NL8200059A - Werkwijze en inrichting voor het verlagen van de verschildruk kleefneiging van een boorserie. - Google Patents

Description

* P & c '

» W 2909-553 Ned.M/LvD

Werkwijze en inrichting voor het verlagen van de verschildruk kleefneiging van een boorserie.

De uitvinding heeft betrekking op een "rotary-booropstelling" 5 voor het verminderen van het verschildruk kleven van een boorserie in een put boorgat. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een werkwijze en inrichting voor het boren van afwijkende put boorgaten, zoals bij het boren met grotere reiklengte, welke in het bijzonder ontworpen zijn om de kans op drukverschil kleven van de boorserie in het put boorgat te 10 verminderen.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het "rotary-boren" van een put boorgat op een wijze, waarbij men het verschildruk kleven van een boorserie vermindert, welke-serieieen boorijzer bezit aan het ondereinde ervan, waarbij men het put mond boorgat boort door een boorketen 15 te roteren, die bestaat uit onderling verbonden secties van boorpijp en elementen, die een non-circulaire dwarsdoorsnedevorm bezitten, waardoor zij een periodieke opening doen ontstaan tussen de non-circulaire elementen en de snijdsels en de koek aan de wand.

Het boren met grotere reiklengte heeft betrekking op "rotary-20 hoorprocedures" om put mond boorgaten te boren, te loggen en te voltooien onder aanzienlijk grotere inclinaties en/of over horizontale afstanden, die aanzienlijk groter zijn dan normaal worden verkregen door conventionele rechtstreekse boorpraktijken. Het succes van het boren met grotere reiklengte is hoofdzakelijk profijtelijk voor boorprojecten buiten de 25 kust aangezien de kosten voor een booreiland een belangrijke factor zijn * bij de meeste productiewerkzaamheden buiten de kust. Het beren met grotere reiklengte biedt een aanzienlijk potentiaal voor 1) het ontwikkelen van buiten de kust gelegen reservoirs, die anders niet economisch geacht worden.

30 2) aftapsecties van reservoirs die momenteel buiten het economische of technologische bereik geacht worden teliggen, 3) versnelling van de produktie door langere intervallen in de producerende formatie, als gevolg van gaten met grote hoeken, 4) het nodig zijn van een kleiner aantal platforms voor het ontwikkelen 35 van grote reservoirs, 5) het verschaffen van een alternatief voor een bepaalde onderzeese uitvoeringen, en 6) het boren onder scheepsvaargeulen of op andere zónes die op dit ogenblik onbereikbaar: zijn.

40 Een aantal problemen worden geleverd door het gerichte boren met 8200059 ♦* i - 2 - reiklengte onder grote hoeken. Meer in het bijzonder diene dat boorgat-hellingen van 60° of meer vanuit de vertikaal gecombineerd met lange secties van boorgat of complexe put boorgatprofielen opmerkelijke problemen bieden, welke behoren te worden overwonnen bij het boren met grotere 5 reiklengte. De zwaartekracht, wrijvingscoefficienten en de bezinking van modderdeeltjes zijn de belangrijkste fysische verschijnselen die van belang zijn.

Naarmate de: helling toeneemt, neemt het beschikbare gewicht uit de zwaartekracht om. de pijp of de streng kabels omlaag in het gat te 10 bewegen af als cosinus van de hellingshoek, terwijl het gewicht dat ligt tegen de onderzijde van het gat toeneemt als de sinus van de hellingshoek. De kracht, die weerstand biedt tegen de bewegigg van de boorserie, is het produkt van de schijnbare wrijvingscoefficient en de som van de krachten, die de keten of streng tegen de wand drukken. Bij een schijn-15 bare wrijvingscoefficient van ca-. 0,85 voor een gemeenschappelijke op water gebaseerde modder, hebben de boorseries de neiging in het boorgat o te glijden onder inclinatiehoeken tot maximaal ongeveer 60 . Bij hogere inclinatiehoeken zullen de boorseries niet omlaag gaan onder de zwaartekracht alleen en moeten zij mechanisch geduwd of getrokken worden, 20 of kan anderzijds de wrijvingscoefficient worden verlaagd. Aangezien loggende draadlijnen niet geduwd kunnen worden is het loggen met een conventionele draadlijn één van de eerste functies, die moeilijkheden ondervinden bij dit type handeling.

Reiniging van het boorgat wordt eveneens een steeds belangrijker 25 probleem bij boorgatgen onder grote hoek omdat deeltjes slechts een 5 cm buiten de stroom boorsuspensi'e behoeven te vallen om tot rust te komen aan de lage zijde van het boorgat, gewoonlijk in een stroom luwtezóne langszij van de pijp. Dit probleem ontmoet men eveneens, in nagenoeg vertikale putmondboorgaten, maar het probleem is veel erger in afgebogen 30 put mond boorgaten. In afgebogen put; mond boorgaten heeft de boorserie de neiging om te liggen aan de lagere zijde van de put mond boring en hebben snijdsels de neiging om te bezinken en weer op te hopen langs de lagere zijde van de put mond boring om de boorserie. Deze conditie waarbij er boorsnijdsels zijn, die liggen langs de onderste zijde van 35 het putmond boorgat om de boorserie tezamen met de gebruikelijke filterkoek op de put mond boorgatwand levert voorwaarden, die beslissend zijn voor verschildruk kleven van de boorpijp, wanneer een poreuze formatie wordt gepenetreerd, die inwendige drukken bezit, die minder zijn dan de drukken die heersen in het boorgat.

40 Deze afzetting van boorsnijdsels is in het bijzonder van betekenis 8200059

Air Λ* - 3 - in boorgaten met een bijna horizontale helling, die men verwacht te kunnen borenmet de boormethode met grotere reiklengte. De momentele boorseries van het boorpijptype, gereedschapverbindingen en boorkragen zijn gewoonlijk rond en roteren concentrisch om een gemeenschappelijke as. Indien de 5 pijp concentrisch roteert rond de zelfde as als de gereedschapverbindingen, die normaal geplaatst zijn tegen de vaste wand en fungeren als lagers voor de roterende boorserie, dan wordt een lange."keyseat" ontwikkeld, aangezien de pijp wordt begraven en zichzelf inbedt in de snijdsels en de wand-koek. Een soortgelijke actie- van het roteren van een boorserie om een 10 concentrische as in een dikke wandkoek in een vertikaal boorgat zou de zelfde resultaten kunnen produceren. Indien verschildruk (druk van de boorgat suspensie is kleiner dan de poriëndruk van de formatie) bestaat tegen een permeabele zone in de formatielaag, dan worden in beide gevallen condities ingesteld voor de pijp, zodat deze door het drukverschil tegen 15 de wand vast loopt. In beide gevallen wordt de pijp gedeeltelijk begraven en ingebed in een massa vaste deeltjes, en kan hydraulisch worden afgedicht in zodanige mate, dat er een behoorlijk drukverschil is in het tussenvlak van de pijp en de wand en de ruimte in het open boorgat.

Deze hydraulische afdichting verschaft een zone op de pijp, waardoor het 20 drukverschil de pijp hard drijft tegen de wand. De wrijvingsweerstand tegen beweging van de pijp gericht tegen de wand maakt dat de pijp onbeweeglijk wordt. Daardoor bevindt de pijp zich in een toestand, die gewoonlijk "vastlopen door drukverschil" genoemd wordt.

Vastlopen door drukverschil van een boorpijp wordt eveneens 25 besproken in een referaat, getiteld "Pressure-Differential sticking of Drill Pipe and How it Can Be Avoided or Relieved" door W.E. Helmick en A.J.Longley, gehouden, op de Spring Meeting van de Pacific Coast District, Los Angeles, Califomië, mei 1957. Dit referaat vermeldt dat de theorie van het vastlopen door drukverschil het eerst gesuggereerd werd toen het was opge-30 vallen dat het druppelen van olie, een pijp kon bevrijden die was vastgelopen doordat deze bewegingsloos bleef tegenover een permeabel bed. Dit was in het bijzonder waarneembaar in een veld,, waar een uitgeputte zone op een diepte van 1311 meter bij een drukgradiënt van 0,792 kPa/m werd gepenetreerd door gerichte- boorgaten met suspensie met hydrostatische gra-35 diënten van 11,76 kPa/m. Met het oog hierop werd geconcludeerd, dat de boorkragen tegen de filterkoek liggen aan de lage zijde van het gat, en dat het drukverschil werkte tegen de zone van de pijp, die in kontakt was met de geïsoleerde koek met zodanige kracht, dat een rechtstreeks trekken geen losmaken zou kunnen bewerkstelligen. Dit referaat merkt op, dat 40 methoden om het vrijmaken van een pijp te bewerkstelligen het gebruik 8200059 * * ‘ ' f - 4 - omvatten van het doen druppelen van olie om de pijp te bevochtigen, waardoor de vèrschildruk ontlast wordt, of de maatregel om te wassen met water teneinde het drukverschil te verlagen door de hydrostatische vloeistofdruk te verlagen. Toepassing te velde van de principes die gevonden werden 5 bij een studie, die in dat referaat besproken werden, 'demonstreren dat de beste wijze om het hoofd te bieden aan vastlopen door drukverschil, is het te voorkomen door het gebruik van boorkraagstabilisatoren, of, belangrijker, met opzet de tijdsintervallen te verkorten wanneer de pijp in rust is tegenover permeabele formaties.

10 Het Amerikaanse octrooischrift 3,146.611 openbaart buisvormige boorserieelementen gevormd met groepen langs continue banen, die bestemd zijn om de zóne van omtreksaanliggen met het put mond boorgat te verlagen en daardoor de kans te verminderen dat de elementen vastlopen als gevolg van een drukverschil.

15 Het Amerikaanse octrooischrift 3,306,378. beschrijft speciale boorkragen gebruikt bij een boorserie voor het boren van gaten, die bestemd zijn om een stijve steel te handhaven boven het boorijzer om de neiging tegen te werken van de boorkraag om te buigen en een kurketrekker-beweging te maken en daardoor het boorgewicht te vergroten zonder een 20 afwijking te veroorzaken van het boorijzer. Bij deze benadering worden boorkragen, die voorzien zijn van een excentrisch gat er door, verbonden met de boorpijp door middel van gereedschapscharnierverbindingen.aan de einden ervan, zodat de boorkragen draaien als een gyroscoop en in continu contact zijn met de wand van het boorgat. Twee of meer kragen zijn 25 symmetrisch opgesteld om de rotatieas ter handhaving van een gelijkmatigheid van ondersteuning op de- wand van het boorgat en eveneens om de gewenste stijfheid te verschaffen, teineinde een lineaire uitrichting van het boorijzer ten opzichte van de rotatieas te handhaven.

Het Amerikaanse octrooischrift 3,382.938 beschrijft een andere 30 werkwijze voor het besturen van de afwijking van een boorijzer van de beoogde koers door het verschaffen van boorkragen, die een reeks van van elkaar verwijderde kussentjes, die zich radiaal uitstrekken vanaf één zijde van de kraag en vlakken bezitten die in veegcontact staan met de wand van het boorgat.

35 Het Amerikaanse octrooischrift 2,841.366 openbaart een werkwijze en inrichting voor het boren van putmonden, die zich bezighouden met het besturen en stabilizeren van de boorkragen en het boorijzer aan het onderste einde van een boorserie. Bewerking van de boorkragen en het boorijzer wordt bestuurd en gestabiliseerd door de voorziening van een excentrisch 40 gewicht. Op een punt, waar de boorkragen de neiging hebben om te knikken 8200059 * - .

\ * - 5 - en te buigen,/wordt een boorkraag verschaft, die in het algemeen uitgerichte bovenste1 en onderste koppelingsgedeelten bezit en een· excentrisch tussengedeelte. Het excentrische tussengedeelte zwenkt onder invloed van de centrifugale kracht volgens een cirkelvormige baan om het put mond 5 boorgat, en ligt in een vegende houding aan tegen de zijkant van het put mond boorgat, waardoor de wand ervan de neiging heeft om glad te worden. Naarmate het excentrische gedeelte ronddraait, worden de uitgerichte gedeelten concentrisch gehouden met de centrale as van het put mond boorgat en houden het boorijzer vertikaal opgesteld, zodanig dat de aarde wordt 10 gepenetreerd op een wijze waardoor een recht, vertikaal boorgat geproduceerd wordt.

Het Amerikaanse octrooischrift 3,391.749 openbaart een techniek om te voorkomen dat het boorgat van een putmond afwijkt van de vertikaal wanneer het geboord wordt onder gebruikmaking van een boorkraag, die door 15 een excentrisch gewicht belast wordt ten opzichte van de rotatieas.

Het Amerikaanse octrooischrift 2,309.791 openbaart een werkwijze en inrichting voor het doen binden van de bekisting in een put, waarbij de bekisting weggeduwd wordt vanaf de wanden ervan. Slierten suspensie die trachten op hun plaats te blijven wanneer de cementbrij naar boven 20 stroomt rondom de bekisting, worden zodanig gebroken, dat de bekisting volledig omgeven wordt door cement. De bekisting is voorzien van excentrische verlengingen. Hetzij door oriëntatie van dergelijke verlengingen ten opzichte van de bekisting of rotatie van de bekisting of door een combinatie van de beide, heeft de bekisting de neiging om te worden 25. gecentreerd in het boorgat. Deze excentrische verlengingen kunnen worden gedragen door of bestaan uit een koppeling, schoen, vlotterkraag of welke 1. ; ;fttting dan ook, geplaatst in de bekistingsserie. Rotatie van de excentrische .::.jverlengingen, verstoort de stroom van een opstijgende cementkolom, welke rotatie de neiging heeft het cement rondom alle zijden van de bekisting 30 te drijven.

Vierkante en driehoekige boorkragen zijn gebruikt in vele boorgaten. Het doel van hun gebruik was echter stijfheid te verkrijgen van het bodem-boorgatsamenstel, niet om het vastlopen door drukverschil te voorkomen. Spiraalgroeven zijn eveneens gebruikt om het vastlopen door 35 drukverschil te voorkomen . Echter zijn spiraalgroeven niet gelijk aan de niet ronde dwarsdoorsnedevorm, die hierin geopenbaard wordt en toegelicht.

Een oogmerk van de onderhavige uitvinding is een behoorlijke uitbreiding te geven van het bereik van gericht geboorde putten door middel van hetgeen nu genoemd wordt het boren met grotere reiklengte.

40 De onderhavige uitvinding vermindert het probleem van het vastlopen van 8200059

' * I

- 6 - een boorserie in een boorgat door drukverschil tijdens het boren van deze aard, doordat de contactzone verminderd wordt tussen de boorserie en de wand van het put mond boorgat en door de boorsnijdsels weg te vegen van de onderste zijde van het put boorgat in de hoofdstroom van de suspensie 5 retourstroom, teneinde de snijdsels beter uit het put boorgat te verwijderen.

Dienovereenkomstig is het een oogmerk van de onderhavige uitvinding het verschaffen van. een verbeterde werkwijze in inrichting voor het "rotary-boren"van een put boorgat, op een wijze, die bestemd is om 10 het vastlopen door drukverschil van de boorserie te verminderen.

Het vastlopen door drukverschil van de boorserie in het boorgat wordt verminderd door de boorserie te voorzien van elementen, die non-circulaire dwarsdoorsnedevormen bezitten teneinde een periodieke opening te doen vormen tussen de non-circulaire elementen en de snijdsels en de wandkoek.

15 De boorserieelementen kunnen secties zijn van boorpijp, of kunnen gereed-schapscharnieren zijn, boorkragen, of slijtageknobbels, die alle of waarvan sommige voorzien kunnen zijn van non-circulaire dwarsdoorsnedevormen.

De non-circulaire vormen kunnen driehoekig, vierkant zijn of meerzijdige vormen zijn van hogere orde of elliptisch. Rotatie van de boorserie maakt 20 dat een periodieke opening gevormd wordt tussen de non-circulaire elementen en de snijdsels en de wandkoek, hetgeen resulteerd in een beweging van de massa aan vaste deeltjes rondom de non-circulaire elementen naar posities weg van de boorserie, waardoor de neiging van de boorserie om vast te lopen als gevolg van drukverschil verminderd wordt. Voorts worden 25 hydraulische afdichtingen eveneens zeer waarschijnlijk verbroken door de reciproke werking van de non-circulaire elementen.

De reciproke werking van de non-circulaire boorserie heeft eveneens de neiging om de boorsnijdsels te roeren en maakt het mogelijk de circulerende suspensie met de snijdsels in kontakt te brengen en deze meer 30 efficient te bewegen. Snelle rotatie van de non-circulaire boorelementen fluidiseert de massa van vaste deeltjes en breekt gelei-achtige volumes van suspensie en snijdsels in stukken, die vervolgens op meer efficiënte wijze worden verwijderd door de circulerende suspensie. Beide handelingen: het roeren en het in stukken breken van de gelei-achtige materie resulteert 35 in een meer doelmatig schoonmaken van de boorholte.

Een bijzonder gunstige en de voorkeur verdienende dwarsdoorsnede-vorm is de ellipsvorm, aangezien de rand van de elliptische elementen een glad vlak biedt aan de wand en wel twee maal tijdens elke rotatie, terwijl twee luchtzakken roteren met de boorkragen. Wanneer de rotatie wordt 40 stilgezet, bestaat er tenminste één luchtzak steeds tussen de boorserie 8200059 +· ·» N « - 7 - en de wand van elke massa qpgehoopte vaste deeltjes, die de boorserie omgeven.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van de figuren der bijgaande tekeningen nader worden toegelicht.

5 Fig. 1 toont op schematische wijze een illustratie van een afgebogen of geknikte boorholte, die zich uitstrekt tot in de aarde en diverse uitvoeringsvormen weergeeft van de onderhavige uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede genomen over de lijn II-II in fig. 1, en laat een achthoekige dwarsdoorsnedevorm zien van een stuk boorpijp; 10 Fig. 3 illustreert een dwarsdoorsnede genomen over de lijn III-III in fig. 1 en toont een elliptische doorsnedevorm voor een gereedschapsverbinding;

Fig. 4 geeft een doorsnede genomen over de lijn IV-IV in fig.1 en illustreert een slijtageknobbel met een vierkante doorsnedevorm; en 15 Fig. 5 illustreert een doorsnede genomen over de.lijn V-V in fig.

1 en toont een boorkraag met een elliptische dwarsdoorsnedevorm.

Bij "rotary-boorhandelingen" wordt een boorserie toegepast, die bestaat uit boorpijp, boorkrag en een boorijzer. De boorpijp is samengesteld uit een reeks verbindingen of scharnieren van naadloze pijp onderling 20 verbonden door verbindingsorganen bekend als gereedschapsscharnieren of geledingen. De boorpijp dient om roterend draaimoment over te brengen en boor suspensie uit een boorplatform naar het boorijzer en een treklichaam te vormen, dat de boorserie kan trekken uit het put mond boorgat. Bij normale handelingen staat een boorpijp steeds onder mechanische spanning 25 tijdens boorhandelingen.. De boorpijp varieert gewoonlijk van 8,9 tot 12,7 cm in buitendiameter en is normaal geconstrueerd van staal.

Echter, aluminium boorpijp is eveneens in de handel verkrijgbaar en kan -een aantrekkelijke optie zijn voor het boren met grotere reiklengte, aangezien het het gewicht van de boorserie-tegen de zijde van een gat met 30 een hoge hoek zal reduceren.

De in de handel verkrijgbare aluminium boorpijp met een diameter van 11,4 cm voorzien van stalen gereedschapscharnieren dient slechts over 1/3 van de wand een kracht als gevolg van de zwaartekracht uit te oefenen op de lage zijde van een hellend gat in een 14 ppg suspensie als een 35 soortgelijke stalen boorserie. In theoretisch opzicht wegens wrijvings-.. krachten zal dan 1/3 van de wand 1/3 van de sleepkracht produceren en 1/3 het draaimoment van een vergelijkbare stalen pijpserie. Bovendien laat een in de handel verkrijgbare boorserie van aluminium zich gunstog vergelijken met een stalen boorserie betreft andere fysische eigenschappen.

40 Boorkragen bestaan uit dikwandige pijpen in vergelijking met de 8200059 - 8 - r , normale boorpijp en zijn dus zwaarder per strekkende meter dan boorpijp. Boorkragen werken als stijve lichamen in de boorserie en zijn normaal geïnstalleerd in de boorserie onmiddellijk boven het boorijzer en dienen om gewicht op het boorijzer uit te oefenen. Bi gebruikelijke "rotary-boor-5 technieken” is slechts 3/4 van de bodem van de boorkragen in axiale samendrukking teneinde het boorijzer te belasten tijdens het boren, terwijl ongeveer het bovenste 1/4 van de boorkragen onder mechanische spanning staan , zoals het geval is met de boorpijp. De boorkragen gebruikt., bij. het uitvoeren van "rotary-boortechnieken" zijn van grotere diameter 10 dan de in gebruik zijnde boorpijp en zijn normaal binnen het bereik van 11,4 tot 25,4 cm in uitwendige diameter.

Gereedschapsverbindingen of - scharnieren zijn verbindingsorga-nen voor onderling verbindende scharnieren van boorpijpen, en zijn afzonderlijke componenten, die worden bevestigd aan de boorpijp na de 15 vervaardiging ervan. Een gereedschapsscharnierverbinding of pijpkoppeling bestaat uit een insteekdeel of penvormig einde, dat wordt bevestigd aan het ene einde van een individueel stuk pijp, en een opneemdeel of doosvormig einde, dat bevestigd wordt aan het andere einde. In het algemeen is het dooseinddeel van een pijpkoppeling iets langer dan het penvormig 20 einddeel. Een complete pijpkoppeling wordt dus gevormd bij het onderling verbinden van een doosvormig einddeel en. een penvormig einddeel van een pijpkoppeling.

Bij het uitvoeren van "rotary-boortechnieken" wordt een boor-platform toegepast, die gebruik maakt van een "rotary-tafel" voor het 25 uitoefenen van een draaimoment aan het boveneinde van de boorserie, ten-; einde de boorserie en het boorijzer te roteren. De "rotary-boortafel" werkt eveneens als uitgangsstand, waarop alle buisvormige lichamen, zoals boorpijp, boorkragen en bekisting opgehangen worden in het boorgat vanaf de vloer van het platfrom. Een "kelly" wordt gebruikt als bovenste 30 buisvormig lichaam in de boorsrie en de kelly loopt door de "rotary-tafel" en wordt bediend door de "rotary-tafel" teneinde een draaimoment uit te oefenen via de boorserie op het boorijzer. Fluïdum- of suspensiepompen worden gebruikt voor het circuleren van het boorfluldum of -suspensie tussen het boorp'latform en de bodem van het put mond boorgat. Normaal 35 wordt de boorsuspensie omlaag gepompt langs de boorserie en uit via het boorijzer en wordt geretourneerd naar het oppervlak via de ring gevormd om de boorserie. De boorsuspensie dient voor doeleinden zoals het verwijderen van aardslijtsels gemaakt door het boorijzer uit het put mond boorgat, het afkoelen van het ijzer, en het smeren van de boorserie 40 teneinde de vereiste energie voor het roteren van de boorpijp te verminderen.

8200059 β - 9 -

Bij het voltooien van de put mond wordt normaal een bekisting daarin neergelaten en met cement of kit vastgezet teneinde de bekisting op haar plaats te houden.

Zoals eerder vermeld worden bij het boren van put mond boorgaten 5 onder toepassing van rotary-boorinstallaties soms problemen ontmoet, die bekend staan als het vastlopen van de boorserie op grond van verschildruk. Deze problemen worden ernstiger bij het boren van afgebogen of geknikte ; put mond boorgaten, in het bijzonder wanneer men boort men grotere reik-lengte, in zoverre de boorserie op de bodem gelegen is van het afgebogen 10 gedeelte van het put mond boorgat, en boorsnijdsels de neiging hebben zich af te zetten om de boorserie. Aangezien de boorserie en snijdsels liggen langs de bodem van het afgebogen gedeelte van het put mond boorgat, dient dat gedeelte van de ring, die gelegen is om de boorserie, als de hoofdr stroom voor de stroming van boorsuspensie en snijdsels naar het oppervlak 15 van de aarde.

Onder verwijzing naar de details van de tekeningen, in het bijzonder naar figuur 1, ziet men daarin een afgebogen of geknipte put mond boorgat 1, die een vertikaal eerste gedeelte 3 bezit, dat zich uitstrekt vanaf het aardoppervlak 5 naar een knikpunt 7 en een afgebogen tweede 20 gedeelte 9 van het boorgat, dat zich uitstrekt vanaf het knikpunt 7 naar de put mond boorgatbodem 11. Ofschoon de geïllustreerde uitvoeringsvorm een put mond boorgat laat zien, dat een eerste vertikale sectie bezit, die zich uitstrekt naar een knikpunt, zijn de inzichten van de onderhavige uitvinding eveneens toepasbaar op andere soorten put mond boorgaten.

25 Bijvoorbeeld onder bepaalde soorten boorcondities, waartoe poreuze formaties en grote drukverschillen behoren kunnen de hier gegeven inzichten toepasbaar zijn op vertikale put mond boorgangen. Ook behoeven bepaalde geknikte put mond boorgaten niet de eerste sectie vertikaal uitgevoerd te hebben zoals geïllustreerd in fig. 1. Een ondiepe of oppervlakkige boor-30 seriebekisting 13 is weergegeven in het put mond boorgat, welke bekisting omgeven is door een cement mantel 15.

Een boorserie 17 met een boorijzer 19 aan het onderste einde ervan, is geplaatst in het put mond boorgat 1. De boorserie 17 bestaat uit een boorpijp 21 en het boorijzer 19, en zal normaal boorkragen 23 bevatten.

35 De boorpijp 21 bestaat uit pijpverbindingen, die onderlign met elkaar verbonden zijn door pijpkoppelingen 25, en de boorserie kan eveneens slij-tageknobbels omvatten voor hun normale functie. In het afgeboden tweede gedeelte 9 rust de boorserie normaal op de onderste zijde 27 van het put mond boorgat.

40 Bij het boren van het put mond boorgat wordt (niet-weergegeven) 8200059 ê - 10 - boorsuspensie gecirculeerd omlaag langs de boorserie 17, uit het boorijzer 19, en geretourneerd via de ring 29 van het put mond boorgat naar\:het; aardoppervlak 5. Boorsnijdsels gevormd door het breken van de aarde door het boorijzer 19 worden meegevoerd door de terugkerende boorsuspensie in -5 de ring 29 naar het aardoppervlak. Deze (niet-weergegevenj boorsnijdsels hebben de neiging te bezinken langs de lagere zijde 27 van het put mond boorgat om de boorpijp 21.

In overeenstemming met de inzichten van de onderhavige uitvinding zijn de boorserieelementen, zoals de boorpijp 21, de pijpkoppelingen 10 25, de boorkragen 23 en de slijtageknobbels 24 voorzien van een non-circu- laire dwarsdoorsnedevorm. De. non-circulaire vormen kunnen driehoekig zijn, vierkant of andere meerzijdige vormen van hogere orde, of elliptisch. Rotatie van de boorserie maakt dat zich een periodieke opening vormt tussen de non-circulaire elementen en de snijdsels en de wandkoek, hetgeen 15 resulteert in bewegig van de massa aan vaste deeltjes rondom de non-circulaire elementen naar posities die verwijderd zijn van de boorserie, waardoor de neiging van de boorserie om vast te lopen ten gevolge van drukverschillen vermindert. Voorts is de kans groter dat hydraulische afdichten worden verbroken door de reciproke werking van de hon-circulaire elementen. 20 In het bijzonder is in fig. 2 een doorsnede getekend over de lijn II-II van. fig. 1 van een stuk boorpijp 21, welke laat zien dat de pijp een octagonale doorsnede bezit. De pijpkoppelingen 25 kunnen eveneens geconstrueerd zijn met non-circulaire dwarsdoorsneden, zoals weergegeven, door de elliptische dwarsdoorsnede van de pijpkoppeling 25 25 in fig. 3. De boorkragen 23 kunnen ook geconstrueerd worden met non-circulaire dwarsdoorsneden, zoals weergegeven door de elliptische vorm van de kraag 23 in fig. 5. Indien de boorserie slijtageknobbels 24 bezit, kinnen deze eveneens een onronde vorm hebben, zoals weergegeven door de vierkante slijtageknobbel 24 in fig. 4.

30 De reciproke werking van de non-circulaire boorelementen heeft de neiging om de boorsnijdsels te roeren en zelfs de circulerende suspensie in staat met deze snijdsels in kontakt te komen en deze op meer efficiënte wijze te verplaatsen. Snelle rotatie van de non-ciculaire boorelementen fluidiseerd de massa aan vaste deeltjes en verbreekt de 35 samenhang tussen geleivormige volumes van suspensie en snijdsels die vervolgens op meer efficiënte wijze worden bewogen door de circulerende suspensie. Beide handelingen: het roeren en het in stukken breken van de gelei-achtige massa resulteert in een meer doelmatig schoonmaken van het boorgat.

40 Een bijzonder gunstige en de voorkeur verdienende dwarsdoorsnede- 8200059 4- -ϋ - 11 - vorm, zoals weergegeven in figuren 3 en 5, aangezien de rand. van de elliptische elementen een glad vlak biedt aan de wand en dat twee maal tijdens elke rotatie en twee luchtzakken roteren met de boorkraag. Wanneer de rotatie wordt gestopt zal er tenminste een luchtzak bestaan tussen de 5 boorserie en de wand van een bepaalde massa van opgehoopte vaste deeltjes, die de boorserie omgeven.

- - - ++ - 8200059

Claims (13)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het boren met grotere reik-10 lengte, met het kenmerk, dat het put mond boorgat een helling heeft van uit de vertikaal van tenminste 60° .
2. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de elementen met een non-circulaire dwarsdoorsnede, elliptisch zijn.
3. 4. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat de elementen.met een non-circulaire dwarsdoorsnede, boor- pijpsecties zijn.
4. 5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het.'kenmerk, dat de elementen met een non-circulaire dwarsdoorsnede, pijpkoppelingen zijn.
5. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, 20 dat de elementen met de non-circulaire dwarsdoorsnede boorkragen zijn.
6. 7. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de elementen met de non-circulaire dwarsdoorsnede, slijtageknobbels zijn.
7. 8. Inrichting voor het "rotary-boren" van een put mond boorgat, bestemd om het vastlopen van de boorserie tengevolge van drukverschil te 25 verminderen, bevattende een boorserie met secties van onderling verbonden boorpijp en elementen met non-circulaire dwarsdoorsnedevormen om te maken dat zich een periodieke opening vormt tussen de non-circulaire elementen en de snijdsels en de wandkoek door rotatie van de elementen.
8. 9. Inrichting volgens conclusie 8 bij het boren met grotere reik-30 lengte, met het kenmerk, dat de boorserie tenminste een sectie bezit, die een helling heeft van tenminste 60° uit de vertikaal.
9. 10. Inrichting vogens conclusie 8, met het kenmerk, dat de non-circulaire elementen elliptische dwarsdoorsnedevormen hebben.
10. 11. Inrichting volgens één der conclsies 8-10, met het kenmerk, 35 dat de non-circulaire elementen boorpijpsecties zijn.
11. 12. Inrichting volgens een der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de non-circulaire elementen pijpkoppelsecties zijn. 8200059 1 ** -5 - 13 -
12. 13. Inrichting volgens een der conclusies 8-10, met het kenmerk, ria-h de non-circulaire elementen boorkraagsecties zijn.
13. 14. Inrichting volgens een der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de non-circulaire elementen slijtageknobbelsecties zijn. 5 -----++----- 82 0 0 0 5 S