BOHRROHR FUER DIE HERSTELLUNG EINER VERROHRTEN STRANGBOHRUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Bohrrohr (1) für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung und zeichnet sich dadurch aus, dass es aus wenigstens zwei Längselementen (2, 3) besteht, die miteinander zu dem Bohrrohr (1) verbindbar sind, wobei die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) unterschiedliche Fixierungsmittel (4, 5, 6) aufweisen, um die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) mithilfe eines Sicherungselementes (7) gegeneinander zu fixieren und miteinander zu dem Bohrrohr (1) zu verbinden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Bohrrohr für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung. Derartige Strangbohrungen bilden im weitesten Sinne ein Schutzrohrsystem, in welchem der Bohrstrang als Innenrohr zum Antrieb einer Maschine, eines Bohrkopfes, eines Werkzeuges oder dergleichen geschützt werden muss. Da ein derartiger Innenstrang eine teils vielfach größere Länge aufweist als die Länge des einzelnen Bohrrohrs, werden durch die Herstellung des Bohrstrangs zur Ausbildung des Schutzrohrsystems erhebliche Kopplungs- und Überfädlungsarbeiten notwendig.

[0002] Die DE 10 2007 002 399 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer derart verrohrten Strangbohrung. In dieser Druckschrift wird insbesondere die Herstellung eines Horizontalfilterbrunnens beschrieben. Zur Herstellung einer sich von einem Brunnenschacht in horizontaler Richtung erstreckenden verrohrten Strangbohrung für den Einbau eines Filterstranges wird dabei durch eine Öffnung in der Wand des Brunnenschachtes ein Anfängerbohrrohr durch eine in dem Brunnenschacht angeordnete Presse horizontal in das in den Brunnenschacht umgebende Gestein vorangetrieben. Ist die Bohrung so weit vorangeschritten, dass das Anfängerbohrrohr in Gänze aus dem Brunnenschacht herausgetreten ist, muss ein weiteres Bohrrohr zur Bildung der Strangbohrung auf das Anfängerbohrrohr aufgesetzt werden, sodass auch dieses mittels der Presse aus dem Brunnenschacht heraus- und in das Gestein hineingepresst werden kann, wobei auch das Anfängerbohrrohr weiter in das Gestein getrieben wird.

[0003] Nachdem der Bohrvorgang also so weit fortgeschritten ist, dass das Anfängerbohrrohr vollständig aus dem Gehäuseschacht herausgetreten ist, muss der Bohrvorgang unterbrochen werden, damit ein neues Bohrrohr an das Anfängerbohrrohr aufgesetzt werden kann. Hierzu müssen die Versorge- und Endsorgeleitungen des Bohrkopfes, also der gesamte Innenstrang zum Bohrkopf von diesem getrennt werden, um ein neues Bohrrohr aufzusetzen beziehungsweise über den Innenstrang einzufädeln. Erst nach Wiederherstellung der zuvor getrennten Leitungsverbindungen kann der Bohrvorgang fortgesetzt und das nunmehr neu eingesetzte Bohrrohr zusammen mit dem Anfängerbohrrohr weiter in das Gestein gepresst werden. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Strangbohrung die gewünschte Länge für den Horizontalfilterbrunnen erreicht hat.

[0004] Nachteilig bei diesem Verfahren zur Herstellung einer Strangbohrung ist allerdings, dass zum Anfügen beziehungsweise Aufsetzen eines neuen Bohrrohres die Leitungsverbindungen beziehungsweise der Innenstrang zum Bohrkopf immer wieder unterbrochen werden müssen, um neue Bohrrohre über den Leitungsverbindungen anzuordnen beziehungsweise aufzufädeln. Dies ist mit einem hohen Zeit- und Energieaufwand verbunden, sodass eine kontinuierliche Bohrung ohne Unterbrechung der Leitungsverbindungen zum Bohrkopf nicht möglich ist.

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Bohrrohr zur Verfügung zu stellen, mit dem eine Bohrung zur Herstellung eines Bohrstranges weniger Zeit und weniger Energie beansprucht als die aus dem Stand der Technik bekannten Bohrrohre.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Bohrrohr für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

[0007] Das erfindungsgemäße Bohrrohr für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung zeichnet sich dadurch aus, dass es aus wenigstens zwei Längselementen besteht, die miteinander zu dem Bohrrohr verbunden sind, wobei die wenigstens zwei Längselemente unterschiedliche Fixierungsmittel aufweisen, um die wenigstens zwei Längselemente mithilfe von Sicherungselementen gegeneinander zu fixieren und miteinander zu dem Bohrrohr zu verbinden.

[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrrohrs für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung entfallen erhebliche Kopplungs- und Überfädlungsarbeiten, welche zu einer enormen Zeit- und Energieeinsparung führen. Der gesamte Bohrstrang bildet dabei ein Schutzrohrsystem, in welchem ein Innenrohr (z. B. Gestänge, Coil Tubing, innenliegender Energieversorgung und dergleichen mehr) z. B. zum Antrieb einer Maschine, eines Werkzeuges, eines Bohrkopfes oder dergleichen geschützt werden muss. Diese zu schützenden Elemente werden auch als Innenstrang bezeichnet. Da dieser Innenstrang für die geplante Länge der Bohrung eine teils vielfach größere Länge als die Länge des einzelnen Bohrrohres aufweist, entfallen durch das erfindungsgemäße Bohrrohr bei der Herstellung einer verrohrten Strangbohrung beziehungsweise eines derartigen Schutzrohrsystems die aus dem Stand der Technik bekannten Kopplungs- und Überfädlungsarbeiten, welche sowohl zeit- als auch energieintensiv sind.

[0009] Neben der Zeit- und Energieeinsparung ergibt sich durch die Verwendung erfindungsgemäßer Bohrrohre bei der Herstellung einer verrohrten Strangbohrung auch ein erheblich ökonomischer Vorteil, da durch die Zeit- und Energieeinsparung natürlich auch deutlich geringere Kosten für die Herstellung einer derartigen Strangbohrung anfallen.

[0010] Zudem wird durch das erfindungsgemäße mehrteilige Bohrrohr das schnelle und sichere Umhüllen des Innenstrangs und der unterbrechungsarme bis unterbrechungsfreie Betrieb beziehungsweise Einbau des Innenstrangs ermöglicht, ohne diesen überfädeln zu müssen. Durch die Verwendung erfindungsgemäßer Bohrrohre zur Herstellung eines derartigen Schutzrohrsystems wird es auch ermöglicht, einen flexiblen Innenstrang auf einer Haspel bereitzustellen, der kontinuierlich ohne Unterbrechung nachgeführt werden kann. Dabei können derartige Bohrrohre sowohl für horizontale als auch für vertikale Bohrungen verwendet werden. Einsatzgebiete und Anwendungsfälle sind alle Tätigkeiten, in welchen Arbeits- und Schutzstränge erforderlich sind oder diese Vorteile bieten.

[0011] Das erfindungsgemäße Bohrrohr besteht wie bereits erwähnt aus wenigstens zwei Längselementen. Grundsätzlich ist es dabei vorteilhaft, wenn es aus genau zwei Längselementen besteht. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Bohrrohr nur aus zwei einzelnen Längselementen besteht, welche über die Fixierungsmittel und die Sicherungselemente gegeneinander fixiert und miteinander zum Bohrrohr verbunden werden können. Bei dieser Ausführungsform ist es nämlich vorteilhafterweise möglich, nur zwei Längselemente gegeneinander fixieren zu müssen um sie anschließend miteinander zu verbinden. Grundsätzlich ist es aber möglich, dass das erfindungsgemäße Bohrrohr aus mehr als zwei Längselementen besteht, welche über Fixierungsmittel und Sicherungselemente gegeneinander fixiert und miteinander zu dem Bohrrohr verbunden werden. Bei mehr als zwei Längselementen ist allerdings der Aufwand zur Herstellung des Bohrrohres deutlich größer als bei einem Bohrrohr, welches aus nur zwei Längselementen besteht.

[0012] Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die wenigstens zwei Längselemente unterschiedliche Positionierungsmittel auf, um die wenigstens zwei Längselemente vor dem Verbinden zu dem Bohrrohr axial zueinander zu positionieren. Dabei ist von Vorteil, das Positionierungsmittel eines Längselementes zum Eingriff in ein Positionierungsmittel des anderen Längselementes ausgebildet, wobei die Positionierungselemente derart ausgebildet sind, dass die Längselemente in Längsrichtung des Bohrrohres nicht mehr gegeneinander verschoben werden können. Vorteilhafterweise erfolgt der Eingriff des Positionierungsmittels des einen Längselementes formschlüssig und in Längsrichtung des Bohrrohres vorteilhafterweise auch kraftschlüssig in das Positionierungsmittel des anderen Längselementes, um ein Verschieben der Längselemente gegeneinander zu unterbinden.

[0013] Weiterhin ist es von Vorteil, wenn diese Positionierungsmittel zusammen mit den Fixierungsmitteln und den Sicherungselementen eine glatte Oberfläche bilden, wenn die wenigstens zwei Längselemente miteinander zum Bohrrohr verbunden sind. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung ist daher von Vorteil, weil dadurch über die gesamte Längserstreckung des Bohrrohres eine im Wesentlichen kreisrunde Mantelfläche entsteht, aus der kein Teil des Bohrstranges in radialer Richtung übersteht. Dies ist insbesondere beim Vortrieb des Bohrstranges im Gestein vorteilhaft, da derartige radiale Überstände einen zusätzlichen Widerstand im Gestein bilden und somit ein erhöhter Energieaufwand nötig wäre, um den Bohrstrang im Gestein voranzutreiben.

[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jedes der wenigstens zwei Längselemente an gegenüberliegende axialen Enden Verbindungselemente auf, um unterschiedliche Bohrrohre zu einem Bohrstrang zu verbinden. Auch diese Verbindungselemente sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass zwei miteinander verbundene Bohrrohre eine ebene Mantelfläche in Form eines Zylinders bilden, welcher keine radialen Überstände aufweist, sondern einen konstanten Zylinderradius aufweist. Auch hierdurch wird vermieden, dass beim Vortrieb des Bohrstranges im Gestein radiale Überstände im Bohrstrang auftreten, welche einen erhöhten Widerstand beim Vortrieb des Bohrstranges bedeuten. Auch dies ist besonders vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik, bei dem oftmals Gestänge und Rohrverbinder ein konisches Gewinde aufweisen und somit eine Verdickung entsteht, welche in radialer Richtung über die zylinderförmige Mantelfläche des Bohrstranges überstehen und somit beim Vortrieb im Gestein einen erhöhten Widerstand bewirken, wodurch der Energiebedarf zum Vortrieb des Bohrstranges deutlich erhöht ist.

[0015] Um erfindungsgemäße Bohrrohre verdrehsicher miteinander verbinden zu können, ist nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken der Erfindung vorgesehen, dass ein Sicherungsmittel an dem Bohrrohr lösbar angeordnet ist, welches insbesondere von dem Sicherungselement fixiert ist. Durch das Sicherungsmittel wird vorteilhafterweise erreicht, dass sich miteinander verbundene Bohrrohre nicht gegeneinander verdrehen oder voneinander lösen lassen. Da dieses Sicherungsmittel in unverbundenen Zustand zweier Bohrrohre lösbar an dem Bohrrohr angeordnet ist, wird es vorteilhafterweise in verbundenen Zustand zweier Bohrrohre von dem Sicherungselement fixiert. Hierdurch wird das Sicherungsmittel unverlierbar an dem Bohrrohr beziehungsweise dem Bohrstrang fixiert.

[0016] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Sicherungsmittel dazu ausgebildet, in einer Aufnahme eines weiteren Bohrrohres beziehungsweise eines Sicherungselementes eines weiteren Bohrrohres formschlüssig einzugreifen. Durch diesen Formschluss wird erreicht, dass miteinander verbundene Bohrrohre verdrehsicher miteinander verbunden sind. Dabei ist von Vorteil, wenn der Eingriff des Sicherungsmittels in eine Aufnahme eines weiteren Bohrrohres beziehungsweise eines Sicherungselementes eines weiteren Bohrrohres nicht nur formschlüssig, sondern in radialer Richtung auch kraftschlüssig eingreift. Durch diese kraftschlüssige radiale Verbindung wird die Verdreh- und Lösesicherung zwischen miteinander verbundenen Rohren besonders gut realisiert.

[0017] Damit die Sicherungselemente der wenigstens zwei Längselemente diese unlösbar miteinander verbindet ist es nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an wenigstens einem der Längselemente ein Verschiebeschutzelement für das Sicherungselement angeordnet ist. Dieses Verschiebeschutzelement dient insbesondere dafür, dass in verbundenem Zustand der wenigstens zwei Längselemente des erfindungsgemäßen Bohrrohres das Sicherungselement nicht in Längsrichtung des Bohrrohres verschoben werden kann und sich dann von dem Bohrrohr löst. Dabei ist in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung das Verschiebeschutzelement Teil des Verdrehschutzelementes. Dies hat den besonderen Vorteil, dass als Verdrehsicherung des Bohrrohres und Verschiebesicherung des Sicherungselementes nur ein zusätzliches Element notwendig ist, das diese Doppelfunktion übernimmt.

[0018] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bilden die Fixierungsmittel der wenigstens zwei Längselemente Paare, die trapezförmig ausgebildet sind und die zur Manteloberfläche des jeweiligen Längselementes Hinterschnitte aufweisen. Derartige Längskanten eignen sich in Verbindung mit der Trapezform besonders gut, um die Sicherungselemente unverlierbar an dem Bohrrohr zu fixieren.

[0019] Um eine solche unverlierbare Fixierung der Sicherungselemente an dem Bohrrohr zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das Sicherungselement als Verschlussplatte ausgebildet ist und trapezförmige Öffnungen aufweist, deren Längskanten abgeschrägt ausgebildet sind, wobei das Sicherungselement von einer Öffnungsposition in eine Schießposition verschiebbar ist und wobei in einer Schließposition die Hinterschnitte der Längskanten der Paare der Fixierungsmittel der Längselemente hintergreifen.

[0020] Durch diese Ausgestaltung der Erfindung lassen sich die als Verschlussplatten ausgebildeten Sicherungselemente besonders gut und einfach auf das erfindungsgemäße Bohrrohr aufbringen, wobei durch die Trapezform und den Hinterschnitt eine Klemmwirkung auftritt, welche die wenigstens zwei Längselemente gegeneinander positionieren, fixieren und zum Bohrrohr verbinden. Durch die Verdreh- und Verschiebesicherung können die als Verschlussplatten ausgebildeten Sicherungselemente bei verbundenen erfindungsgemäßen Bohrrohren auch nicht ungewollt gelöst werden.

[0021] Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass in der Schließposition die abgeschrägten Längskanten der Öffnungen der Sicherungselemente die Hinterschnitte der Längskanten der Paare der Fixierungsmittel wenigstens teilweise hintergreifen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird eine besonders effektive Fixierung der Sicherungselemente an dem erfindungsgemä-ßen Bohrrohr ermöglicht.

[0022] Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weisen die Längselemente an ihren Verbindungsseiten im Bereich der Fixierungsmittel Ausfräsungen auf, in welche das Sicherungselement derart eingreift, dass das Bohrrohr über seine gesamte Längserstreckung im Wesentlichen den gleichen Radius aufweist, wobei insbesondere keine radialen Vorsprünge im Bereich der Sicherungselemente auftreten. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung dient dazu, dass keinerlei radiale Vorsprünge im Bohrstrang auftreten, die einen höheren Energieaufwand bedeuten würden, um den Bohrstrang weiter in das Gestein voranzutreiben.

[0023] Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass zwei zu verbindende Längselemente über Ihre Längserstreckung in Ihrem Verbindungsbereich über eine Nut-und-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind. Dabei weist das eine Längselement eine Nut auf, in welche eine Feder des anderen Verbindungselementes eingreift. Nut und Feder können dabei derart ausgebildet sein, dass wenigstens die Nut oder die Feder mit einem Dichtungselement versehen ist, sodass die Verbindung der beiden Längselemente über ihre gesamte Längserstreckung flüssigkeitsdicht ausgebildet ist.

[0024] Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

[0025] Es zeigen:

Figur 1:

eine Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bohrrohres, welches bereits mit einem Anfängerbohrrohr zu einem Bohrstrang verbunden ist,

Figuren 2 bis 10:

chronologische Abfolge zur Verlängerung des Bohrstrangs der Figur 1 mit einem weiteren erfindungsgemäßen Bohrrohr gemäß Figur 1,

Figur 11:

eine Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Bohrrohres der Figuren 1 bis 10 im Bereich der von Fixierungsmitteln und

Figur 12:

eine Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrrohres im Verbindungsbereich zweier Längselemente.

[0026] In der Figur 1 ist ein Bohrstrang 100 dargestellt, der aus einem Anfängerbohrrohr 101 und ein damit verbundenes erfindungsgemäßes Bohrrohr 1 dargestellt. Das erfindungsgemäße Bohrrohr 1 besteht dabei im Wesentlichen aus zwei miteinander verbundenen Längselementen 2 und 3. Die Längselemente 2 und 3 weisen dabei unterschiedliche Fixierungsmittel 4, 5, 6 auf, mit deren Hilfe die beiden Längselemente vor ihrem Verbinden gegeneinander fixiert und durch Positionierungsmittel 8 und 9 exakt zueinander positioniert und anschließend mit einem als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Sicherungselement 7 verbunden werden.

[0027] Auf der in der Figur 1 nicht zu sehenden abgewandten Seite des Bohrrohres 1 sind die beiden Längselemente 2 und 3 entsprechend miteinander verbunden.

[0028] An seinen Enden 10 und 11 ist das Bohrrohr 1 zur Anbindung eines weiteren erfindungsgemäßen Bohrrohres beziehungsweise zum Verbinden mit dem Anfängerbohrrohr 101 zur Ausbildung des Bohrstranges mit Verbindungselemente 12 und 13 ausgebildet. Dabei ist ein Sicherungselement 14 vorgesehen, welches ein Lösen der Verbindung zwischen dem Bohrrohr 1 und dem Anfängerbohrrohr 101 unterbindet. Das Sicherungselement 14 greift dabei in eine Aufnahme des Anfängerbohrrohres 101 form und kraftschlüssig ein und wird durch das als Verschlussplatte ausgebildete Sicherungselement 7 gegen ein Lösen gesichert. Hierdurch ist das Sicherungselement 14 unverlierbar zwischen dem Bohrrohr 1 und dem Anfängerbohrrohr 101 gesichert. Das Sicherungselement 14 unterbindet dabei nicht nur ein Lösen des Bohrrohres 1 vom Anfängerbohrrohr 101, sondern auch ein Verdrehen derselben gegeneinander.

[0029] Die Figuren 2 bis 10 zeigen nunmehr die chronologische Abfolge zur Verlängerung des Bohrstranges 100, wobei ein weiteres erfindungsgemäßes Bohrrohr 1 mit dem Bohrstrang 100 der Figur 1 verbunden wird.

[0030] Dabei wird, wie es in Figur 3 dargestellt ist, ein unteres Längselement 2 mit einem oberen Längselement 3 verbunden, bevor es in einem weiteren Schritt mit dem bereits vorhandenen Bohrstrang 100, bestehend aus dem Anfängerbohrrohr 101 und einem erfindungsgemäßen Bohrrohr 1, verbunden wird.

[0031] In der Darstellung der Figur 3 sind dabei deutlich die Fixierungsmittel 4 und 6 des oberen Längselementes 3 sowie die Fixierungsmittel 5 und 6 des unteren Längselementes 2 erkennbar. Die Fixierungsmittel 4 des oberen Längselementes 3 weisen dabei Positionierungsmittel 8 auf, die in entsprechende Positionierungsmittel 9 der Fixierungsmittel 5 des unteren Längselementes 2 eingreifen können.

[0032] Weiter sind in der Figur 3 an dem mit dem bereits existierenden Bohrstrang 100 zu verbindenden weiteren Bohrrohre 1 die Verbindungsmittel 12 und 13 erkennbar, mit deren Hilfe die Bohrrohre 1 in einen noch zu beschreibenden Verfahrensschritt formschlüssig und gegen eine axiale Verschiebung gesichert miteinander verbunden werden können.

[0033] Ferner weist das obere Längselement 3 ein Verschiebeschutzelement 15 für das als Verschlussplatte 17 ausgebildete Sicherungselement 7 des bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres 1 auf. Im verbundenen Zustand der beiden Bohrrohre 1 wird dadurch ein Lösen des als Sicherungsplatte 17 ausgebildeten Sicherungselementes 7 des bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres 1 unterbunden. Ferner sind in der Darstellung der Figur 3 bereits die Aufnahmen 18 an beiden Enden 10 und 11 des unteren Längselementes 2 erkennbar, in welches ein Sicherungsmittel zum Verdreh- und Löseschutz der beiden Bohrrohre 1 einführbar ist.

[0034] In der Darstellung der Figur 4 sind nunmehr die beiden Längselemente 2 und 3 des mit dem Bohrstrang 100 zu verbindenden Bohrrohres 1 bereits mit ihren Längskanten zusammengeführt, wobei die Positionierungsmittel 8 der Fixierungsmittel 4 des oberen Längselementes 3 in die Positionierungsmittel 9 der Fixierungsmittel 5 des unteren Längselementes eingreifen. Durch die Fixierungsmittel 4, 5 und 6 sowie die Positionierungsmittel 8 und 9 sind die beiden Längselemente 2 und 3 nunmehr gegen ein axiales Verschieben der beiden Längselemente 2 und 3 zueinander gesichert.

[0035] Die Figur 5 zeigt nunmehr das mit dem Bohrstrang 100 zu verbindende Bohrrohr 1 der Figur 4 wie es mit ihren Verbindungselementen 12 und 13 an ihrem Ende 11 in die entsprechenden Verbindungselemente 13 und 12 des mit dem Anfängerbohrrohr 101 bereits verbundenen Bohrrohres 1. Hierbei sind das obere Längselement 3 und das untere Längselement 2 zwar bereits zu dem Bohrrohr 1 entsprechend positioniert allerdings noch nicht gegeneinander fixiert. Deutlich zu erkennen ist in dieser Darstellung auch das Verschiebeschutzelement 15 des mit dem Bohrstrang 100 zu verbindenden Bohrrohres 1, welches ein Verschieben und somit ein Lösen des als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Sicherungselementes 7 des bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres 1 unterbindet.

[0036] In einem weiteren Schritt, der in Figur 5 dargestellt ist, wird nun ein Sicherungsmittel 14 in die Aufnahme 18 im Verbindungsbereich der beiden Bohrrohre 1 eingeführt. Dabei untergreift das Sicherungsmittel 14 mit einem Teil das als Verschlussplatte 17 ausgebildete Sicherungselement 7 des bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundene Bohrrohres 1. Deutlich zu erkennen ist in der Darstellung der Figur 5 auch das Verschiebeschutzelement 15, das ein Verschieben und somit Lösen des als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Sicherungselementes 7 des bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres 1 verhindert.

[0037] In den Figuren 6 und 7 ist nunmehr dargestellt, wie das Sicherungsmittel 14 vollständig in die Aufnahme 18 eingeführt wird und dabei in der End- beziehungsweise Schließstellung gemäß Figur 7 das als Verschlussplatte 17 ausgebildete Sicherungselement 7 des mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres 1 untergreift.

[0038] Das Sicherungsmittel 14 ist dabei derart ausgebildet, dass es in seiner Endposition gemäß Figur 7 mit der Mantelfläche der beiden Rohre eine ebene Fläche bildet, sodass keine radialen Überstände im Bereich des Sicherungsmittels 14 auftreten. Derartige radiale Überstände würden ein vortreiben des Bohrstranges 100 im Gestein erschweren und einen erhöhten Energieaufwand bedeuten.

[0039] Figur 8 zeigt nunmehr die als Verschlussplatten 17 ausgebildeten Sicherungselemente 7, mit welchen die beiden Längselemente 2 und 3 am ihren Längskanten unlösbar miteinander verbunden werden. Deutlich zu erkennen sind hierbei trapezförmige Öffnungen 16 der als Verschlussplatten 17 ausgebildeten Sicherungselemente 7, in welche die Paare der Fixierungsmittel 4, 5 und 6 der Längselemente 2 und 3 nachfolgend eingreifen, wobei das Sicherungselement 7 von einer Öffnungsposition in eine Schließposition verschiebbar ist.

[0040] Die Figur 9 zeigt dann das in einer Öffnungsposition angeordnete als Verschlussplatte 17 ausgebildete Sicherungselement 7. Wie daraus ersichtlich ist, sind auch die Paare der Fixierungsmittel trapezförmig ausgebildet, wobei diese Trapeze kleiner sind als die trapezförmigen Öffnungen 16 des als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Sicherungselementes 7.

[0041] Die Paare der Fixierungsmittel 4, 5 und 6 weisen dabei zudem Längskanten 19 auf, die zur Manteloberfläche des jeweiligen Längselementes 2, 3 eine hier nicht erkennbare Abschrägung aufweisen, die später noch näher beschrieben wird.

[0042] In der Figur 10 ist nunmehr das als Verschlussplatte 17 ausgebildete Sicherungselement von der Öffnungsposition der Figur 9 in die Schließposition verschoben. In dieser Schließposition übergreift das Sicherungselement 7 nunmehr auch das Sicherungsmittel 14, sodass dieses unverlierbar zwischen den beiden verbundenen Bohrrohren 1 fixiert ist. In der Schließposition gemäß Figur 10 bilden die trapezförmig ausgebildeten Paare der Fixierungsmittel 4, 5 und 6 nicht nur einen Formschluss mit den trapezförmigen Öffnungen 16 des als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Verschlusselementes 7, sondern durch einen Hinterschnitt 21 der Längskanten 19, welche durch abgeschrägte Längskanten 20 der Öffnungen 16 auch einen Kraftschluss in radialer Richtung des nunmehr an dem Bohrstrang 100 angeordneten Bohrrohres 1.

[0043] Dieser Hinterschnitt 21 wird nochmals in der Darstellung der Figur 11 explizit sichtbar, welcher eine Querschnittsdarstellung im Bereich des als Verschlussplatte 17 ausgebildeten Sicherungselementes 7 und der Fixierungsmittel 6 der Längselemente 2 und 3 in einer Schließstellung des Sicherungselementes 7 zeigt. Hierdurch wird der radiale Form- und Kraftschluss explizit verdeutlicht, sodass das nunmehr mit dem Bohrstrang 100 verbundene Bohrrohr 1 unverlierbar an dem bereits mit dem Anfängerbohrrohr 101 verbundenen Bohrrohres verbunden ist.

[0044] Dabei sind die beiden Längselemente 2 und 3 durch die Fixierungsmittel 6 gegeneinander fixiert und die abgeschrägten Längskanten 20 der Öffnung 16 des Sicherungselementes 7 hintergreifen die Hinterschnitte 21 der Längskanten 19 der Fixierungsmittel 6. Dadurch dass das Sicherungselement 7, wie zuvor beschrieben, gegen ein Verschieben gesichert ist. Sind die beiden Längselemente 2 und 3 des Bohrrohres 1 sicher gegeneinander fixiert. Eine analoge Sicherung besteht natürliche auch in den hier nicht im Querschnitt dargestellten Bereiche der Fixierungsmittel 4 und 5.

[0045] Figur 12 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrrohres im Verbindungsbereich zweier Längselemente 2, 3 im Bereich von Fixierungselementen 6. Dabei sind zwei zu verbindende Längselemente 2, 3 über Ihre gesamte Längserstreckung in Ihrem Verbindungsbereich über eine Nut-und-Feder-Verbindung miteinander verbunden. Dabei weist das eine Längselement 3 eine Nut 23 auf, in welche eine Feder 22 des anderen Verbindungselementes 2 eingreift. Nut 23 und Feder 22 können dabei derart ausgebildet sein, dass wenigstens die Nut 23 oder die Feder 22 mit einem Dichtungselement versehen ist, sodass die Verbindung der beiden Längselemente 2, 3 über ihre gesamte Längserstreckung flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. Zu erkenn sind in dieser Darstellung auch die als Verschlussplatten 17 ausgebildeten Sicherungselemente 7 für die Längselemente 2, 3.

Bezugszeichenliste

[0046] 

1

Bohrrohr

2

Längselement

3

Längselement

4

Fixierungsmittel

5

Fixierungsmittel

6

Fixierungsmittel

7

Sicherungselement

8

Positionierungsmittel

9

Positionierungsmittel

10

Ende

11

Ende

12

Verbindungselement

13

Verbindungselement

14

Sicherungsmittel

15

Verschiebeschutzelement

16

Öffnung

17

Verschlussplatte

18

Aufnahme

19

Längskante

20

Längskante

21

Hinterschnitt

22

Feder

23

Nut

100

Bohrstrang

101

Anfängerbohrrohr

Ansprüche

1. Bohrrohr (1) für die Herstellung einer verrohrten Strangbohrung, dadurch gekennzeichnet, dass es aus wenigstens zwei Längselementen (2, 3) besteht, die miteinander zu dem Bohrrohr (1) verbunden sind, wobei die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) unterschiedliche Fixierungsmittel (4, 5, 6) aufweisen, um die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) mithilfe von Sicherungselementen (7) gegeneinander zu fixieren und miteinander zu dem Bohrrohr (1) zu verbinden.

2. Bohrrohr (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) unterschiedliche Positionierungsmittel (8, 9) aufweisen, um die wenigstens zwei Längselemente (2, 3) vor dem Verbinden zu dem Bohrrohr (1) axial zueinander zu positionieren.

3. Bohrrohr (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der wenigstens zwei Längselemente (2, 3) an gegenüberliegenden axialen Enden (10, 11) Verbindungselemente (12, 13) aufweist, um unterschiedliche Bohrrohre (1) zu einem Bohrstrang (100) zu verbinden.

4. Bohrrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungsmittel (14) an dem Bohrrohr (1) lösbar angeordnet ist, welches vorteilhafterweise von dem Sicherungselement (7) fixiert ist.

5. Bohrrohr (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehschutzelement (14) dazu ausgebildet ist, in eine Aufnahme eines weiteren Bohrrohres und/oder eines Sicherungselementes (7) eines weiteren Bohrrohres (1) formschlüssig einzugreifen.

6. Bohrrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der Längselemente (2, 3) ein Verschiebeschutzelement (15) für das Sicherungselement (7) angeordnet ist.

7. Bohrrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsmittel (4, 5, 6) Paare bilden, die trapezförmig ausgebildet sind und Längskanten (19) aufweisen, die zur Manteloberfläche des jeweiligen Längselementes (2, 3) mit einem Hinterschnitt (21) ausgebildet sin.

8. Bohrrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (7) als Verschlussplatte (17) ausgebildet ist und trapezförmige Öffnungen (16) aufweist, in welche die Paare der Fixierungsmittel (4, 5, 6) der Längselemente (2, 3) eingreifen, wobei das Sicherungselement (7) von einer Öffnungsposition in eine Schließposition verschiebbar ist.

9. Bohrrohr (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließposition die mit einem Hinterschnitt (21) versehenen Längskanten (19) der Paare der Fixierungsmittel (4, 5, 6) von abgeschrägte Längskanten (20) des Sicherungselementes (7) wenigstens teilweise hintergriffen werden.

10. Bohrrohr (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (2, 3) an ihren Verbindungsseiten im Bereich der Fixierungsmittel (4, 5, 6) Ausfräsungen aufweisen, in welche das Sicherungselement (7) derart eingreift, dass das Bohrrohr (1) über seine gesamte Längserstreckung den gleichen Radius aufweist.

Zeichnung