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DE1226961B - Method and apparatus for drilling a hole from a first underground location to a second underground location - Google Patents

Method and apparatus for drilling a hole from a first underground location to a second underground location

Info

Publication number
DE1226961B
DE1226961B DEH55856A DEH0055856A DE1226961B DE 1226961 B DE1226961 B DE 1226961B DE H55856 A DEH55856 A DE H55856A DE H0055856 A DEH0055856 A DE H0055856A DE 1226961 B DE1226961 B DE 1226961B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
underground
drilling
borehole
receiving device
signal receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH55856A
Other languages
German (de)
Inventor
John Keller Henderson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE1226961B publication Critical patent/DE1226961B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bohren eines Loches von einer ersten unterirdischen Stelle zu einer zweiten unterirdischen Stelle Die vorliegende -,Erfindung. betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bohren eines Loches von einer ersten unterirdischen Stelle zu einer zweiten unterirdischen Stelle.Method and apparatus for drilling a hole from a first subterranean site to a second subterranean site The present invention. relates to a method and apparatus for drilling a hole from a first underground location to a second underground location.

Bei der Gewinnung verschiedener Bodenschätze, wie z. B. Öl, Schwefel; Salz oder anderer Mineralien, ist zum Zweck der besseren Ausbeute erforderlich, mehrere senkrechte Bohrungen in die Formation zu bohren und diese Bohrungen untereinander zu verbinden.In the extraction of various mineral resources, such as. B. oil, sulfur; Salt or other minerals, is necessary for the purpose of better yield, to drill several vertical holes in the formation and these holes one below the other connect to.

Aus der USA.-Patentschrift 2 822158 ist ein Verfahren bekannt, mit welchem zwei in einem gewissen Abstand voneinander befindliche Bohrungen an ihren tiefsten Stellen miteinander verbunden werden können. Hierbei wird ein :Leitklotz, dessen Durchmesser nahezu .dem der Bohrung -entspricht, in :diese eingeführt und an der Sohle abgesetzt. Sein Kopfteil ist keglig abgerundet, so daß ein durch :die Bohrung eingeführter Bohr- bzw. Spülkopf, der auf dem Kopf des Leitklotzes auftrifft, von .diesem seitlich .abgelenkt wird. Da das Bohrgestänge biegsam gestaltet ist, ist es auf diese Weise möglich, von der senkrechten Bohrung in eine Schrägbohrung :bzw. in eine waagerechte Bohrung überzugehen. Das Verfahren nach der obengenannten USA.-Patentschrift weist jedoch den Nachteil .auf, .daß eine Richtungsbestimmung mit Hilfe des Leitklotzes nur sehr. schwer möglich ist, so daß nur mit größerem Arbeits- und Zeitaufwand, d. h. nach mehrmaligem Einführen und Versuchsbohren, eine bestimmte -unterirdische Stelle gefunden werden kann.A method is known from US Pat. No. 2,822,158, with which two holes located at a certain distance from each other on their deepest points can be connected to each other. Here is a: guide block, the diameter of which corresponds almost to that of the hole, in: this inserted and set off at the sole. Its headboard is rounded, so that a through: the Drilling or flushing head that has been introduced and hits the head of the guide block, is .deflected laterally by .this. Since the drill pipe is designed to be flexible, it is possible in this way to move from the vertical hole to an inclined hole :respectively. to pass into a horizontal hole. The procedure according to the above US patent specification, however, has the disadvantage that a direction determination with the help of the guide block only very much. is difficult to do, so only with a larger one Labor and time expenditure, d. H. after repeated insertion and trial drilling, one certain underground place can be found.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren .und eine Vorrichtung zum lenkbaren Bohren zu schaffen, mit welchen es möglich ist, genau von einer unterirdischen Stelle zu einer anderen unterirdischen Stelle .durchzubohren.The invention is based on the object of a method .and a To provide steerable drilling apparatus with which it is possible to be precise to drill through from one subterranean location to another subterranean location.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man von der einen unterirdischen Sfelle Signale aussendet, die .an der zweiten unterirdischen Stelle empfangen und zur Richtungskorrektur der Bohrung herangezogen werden.This object is achieved in that one of the One of the underground shafts sends out signals to the second underground shaft Position received and used to correct the direction of the hole.

Die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Signalerzeugungsvorrichtung an einer der unterirdischen Stellen, eine Signalempfangsvorrichtung an der anderen unterirdischen Stelle, eine mit der Signalempfangsvorrichtung in Verbindung stehende Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Impulsänderungen -des von der Signalempfangsvorrichtung empfangenen Signals und :eine Vorrichtung zur steuerbaren Richtungsänderung der Bohrvorrichtung nach Maßgabe der Impulsänderungen. In den Zeichnungen ;zeigt F i g.1 eine Querschnittsansicht durch ein Arbeitsbohrloch und ein Zielbohrloch, in welche das erfindungsgemäße Gerät eingesetzt ist, F i g. 2 eine Querschnittsansicht ,durch ein Arbeitsbohrloch und ein Zielbohrloch, die in Nähe ihrer unterirdischen Stellen :durch eine waagerechte Bohrung miteinander verbunden sind, die mit dem erfindungsgemäßen Gerät hergestellt worden ist, F i g. 3 eine Querschnittsansicht durch .das Arbeitsbohrloch, in welchem die Bohrvorrichtung des erfindungsgemäßen Gerätes angeordnet und in ihrer Schräglage in Richtung :auf :das Zielbohrloch dargestellt ist, F i g. 4 eine Querschnittsansicht der Bohrvorrichtung des erfindungsgemäßen Gerätes, F i g. 5 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Bohrvorrichtung und F i g. 6 eine Querschnittsansicht eines Zielbohrloches, das mit einer weiteren Ausführungsform der Signalempfangsvorrichtung des erfindungsgemäßen Gerätes ausgerüstet ist.The apparatus for performing this method is identified by a signal generating device at one of the underground locations, a Signal receiving device at the other underground location, one with the signal receiving device related display device for displaying pulse changes -des signal received by the signal receiving device; and: a device for controllable change of direction of the drilling device in accordance with the pulse changes. In the drawings: Figure 1 shows a cross-sectional view through a working borehole and a target borehole into which the device according to the invention is inserted, FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view through a working well and a target well shown in FIG in the vicinity of their subterranean places: through a horizontal hole with each other are connected, which has been produced with the device according to the invention, F i G. 3 is a cross-sectional view through the working borehole in which the drilling device of the device according to the invention and arranged in its inclined position in the direction of: on : the target borehole is shown, FIG. 4 is a cross-sectional view of the drilling device of the device according to the invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment the drilling device and F i g. 6 is a cross-sectional view of a target borehole; that with a further embodiment of the signal receiving device of the invention Device is equipped.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und zunächst auf F i g. 1 wird ein Zielbohrloch 10 im wesentlichen senkrecht durch die oberen Erdschichten zu einer Stelle in der den Bodenschatz enthaltenden Abbauschicht 12 und vorzugsweise zu deren unterer Begrenzung niedergebracht. Eine Bohrlochverkleidung 14 wird in dem Zielbohrloch 10 angeordnet und so weit in das Bohrloch abgesenkt, daß ein .kurzes Stück des Zielbohrloches am unteren Ende urverkleidet bleibt. Eine Signalempfängsvorrichtung 16 von (bekannter Ausbildung und Wirkungsweise wird sodann in das urverkleidete untere Ende des Zielbohrloches 10 am unteren Ende eines üblichen Drahtseiles 18 abgesenkt. Das Drahtseil 18 ist - mit einer oder mehreren (nicht dargestellten) elektrischen Verbindungen für die Übertragung des durch die Signalempfangsvorrschtung 16 empfangenen Signals zur Erdoberfläche versehen. . , Ein zweites als Arbeitsbohrloch 20 bezeichnetes Bohrloch wird im wesentlichen senkrecht ,durch die oberen Erdschichten gebohrt, so daß sich sein Boden ebenfalls in der Abbauschicht 12 befindet. Das Arbeitsbohrloch 20 ist ebenfalls .mit einer Bohrlochverkleidung 21. versehen, die nach unten .bis kurz oberhalb -des Bodens des Bohrloches verläuft. Ein Bohrstrang 22, der aus einem oberen unbiegsamen Abschnitt 24, einem unteren biegsamen Bohrstrangabschnitt 26 und einem Bohrkopf 28 besteht, wird in das Arbeitsbohrloch 20 eingeführt und durch einen bekannten (nicht dargestellten), an der Erdoberfläche über dein Bohrloch 20 befindlichen Bohrturm in dem Arbeitsbohrloch 20 betätigbar getragen.With reference to the drawings and first to FIG. 1, a target borehole 10 is drilled substantially perpendicularly through the upper layers of the earth to a location in the mineral deposit 12 and preferably to the lower boundary thereof. A borehole casing 14 is placed in the target borehole 10 and lowered so far into the borehole that a short piece of the target borehole remains uncovered at the lower end. A signal receiving device 16 of known design and mode of operation is then lowered into the uncovered lower end of the target borehole 10 at the lower end of a conventional wire rope 18. The wire rope 18 is - with one or more (not shown) electrical connections for the transmission of the signal received by the device 16 to the surface of the earth. A drill string 22 consisting of an upper rigid section 24, a lower flexible drill string section 26 and a drill head 28 is inserted into the working borehole 20 and passed through a known ( not shown), at the Earth surface above the well 20 located derrick in the working borehole 20 is operably supported.

Ein Ablenkungskeil 30 ist im unteren Ende des Arbeitsbohrloches 20 in einer bestimmten ausgerichteten Stellung angeordnet,- so daß der unterste Teil des biegsamen Bohrstrangabschnittes und sein zugehöriger Bohrkopf 28 seitlich in eine bestimmte, von der Senkrechten abweichende Richtung abgelenkt werden, die ungefähr auf das Zielbohrloch 10 weist. Bei Beginn .des Bohrvorganges wird der Bohrkopf 28 in seitlicher Richtung :auf das Zielbohrloch 10 zu vorangetrieben, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.A deflection wedge 30 is located in the lower end of the working borehole 20 in a specific aligned position - so that the lowermost part of the flexible drill string section and its associated drill head 28 are deflected laterally in a specific, non-perpendicular direction, which approximately towards the target borehole 10 shows. At the beginning of the drilling process, the drill head 28 is propelled in a lateral direction: toward the target borehole 10, as shown in FIG. 3 is shown.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist der Bohrkopf 28 durch .ein Anschlußstück 36 mit der am unteren Ende des biegsamen Bohrstrangabschnittes 26 vorgesehenen Metallmanschette 32 verbunden. Der Bohrkopf 28 ist in an sich bekannter Weise in Form eines Spülkopfes .ausgebildet und ;mit seiner winklig zur Längsachse angeordneten Düse 60 versehen, welche finit Hilfe eines im Innern des Spülkopfes befindlichen Motors 64 um diese Achse gedreht werden kann. Dar Motor 64 kann von der .Erdoberfläche oberhalb des ,Arbeitsbohrloches 20 aus betätigt werden, um .die Drehung der Bohrspitze 42 des Spülkopfes zu bewirken.As shown in FIG. 4, the drill head 28 is through .ein connection piece 36 with the metal sleeve provided at the lower end of the flexible drill string section 26 32 connected. The drill head 28 is in the form of a flushing head in a manner known per se . formed and; provided with its nozzle 60 arranged at an angle to the longitudinal axis, which finitely with the help of a motor 64 located inside the flushing head around this Axis can be rotated. The motor 64 can from the .Erdfläche above the , Working borehole 20 are operated to .the rotation of the drill bit 42 of the To effect rinsing head.

Eine Signalerzeugungsvorrichtung 72 ist ebenfalls im Innern des. Spülkopfes in der Nähe .des Motors 64 angebracht und an diesem befestigt. Sie wird vorzugsweise elektrisch erregt und durch den Leiter 70 mit elektrischer Energie gespeist.A signal generating device 72 is also located in the interior of the flushing head mounted in the vicinity of the motor 64 and attached to it. She will preferably electrically excited and fed through the conductor 70 with electrical energy.

Eine zentrale Kontrolltafel 80 ,ist an der Ober-Fläche in der Nähe der Steuergeräte für .den (nicht dargestellten) Bohrturm angeordnet, der über .dem Arbeitsbohrloch 20 steht. Ein an der Oberfläche befindlicher Leiter 81 'übermittelt -das Signal von der Signalempfangsvorrichtung 16 der Kontrolltafel 80. Der Leiter 70 verläuft vom Motor 64 und der S_ignalerzeugungsvorrichtung 72 aus nach oben zur Kontrolltafel 80. Diese ist mit mindestens einem Gerät für die optische Darstellung von Impulsänderungen der von der Signalempfangsvorrichtung 16 empfangenen Signale versehen. Wirkungsweise Das Zielbohrloch 10 und das Arbeitsbohrloch 20 werden in die Abbauschicht 12 niedergebracht .und verkleidet, -wie oben,beschrieben wurde. Die Signalempfangsvorrichtung 16 wird aodänn im Zielbohrloch 10 aufgehängt und -der-elektrische Leiter 81 mit der Kontrolltafel 80 verbunden. Der Bohrstrang 22 mit dem daran befestigten .Ablenkungsteil 30 wird sodann in der in F i g. 1 gezeigten Weise in das Arbeitsbohrloch 20 eingeführt. Der Ablenkungskeil 30 wird so ausgerichtet, daß er den Bohrkopf 28 nach der Seite in die allgemeine Richtung des Zielbohrloches 10 ablenkt.A central control panel 80 is located on the upper surface in the vicinity of the control devices for the derrick (not shown) which is above the working borehole 20. A conductor 81 'located on the surface transmits the signal from the signal receiving device 16 to the control panel 80. The conductor 70 runs from the motor 64 and the signal generating device 72 upwards to the control panel 80. This is equipped with at least one device for the visual display of pulse changes of the signals received by the signal receiving device 16. Operation The target borehole 10 and the working borehole 20 are sunk into the mining layer 12 and clad, as described above. The signal receiving device 16 is then suspended in the target borehole 10 and the electrical conductor 81 is connected to the control panel 80. The drill string 22 with the deflection part 30 attached thereto is then in the form shown in FIG. 1 is introduced into the working borehole 20 in the manner shown. The whipstock 30 is oriented to deflect the drill head 28 sideways in the general direction of the target wellbore 10.

Wasser, vorzugsweise Süßwasser, wird sodann durch den Bohrstrang 22 nach unten gepumpt und aus der Düse 60 in der Spitze des Spülkopfes gegen die Seite des Arbeitsbohrloches 20 in der Nähe dessen unteren Endes ausgestoßen. Das Wasser gelangt in Berührung mit der mineralischen Abbauschicht 12 und löst d en abzubauenden Mineralstoff aus ihr heraus. Das durch den Mineralstoff angereicherte Wasser strömt sodann durch den Raum zwischen dem Bohrstrang 22 und der Bohrlochverkleidung 21 nach oben zur Erdoberfläche. Das mit dem mineralischen Stoff angereicherte Wasser -wird- von dem -Bohrloch 20 .durch geeignete Rohrleitungen, od. dgl. (nichtdargestellt) zu einer Anlage herkömmlicher Bauart geleitet, wo die Mineralien aus dem Wasser ,entfernt werden und das Wasser' abgeleitet oder in einem Kreislauf wieder dem Arbeitsloch 20 .zugeführt wird.Water, preferably fresh water, is then pumped down the drill string 22 and expelled from the nozzle 60 in the tip of the flush head against the side of the working well 20 near the lower end thereof. The water comes into contact with the mineral degradation layer 12 and dissolves the mineral substance to be degraded from it. The mineral enriched water then flows through the space between the drill string 22 and the well casing 21 up to the surface of the earth. The water enriched with the mineral substance -will- from the -bore hole 20. Through suitable pipelines or the like. (Not shown) to a system of conventional design, where the minerals are removed from the water and the water 'drained or in a circuit is fed back to the working hole 20.

Die Signalerz 'eügungsvorrichtupg 72 wird entweder ständig oder in-bestimmtenzeitliehen Abständen betätigt. Das von dieser Vorrichtung erzeugte - Signal durchquert .die Abbauschicht 12 zum Zielbohrloch 10, wo -es von der Signalempfangsvorrichtung 16 empfangen wird. Däs:Signal wird sodann durch den elektrischen Leiter iäi-Drahtseil 18 und durch den an der Erdoberfläche befinälichen Leiter 81 zu der Kontrolltafel80 übertragen.The signal generating device 72 is operated either continuously or at specific time intervals. The signal generated by this device traverses the mining layer 12 to the target borehole 10, where it is received by the signal receiving device 16. The signal is then transmitted to the control panel 80 through the electrical conductor 18 and through the conductor 81 located on the earth's surface.

Bei Verwendung der Signalempfangsvorrichtung 16 wird .die Richtung des Signalursprunges (Signalerzeugungsvorrichtung 72) auf einer (nicht dargestellten) Anzeigevorrichtung .auf der Kontrolltafel 80 angezeigt, wodurch die den Bohrvorgang durchführende Person in die Lage versetzt wird, die Bohrrichtung zu ändern, um die Verbindung .des Arbeitsbohrloches mit dem Zielbohrloch 10 herzustellen. Andererseits kann die Signalempfangsvorrichtung 16 .auch eine Vorrichtung sein, die Änderungen des Signals mißt, wie z. B. Änderungen in der Stärke des empfangenen Signals. Wenn sich die Signalerzeugungsvorrichtung 72 der Signalempfangsvorrichtung 16 nähert, wird das empfangene Signal stärker, was auf entsprechenden Geräten .an der Kontrolltafel 80 angezeigt wird.When using the signal receiving device 16. The direction of the signal origin (signal generating device 72) on a (not shown) Display device displayed on the control panel 80, whereby the drilling process person carrying out the drilling is enabled to change the drilling direction in order to Connection of the working borehole to the target borehole 10. on the other hand The signal receiving device 16. can also be a device that changes of the signal measures such. B. Changes in the strength of the received signal. if the signal generating device 72 approaches the signal receiving device 16, the received signal becomes stronger, which is indicated on the corresponding devices on the control panel 80 is displayed.

Wenn man feststellt, daß sich der Bohrkopf 28 vom Zielbohrloch 10 hinwegbewegt, wird der Motor 64 von der Kontrolltafel 80 aus betätigt, um die Bohrspitze 42 zudrehen und dabei die Richtung der Düse 60 in der Bohrspitze 42 zu verändern. Vorzugsweise wird die Bohrspitze 42 gegenüber dem Körper 40 jeweils nur um einen geringen Betrag gedreht, beispielsweise um 30°. Sodann wird der Bohrvorgang fortgesetzt und die Kontrolltafel beobachtet, um festzustellen, ob die Verstellung des Bohrkopfes ausreichend war, um eine Bewegung in Richtung auf das Zielbohrloch 10 zu .bewirken. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die Bohrspitze 42 eine Stellung erreicht _hat, in der :der Bohrkopf 28 seitlich in, Richtung auf das Zielbohrloch 10 gerät. Der Bohrvorgang schreitet datier in .der gleichen Richtung voran, in der die Düse 60 ausgerichtet ist, da das Bohrloch durch die Strahlwirkung der durch die Düse 60 ausgestoßenen Bohrflüssigkeit,erzeugt wird.When the drill head 28 is determined to move away from the target borehole 10 , the motor 64 is actuated from the control panel 80 to rotate the drill bit 42, thereby changing the direction of the nozzle 60 in the drill bit 42. Preferably, the drill bit 42 is only rotated by a small amount with respect to the body 40, for example by 30 °. The drilling process is then continued and the control panel is observed to determine whether the adjustment of the drill head was sufficient to cause a movement in the direction of the target borehole 10 . This process is continued until the drill bit 42 has reached a position in which: the drill head 28 moves laterally in the direction of the target borehole 10 . The drilling process then proceeds in the same direction in which the nozzle 60 is oriented, since the borehole is created by the jet action of the drilling fluid ejected through the nozzle 60.

Wenn sich der Bohrkopf 28 dem Zielbohrloch 10 nähert, werden geringfügige Abweichungen ,der Bohrrichtung leichter erkennbar, ,da die Menge der Abbauschicht 12 zwischen dem Bohrkopf 28 und der Signalempfangsvorrichtung 16 verringert wird und her die Empfangsstörungen ebenfalls geringer werden. Zu diesem Zeitpunkt können daher Feineinstellungen in der Bohrrichtung vorgenommen werden, um den Durchtritt des Bohrkopfes 28 in das untere Ende des Zielbohrloches 10 zu gewährleisten.As the drill head 28 approaches the target borehole 10, slight deviations in the drilling direction become more easily recognizable, since the amount of the mining layer 12 between the drill head 28 and the signal receiving device 16 is reduced and the reception interference is also reduced. At this point in time, fine adjustments in the drilling direction can therefore be made in order to ensure the passage of the drill head 28 into the lower end of the target borehole 10 .

F i g. 5 zeigt eine ,abgewandelte Ausführungsform des Bohrkopfes, bei der ein Motor 64' und eine Signalerzeugungsvorrichtung 72' außerhalb des Bohrkopfes 28' angeordnet sind. Das elektrische Kabel 70', das den Motor 64' und die Signalerzeugungsvorrichtung 72' mit Strom speist, verläuft entweder innerhalb,des Bohrstranges, wie in F i g. 5 gezeigt, oder außerhalb des Bohrstranges nach oben zur Kontrolltafel 80 .an der Erdoberfläche. Die Arbeitsweise dieser abgewandelten Ausführungsform gemäß F i g. 5 ist im wesentlichen die gleiche wie die Arbeitsweise der in Verbindung mit Fi g. 4 beschriebenen Ausführungsform.F i g. 5 shows a modified embodiment of the drill head, in which a motor 64 'and a signal generating device 72' outside the drill head 28 'are arranged. The electrical cable 70 'that connects the motor 64' and the signal generating device 72 'feeds with electricity, runs either within, the drill string, as in FIG. 5, or outside the drill string up to the control panel 80 .an the Surface of the earth. The mode of operation of this modified embodiment according to FIG. FIG. 5 is essentially the same as the operation of the method described in connection with FIG G. 4 described embodiment.

Die F i. g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Signalempfangsvorrichtung :gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Signalempfangsvorrichtung 16' besteht aus einem oberen starren Abschnitt 114, von ,dem aus zwei gleich lange biegsame Schenkel 116 und 118 nach unten abstehen. Die Schenkel 116 und 118 sind in Normalstellung nach außen voneinander hinweg vorgespannt, so daß die Signalempfangsvorrichtung 16' in Normalstellung die Form eines umgekehrten Y annimmt, wie F i g. 6 zeigt.Fig. 6 shows another embodiment of the signal receiving device: according to the present invention. The signal receiving device 16 'consists of an upper rigid section 114, from which two equally long flexible legs 116 and 118 protrude downwards. The legs 116 and 118 are biased outwardly from one another in the normal position, so that the signal receiving device 16 ' assumes the shape of an inverted Y in the normal position, as shown in FIG. 6 shows.

Der steife Abschnitt 114 und die Schenkel 116, 118 sind für den Durchfluß von Bohrflüssigkeit hohl ausgebildet und .mit Düsen 120, 122 versehen. Im Abschnitt 114 und in den beiden Schenkeln 116 und 118 befinden sich Empfangsvorrichtungen 124 üblicher Bauart, welche getrennt voneinander Signale der Signalerzeugungsvorrichtung 72 bzw. 72' empfangen. Die von .diesen drei getrennten Empfangsvorrichtungen 124 empfangenen Signale werden getrennt ,durch ein im Zielbohrloch 10 befindliches (nicht dargestelltes) Mehrleiterkabel nach oben zu der (nicht dargestellten) Kontrolltafel geleitet, wo sie auf getrennten Meßgeräten oder ähnlichen Aufzeichnungsgeräten wiedergegeben werden.The rigid section 114 and legs 116, 118 are for flow through designed to be hollow from drilling fluid and provided with nozzles 120, 122. In the section 114 and in the two legs 116 and 118 are receiving devices 124 of conventional design, which separately from each other signals of the signal generating device 72 or 72 'received. The from .these three separate receiving devices 124 received signals are separated by a (not multi-conductor cable shown) up to the control panel (not shown) where they are reproduced on separate measuring devices or similar recording devices will.

Zur Inbetriebnahme wird die Signalempfangsvorrichtung 16' am .unteren Ende eines Rohrstranges befestigt; sodann werden die Schenkel 116 und 118 zusammengedrückt und in das verkleidete Zielbohrloch 10 abgesenkt. Wenn die Signalempfangsvorrichtung 16' den Boden des Zielbohrloches 10 erreicht hat, wird eine Flüssigkeit, wie z. B. Süßwasser, nach unten durch die Schenkel 116 und 118 gepumpt und durch die Düsen 120 und 122 .ausgestoßen. Da die beiden Schenkel gegeneinander vorgespannt sind, bettet sich die Signalempfangsvorrichtung in ,der in F i g. 6 dargestellten Lage. Es kann daher durch Anwendung der Richtungefindungdurch Triangulierung mit Hilfe der von den getrennten Empfangsvorrichtungen 124 empfangenen und aufgezeichneten Signale eine genauere Ortsbestimmung .des Bohrkopfes vorgenommen und eine genauere unterirdische Verbindung des Zielbohrloches 10 mit dem Arbeitsbohrloch 20 ermöglicht werden.For start-up, the signal receiving device 16 'is attached to the lower end of a pipe string; legs 116 and 118 are then compressed and lowered into the cased target borehole 10. When the signal receiving device 16 'has reached the bottom of the target well 10, a liquid, such as e.g. B. fresh water, pumped down through the legs 116 and 118 and expelled through the nozzles 120 and 122. Since the two legs are biased against each other, the signal receiving device is embedded in the device shown in FIG. 6 position shown. Therefore, by using direction finding by triangulation with the aid of the signals received and recorded by the separate receiving devices 124 , a more precise location of the drill head can be made and a more precise subterranean connection of the target borehole 10 with the working borehole 20 can be made possible.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind hinsichtlich .des Lösungsabbaues unterirdischer mineralischer Stoffe beschrieben worden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung mit gleicher Wirksamkeit bei der Gewinnung von Erdöl aus unterirdischen Vorkommen angewendet werden kann.The method and apparatus according to the present invention are described with regard to the solution degradation of underground mineral substances been. It should be noted, however, that the invention works with equal effectiveness can be used in the extraction of petroleum from underground deposits.

Es sei darauf hingewiesen, ,daß die Signalerzeugungsvorrichtung 72 :auch in dem Zielbohrloch 10 angeordnet und die Signalempfangsvorrichtung in dem Arbeitsbohrloch 20 angeordnet und an dem Bohrkopf 28 befestigt werden kann. Bei dieser abgeänderten Anordnung ist es allerdings erforderlich, eine Signalempfangsvorrichtung zu verwenden, die nicht durch die in dem Bohrstrang 22 hervorgerufenen Erschütterungen beeinflußt wird. Ferner ist es möglich, -daß die durch den Ausstoß des Wasser-oder Bohrflüssigkeitsstrahles durch die Düse 60 in der Bohrspitze 42 hervorgerufenen Erschütterungen als .das Signal wirken können, das :den Bohrkopf 28 zum Zielbohrloch 10 führt. In diesem Fall kann die gesonderte Signalerzeugungsvorrichtung weggelassen werden. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß mehrere seitlich verlaufende, nicht senkrechte Löcher von einem einzelnen Bohrloch aus auf verschiedene Höhen innerhalb dieses Bohrloches gebohrt werden können, indem lediglich der Ablenkungskeil 30 auf der gewünschten Höhe angeordnet und so ausgerichtet wird, .daß er den Bohrkopf in der gewünschten Richtung jedes Bohrloches ablenkt.It should be noted that the signal generating device 72 can also be arranged in the target borehole 10 and the signal receiving device can be arranged in the working borehole 20 and attached to the drill head 28. With this modified arrangement, however, it is necessary to use a signal receiving device which is not influenced by the vibrations generated in the drill string 22. It is also possible that the vibrations caused by the ejection of the water or drilling fluid jet through the nozzle 60 in the drill bit 42 can act as the signal that: leads the drill head 28 to the target borehole 10. In this case, the separate signal generating device can be omitted. It should also be noted that multiple laterally extending, non-perpendicular holes can be drilled from a single borehole to different heights within that borehole by merely locating the whipstock 30 at the desired height and orienting it so that it can move the drill head into deflects the desired direction of each borehole.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Bohren .eines Loches von einer ersten unterirdischen Stelle zu einer zweiten unterirdischen Stelle, bei .dem man von oben her getrennte Löcher zu der ersten unterirdischen Stelle und zu der zweiten unterirdischen Stelle bohrt und zwischen den unterirdischen Stellen unter Richtungskorrektur der Bohrung eine Verbindungsbohrung legt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, .daß -man von .der einen unterirdischen Stelle Signale aussendet, die, an der zweiten unterirdischen Stelle empfangen und zur Richtungskorrektur der Bohrung herangezogen werden. Claims: 1. Method for drilling .eines hole from a first underground point to a second underground point, where you can see from above separate holes to the first subterranean location and to the second subterranean site Place drills and between the underground places while correcting the direction of the Hole lays a connecting hole, which is not indicated, .that-one sends out signals from. one subterranean point, the, at the second received underground location and used to correct the direction of the drilling will. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 aus einem in eine der Bohrungen einzuführenden, lenkbaren Bohrkopf, gekennzeichnet durch eine Signalerzeugungsvorrichtung (72) an einer der unterirdischen Stellen, eine Signalempfangsvorrichtung (16) an der an-,deren unterirdischen Stelle, eine mit der Signalempfangsvorrichtung in Verbindung stehende Kontrolltafel (80) zur Anzeige von Impulsänderungen des von der Signalempfangsvorrichtung -empfangenen Signals und eine Vorrichtung (60, 64) zur steuerbaren Richtungsänderung des Bohrkopfes (28, 28') nach Maßgabe der Impulsänderungen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 822158.2. Device for performing the method according to claim 1 from a steerable drill head to be inserted into one of the bores, characterized by a signal generating device (72) at one of the underground locations, a signal receiving device (16) at the other, its underground location, one with control panel (80) connected to the signal receiving device for displaying pulse changes in the signal received by the signal receiving device and a device (60, 64) for controllably changing the direction of the drill head (28, 28 ') in accordance with the pulse changes. References considered: U.S. Patent No. 2,822,158.
DEH55856A 1964-04-23 1965-04-23 Method and apparatus for drilling a hole from a first underground location to a second underground location Pending DE1226961B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3127337A1 (en) * 1980-07-17 1982-03-04 Dickinson Iii, Ben Wade Oakes METHOD AND DEVICE FOR DRILLING A HOLE IN A SUBTERRANEAN FORMATION

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US2822158A (en) * 1949-03-05 1958-02-04 Willard C Brinton Method of fluid mining

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