DE2002262A1

DE2002262A1 - Hole drilling and casing

Info

Publication number: DE2002262A1
Application number: DE19702002262
Authority: DE
Inventors: Heinrich Gaus; Werner Mager; Wolfgang Dipl-Berging Schulz
Original assignee: Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen AG
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1970-01-20
Publication date: 1971-07-29

Abstract

Each single string composed of several individual pipe stands is uncoupled from the drill drive on reaching planned depth, the tool then run out to the surface, a fresh string lowered rather smaller in diameter followed by a fresh tool which is also smaller. The drive is coupled back in and the hole driven down. The string sections have crown bit teeth at the bottom end to drive down and each succeeding string used in any one hole is screwed in the opposite way to that preceding it.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bohren und Verrohren von Bohrlöchern Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Bohren und Verrohren von Bohrlöchern bei Anwendung eines aus dem Bohrloch aus- und einfahrbaren, mit dem Bohrrohr kuppelbaren Innenwerkzeugs, wobei das Bohrrohr bzw. der Bohrstrang die für den Bohrvorgang erforderlichen Kräfte von dem Bohrantrieb auf das Bohrwerkzeug überträgt, Eine Vorrichtung zur Durchführung eines bekannten Ve-rfahrens dieser Art ist in dem Prospekt W 102.368.5000 der Firma Alfred Wirth & Co, KG in Erkelenz auf Seite 70 bei "c" abgebildet. Diese, Abbildung zeigt ein innerhalb des Bohrrohres angeordnetes Innenkernrohr, das in dem Bohrrohr während des Bohrens festgelegt werden kann. Diese Festlegung geschieht durch zwei an dem Innenwerkzeug drehbar angelenkte Klinken, die durch Federkraft mit ihren freienEnden radial nach außen vorgespannt sind und in Verriegelungssitze einfallen, die in einer bestimmten Höhenebene des Bohrrohres vorgesehen sind. Die bekannte Einrichtung weist also eine mechanische formschlüssige Verriegelungseinrichtung auf. ei dieser bekannten Vorrichtung ist eine Teleskopverrohrung nicht vorgesehen0 An sich bekannt ist ein System, bei dem eine Trennung zwischen dem Antrieb für das Verrohren und dem Bohrantrieb durchgeführt ist. Dieses System eignet sich zum teleskopartigen Verrohren von Bohrlöchern. Jedes Bohrrohr ist dabei an seinem unteren Ende mit einem Schneidkranz versehen, der nur zum Freischneiden des Rohrweges dient. Völlig getrennt von den Bohrrohren arbeitet im Inneren des jeweils innersten Bohrrohres ein Innenbohrwerkzeug, das unabhängig von den Bohrrohren gesondert angetrieben wird. Method and device for drilling and casing boreholes The invention relates first of all to a method for drilling and casing boreholes when using one that can be extended and retracted from the borehole and coupled to the drill pipe Inner tool, with the drill pipe or the drill string required for the drilling process Transmits forces from the drill drive to the drilling tool, a device for A known method of this type is carried out in prospectus W 102.368.5000 of the company Alfred Wirth & Co, KG in Erkelenz shown on page 70 at "c". This figure shows an inner core tube arranged inside the drill tube, which can be set in the drill pipe during drilling. This definition is done by two pawls rotatably hinged to the inner tool, which through Spring force with their free ends are biased radially outward and in Locking seats occur, which are provided in a certain height plane of the drill pipe. the known device thus has a mechanical interlocking locking device on. Telescopic tubing is not provided for this known device A system is known per se in which there is a separation between the drive for the Piping and the auger drive is carried out. This system is suitable for telescopic Casing of boreholes. Each drill pipe is at its lower end with a Provide a cutting ring, which is only used to cut the pipe path. Completely separated an internal drilling tool works from the drill pipes inside the innermost drill pipe, which is separately driven independently of the drill pipes.

Nachteilig ist hierbei insbesondere der aufwendige und gesonderte Antrieb für bohrrohr und Innenwerkzeug. The particular disadvantage here is the complex and separate one Drive for drill pipe and internal tool.

Im übrigen ist dieses an sich bekannte System für einen anderen Bohraufgaben-Einsatzbereich als der Aniieldungsgegenstand gedacht, Die der erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einer Funktionskupplung zwischen ohren und Verrohren in einfacher und störunanfälliger weise eine Teleskopverrohrung zu ermöglichen.In addition, this system, which is known per se, is used for a different area of drilling tasks intended as the object of the invention, the task on which the invention is based consists in a functional coupling between pipes and pipes in a simple way and to enable telescopic piping in a way that is less susceptible to interference.

Diese Aufgabe ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß jeder Bohrrohrstrang nach Erreichen seiner Bohrtiefe von dem Bohrantrieb abgekuppelt und als Bohrlochverrohrung in dem Bohrloch belassen wird, daß anschließend das Innenwerkzeug ausgefahren wird, und daß der nächste Bohrrohrstrang einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des vorhergehenden Bohrrohrstranges aufweist, an den Bohrantrieb angekuppelt und damit und mit einem entsprechend kleineren Innenwerkzeug das Bohrloch vertieft wird. Der uebergang auf den nächst kleineren Bohrrohrstrang kann z.B. beim Festwerden eines Bohrrohrstrangs in detii Bohrloch aufgrund übermäßiger Reibung oder bei Erreichen -von Fels geschehen, wenn eine Verringerung des Bohrlochdurchmessers erforderlich wird. In jedem Fall ergibt sich wegen des Antriebs des Innenwerkzeugs über den jeweils innersten Bohrrohrstrang ein sehr einfacher Antrieb für das Innenwerkzeug unter Beibehaltung der Vorteile der Teleskopverrohrung Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die nacheinander zum einsatz gelangenden Bohrrohrstränge mit Jeweils entgegengesetzter Drehrichtung in sich und mit dem Bohrantrieb gekuppelt und angetrieben. According to the method according to the invention, this object is achieved by that each drill pipe string is uncoupled from the drill drive after reaching its drilling depth and leaving the wellbore in the wellbore then the inner tool is extended, and that the next drill pipe string has a smaller outer diameter than the inside diameter of the preceding drill pipe string to the drill drive coupled and with it and with a correspondingly smaller inner tool the drill hole is deepened. The transition to the next smaller drill pipe string can e.g. Solidification of a drill pipe string in detii borehole due to excessive Friction or when reaching rock happens when a reduction in the borehole diameter is required. In any case, it arises because of the drive of the inner tool A very simple drive for the inner tool via the innermost drill pipe string while maintaining the advantages of telescopic tubing according to one embodiment of the method according to the invention are used one after the other Drill pipe strings with opposite directions of rotation in themselves and with the drill drive coupled and driven.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der innerste angetriebene Bohrrohrstrang den voraufgehenden Bohrrohrstrang dann nicht lösen kann, wenn es im Betrieb, z.B. durch in der Spülung mitgerissenes Bohrklein, zu Verklemmungen zwischen diesen beiden Bohrrohrsträngen kommt.This measure has the advantage that the innermost driven drill pipe string cannot loosen the preceding drill pipe string if it is in operation, e.g. cuttings carried away in the mud lead to jamming between these two Drill pipe strings comes.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bohrrohrstrang an seinem freien Ende mit einer Bohrkrone für drehendes Spülbohren bestückt ist. Diese Maßnahme gewährleistet ein leichtes Freischneiden des Rohrweges. A device for carrying out the method according to the invention is characterized in that each drill pipe string at its free end with a Drill bit is equipped for rotary flush drilling. This measure ensures a easy cutting free of the pipe path.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen benachbärten Bohrrohrsträngen jeweils ein Raum für Spülungsduchgang vorgesehen. Auch diese Maßnahme trägt zum leichten Niederbringen der Bohrrohrstränge ;bei Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen aufeinanderfolgende Bohrrohrstränge entgegengesetzt wirkende Gewinde- oder Bajonettverschlußverbindungen auf. According to one embodiment of the invention is between adjacent Drill pipe strings each have a space for mud passage. Also this measure contributes to the easy lowering of the drill pipe strings; according to another embodiment of the invention have successive drill pipe strings acting in opposite directions Threaded or bayonet lock connections.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Teleskopverrohrung mit drei Bohrrohrsträngen 10, 12 und 14 und einem Innenwerkzeug 16, das am unteren Ende des innersten Bohrrohrstranges 14 über eine mechanische Verriegelungseinrichtung 17 mit dem innersten Bohrrohrstrang 14 gekuppelt ist. The drawing shows a schematic longitudinal section through telescopic tubing with three drill pipe strings 10, 12 and 14 and an inner tool 16, which is at the lower End of the innermost drill pipe string 14 via a mechanical locking device 17 is coupled to the innermost drill pipe string 14.

Das Innenwerkzeug 16 ist über einen Seilwirbel 20 an einem Seil 21 in an sich bekannter Weise autehängt. The inner tool 16 is attached to a cable 21 via a cable swivel 20 in a known manner.

In der Innenwand jedes Bohrrohrstranges b, 12, 14 ist im Bereich der Verriegelungseinrichtung 17 ein Satz Verriegelungssitze 23, 24 bzw. 27, 28 vorgesehen, in den die Verriegelungseinrichtung 17 jeweils einfällt Es wird jedoch ausdrücklich vermerkt, daß die Erfindung nicht auf derartige mechanische Verriegelungseinrichtungen beschränkt ist, sondern daß die Kupplung zwischen angetriebenem Bohrrohrstrang 14 und Innenwerkzeug 16 auch auf andere Weise, nämlich z.B. durch Reibungsschluß, herbeigeführt werden kann. In the inner wall of each drill pipe string b, 12, 14 is in the area the locking device 17 is provided with a set of locking seats 23, 24 or 27, 28, in which the locking device 17 occurs, however, it is expressly stated notes that the invention does not apply to such mechanical locking devices is limited, but that the coupling between the driven drill pipe string 14 and inner tool 16 also brought about in other ways, for example by frictional engagement can be.

Jeder Bohrrohrstrang 10, 12, 14 ist in dem dargestellten Ausfthrungsbeispiel aus mehreren Einzelrohren 30, 31 bzw. 33, 34 bzw. 37, 38 zusammengesetzt. Dabei sind die Einzelrohre aufeinanderfolgender Bohrrohrstränge jeweils mit Gewinde unterschiedlicher Richtung versehen. So sind z.B. Each drill pipe string 10, 12, 14 is in the illustrated embodiment composed of several individual tubes 30, 31 or 33, 34 or 37, 38. Included are the individual tubes of successive drill pipe strings each with different threads Direction provided. E.g.

die Einzelrohre 30 und 31 durch ein Rechtsgewinde 40, die Einzelrohre 33 und 34 durch ein Linksgewinde 41 und die Einzelrohre 37 und 38 wiederum durch ein Rechtsgewinde 42 miteinander verschraubt.the individual tubes 30 and 31 by a right-hand thread 40, the individual tubes 33 and 34 by a left-hand thread 41 and the individual tubes 37 and 38 in turn a right-hand thread 42 screwed together.

Jeder Bohrrohrstrang 10, 12, 14 trägt ferner an seinem untersten Ende eine Bohrkrone 45, 46 und 47, mit der er bis auf die gewünschte oder mögliche Bohrtiefe vorgetrieben werden kann. Each drill pipe string 10, 12, 14 also carries on its lowermost End of a drill bit 45, 46 and 47, with which he down to the desired or possible Drilling depth can be advanced.

Die Spülung tritt längs der Pfeile 50 jeweils durch den innersten Bohrrohrstrang 14 nach unten ein und durch einen Raum 53 zwischen dem innersten Bohrrohrstrang 14 und der Bohrlochwand 54 bzw. dem voraufgehenden Bohrrohrstrang 12 in Richtung der Pfeile 55 mit dem Bohrklein wieder aus. The flush occurs along the arrows 50 through the innermost Drill pipe string 14 down and through a space 53 between the innermost Drill pipe string 14 and the borehole wall 54 or the preceding drill pipe string 12 in the direction of arrows 55 with the drill cuttings again.

Claims

1. Method of drilling and casing wells in use an inner tool that can be extended and retracted from the borehole and coupled to the drill pipe, wherein the drill pipe or the drill string the forces required for the drilling process transfers from the drill drive to the drilling tool, characterized in that each drill pipe string (10,12,14) after reaching its drilling depth of the drill drive is decoupled and left as well casing in the wellbore that subsequently the inner tool (16) is extended, and that the next drill pipe string one smaller outside diameter than the inside diameter of the previous drill pipe string has, coupled to the drill drive and thus and with a correspondingly smaller one Inner tool the borehole is deepened.

2. The method according to claim 1, characterized in that the successively used drill pipe strings (10, 12, 14) each with opposite Direction of rotation in itself and coupled with the drill drive and driven.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that each drill pipe string (10,12,14) on its free The end is equipped with a drill bit (45,46,47) for rotary flush drilling, 4, device according to claim 3, characterized in that between adjacent drill pipe strings in each case a space (53) is provided for the flushing passage (55).

5-. Device according to claim 3 or 4, characterized in that successive drill pipe strings oppositely acting threads (40,41,42) or have bayonet lock connections.

L e r s e i t e