbar ist.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Istverlauf der Bohrung um ein bestimmtes Maß samt Vollbohr­werkzeug (1) zurückgezogener Außenhülse (3) mit einer in dieser verankerten Meßanordnung mit dann im Bereich der Bohr­lochsohle (8) befindlichem Neigungs- und Richtungsfühler ge­messen wird.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit geänderter Drehzahl, geändertem Andruck und/oder geänderter Spülungsmenge weitergebohrt wird.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mit einem anderen Mittelmeißel (4) aus einem Satz von Mittel­meißeln (4) mit unterschiedlicher Schneid- und/oder Spülwir­kung weitergebohrt wird.

Zeichnung