NO20111427A1

NO20111427A1 - Methods for drilling shoes for feeding tubes in wellbores, and drilling shoes and intermediate structures formed by such methods

Info

Publication number: NO20111427A1
Application number: NO20111427A
Authority: NO
Inventors: Angela High; Chris Beuershausen; Adam Williams
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2011-10-21
Also published as: US20100252331A1; WO2010120567A3; WO2010120567A2; GB2480957A; WO2010120567A4; MX2011010233A; GB201116084D0; BRPI1010308A2

Abstract

Fremgangsmåter for å feste en krone på en boringssko til en foringsrørseksjon innbefatter å feste en tilpasningsbar bærestamme til en krone, og maskinere den tilpasningsbare bærestammen for å utforme i det minste en ende av denne for feste til en foringsrørseksjon etter å ha festet den tilpasningsbare bærestammen til kronen. Ytterligere fremgangsmåter innbærer å sveise en ende av en tilpasningsbar bærestamme til en krone for å danne en boringssko, å velge den tilpasnings- bare bærestammen til å ha en gjennomsnittlig veggtykkelse større enn omkring fem prosent (5%) av en maksimal diameter for kronen, og å utforme en motsatt ende av den tilpasningsbare bærestammen for feste til en spesiell type forings- rørseksjon etter sveising av bærestammen til kronen. Boringssko haren tilpasningsbar bærestamme festet til en krone, hvor bærestammen omfatteren hovedsakelig sylindrisk vegg som har en gjennomsnittlig veggtykkelse større enn omkring fem prosent (5%) av en maksimal diameter for kronen.Methods of attaching a crown to a bore shoe for a casing section include attaching an adaptable support stem to a crown, and machining the adaptable support stem to form at least one end thereof for attachment to a casing section after attaching the adaptive support stem to crown. Additional methods involve welding one end of an adaptable support frame to a crown to form a bore shoe, selecting the adaptable support frame to have an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum diameter of the crown, and designing an opposite end of the adaptable support stem for attachment to a particular type of casing section after welding the support stem to the crown. The drilling shoe has an adaptable support frame attached to a crown, wherein the support stem comprises mainly cylindrical wall having an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum diameter of the crown.

Description

PRIORITETSBEGJÆRING PRIORITY REQUEST

Foreliggende søknad begjærer prioritet fra inngivelsesdagen for US-patentsøknad med serie nr. 12/416804, inngitt 1. april 2009 på "Methods For Forming Boring Shoes For Wellbore Casing, and Boring Shoes and Intermediate Struktures Formed by Such Methods". The present application claims priority from the filing date of US Patent Application Serial No. 12/416804, filed April 1, 2009 for "Methods For Forming Boring Shoes For Wellbore Casing, and Boring Shoes and Intermediate Structures Formed by Such Methods".

TEKNISK OMRÅDE TECHNICAL AREA

Foreliggende oppfinnelse angår jordboringsledesko utfomet for feste til en seksjon av et foringsrør i et brønnhull, fremgangsmåter for fremstilling av slike brønnsko og fremgangsmåter for å tilpasse slike ledesko for feste til en seksjon av et forngsrør i en borestreng. The present invention relates to soil drilling guide shoes designed for attachment to a section of a casing pipe in a wellbore, methods for manufacturing such well shoes and methods for adapting such guide shoes for attachment to a section of a casing pipe in a drill string.

TEKNISK BAKGRUNN TECHNICAL BACKGROUND

Boring av brønner for olje- og gassproduksjon benytter konvensjonelt seksjoner som strekker seg i langsgående retning eller såkalte "strenger" av borerør til hvilke det ved minst én ende er festet en borkrone med større diameter. Etter at en valgt del av borehullet er blitt boret, blir borehullet vanligvis kledd eller foret med en streng eller en seksjon av et foringsrør. Et slikt foringsrør eller forlengelsesrør oppviser vanligvis en større diameter enn borerøret og en mindre diameter enn borkronen. Boring og foring i henhold til den konvensjonelle prosessen kan derfor typisk kreve sekvensiell boring av borehullet ved å bruke en borestreng med en borkrone festet til denne, fjerning av borestrengen og borkronen fra borehullet og anbringelse av en foring i borehullet. Etter at en seksjon av borehullet er foret med foringsrør som vanligvis blir sementert på plass, kan ofte ytterligere boring ut over enden av foringsrøret være ønskelig. Drilling of wells for oil and gas production conventionally uses sections that extend in the longitudinal direction or so-called "strings" of drill pipe to which a drill bit with a larger diameter is attached at at least one end. After a selected portion of the borehole has been drilled, the borehole is usually cased or lined with a string or a section of casing. Such a casing or extension pipe usually has a larger diameter than the drill pipe and a smaller diameter than the drill bit. Drilling and casing according to the conventional process may therefore typically require sequential drilling of the borehole using a drill string with a drill bit attached thereto, removal of the drill string and drill bit from the borehole and placement of a casing in the borehole. After a section of the borehole is lined with casing which is usually cemented in place, further drilling beyond the end of the casing may often be desirable.

Sekvensiell boring og foring kan dessverre som man vil forstå være tidkrevende på grunn av de betydelige dybdene som nås under olje- og gassproduksjon, hvor den tid som er nødvendig for å implementere komplekse opphentingsprosedyrer for å trekke opp borestrengen, kan være betydelig. Slike operasjoner kan derfor også være kostbare siden påbegynnelsen av lønnsom produksjon for eksempel kan bli sterkt forsinket. Dessuten kan kontroll av brønnen være vanskelig under det tidsrommet hvor borerøret blir fjernet og foringsrøret blir anbrakt i borehullet. Sequential drilling and casing can unfortunately, as one will understand, be time-consuming due to the significant depths reached during oil and gas production, where the time required to implement complex retrieval procedures to pull up the drill string can be significant. Such operations can therefore also be costly since the start of profitable production, for example, can be greatly delayed. Moreover, control of the well can be difficult during the period when the drill pipe is removed and the casing is placed in the borehole.

Noen løsninger er blitt utviklet for å ta opp vanskelighetene i forbindelse med konvensjonelle borings- og foringsoperasjoner. Av innledende interesse er en anordning som er kjent som en rømmersko som er blitt brukt i konvensjonelle boreoperasjoner. Rømmersko er blitt tilgjengelige forholdsvis nylig og er innret-ninger som er i stand til å bore gjennom moderate hindringer i et borehull som tidligere er blitt boret. I tillegg kan rømmerskoen innbefatte en indre seksjon fremstilt av et materiale som kan bores ved hjelp av rotasjonsbor. Når de er sementert på plass, utgjør rømmersko vanligvis ikke noen vanskelighet for en etterfølgende borkrone. US-patent nr. 6062326 til Strong mfl. beskriver for eksempel en ledesko eller rømmersko hvor det sentrale partiet kan være utformet for å bli gjennomboret. I tillegg beskriver US-patent nr. 6062326 til Strong mfl. en ledesko som kan innbefatte diamantkuttere over hele flaten hvis det ikke er ønskelig å gjennombore den. Slike rømmere som er utformet for å bli festet til en foringsrørstreng, blir i det etterfølgende referert til som "rømmersko". Some solutions have been developed to address the difficulties associated with conventional drilling and casing operations. Of initial interest is a device known as a reamer shoe that has been used in conventional drilling operations. Drill bits have become available relatively recently and are devices capable of drilling through moderate obstacles in a borehole that has previously been drilled. In addition, the reamer shoe may include an inner section made of a material that can be drilled using a rotary drill. Once cemented in place, reamer shoes usually present no difficulty to a subsequent drill bit. US patent no. 6062326 to Strong et al. describes, for example, a guide shoe or escape shoe where the central part can be designed to be pierced. In addition, US patent no. 6062326 to Strong et al. describes a guide shoe which can include diamond cutters over the entire surface if it is not desired to pierce it. Such reamers designed to be attached to a casing string are hereinafter referred to as "reamers".

Som en ytterligere utvidelse av konseptet med rømmersko for å ta hensyn til problemene med sekvensiell boring og foring, er boring med foringsrør blitt stadig mer populært som en fremgangsmåte for innledende boring av et borehull, hvor foringsrøret blir brukt som boreledning og etter boringen blir foringsrøret sementert inn i og forblir inne i brønnhullet for å virke som brønnforing. Boring med foringsrør anvender en borkrone som er utformet for å bli festet til foringsrør-strengen i stedet for til en borestreng, slik at borkronen funksjonerer ikke bare til å bore i grunnformasjonen, men også til å føre foringsrøret inn i brønnhullet. Dette kan være fordelaktig ettersom foringsrøret blir plassert i borehullet etter hvert som det blir dannet av borkronen, og dermed eliminerer nødvendigheten av å hente opp borestrengen og borkronen etter å ha nådd en måldybde hvor sementering er ønskelig. Slike borkroner som er utformet for å bli festet til en foringsrørstreng, blir i det følgende referert til som "boresko". As a further extension of the reamer shoe concept to address the problems of sequential drilling and casing, casing drilling has become increasingly popular as a method of initial drilling of a borehole, where the casing is used as a drill pipe and after drilling the casing is cemented into and remains inside the wellbore to act as well casing. Casing drilling uses a drill bit that is designed to be attached to the casing string rather than to a drill string, so that the drill bit functions not only to drill into the underlying formation, but also to feed the casing into the wellbore. This can be advantageous as the casing is placed in the borehole as it is formed by the drill bit, thereby eliminating the need to retrieve the drill string and drill bit after reaching a target depth where cementing is desired. Such drill bits which are designed to be attached to a casing string are hereinafter referred to as "drill shoes".

Uttrykkene "jordboringssko" og "boresko" slik de brukes her, betyr og innbefatter en hvilken som helst anordning som er utformet for å bli festet til en ende av en seksjon av foringsrør og brukt for i det minste én av boring av et borehull, rømming av et tidligere boret borehull og føring av foringsrør gjennom et tidligere boret brønnhull etter hvert som seksjonen med foringsrør som anord-ningen er festet til, blir ført inn i en undergrunnsformasjon. Jordboringssko og boringssko innbefatter for eksempel boresko, rømmersko, ledesko utformet for bare å lede foringsrør gjennom et brønnhull og sikre av brønnhullsdiameteren forblir slik den er boret (dvs. at den ikke er blitt minsket, noe som noen ganger skjer i reaktive eller gjørmete formasjoner), og sko som både borer og utvider etter hvert som foringsrøret som de er festet til, blir ført inn i en undergrunnsformasjon. The terms "soil shoe" and "drill shoe" as used herein mean and include any device designed to be attached to one end of a section of casing and used for at least one of drilling a borehole, escaping of a previously drilled borehole and guiding casing pipe through a previously drilled wellbore as the section with casing pipe to which the device is attached is fed into an underground formation. Earth boring shoes and drill shoes include, for example, drill shoes, reamer shoes, guide shoes designed to simply guide casing through a wellbore and ensure that the wellbore diameter remains as drilled (ie, it has not been reduced, which sometimes happens in reactive or muddy formations). , and shoes that both drill and expand as the casing to which they are attached is advanced into a subsurface formation.

Kommersielt tilgjengelige foringsrørseksjoner blir solgt i en lang rekke forskjellige diametre og med en lang rekke forskjellige koblingskonstruksjoner. Når en jordboringssko blir fremstilt for en spesiell kunde, må følgelig en konvensjonell boresko fremstilles for den spesielle diameteren til foringsrøret som boreskoen skal festes til. Boreskoen må videre leveres med et koblingsparti som er utformet (for eksempel med gjenger) for komplementært inngrep med det spesielle koblingspartiet til foringsrørstrengen som boreskoen skal festes til. Det er et behov på området for forbedrede fremgangsmåter for kobling av boresko til borestrenger og for forbedrede fremgangsmåter for tilpasning av boresko for feste til foringsrørstrenger som har forskjellige koblingskonstruksjoner. Commercially available casing sections are sold in a wide variety of diameters and with a wide variety of connector designs. Accordingly, when a soil drill shoe is manufactured for a particular customer, a conventional drill shoe must be manufactured for the particular diameter of the casing to which the drill shoe is to be attached. The drill shoe must also be supplied with a coupling part which is designed (for example with threads) for complementary engagement with the special coupling part of the casing string to which the drill shoe is to be attached. There is a need in the art for improved methods of coupling drill shoes to drill strings and for improved methods of adapting drill shoes for attachment to casing strings having different coupling designs.

BESKRIVELSE DESCRIPTION

I noen utførelsesformer innbefatter foreliggende oppfinnelse fremgangsmåter for å feste en krone på en boresko til en foringsrørseksjon. En første ende av en tilpasningsbar bærestamme kan være festet til kronen på en boresko, og en motsatt, annen ende av den tilpasningsbare bærestammen kan være maskinert for å utforme den andre enden av den tilpasningsbare bærestammen for feste til en foringsrørseksjon etter å ha festet den første enden av den tilpasningsbare bærestammen til kronen. In some embodiments, the present invention includes methods for attaching a crown of a drill shoe to a casing section. A first end of an adaptable support stem may be attached to the crown of a drill shoe, and an opposite, second end of the adaptable support stem may be machined to shape the second end of the adaptable support stem for attachment to a casing section after attaching the first end of the adaptable bearing stem to the crown.

I ytterligere utførelsesformer innbefatter foreliggende oppfinnelse fremgangsmåter for å feste boresko til en foringsrørseksjon. En første ende av en tilpasningsbar bærestamme blir sveiset til en krone for å danne en boresko. Den tilpasningsbare bærestammen er valgt til å ha en gjennomsnittlig veggtykkelse større enn omkring fem prosent (5%) av en maksimumsdiameter for kronen. En motstående, annen ende av den tilpasningsbare bærestammen er utformet for feste til en spesiell type foringsrørseksjon etter sveising av den første enden av den tilpasningsbare bærestammen til kronen. In further embodiments, the present invention includes methods for attaching drill shoes to a casing section. A first end of an adaptable support stem is welded to a crown to form a drill shoe. The adaptable support stem is selected to have an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum crown diameter. An opposite, other end of the adaptable support stem is designed for attachment to a particular type of casing section after welding the first end of the adaptable support stem to the crown.

Enda ytterligere utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse innbefatter boresko som har en tilpasningsbar bærestamme festet til en krone, hvor den tilpasningsbare bærestammen omfatter en hovedsakelig sylindrisk vegg som har en gjennomsnittlig veggtykkelse større enn omkring fem prosent (5%) av en maksimal diameter for kronen. Still further embodiments of the present invention include drill shoes having an adaptable support stem attached to a bit, wherein the adaptable support stem comprises a substantially cylindrical wall having an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum diameter for the bit.

KORT BESKRIVELSE AV DE FLERE SKISSENE PÅ TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE SEVERAL SKETCHES IN THE DRAWINGS

Selv om fremstillingen avsluttes med patentkrav som spesielt utpeker og tydelig skiller ut det som anses som foreliggende oppfinnelse, kan fordelene ved utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse lettere kunne oppfattes fra den følgende beskrivelse av visse utførelsesformer av oppfinnelsen lest i forbindelse med de vedføyde tegningene, hvor: Figur 1 er en perspektivskisse av en utførelsesform av et skoverktøy ifølge foreliggende oppfinnelse, som innbefatter en krone festet til en tilpasningsbar bærestamme; Figur 2 er en skjematisk illustrasjon som viser skoverktøyet på fig. 1 festet til en foringsrørseksjon og anordnet inne i en undergrunnsformasjon; Figur 3 er en langsgående tverrsnittsskisse gjennom en utførelsesform av et skoverktøy lik det på fig. 1, innbefattende en krone festet til en tilpasningsbar bærestamme; Figur 4 er en forstørret tverrsnittsskisse av en grenseflate mellom kronen og den tilpasningsbare bærestammen som er vist på fig. 3; Figur 5 er en langsgående tverrsnittsskisse gjennom ledeskoen som er vist på fig. 3 og 4 etter tilpasning av bærestammen for forbindelse med foringsrør i samsvar med utførelsesformer av fremgangsmåtene i henhold til foreliggende oppfinnelse; og Figur 6 er en skisse i langsgående tverrsnitt gjennom skoverktøyet som er vist på fig. 3, som videre illustrerer en seksjon av et foringsrør koblet til bærestammen i skoverktøyet. Although the presentation ends with patent claims that specifically designate and clearly distinguish what is considered the present invention, the advantages of embodiments of the present invention can be more easily understood from the following description of certain embodiments of the invention read in conjunction with the attached drawings, where: Figure 1 is a perspective view of an embodiment of a shoe tool according to the present invention, which includes a crown attached to an adaptable support stem; Figure 2 is a schematic illustration showing the shoe tool of fig. 1 attached to a casing section and arranged within a subsurface formation; Figure 3 is a longitudinal cross-sectional sketch through an embodiment of a shoe tool similar to that in fig. 1, including a crown attached to an adaptable support stem; Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of an interface between the crown and the adaptable support stem shown in Fig. 3; Figure 5 is a longitudinal cross-sectional sketch through the guide shoe shown in fig. 3 and 4 after adaptation of the support stem for connection with casing in accordance with embodiments of the methods according to the present invention; and Figure 6 is a sketch in longitudinal cross-section through the shoe tool shown in fig. 3, which further illustrates a section of a casing connected to the support stem in the shoe tool.

MÅTER Å UTFØRE OPPFINNELSE PÅ METHODS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Illustrasjoner som presenteres her, er ikke ment å være aktuelle skisser av noen spesiell anordning eller noe spesielt system, men er kun idealiserte representasjoner som er anvendt for å beskrive utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse. Elementer som er felles på de forskjellige figurene, kan i tillegg beholde de samme henvisningstallene. Illustrations presented here are not intended to be actual sketches of any particular device or any particular system, but are only idealized representations used to describe embodiments of the present invention. Elements that are common to the different figures can also retain the same reference numbers.

En utførelsesform av en boresko 10 ifølge foreliggende oppfinnelse, er vist på fig. 1. Boreskoen 10 som er vist på fig. 1, er en mellomliggende konstruksjon som ikke ennå er blitt tilpasset for å bli festet til noen spesiell foringsrørseksjon. Etter dannelse av den mellomliggende boreskoen 10 som er vist på fig. 1, kan boreskoen 10 tilpasses for å bli festet til en spesiell foringsrørseksjon som beskrevet mer detaljert nedenfor. An embodiment of a drill shoe 10 according to the present invention is shown in fig. 1. The drill shoe 10 shown in fig. 1, is an intermediate structure which has not yet been adapted to be attached to any particular casing section. After formation of the intermediate drill shoe 10 which is shown in fig. 1, the drill shoe 10 can be adapted to be attached to a particular casing section as described in more detail below.

Boreskoen 10 som er vist på fig. 1, kan være en rømmersko eller en boresko utformet for å bli festet til en foringsrørseksjon for bruk ved utforming av et brønnhull i en undergrunnsformasjon. Som vist på fig. 1 innbefatter boreskoen 10 en krone 20 og en tilpasningsbar bærestamme 30 som er festet til kronen 20. The drill shoe 10 shown in fig. 1, may be a reamer shoe or a drill shoe designed to be attached to a casing section for use in designing a wellbore in a subsurface formation. As shown in fig. 1, the drill shoe 10 includes a crown 20 and an adaptable support stem 30 which is attached to the crown 20.

I noen utførelsesformer kan kronen 20 være utformet for å bore et brønnhull i en undergrunnsformasjon. I andre utførelsesformer kan kronen 20 være utformet for å rømme (dvs. utvide diameteren til) et tidligere boret brønnhull. I ytterligere andre utførelsesformer kan kronen 20 være utformet for bare å føre foringsrør gjennom et brønnhull og sikre at brønnhullsdiameteren forblir som tidligere boret og ikke har minsket slik det noen ganger skjer i reaktive eller gjørmete formasjoner. Kronen 20 kan med andre ord bare rømme seksjoner av brønnhullet som har en underdimensjonert diameter, for eksempel på grunn av utfall av formasjonsmateriale inn i brønnhullet. In some embodiments, the bit 20 may be designed to drill a well hole in a subsurface formation. In other embodiments, the crown 20 may be designed to clear (ie, expand the diameter of) a previously drilled wellbore. In still other embodiments, the bit 20 may be designed to simply pass casing through a wellbore and ensure that the wellbore diameter remains as previously drilled and has not decreased as sometimes occurs in reactive or muddy formations. In other words, the crown 20 can only escape sections of the wellbore which have an undersized diameter, for example due to formation material falling into the wellbore.

Kronen 20 innbefatter et legeme 21 som kan være laget av og omfatter, for eksempel, et metall eller en metall-legering (f.eks. stål, aluminium, messing eller bronse), eller et komposittmateriale som innbefatter partikler av et forholdsvis hardere materiale (f.eks. wolframkarbid) innbakt i et forholdsvis mykere metall eller en metall-legering (f.eks. stål, aluminium, messing eller bronse). Materialet i legemet 21 kan være valgt for å oppvise fysiske egenskaper som gjør det mulig for legemet 21 å bli gjennomboret av en annen borkrone etter at boreskoen 10 er blitt brukt til å føre inn en foringsrørseksjon festet til denne i en undergrunnsformasjon, som kjent på området. The crown 20 includes a body 21 which can be made of and comprises, for example, a metal or a metal alloy (eg steel, aluminium, brass or bronze), or a composite material which includes particles of a relatively harder material ( eg tungsten carbide) embedded in a relatively softer metal or metal alloy (eg steel, aluminium, brass or bronze). The material of the body 21 may be selected to exhibit physical properties that enable the body 21 to be pierced by another drill bit after the drill shoe 10 has been used to insert a casing section attached thereto into a subsurface formation, as is known in the art .

Bore- og/eller rømmestrukturer kan være tilveiebrakt på ytre overflater av legemet 21 til kronen 20. Kronen 20 kan for eksempel omfatte et antall blader 22 som definerer fluidretninger 24 mellom disse. Åpninger 25 kan være dannet gjennom kronen 20 for å tillate fluid (for eksempel borevæske og/eller sement) å bli pumpet gjennom det indre av boringsskoen 10, ut gjennom åpningene 25 i kronen 20 og inn i ringrommet mellom veggene til formasjonene hvor brønnhullet er dannet og de ytre overflatene av boringsskoen 10 og foringsseksjonene som boringsskoen 10 kan være festet til. Åpningene 25 kan for eksempel omfatter fluidpassasjer som strekker seg gjennom kronens 20 legeme 21. Eventuelt kan dyser (ikke vist) være festet til kronen 20 inne i fluidpassasjer for selektivt å skreddersy de hydrauliske karakteristikkene til boringsskoen 10. Kutteelement-lommer kan være dannet i bladene 22, og kutteelementer 26 slik som for eksempel kompakte polykrystallinske diamantkuttingselementer (PDC-elementer) kan være festet inne i kutteelementlommene. Drilling and/or reaming structures may be provided on the outer surfaces of the body 21 of the crown 20. The crown 20 may for example comprise a number of blades 22 which define fluid directions 24 between them. Openings 25 may be formed through the crown 20 to allow fluid (for example, drilling fluid and/or cement) to be pumped through the interior of the drill shoe 10, out through the openings 25 in the crown 20 and into the annulus between the walls of the formations where the wellbore is formed and the outer surfaces of the drill shoe 10 and casing sections to which the drill shoe 10 may be attached. The openings 25 may for example comprise fluid passages extending through the body 21 of the bit 20. Optionally, nozzles (not shown) may be attached to the bit 20 within fluid passages to selectively tailor the hydraulic characteristics of the drill shoe 10. Cutting element pockets may be formed in the blades 22, and cutting elements 26 such as, for example, compact polycrystalline diamond cutting elements (PDC elements) can be fixed inside the cutting element pockets.

Hvert av bladene 22 kan også innbefatte et referanseområde 23 som sammen definerer den største diameteren til kronen 20 og dermed diameteren til et borehull som er laget ved å bruke kronen 20 og boringsskoen 10. Referanseområdene 23 kan være langsgående forlengelser av bladene 22. Slitasje-bestandige strukturer eller materialer kan være tilveiebrakt på referanseområdene 23. Innsatser av wolframkarbid, kutteelementer, diamant (f.eks. naturlige eller syntetiske diamanter) eller påleggsmaterialer kan være anordnet på referanseområdene 23 på kronen 20. Each of the blades 22 may also include a reference area 23 which together defines the largest diameter of the bit 20 and thus the diameter of a borehole made using the bit 20 and the drill shoe 10. The reference areas 23 may be longitudinal extensions of the blades 22. Wear-Resistant structures or materials may be provided on the reference areas 23. Inserts of tungsten carbide, cutting elements, diamond (e.g. natural or synthetic diamonds) or overlay materials may be provided on the reference areas 23 on the crown 20.

I ytterligere utførelsesformer behøver kronen 20 ikke å innbefatte blader 22 og skjæreelementer 26 i likhet med de som er vist på fig. 1.1 slike utførelsesformer kan kronen 20 omfatte andre skjære- og/eller rømmestrukturer slik som for eksempel avsetninger av påleggsmateriale (ikke vist) på ytre overflater av kronen 20. Et slikt påleggsmateriale kan for eksempel omfatte harde og slipende partikler (f.eks. diamant, bornitrid, silisiumkarbid, karbider eller borider av titan, wolfram eller tantal, osv.) innbakt i en grunnmasse av et metall eller en metall-legering (f.eks. en jernbasert, koboltbasert eller nikkelbasert metall-legering). Slike avsetninger av påleggsmateriale kan være formet i langstrakte, fremragende strukturer på de ytre overflatene til kronen 20. In further embodiments, the crown 20 need not include blades 22 and cutting elements 26 like those shown in FIG. 1.1 such embodiments, the crown 20 may include other cutting and/or reaming structures such as, for example, deposits of coating material (not shown) on the outer surfaces of the crown 20. Such coating material may for example include hard and abrasive particles (e.g. diamond, boron nitride, silicon carbide, carbides or borides of titanium, tungsten or tantalum, etc.) embedded in a matrix of a metal or a metal alloy (eg an iron-based, cobalt-based or nickel-based metal alloy). Such deposits of overlay material may be formed into elongated, protruding structures on the outer surfaces of the crown 20.

Figur 2 er en forenklet skjematisk illustrasjon som viser boringsskoen 10 festet til en foringsrørseksjon 39 og anordnet inne i et brønnhull som er blitt dannet i en undergrunnsformasjon ved å bruke boringsskoen 10. Som nevnt tidligere, kan foringsrøret 39 med den påfestede boringsskoen 10 roteres og føres inn i under-grunnsformasjonen mens borevæske blir pumpet ned gjennom det indre av foringsrøret 39, ut gjennom åpningene 25 i kronen 20 og opp gjennom fluidløpene 24 (fig. 1) og opp gjennom ringrommet mellom veggene i formasjonen inne i brønnhullet og de ytre flatene av foringsrøret 39 til jordoverflaten. Figure 2 is a simplified schematic illustration showing the drill shoe 10 attached to a casing section 39 and disposed within a wellbore that has been formed in a subsurface formation using the drill shoe 10. As mentioned earlier, the casing 39 with the attached drill shoe 10 can be rotated and guided into the underground formation while drilling fluid is pumped down through the interior of the casing 39, out through the openings 25 in the crown 20 and up through the fluid passages 24 (Fig. 1) and up through the annulus between the walls of the formation inside the wellbore and the outer surfaces of the casing 39 to the ground surface.

Når foringsrøret 39 er blitt fremført til en ønsket posisjon inne i formasjonen, kan boring med boringsskoen 10 opphøre og foringsrøret 39 kan sementeres på plass. For å sementere foringsrøret 39 på plass, kan sement (ikke vist) eller et annet herdbart materiale presses gjennom innsiden av foringsrøret 39, gjennom åpninger 25 i kronen 20, opp gjennom fluidløpene 24 (fig. 1) og inn i ringrommet mellom brønnhullsveggen og den ytre overflaten av foringsrøret 39, hvor den kan tillates å herde. Selvsagt kan konvensjonelt flottørutstyr brukes til styring og levering av sementen gjennom boringsskoen 10 og inn i ringrommet mellom veggen i brønnhullet og foringsrøret 39. Sementering av foringsrøret 39 på plass inne i brønnhullet kan stabilisere brønnhullet og forsegle undergrunnsforma-sjonene som gjennomtrenges av boringsskoen 10 og foringsrøret 39. When the casing 39 has been advanced to a desired position inside the formation, drilling with the drilling shoe 10 can cease and the casing 39 can be cemented in place. To cement the casing 39 in place, cement (not shown) or another hardenable material can be forced through the inside of the casing 39, through openings 25 in the crown 20, up through the fluid passages 24 (Fig. 1) and into the annulus between the wellbore wall and the the outer surface of the casing 39, where it can be allowed to harden. Of course, conventional float equipment can be used to control and deliver the cement through the drill shoe 10 and into the annulus between the wall of the wellbore and the casing 39. Cementing the casing 39 in place inside the wellbore can stabilize the wellbore and seal the underground formations penetrated by the drill shoe 10 and the casing 39.

I noen tilfeller behøver størrelsen og plasseringen av åpningene 25 som blir anvendt under boringsoperasjoner, ikke å være spesielt ønsket for sementerings-operasjoner. Åpningene 25 kan dessuten bli tilstoppet eller på annen måte blokket under en boreoperasjon. Som vist på fig. 1 og 2 kan minst én av kronen 20 og bærestammen 30 for boringsskoen 10 innbefatte ett eller flere lett brytbare områder 28 som kan brekke (f.eks. en metallskive som kan bringes til å sprekke, som kan perforeres, sprenges, fjernes, osv.) for å danne én eller flere ytterligere åpninger som kan brukes til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom innsiden og utsiden av boringsskoen 10. Borevæsken og/eller sementen kan eventuelt bringes til å strømme gjennom slike lett brytbare områder 28 etter at disse er brutt. In some cases, the size and location of the openings 25 used during drilling operations need not be particularly desired for cementing operations. The openings 25 can also be plugged or otherwise blocked during a drilling operation. As shown in fig. 1 and 2, at least one of the crown 20 and the support stem 30 of the drill shoe 10 may include one or more easily frangible areas 28 that can break (e.g. a metal disc that can be caused to crack, that can be perforated, blasted, removed, etc. ) to form one or more additional openings that can be used to provide fluid communication between the inside and outside of the drill shoe 10. The drilling fluid and/or cement can optionally be made to flow through such easily fractured areas 28 after these are fractured.

Det vises igjen til fig. 1 hvor boringsskoen 10 innbefatter en tilpasningsbar bærestamme 30 som har en første ende 31A festet til kronen 20 og en annen ende 31B som kan tilpasses og brukes til å koble boringsskoen 10 til en seksjon av et foringsrør (ikke vist på fig. 1). Bærestammen 30 kan ha en dimensjon og en form som gjør det mulig for denne å bli tilpasset, etter festing til kronen 20, for kobling til en lang rekke forskjellige foringsrør-konfigurasjoner som diskutert mer detaljert nedenfor. Reference is again made to fig. 1 where the drill shoe 10 includes an adaptable support stem 30 having a first end 31A attached to the bit 20 and a second end 31B which can be adapted and used to connect the drill shoe 10 to a section of casing (not shown in Fig. 1). The support stem 30 may have a dimension and a shape which enables it to be adapted, after attachment to the crown 20, for connection to a wide variety of different casing configurations as discussed in more detail below.

Figur 3 er en langsgående tverrsnittsskisse gjennom en annen utførelses-form av en mellomliggende boringssko 50 ifølge foreliggende oppfinnelse. Den mellomliggende boringsskoen 50 er maken til boringsskoen 10 som er vist på Figure 3 is a longitudinal cross-sectional sketch through another embodiment of an intermediate drilling shoe 50 according to the present invention. The intermediate drilling shoe 50 is similar to the drilling shoe 10 shown on

fig. 1, og innbefatter en krone 40 som har et legeme 41 som er festet til en tilpasningsbar bærestamme 30, som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1. fig. 1, and includes a crown 40 having a body 41 which is attached to an adaptable support stem 30, as previously described in connection with fig. 1.

Den tilpasningsbare bærestammen 30 er en sylindrisk struktur som har en lengde L. Som et eksempel og ikke som noen begrensning, kan lengden L av den tilpasningsbare bærestammen 30 være mellom omkring tjuefem (25) centimeter (omkring ti (10) tommer) og omkring tohundre (200) centimeter (omkring syttini (79) tommer). The adaptable support stem 30 is a cylindrical structure having a length L. By way of example and not by way of limitation, the length L of the adaptable support stem 30 may be between about twenty-five (25) centimeters (about ten (10) inches) and about two hundred (200) centimeters (about seventy-nine (79) inches).

Den tilpasningsbare bærestammen 30 har en veggtykkelse Twsom er halvparten av differansen mellom den ytre diameteren OD til bærestammen 30 og den indre diameteren ID til bærestammen 30. Veggtykkelsen Twkan variere avhengig av dimensjonen (f.eks. diameteren) til kronen 40 som bærestammen 30 er festet til. Veggtykkelsen Twtil bærestammen 30 kan imidlertid være tilstrekkelig stor til å tillate bærestammen 30 å bli tilpasset for bruk med et antall forskjellige foringsrørseksjoner som har en lang rekke forskjellige vekter og koblingskonfigura-sjoner som kan brukes i forbindelse med den spesielle dimensjonen av kronen 40 som bærestammen 30 er festet til. Selv om bærestammen 30 på fig. 3 er vist med en ytre diameter som er mindre enn den ytre diameteren til kronen 40 som stammen 30 er festet til, kan bærestammen 30 i andre utførelsesformer ha en ytre diameter som er større enn en diameter for kronen 40 som bærestammen 30 er festet til. The adaptable support stem 30 has a wall thickness Tw that is half the difference between the outer diameter OD of the support stem 30 and the inner diameter ID of the support stem 30. The wall thickness Tw can vary depending on the dimension (e.g., the diameter) of the crown 40 to which the support stem 30 is attached to. However, the wall thickness Twtil the support stem 30 may be sufficiently large to allow the support stem 30 to be adapted for use with a number of different casing sections having a wide variety of different weights and coupling configurations that can be used in conjunction with the particular dimension of the crown 40 as the support stem 30 is attached to. Although the support stem 30 in fig. 3 is shown with an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the crown 40 to which the stem 30 is attached, the support stem 30 may in other embodiments have an outer diameter that is greater than a diameter of the crown 40 to which the support stem 30 is attached.

Tabell 1 nedenfor lister opp en rekke forskjellige diametre for kroner som ofte blir brukt på området sammen med den ytre diameteren OD, den indre diameteren ID og veggtykkelsen Twfor eksempler på tilpasningsbare bærestammer 30 ifølge foreliggende oppfinnelse, som kan være festet til slike kroner. Alle dimensjoner i tabell 1 er gitt tommer, og dimensjoner i centimeter er angitt i parenteser. Table 1 below lists a number of different diameters for crowns that are commonly used in the field along with the outer diameter OD, the inner diameter ID and the wall thickness Tw for examples of adaptable support stems 30 according to the present invention, which can be attached to such crowns. All dimensions in Table 1 are given in inches, and dimensions in centimeters are given in parentheses.

Som vist i tabell 1 kan i noen utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kronen 40 ha en diameter som er omkring 12,25 tommer (31,12 cm) eller mindre, og den tilpasningsbare bærestammen 30 kan ha en veggtykkelse som er omkring 10% eller mer av diameteren til kronen 40, omkring 12% eller mer av diameteren til kronen 40 eller også omkring 15% eller mer av diameteren til kronen 40. Som et spesielt ikke-begrensende eksempel kan kronen 40 ha en diameter på omkring 12,25 tommer (31,12 cm), bærestammen 30 kan ha en ytre diameter OD på omkring 10,750 tommer (27,31 cm), en indre diameter ID på omkring 8,310 tommer (21,11 cm) eller mindre, og en veggtykkelse Twpå omkring 1,220 tommer (3,10 cm) eller mer (dvs. omkring 10% eller mer av diameteren til kronen 40). Som et annet spesielt, ikke-begrensende eksempel kan kronen 40 ha en diameter på omkring 8,50 tommer (21,59 cm), bærestammen 30 kan ha en ytre diameter OD på omkring 8,625 tommer (21,91 cm), en indre diameter ID på omkring 6,00 tommer (15,24 cm) eller mindre, og en veggtykkelse Twpå omkring 1,313 tommer (3,34 cm) eller mer (dvs. omkring 15,4% eller mer av diameteren til kronen 40). Som nok et annet spesielt, ikke-begrensende eksempel kan kronen 40 ha en diameter på omkring 6,00 tommer (15,24 cm), bærestammen 30 kan ha en ytre diameter OD på omkring 5,125 tommer (13,02 cm), en indre diameter ID på omkring 3,625 tommer (9,21 cm) eller mindre og en veggtykkelse Twpå omkring 0,750 tommer (1,91 cm) eller mer (dvs. omkring 12,5% eller mer av diameteren til kronen 40). Andre ikke-begrensende eksempler på utførelsesformer av oppfinnelsen er også angitt i tabell 1 ovenfor. As shown in Table 1, in some embodiments of the present invention, the crown 40 may have a diameter of about 12.25 inches (31.12 cm) or less, and the adaptable support stem 30 may have a wall thickness of about 10% or more of the diameter of the crown 40, about 12% or more of the diameter of the crown 40 or also about 15% or more of the diameter of the crown 40. As a particular non-limiting example, the crown 40 may have a diameter of about 12.25 inches (31, 12 cm), the support stem 30 may have an outer diameter OD of about 10.750 inches (27.31 cm), an inner diameter ID of about 8.310 inches (21.11 cm) or less, and a wall thickness Tw of about 1.220 inches (3. 10 cm) or more (ie about 10% or more of the diameter of the crown 40). As another specific, non-limiting example, the crown 40 may have a diameter of about 8.50 inches (21.59 cm), the support stem 30 may have an outer diameter OD of about 8.625 inches (21.91 cm), an inner diameter ID of about 6.00 inches (15.24 cm) or less, and a wall thickness Tw of about 1.313 inches (3.34 cm) or more (ie, about 15.4% or more of the diameter of the crown 40). As yet another specific, non-limiting example, the crown 40 may have a diameter of about 6.00 inches (15.24 cm), the support stem 30 may have an outer diameter OD of about 5.125 inches (13.02 cm), an inner diameter ID of about 3.625 inches (9.21 cm) or less and a wall thickness Tw of about 0.750 inches (1.91 cm) or more (ie, about 12.5% or more of the diameter of the crown 40). Other non-limiting examples of embodiments of the invention are also indicated in Table 1 above.

Som vist i tabell 1 kan kronen 40 i andre ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen ha en diameter som er større enn omkring 12,25 tommer As shown in Table 1, in other non-limiting embodiments of the invention, the crown 40 may have a diameter greater than about 12.25 inches

(31,12 cm), og den tilpasningsbare bærestammen 30 kan ha en veggtykkelse som er omkring 5% eller mer av diameteren til kronen 40, eller endog omkring 6% eller mer av diameteren til kronen 40. Som et spesielt, ikke-begrensende eksempel kan kronen 40 ha en diameter på omkring 17,50 tommer (44,45 cm), bærestammen 30 kan ha en ytre diameter OD på omkring 14,500 tommer (36,83 cm), en indre diameter ID på omkring 12,250 tommer (31,12 cm) eller mindre, og en veggtykkelse Twpå omkring 1,125 tommer (2,86 cm) eller mer (dvs. omkring 6,4% eller mer av diameteren til kronen 40). Som et annet spesielt, ikke-begrensende eksempel kan kronen 40 ha en diameter på omkring 24,00 tommer (60,96 cm), bærestammen 30 kan ha en ytre diameter OD på omkring 21,125 tommer (53,66 cm), en indre diameter ID på omkring 18,60 tommer (47,24 cm) eller mindre, og en veggtykkelse TwPÅ omkring 1,263 tommer (3,21 cm) eller mer (dvs. omkring 5,3% eller mer av diameteren til kronen 40). (31.12 cm), and the adaptable support stem 30 may have a wall thickness that is about 5% or more of the diameter of the crown 40, or even about 6% or more of the diameter of the crown 40. As a particular, non-limiting example crown 40 may have a diameter of about 17.50 inches (44.45 cm), support stem 30 may have an outer diameter OD of about 14.500 inches (36.83 cm), an inner diameter ID of about 12.250 inches (31.12 cm) or less, and a wall thickness Tw of about 1.125 inches (2.86 cm) or more (ie, about 6.4% or more of the diameter of the crown 40). As another specific, non-limiting example, the crown 40 may have a diameter of about 24.00 inches (60.96 cm), the support stem 30 may have an outer diameter OD of about 21.125 inches (53.66 cm), an inner diameter ID of about 18.60 inches (47.24 cm) or less, and a wall thickness TwPÅ of about 1.263 inches (3.21 cm) or more (ie, about 5.3% or more of the diameter of the crown 40).

Den tilpasningsbare bærestammen 30 kan være laget av og omfatte et metallisk materiale slik som for eksempel en jernbasert metall-legering (f.eks. en stållegering). I noen utførelsesformer kan den tilpasningsbare bærestammen 30 være laget av og omfatte et materiale som oppviser en teknisk strekkgrense på minst omkring 60000 pund pr. kvadrattomme (PSI), minst omkring 90000 pund pr. kvadrattomme (PSI) eller endog minst omkring 120000 PSI (pund pr. kvadrattomme). Som nevnte tidligere kan den tilpasningsbare bærestammen 30 være utformet atskilt fra kronen 40 og deretter festet til denne. The adaptable support stem 30 may be made of and comprise a metallic material such as, for example, an iron-based metal alloy (e.g. a steel alloy). In some embodiments, the adaptable support stem 30 may be made of and comprise a material exhibiting an engineering tensile strength of at least about 60,000 pounds per square foot. square inch (PSI), at least about 90,000 pounds per square inch (PSI) or even at least about 120,000 PSI (pounds per square inch). As mentioned earlier, the adaptable support stem 30 may be designed separately from the crown 40 and then attached thereto.

Figur 4 er en forstørret tverrsnittsskisse av en grenseflate mellom kronen 40 og den tilpasningsbare bærestammen 30 vist på fig. 3. Som vist på fig. 4 kan bærestammen 30 være festet til kronen 40 ved å legge en endeflate 34 på bærestammen 30 mot en endeflate 48 på kronen 40 og sveise en grenseflate mellom bærestammen 30 og kronen 40. Et sveisemateriale 60 (f.eks. én eller flere sveisestrenger) kan for eksempel være tilveiebrakt omkring en ytre overflate av den mellomliggende boringsskoen 50 langs grenseflaten mellom kronen 40 og bærestammen 30.1 noen utførelsesformer kan bærestammen 30 ha en skråstilt, stumpkjegleformet overflate 36 ved den første langsgående enden 31A og kronen 40 kan ha en komplementær skråstilt, stumpkjegleformet overflate 49. Den stumpkjegleformede flaten 36 på bærestammen 30 og den stumpkjegleformede flaten 49 på kronen 40 kan definere en sveisefuge mellom seg når bærestammen 30 ligger an mot kronen 40. Et sveisemateriale 60 kan være avsatt i form av én eller flere sveisestrenger inne i sveisefugen for å sveise bærestammen 30 til kronen 40. Bærestammen 30 kan ligge an mot og sveises til kronen 40 forut for tilpasning av sveisestammen 30 for tilfesting til en foringsrørseksjon. Figure 4 is an enlarged cross-sectional sketch of an interface between the crown 40 and the adaptable support stem 30 shown in fig. 3. As shown in fig. 4, the support stem 30 can be attached to the crown 40 by placing an end surface 34 of the support stem 30 against an end surface 48 of the crown 40 and welding an interface between the support stem 30 and the crown 40. A welding material 60 (e.g. one or more welding strings) can for example, be provided around an outer surface of the intermediate drill shoe 50 along the interface between the bit 40 and the support stem 30. In some embodiments, the support stem 30 may have a slanted frustoconical surface 36 at the first longitudinal end 31A and the crown 40 may have a complementary slanted frustoconical surface 49. The truncated cone-shaped surface 36 on the support stem 30 and the truncated cone-shaped surface 49 on the crown 40 can define a weld joint between them when the support stem 30 abuts against the crown 40. A welding material 60 can be deposited in the form of one or more welding strands inside the weld joint in order to weld the support stem 30 to the crown 40. The support stem 30 can rest against and be welded to the crown 40 prior to fit of the welding stem 30 for attachment to a casing section.

I ytterligere utførelsesformer kan komplementære gjenger (ikke vist) være anordnet på kronen 40 og bærestammen 30 for å gjøre det mulig å skru sammen kronen 40 og bærestammen 30 for å feste kronen 40 og bærestammen 30 til hverandre. I slike utførelsesformer kan et sveisemateriale 60 også være tilveiebrakt langs grenseflaten mellom kronen 40 og bærestammen 30 for ytterligere å festet kronen 40 og bærestammen 30 til hverandre. In further embodiments, complementary threads (not shown) may be provided on the crown 40 and the support stem 30 to enable the crown 40 and the support stem 30 to be screwed together to secure the crown 40 and the support stem 30 to each other. In such embodiments, a welding material 60 can also be provided along the interface between the crown 40 and the support stem 30 to further attach the crown 40 and the support stem 30 to each other.

Det vises til fig. 5 hvor bærestammen 30 etter at denne er festet til kronen 40, kan tilpasses for feste til en spesiell foringsrørseksjon. Bærestammen 30 kan være tilpasset for feste til en spesiell foringsrørseksjon ved for eksempel å utføre én eller flere av følgende handlinger: å redusere lengden L til bærestammen 30, å redusere veggtykkelsen Twtil bærestammen 30 og tilveiebringe én eller flere trekk på bærestammen 30, og/eller forme én eller flere overflater på bærestammen 30 for kobling til én ende av en foringsrørseksjon. Veggtykkelsen Twtil bærestammen 30 kan reduseres ved å redusere den ytre diameteren til bærestammen 30, ved å øke den indre diameteren til bærestammen 30 eller ved både å redusere den ytre diameter og øke den indre diameteren til bærestammen 30. Reference is made to fig. 5 where the support stem 30, after it has been attached to the crown 40, can be adapted for attachment to a special casing section. The support stem 30 can be adapted for attachment to a particular casing section by, for example, performing one or more of the following actions: reducing the length L of the support stem 30, reducing the wall thickness Twtil the support stem 30 and providing one or more drafts on the support stem 30, and/or form one or more surfaces on the support stem 30 for connection to one end of a casing section. The wall thickness Twtil the support stem 30 can be reduced by reducing the outer diameter of the support stem 30, by increasing the inner diameter of the support stem 30 or by both reducing the outer diameter and increasing the inner diameter of the support stem 30.

Den ytre diameteren til bærestammen 30 kan reduseres, og den indre diameteren til bærestammen 30 kan øke etter ønske ved for eksempel å bruke konvensjonelle maskineringsprosesser slik som dreieprosesser, freseprosesser og kombinasjoner av dreie- og freseprosesser. The outer diameter of the support stem 30 can be reduced, and the inner diameter of the support stem 30 can be increased as desired by, for example, using conventional machining processes such as turning processes, milling processes and combinations of turning and milling processes.

For å utforme bærestammen 30 for kobling til en borerørseksjon kan ett eller flere trekk anordnes på bærestammen 30, og/eller én eller flere overflater på bærestammen 30 kan forsynes med en viss form, som tidligere nevnt. Den indre overflaten 38A til bærestammen 30 kan for eksempel formes til å omfatte det som på området blir kalt en "gjenget boks". To design the support stem 30 for connection to a drill pipe section, one or more features can be arranged on the support stem 30, and/or one or more surfaces on the support stem 30 can be provided with a certain shape, as previously mentioned. The inner surface 38A of the support stem 30 can, for example, be shaped to include what is known in the area as a "threaded box".

For å danne en gjenget boks i den indre overflaten 38A til bærestammen 30, blir en seksjon av den indre overflaten 38A til bærestammen 30 ved den andre enden 31B utformet for å omfatte et konisk overgangsstykke slik at seksjonen av den indre overflaten 38A har en stumpkjegleform med en diameter som er størst ved åpningen av bærestammen 30 ved den andre enden 31B av denne, idet diameteren blir progressivt mindre i den langsgående retningen mot den første enden 31A til bærestammen 30. Vinkelen til helningen av den indre overflaten 38A i bærestammen 30 ved den andre enden 31B kan velges for å svare til vinkelen til en kjegleform på den ytre overflaten av en seksjon av foringsrøret som bærestammen 30 skal festes til. En slik stumpkjegleformet overgang kan også være dannet i den indre overflaten 38A ved for eksempel å bruke konvensjonelle maskineringsprosesser slik som dreieprosesser, freseprosesser og kombinasjoner av dreie- og freseprosesser. To form a threaded box in the inner surface 38A of the support stem 30, a section of the inner surface 38A of the support stem 30 at the other end 31B is designed to include a conical transition piece so that the section of the inner surface 38A has a frustoconical shape with a diameter which is largest at the opening of the support stem 30 at the second end 31B thereof, the diameter being progressively smaller in the longitudinal direction towards the first end 31A of the support stem 30. The angle of inclination of the inner surface 38A of the support stem 30 at the second the end 31B may be selected to correspond to the angle of a cone shape on the outer surface of a section of the casing to which the support stem 30 is to be attached. Such a frustoconical transition can also be formed in the inner surface 38A by, for example, using conventional machining processes such as turning processes, milling processes and combinations of turning and milling processes.

Videre kan gjenger 37 være dannet på en seksjon av den indre overflaten 38A på bærestammen 30 ved den andre enden 31B (f.eks. på en avskrådd seksjon av den indre overflaten 38A). Størrelsen (dvs. dimensjonene), formen og avstanden (f.eks. stigningen) til gjengene 38 kan også være valgt for å svare til stør-relsen (dvs. dimensjonene), formen og avstanden (f.eks. stigningen) til de komplementære gjengene på en seksjon av foringsrøret som bærestammen 30 skal festes til. Gjengene 37 kan også være dannet i den indre overflaten 38A ved for eksempel å bruke konvensjonelle maskineringsprosesser slik som dreieprosesser, freseprosesser og kombinasjoner av dreie- og freseprosesser. Gjenger kan også dannes ved å rotere den overflaten som skal gjenges mot en gjengebakke som kjent på området, og en slik rullegjengeprosess kan også anvendes i utførelses-former av foreliggende oppfinnelse. Furthermore, threads 37 may be formed on a section of the inner surface 38A of the support stem 30 at the other end 31B (eg on a chamfered section of the inner surface 38A). The size (ie, dimensions), shape, and spacing (eg, pitch) of threads 38 may also be chosen to match the size (ie, dimensions), shape, and spacing (eg, pitch) of the complementary the threads on a section of the casing to which the support stem 30 is to be attached. The threads 37 can also be formed in the inner surface 38A by, for example, using conventional machining processes such as turning processes, milling processes and combinations of turning and milling processes. Threads can also be formed by rotating the surface to be threaded against a thread tray as is known in the field, and such a rolling threading process can also be used in embodiments of the present invention.

I noen utførelsesformer kan gjenger 37 være dannet på den indre overflaten 38A til bærestammen 30 ved den andre enden 31B av denne uten å tilveiebringe noen helning på den indre overflaten 38A. Den indre overflaten 38A kan med andre ord forbli i det minste hovedsakelig sylindrisk, og en seksjon av den sylindriske indre overflaten kan være gjenget. I ytterligere utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan en ytre overflate 38B av bærestammen 30 være dannet for å omfatte det som på området er referert til som en "gjengetapp", som er et tapp-formet hannorgan med gjenger på en ytre overflate som er utformet for å passe med og gripe inn i en gjenget hunnboks som beskrevet tidligere. In some embodiments, threads 37 may be formed on the inner surface 38A of the support stem 30 at the other end 31B thereof without providing any slope on the inner surface 38A. In other words, the inner surface 38A may remain at least substantially cylindrical, and a section of the cylindrical inner surface may be threaded. In further embodiments of the present invention, an outer surface 38B of the support stem 30 may be formed to include what is referred to in the field as a "threaded pin", which is a pin-shaped male member with threads on an outer surface designed to fit with and engage in a threaded female box as described previously.

Det vises til fig. 6 hvor bærestammen 30 og foringsrørseksjonen 61 etter at bærestammen 30 er tilpasset for feste til en spesiell foringsrørseksjon 61, kan kobles sammen som forberedelse til boring og/eller rømming med den mellomliggende boringsskoen 50 etter hvert som foringsrøret 61 og den mellomliggende boringsskoen 50 blir ført inn i en undergrunnsformasjon. Reference is made to fig. 6 where the support stem 30 and the casing section 61 after the support stem 30 is adapted for attachment to a particular casing section 61, can be connected together in preparation for drilling and/or escaping with the intermediate drilling shoe 50 as the casing pipe 61 and the intermediate drilling shoe 50 are inserted in an underground formation.

I den utførelsesformen som er vist på fig. 6, er en gjenget boks tilveiebrakt på den indre overflaten 38A i bærestammen 30 ved den andre enden 31B, og foringsrørseksjonen 61 har en gjengetapp 62 ved en av sine ender 64 som er komplementære med og utformet for å passe sammen med og gripe inn i gjenge-boksen ved den andre enden 31B av bærestammen 30. In the embodiment shown in fig. 6, a threaded box is provided on the inner surface 38A of the support stem 30 at the other end 31B, and the casing section 61 has a threaded tab 62 at one of its ends 64 which is complementary to and designed to mate with and engage threads -box at the other end 31B of the support stem 30.

I ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen kan imidlertid bærestammen 30 være utformet for å omfatte en gjengetapp, og foringsrøret 61 kan omfatte en komplementær gjenget boks utformet for inngrep med gjengetappen på bærestammen 30.1 ytterligere andre utførelsesformer kan hver av bærestammen 30 og foringsrøret 61 omfatte ene gjenget tapp og en muffe som har en gjenget boks på hver av sine ender som kan brukes til å koble gjengetappen på bærestammen 30 til gjengetappen på foringsrøret 61. Slike muffer er kommersielt tilgjengelige og blir ofte brukt på området. In further embodiments of the invention, however, the support stem 30 can be designed to include a threaded stud, and the casing 61 can comprise a complementary threaded box designed for engagement with the threaded stud on the support stem 30.1 further other embodiments, each of the support stem 30 and the casing 61 can comprise one threaded stud and a sleeve having a threaded box on each of its ends which can be used to connect the threaded stud on the support stem 30 to the threaded stud on the casing 61. Such sleeves are commercially available and are commonly used in the field.

I samsvar med noen utførelsesformer av fremgangsmåter ifølge foreliggende oppfinnelse kan derfor en tilpasningsbar bærestamme festes til en krone på en boringssko forut for identifisering av den type foringsrør som boringsskoen tilslutt vil bli festet til. En fabrikant behøver følgelig ikke å fremstille en lang rekke forskjellige type bærestammer for hver størrelse av boringssko der hver type svarer til de forskjellige typene med foringsrør som boringsskoen kan festes til. En enkelt, tilpasningsbar bærestamme i samsvar med utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan derimot fremstilles for hver størrelse av boringssko, og den tilpasningsbare bærestammen kan tilpasses etter at den er festet til en krone, for tilfesting til en spesiell type foringsrør. In accordance with some embodiments of methods according to the present invention, an adaptable support stem can therefore be attached to a crown on a drilling shoe prior to identifying the type of casing to which the drilling shoe will eventually be attached. Consequently, a manufacturer does not need to produce a large number of different types of support stems for each size of drilling shoe, where each type corresponds to the different types of casing pipes to which the drilling shoe can be attached. A single, adaptable support stem in accordance with embodiments of the present invention, on the other hand, can be manufactured for each size of drill shoe, and the adaptable support stem can be adapted after it is attached to a crown, for attachment to a particular type of casing.

I samsvar med noen utførelsesformer av fremgangsmåter i henhold til foreliggende oppfinnelse kan videre en tilpasningsbar bærestamme festes til en krone på en boringssko forut for identifisering av den type foringsrør som boringsskoen tilslutt vil bli festet til. Kronen med den tilpasningsbare bærestammen tilfestet kan transporteres til et annet sted enn der hvor kronen og bærestammen ble festet sammen (f.eks. på stedet til en distributør, på et borested, osv.) ved hjelp av et transportmiddel (f.eks. en lastebil, et fly eller en båt). Etter transportering av kronen med den tilpasningsbare bærestammen tilfestet til et annet sted, kan en spesiell type foringsrør som kronen og den tilpasningsbare bærestammen skal festes til, identifiseres, og den tilpasningsbare bærestammen kan tilpasses som beskrevet foran, for å bli festet til den spesielle type foringsrør. In accordance with some embodiments of methods according to the present invention, an adaptable support stem can further be attached to a crown on a drilling shoe prior to identification of the type of casing to which the drilling shoe will eventually be attached. The crown with the adaptable support stem attached can be transported to a location other than where the crown and support stem were attached together (eg, at a distributor's site, at a drilling site, etc.) using a means of transport (eg, a truck, a plane or a boat). After transporting the crown with the adaptable support stem attached to another location, a particular type of casing to which the crown and adaptable support stem will be attached can be identified and the adaptable support stem can be adapted as described above to be attached to the particular type of casing .

Selv om foreliggende oppfinnelser er blitt beskrevet her i forbindelse med visse utførelsesformer, vil vanlig fagkyndige på området innse og forstå at oppfinnelsen ikke er begrenset til disse. Mange tillegg, utelatelser og modifikasjoner av utførelsesformene som er beskrevet her, kan i stedet gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme slik den er angitt i patentkravene. I tillegg kan trekk fra en utførelsesform kombineres med trekk fra andre utførelsesformer og likevel være omfattet innenfor rammen av oppfinnelsen slik den er angitt i patentkravene. Although the present inventions have been described here in connection with certain embodiments, ordinary experts in the field will realize and understand that the invention is not limited to these. Many additions, omissions and modifications to the embodiments described herein can instead be made without deviating from the scope of the invention as set forth in the patent claims. In addition, features from one embodiment can be combined with features from other embodiments and still be included within the scope of the invention as stated in the patent claims.

Claims

1. A method of attaching a bit of a drill shoe to a casing section, comprising: attaching a first end of an adaptable support stem comprising a substantially cylindrical structure to the bit of the drill shoe; and machining an opposite other end of the adaptable support stem to shape the second end of the adaptable support stem for attachment to the casing section after the first end of the adaptable support stem is attached to the crown.

2. The method of claim 1, further comprising designing the adaptable support stem to include a metal alloy material exhibiting an engineering tensile strength of at least about 60,000 pounds per square inch.

3. The method of claim 1, further comprising designing the adaptable support stem to have a length between about twenty-five (25) centimeters (about ten (10) inches) and about two hundred (200) centimeters (about seventy-nine (79) inches).

4. A method according to any one of claims one to three, further comprising designing the adaptable support stem to have an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum diameter for the crown.

5. The method of claim 4, further comprising designing the average wall thickness of the adaptable support stem to be about 10% or more of the maximum diameter of the crown.

6. The method of claim 5, further comprising designing the average wall thickness of the adaptable support stem to be about 12.5% or more of the maximum diameter of the crown.

7. The method of claim 5, further comprising designing the average wall thickness of the adaptable support stem to be about 15% or more of the maximum diameter of the crown.

8. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein attaching a first end of an adaptable support stem to the bit of the drill shoe comprises: placing a surface of the first end of the adaptable support stem against a surface of the bit; and welding an interface between the surface of the crown and the opposing surface of the first end of the adaptable support stem.

9. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein machining the opposite, other end of the adaptable support stem comprises machining threads on at least one of an inner surface and an outer surface of the adaptable support stem.

10. A method according to any one of claims 1 to 3, further comprising: attaching the first end of the adaptable support stem to the crown at a first geographic position; transporting the drill shoe from the first geographic position to a second geographic position using a means of transportation; and forming the opposite other end of the adaptable support stem for attachment to the casing section at the second geographic location.

11. Drill shoe, comprising: a crown designed for at least one of drilling and reaming a wellbore; and an adaptable support stem attached to the crown, wherein the adaptable support stem comprises a substantially cylindrical wall having an average wall thickness greater than about five percent (5%) of a maximum diameter for the crown.

12. Drill shoe according to claim 11, wherein the crown is welded to the adaptable support stem.

13. Drill shoe according to claim 11 or claim 12, wherein the average wall thickness of the substantially cylindrical wall is greater than about 10% of the maximum diameter of the crown.

14. Drill shoe according to claim 13, wherein the average wall thickness of the substantially cylindrical wall is greater than about 12% of the maximum diameter of the bit.

15. Drill shoe according to claim 14, wherein the average wall thickness of the substantially cylindrical wall is greater than about 15% of the maximum diameter of the bit.

16. The drill shoe of claim 15, wherein the adaptable support stem comprises a metal alloy material exhibiting an engineering tensile strength of at least about 60,000 pounds per square inch.

17. The drill shoe of claim 11 or claim 12, wherein the adaptable support stem comprises a metal alloy material exhibiting an engineering tensile strength of at least about 60,000 pounds per square inch.