Herstellung von im Bohrlochverlauf vorgegebenen Bohrungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung mit vorgegebenem Bohrlochverlauf unter Einsatz eines an einem Bohrgestänge angeordneten Vollbohrwerkzeuges, wobei von Zeit zu Zeit der Istverlauf der Bohrung an der Bohrlochsohle gemessen wird, indem das Vollbohrwerkzeug um ein vorgegebenes Maß zurückgezogen wird und eine Meßanordnung mit Neigungs- und Richtungsfühler in das Bohrgestänge eingelassen sowie im Vollbohrwerkzeug mit zur Bohrlochsohle vorstehendem Neigungs- und Richtungsfühler verankert wird, und wobei nach Entfernen der Meßanordnung unter in Richtung des Sollverlaufs der Bohrung wirkenden Bohrbedingungen weitergebohrt wird.

[0002] Bei einem bekannten Verfahren der genannten Art (US-A-2 894 722) wird zunächst mit einem Bohrstrang gearbeitet, dessen Vollbohrwerkzeug einen der Bohrung entsprechenden Durchmesser aufweist. Nach einer bestimmten Zeit wird dieser Bohrstrang gezogen und durch einen anderen Bohrstrang ersetzt, dessen Vollbohrwerkzeug einen kleineren Durchmesser aufweist und mit einem in Umfangsrichtung an- und abkuppelbaren Ablenkungsschuh versehen ist. Mit diesem zweiten Bohrstrang wird nun eine Erweiterungsbohrung mit reduziertem Durchmesser gebohrt. Anschließend wird der Bohrungsverlauf gemessen, indem der Bohrstrang zurückgezogen und die Meßanordnung unter Beseiteschwenken eines Zentralmeißels durch das Vollbohrwerkzeug hindurch in Meßposition gebracht wird. Nach entsprechender Einstellung der Winkelposition des Ablenkungsschuhs, für die das Bohren mit unterschiedlichen Durchmessern zwingend ist, wenn man nicht für jede Neueinstellung den Bohrstrang vollständig ziehen will, wird weitergebohrt, bis der gewünschte Verlauf der Erweiterungsbohrung erreicht ist. Daraufhin werden die Bohrstränge erneut getauscht, dieses Verfahren ist umständlich und verhältnismäßig ungenau, weil die Messung des Bohrlochverlaufes bei radial nicht fixiertem Werkzeug bzw. mit erheblichem Abstand von der Bohrlochsohle erfolgt. Hinzu kommt, daß beim erneuten Bohren mit dem zuerst eingesetzten Bohrstrang nicht sichergestellt ist, daß der Verlauf der erweiterten Bohrung dem Verlauf der zuvor gebohrten Erweiterungsbohrung entspricht. Alles das dürfte auch der Grund dafür sein, daß dieses bekannte Verfahren in der Praxis bisher keinen Eingang gefunden hat.

[0003] Bekannt (US-A-3 241 624) ist zwar auch ein Vollbohrwerkzeug aus Außenhülse und darin lösbar befestigtem, durch das Bohrgestänge hindurch entfernbaren Mittelmeißel. Dieser Aufbau hat aber mit dem Ist- und Sollverlauf der jeweiligen Bohrung nichts zu tun. Der Mittelmeißel wird nämlich entfernt, um durch die Außenhülse hindurch eine Probe von der Bohrlochsohle nehmen zu können.

[0004] 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.

[0005] Hierzu lehrt die vorliegende Erfindung, daß als Vollbohrwerkzeug ein solches aus Außenhülse und darin lösbar befestigtem, nach Lösen durch das Bohrgestänge hindurch entfernbaren und gegen die Meßanordnung austauschbaren Mittelmeißel verwendet wird und bei Abweichung des Istverlaufs der Bohrung vom Sollverlauf mit geänderter Drehzahl, geändertem Andruck, geänderter Spülungsmenge und/oder mit einem anderen Mittelmeißel aus einem Satz von Mittelmeißeln mit unterschiedlicher Schneid- und/oder Spülwirkung weitergebohrt wird.

[0006] Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß die Verwendung des bekannten zweiteiligen Vollbohrwerkzeuges im Zuge der Herstellung von Bohrungen überraschenderweise 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. 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.

[0007] Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist die Außenhülse des Vollbohrwerkzeuges 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 herausgezogen wird.

[0008] 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.

[0009] 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 entfernbaren 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.

[0010] 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. Verfahren zum Herstellen einer Bohrung mit vorgegebenem Bohrlochverlauf unter Einsatz eines an einem Bohrgestänge (2) angeordneten Vollbohrwerkzeuges (1), wobei von Zeit zu Zeit der Istverlauf der Bohrung an der Bohrlochsohle (8) gemessen wird, indem das Vollbohrwerkzeug (1) um ein vorgegebenes Maß zurückgezogen wird und eine Meßanordnung mit Neigungs- und Richtungsfühler in das Bohrgestänge (2) eingelassen sowie im Vollbohrwerkzeug (1) mit zur Bohrlochsohle (8) vorstehendem Neigungs- und Richtungsfühler verankert wird, und wobei nach Entfernen der Meßanordnung unter in Richtung des Sollverlaufs der Bohrung wirkenden Bohrbedingungen weitergebohrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Vollbohrwerkzeug (1) ein solches aus Außenhülse (3) und darin lösbar befestigtem, durch das Bohrgestänge (2) hindurch entfernbaren und gegen die Meßanordnung austauschbaren Mittelmeißel (4) verwendet wird und bei Abweichung des Istverlaufs der Bohrung vom Sollverlauf mit geänderter Drehzahl, geändertem Andruck, geänderter Spülungsmenge und/oder mit einem anderen Mittelmeißel (4) aus einem Satz von Mittelmeißeln (4) mit unterschiedlicher Schneid- und/oder Spülwirkung weitergebohrt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (3) als Stabilicer ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelmeißel (4) mit einem Seil (7) aus der Außenhülse (3) und durch das Bohrgestänge (2) herausgezogen wird.

Claims

1. A method of producing a drilling with a predetermined borehole course with the use of a solid drilling tool (1) disposed on a drill column (2), wherein the actual course of the drilling is measured from time to time at the borehole base (8) in that the solid drilling tool (1) is withdrawn by a predetermined extent and a measuring arrangement with a gradient- and direction sensor is admitted to the drill column (2) and is anchored in the solid drilling tool (1) with the gradient- and direction sensor projecting towards the borehole base (8), and wherein after removing the measuring arrangement further drilling is effected under drilling conditions acting in the direction of the scheduled course of the drilling, characterised in that a tool comprising an outer sleeve (3) and a central cutter (4), which is detachably secured therein and which can be removed through the drill column (2) and replaced by the measuring arrangement, is used as the solid drilling tool (1), and when the actual course of the drilling deviates from the scheduled course further drilling is effected at an altered rotational speed, at an altered contact pressure, with an altered amount of drilling fluid and/or with another central cutter (4) from a set of central cutters (4) with different cutting and/or flushing effects.

2. A method according to claim 1, characterised in that the outer sleeve (3) is constructed as a stabiliser.

3. A method according to claim 1 or 2, characterised in that the central cutter (4) is withdrawn from the outer sleeve (3) and through the drill column (2) by means of a cable (7).

Revendications

1. Procédé de forage d'un trou selon un tracé prédéterminé par utilisation d'un outil de forage plein (1) agencé sur un train de tiges de sondage (2), le tracé réel du trou étant mesuré dans le fond du trou de forage de temps à autre en retirant l'outil de forage plein (1) d'une distance prédéterminée et en introduisant un dispositif de mesure comportant des capteurs d'inclinaison et de direction dans le train de tiges de sondage (2) ainsi qu'en l'immobilisant dans l'outil de forage plein en sorte que les capteurs d'inclinaison et de direction fassent saillie vers le fond du trou foré, et le forage étant poursuivi, après retrait du dispositif de mesure, dans des conditions de forage agissant sur la direction du tracé théorique du trou foré, caractérisé en ce qu'on utilise comme outil de forage plein (1) un outil constitué d'un manchon externe (3) et d'un trépan central (4) fixé de manière amovible à celui-ci, retirable à travers le train de tiges de sondage (2) et échangeable avec le dispositif de mesure et, lors d'un écart du tracé réel du trou vis-à-vis du tracé théorique, on continue le forage en modifiant le nombre de tours, la pression d'application et la quantité de produit de forage et/ou en choisissant un autre trépan central (4) parmi un ensemble de trépans (4) ayant une action de coupe et/ou de forage différentes.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon externe (3) se présente sous la forme d'un stabilisateur.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le trépan central (4) est retiré du manchon externe (3) à travers le train de tiges de sondage (2) par un câble (7).

Zeichnung