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DIE VORLIEGENDE ERFINDUNG betrifft allgemein
Tiefloch-Schneidwerkzeuge. Genauer gesagt betrifft die vorliegende
Erfindung einen Tiefloch-Bohrkopf, der sowohl einen ersten Schneidabschnitt
als auch einen zweiten Schneidabschnitt enthält.
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Herkömmliche Tiefloch-Bohrköpfe sind
gewöhnlich
durch einen Körper
charakterisiert, der, an seinem proximalen Ende, einen Schaft zur
Befestigung eines Bohrgestänges
und ein distales Ende definiert, das in einer Schneidfläche endet,
auf der eine Vielzahl von Schneidelementen angeordnet ist. Derartige
herkömmliche
Bohrköpfe
agieren durch Bohren eines Loches, das etwas größer als deren maximaler Außendurchmesser
ist. Dieses Bohrloch wird als eine Kombination der Schneidwirkung
des sich drehenden Bohrers und des Gewichts auf den Bohrer, das
als Folge der Masse des Bohrgestänges
erzeugt wird, erzielt.
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Wenn eine Bohrung durch eine bestimmte Formation
ausgebildet worden ist, ist das das Bohrloch unmittelbar umgebende
Gestein, in vielen Fällen,
recht zerbrechlich als Folge des Dekomprimierens dieses umgebenden
Gesteins. Eine derartige Dekomprimierung des umgebenden Gesteins
ist traditionell als ein Mißstand
angesehen worden, der eine Schalung des Bohrloches notwendig macht.
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Einige Bohrköpfe im Stand der Technik können sich
exzentrisch drehen, was zu einem sogenannten "Wirbel" führt.
Dies ist unerwünscht,
da die Bohrköpfe
beschädigt
werden können
und das Bohrloch unerwünschte
Eigenschaften aufweist.
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US-A-5678644 betrifft einen Bohrer
mit zwei Mittelpunkten. Der Bohrer ist ein zweistufiger Bohrer mit
einem proximalen Ende, das zur Verbindung mit einem Bohrgestänge ausgebildet
ist. Das distale Ende des Bohrers definiert einen Vorbohrabschnitt, in
dem Stauchungen um den gesamten Umfang des Bohrers verteilt sind,
und einen Erweiterungsbohrabschnitt, wobei Stauchungen vorgesehen
sind, die sich nur über
einen Teil des Umfangs des Bohrers erstrecken. Die Stauchungen des
Erweiterungsbohrabschnittes sind derart gestaltet, daß der obere
Teil jeder Stauchung eine Sollmaßkontaktfläche definiert, aber die Sollmaßkontaktflächen, insgesamt,
eine sehr kleine winkelmäßige Erstreckung
um den 360°-Rand des Bohrkopfes
aufweisen.
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US-A-4515227 beschreibt ein Diamantdrehbohrer
mit einem Vorbohrer. Der Bohrer ist ein zweistufiger Bohrer mit
einem Körper,
der ein proximales Ende zum Verbinden mit einem Bohrgestänge und ein
distales Ende aufweist, das einen Vorbohrabschnitt mit einem relativ
kleinen Durchmesser und einen mittleren Erweiterungsbohrabschnitt
mit einem größeren Durchmesser
definiert. Der Vorbohrabschnitt ist mit Schneidelementen versehen,
die in einer Unterseite des Vorbohrabschnittes ausgebildet sind,
und ist nicht mit eindeutig identifizierbaren Stauchungen beziehungsweise
Schneidarmen versehen, die mit einer Reihe von Schneidelementen
versehen sind.
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Im Erweiterungsbohrabschnitt gibt
es drei Stauchungen beziehungsweise Schneidarme, die mit Schneidelementen
versehen sind, und diese Arme sind mit einer Hauptsollmaßeinrichtung
(20) versehen, die mit einer Vielzahl von natürlichen
Diamanten beziehungsweise Stoßeinrichtungen
ausgebildet ist.
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US-A-4887677 beschreibt einen Niedrigdruckbohrkopf
mit einem Schneidelement und einer Flüssigkeitsbahn, die sich von
der Vorderseite des Schneidelements erstreckt, wobei die Flüssigkeitsbahn
eine sich zunehmend weitende Streueinrichtung enthält.
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Die vorliegende Erfindung strebt
danach, einen verbesserten zweistufigen Bohrkopf bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird bereitgestellt ein zweistufiger Bohrkopf mit einem Körper, der
ein proximales Ende, das zur Verbindung mit einem Bohrgestänge ausgebildet
ist, und ein distales Ende definiert, wobei das distale Ende einen
Vorbohrabschnitt und einen mittleren Erweiterungsbohrabschnitt definiert,
wobei der Vorbohrabschnitt eine erste Schneidfläche enthält, die einen ersten Durchmesser
definiert, und wobei der Erweiterungsbohrabschnitt eine zweite Schneidfläche enthält, die
einen zweiten Durchmesser definiert, wobei der zweite Durchmesser
größer als
der erste Durchmesser ist und wobei die ersten und zweiten Schneidflächen jeweils
Stauchungen bzw. Schneidarme enthalten, die um den gesamten Umfang
des Bohrkopfes verteilt sind, wobei jede Stauchung einen oberen
Bereich und einen unteren Bereich definiert, wobei der untere Bereich
mit einer Reihe von Schneidelementen versehen ist und der obere
Bereich mit einer Oberfläche versehen
ist, die ausgebildet ist, um sich zum Sollmaß im wesentlichen ohne Schneidkontakt
mit der Formation zu erstrecken, wobei der obere Bereich jeder Stauchung
des Schneidarms der zweiten Schneidfläche (14) eine Sollmaßkontaktfläche ist,
die zur Achse des Bohrkopfes geneigt ist, um teilweise spiralförmig zu
sein, wobei der Anteil des 360°-Kreises
des Erweiterungsbohrabschnittes des Bohrkopfes, der mit der Sollmaßkontaktfläche versehen
ist, mindestens 120° beträgt.
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Zweckmäßigerweise ist der obere Bereich jeder
Stauchung beziehungsweise jedes Schneidarms der ersten Schneidfläche eine
Sollmaßkontaktfläche, die
zur Achse des Bohrkopfes geneigt ist, um teilweise spiralförmig zu
sein.
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Vorzugsweise beträgt der Anteil des 360°-Kreises
des Vorbohrabschnitts des Bohrkopfes, der mit einer Sollmaßkontaktfläche versehen
ist, mindestens 220°.
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Vorteilhafterweise beträgt der gesamte
Anteil des 360°-Kreises
des Bohrkopfes, der mit mindestens einer Sollmaßkontaktfläche versehen ist, zwischen
240° und
360°.
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Vorzugsweise ist jede Sollmaßkontaktfläche unter
einem Winkel im Bereich von 25°–35° relativ
zu einer Linie, die parallel zur Achse des Bohrkopfes verläuft, geneigt.
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Zweckmäßigerweise ist jede Sollmaßkontaktfläche unter
einem Winkel von 30° relativ
zu einer Linie, die parallel zur Achse des Bohrkopfes verläuft, geneigt.
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Vorteilhafterweise sind Schneidelemente (17, 32)
aus polykristallinem Diamant ausgebildet.
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Vorzugsweise erstrecken sich die
Stauchungen beziehungsweise Schneidarme (19, 30)
im wesentlichen parallel zur Achse des Bohrkopfes.
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Zweckmäßigerweise sind die Stauchungen beziehungsweise
Schneidarme (19) des Vorbohrers winkelig versetzt beziehungsweise
verschoben relativ zu den Stauchungen beziehungsweise Schneidarmen
(30) des Erweiterungsbohrers.
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Der bevorzugte Bohrkopf der vorliegenden Erfindung
bietet eine Anzahl von Vorteilen. Ein derartiger Vorteil besteht
in der verbesserten Betriebsstabilität. Der zweite Vorteil besteht
in der erhöhten
Eindringrate als Ergebnis der Dekomprimierung des Gesteins, die
durch die erste kleinere Schneidfläche bewirkt wird. Somit wird
die größere, zweite
Schneidfläche,
in vielen Fällen,
auf dekomprimiertes beziehungsweise zerbrechliches Gestein einwirken,
das leichter zerspant.
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Zum leichteren Verständnis der
Erfindung wird nun eine Ausführungsform
beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
werden, in denen:
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1 eine
Ansicht einer Ausführungsform des
Bohrkopfes der Erfindung von unten zeigt, und
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2 eine
Seitenansicht der in 1 dargestellten
Ausführungsform
zeigt.
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Ein Bohrkopf der vorliegenden Erfindung
ist durch Bezugnahme auf die 1 und 2 zu sehen.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren
weist ein Bohrkopf 2 einen Körper 4 auf, der ein
oberes proximales Ende 6 und ein unteres distales Ende 8 enthält. Das
proximale Ende 6 defniert einen Gewindeschaft zur Befestigung
an einem Bohrgestänge
(nicht gezeigt), während
das distale Ende 8 eine erste (beziehungsweise Vorbohr-)Schneidfläche 12 und
eine zweite (beziehungsweise Erweiterungsbohr-)Schneidfläche 14 defniert.
Die erste Schneidfläche
ist eine Vorbohrschneidfläche
und beschreibt einen ausgewählten
Außendurchmesser,
der durch Schneideinrichtungen 17, die an einer oder mehreren "Stauchung(en)" beziehungsweise
Schneidarmen 19 positioniert sind, und zugehörige Sollmaßkontaktflächen 23 definiert
wird, die zum Stabilisieren des Bohrers 2 während des
Betriebs vorgesehen sind. Die Sollmaßkontaktflächen 23 sind über den
Schneideinrichtungen 17 positioniert. Die Stauchungen beziehungsweise
Schneidarme 19 sind um den gesamten Umfang des Bohrerkörpers 4 verteilt.
Jede Stauchung beziehungsweise jeder Schneidarm 19 liegt
in Form einer radial vorragenden Rippe vor, wobei jede Rippe von
der benachbarten Rippe im Abstand angeordnet ist. Die Schneidelemente 17 sind
an der vorderen beziehungsweise führenden Kante der relevanten
Rippe montiert. Die Sollmaßkontaktflächen 23 bilden
Verlängerungen
der Rippen. Während
die Rippen im wesentlichen parallel zur Achse des Bohrkopfes verlaufen
und somit, wie in 2 gezeigt,
vertikal sind, sind die Sollmaßkontaktflächen zur
Achse geneigt und somit nahezu teilspiralförmig.
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Benachbart zu und getrennt von der
ersten Schneidfläche 12 befindet
sich die zweite Schneidfläche 14,
die ein Erweiterungsbohrer ist und die auch eine entsprechende Gruppe
von Stauchungen beziehungsweise Schneidarmen 30 enthält, auf
denen eine Vielzahl von Schneidelementen 32 positioniert sind.
Die Schneidelemente 32 beschreiben einen Außendurchmesser,
der größer als
derjenige der ersten Schneidfläche 12 ist.
Die Stauchungen beziehungsweise Schneidarme 30 dieser zweiten
Schneidfläche 14 sind
auch um den gesamten Umfang des Bohrers 2 angeordnet. Wiederum
sind die Stauchungen 30 vertikal beziehungsweise parallel
zur Achse des Bohrers. Über
den Stauchungen 30 ist eine zweite Gruppe von Sollmaßkontaktflächen 37 positioniert,
um den Bohrer während
des Betriebs in einem Bohrloch weiter zu stabilisieren. Die Sollmaßkontaktflächen bilden
Verlängerungen
der die Stauchungen bildenden Rippen. Die Sollmaßkontaktflächen sind zur Achse des Bohrers
geneigt und somit nahezu spiralförmig.
Der von der zweiten Gruppe von Sollmaßkontaktflächen 37 definierte
Durchmesser ist größer als der
von der ersten, unteren Gruppe von Sollmaßkontaktflächen 23 definierte
Durchmesser.
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Jede der ersten 12 und zweiten 14 Schneidflächen ist
mit einer oder mehreren Flüssigkeitsdüsen 40 verbunden,
die sich, wie dargestellt, zwischen Stauchungen 19 und 30 befinden.
Flüssigkeit
wird das Bohrgestänge
hinab und aus den Düsen 40 heraus
gepumpt, um beim Reinigen der Schneidflächen 12 und 14 sowie
bei der Beibehaltung der Flächen
in einem bevorzugten Temperaturbereich zu helfen.
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Somit weist jede Gruppe von Stauchungen 19, 30 untere
Bereiche, die mit Schneidelementen versehen sind, und obere Bereiche
auf, die mit den Sollmaßkontaktflächen verbunden
sind, die sich zum Sollmaß erstrecken
und die derart ausgebildet sind, daß sie in keinem Schneidkontakt
mit der Formation stehen, die gebohrt wird, wodurch der Bohrkopf
stabilisiert und "Wirbel" verhindert wird.
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Der zweistufige Bohrkopf der vorliegenden Erfindung
wird auf die folgende An konstruiert. Es wird eine Beurteilung der
für die
Anwendung des Werkzeugs vorgesehenen Formation vorgenommen. Wenn
die Formation vergleichsweise hart ist, z. B. eine 2,4 bis 4,5 Meter/Stunde
(8–15
ft/hr)-Eindringgeschwindigkeit vorhergesagt wird, wird ein zweistufiger Bohrkopf
ausgewählt,
der eine große
Anzahl von Stauchungen mit reduziertem Abstand zwischen den Stauchungen
verwendet. Bei einem 21,59 cm (8½'')-Bohrer
kann dies den Einbau von sechs Stauchungen auf der ersten Stufe
und von neun Stauchungen auf der zweiten Stufe mit sich bringen. Wenn
eine weichere Formation angetroffen wird, z. B. eine geplante Eindringgeschwindigkeit
von 24,4 bis 36,6 Meter/Stunde (80–120 ft/hr), werden weniger Stauchungen
verwendet werden, um beim Reinigen des Werkzeugs während des
Betriebs zu helfen. Für einen
16,5 (6½'')-Bohrer kann dies den Einbau von vier
Stauchungen auf der ersten Stufe und vier Stauchungen auf der zweiten
Stufe mit sich bringen. Diese Stauchungen sind um die jeweiligen
Schneidflächen 12 und 14 auf
gleichmäßige Weise
orientiert.
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Die Stauchungen selbst sind so konfiguriert, daß sie ein
relativ ebenes oberes Gebiet (das sich im allgemeinen parallel zur
Bohrerachse erstreckt) mit einem abgerundeten nach innen gebogenen
mittleren Abschnitt und ein im wesentlichen ebenes unteres Gebiet
in Anspruch nehmen, das quer zur Achse des Werkzeugs verläuft (siehe 2). Auf diese Weise definieren
die Stauchungen einen Bogen, der etwas abgeflachte Endpunkte aufweist.
Es wird eine Linie senkrecht zu diesem Bogen an einem Punkt entlang
seiner Erstreckung gezogen, um die Plazierung von speziell geformten
Schneidelementen 50 zu bestimmen. Dort, wo die Linie normal
zur Achse "A", die durch das Werkzeug
(in Richtung auf die Oberseite des ebenen oberen Gebietes in der
dargestellten Ausführungsform)
gezogen ist, wird ein speziell geformtes Schneidelement 50,
wie das in der US-A-5,803,196 beschriebene, auf jeder Stauchung plaziert.
Typischerweise wird ein derartiges geformtes Schneidelement auf
jeder Stauchung der Schneidfläche 12 der
ersten Stufe plaziert und werden zwei geformte Schneidelemente 50 auf
jeder Stauchung der Schneidfläche 14 der
zweiten Stufe positioniert. Herkömmliche
Schneidelemente 17 werden danach um die verbleibenden Gebiete
der Stauchungen entsprechend herkömmlichen Kraftausgleichsprozeduren
positioniert. Derartige herkömmliche
Schneidelemente 17 sind als kreisförmige Scheiben aus Schneidmaterial,
wie zum Beispiel polykristallinem Diamant oder Wolframkarbid ausgebildet.
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Die relative Nebeneinanderstellung
der ersten und zweiten Stufen des Bohrers 2 ist so festgelegt,
daß sie
einen im wesentlichen vollständigen winkeligen
Versatz beziehungsweise eine Verlagerung (bei Betrachtung in der
Richtung der Achse des Werkzeuges) zwischen den Stauchungen, die
die Schneidfläche 12 der
ersten Stufe umfassen, und den Stauchungen zulassen, die die Schneidfläche der
zweiten Stufe umfassen. Eine derartige Verlagerung dient auch zum
Versetzen der Düsen 40 auf
beiden Stufen, um beim Reinigen des Bohrers während des Betriebs im Bohrloch
zusätzlich
zu helfen.
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Sollmaßkontaktflächen 23 und 37 sind
an den oberen Enden der die Stauchungen 19 und 30 bildenden
Rippen in einer in den 1 und 2 dargestellten Weise vorgesehen.
Die Sollmaßkontaktflächen 23 und 37 definieren
eine Länge "L" und eine Breite "W" und
eine Winkelung "0", die relativ zu
einer zur Achse A parallelen Linie gemessen ist. Die Winkelung "0" beträgt typischerweise 30°, kann aber
innerhalb des Bereiches von 25–35° liegen.
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Somit sind die seitlichen Ränder der
Sollmaßkontaktflächen zur
Achse A um einen Winkel "0" geneigt. Bei Befestigung
am Bohrer 2 definieren die Sollmaßkontaktflächen Bogensegmente eines 360°-Kreises
bei Betrachtung des Bohrers axial von einem Ende. Der gesamte Anteil
des 360°-Kreises, der
mit mindestens einer Sollmaßkontaktfläche versehen
ist, entweder am Vorbohrerabschnitt oder am Erweiterungsbohrabschnitt,
beträgt
vorzugsweise zwischen 240° und
360°. Der
Anteil, der mit einer Sollmaßkontaktfläche des
Erweiterungsbohrerabschnittes versehen ist, beträgt vorzugsweise mindestens
120° und
der Anteil, der mit der Sollmaßkontaktfläche des
Vorbohrers versehen ist, beträgt
vorzugsweise mindestens 220°.
Aufgrund der teilweisen Überlappung
(bei axialer Betrachtung) der Stauchungen und Sollmaßkontaktflächen kann
der mit mindestens einer Sollmaßkontaktfläche versehene
gesamte Anteil viel geringer als die Summe der Anteile der Vorbohr-
und Erweiterungsbohrabschnitte alleine sein.
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BEISPIEL 1
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Ein zweistufiger Bohrkopf gemäß der Erfindung
mit einem Vorbohrer mit sechs Stauchungen, einem 17,1 cm (6¾'')-Außendurchmesser mit sechs geformten
Schneidelementen (wie zum Beispiel das geformte Schneidelement 50)
und Sollmaßkontaktflächen mit
einem Wandkontaktgebiet von 240° und mit
einem Erweiterungbohrer mit einem 21,6 cm (8½'')-Schneiddurchmesser
mit neun Stauchungen mit neun geformten Schneidelementen (wie zum
Beispiel den Schneiden 50) und Sollmaßkontaktflächen mit einem Wandkontaktgebiet
von 270°,
mit einem gesamten Wandkontaktgebiet, bei axialer Betrachtung, von
330° wurde
in ein in einer Sandsteinformation ausgebildetes Bohrloch in 4.105
Metern (13.460 Fuß)
eingesetzt. Das Werkzeug wurde über
36,5 Stunden mit einer mittleren WOB von zwischen 5.436 und 6.975
kg (12–15.000
lbs) bei 230 U/min betrieben. Es wurden 196,3 Meter (561 Fuß), während sich das
Werkzeug im Loch befand, mit einer mittleren Eindringgeschwindigkeit
von 4,69 Metern/Stunde (15,4 ft/hr) gebohrt. Nach dem Herausziehen
aus dem Loch befanden sich die Schneidelemente in einem sehr guten
Zustand und wiesen sie nur geringe Abnutzung auf.
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Die Eindringgeschwindigkeit für den Bohrkopf
gemäß der Erfindung
wurde mit einer mittleren Eindringgeschwindigkeit von 3,17 Meter/Stunde (10,4
ft/hr) für
einen herkömmlichen
einstufigen Bohrkopf in derselben Formation verglichen.
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BEISPIEL 2
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Ein Bohrkopf gemäß der Erfindung mit einem Vorbohrer
mit vier Stauchungen, einem 12,7 cm (5 Zoll)-Außendurchmesser mit vier geformten
Schneidelementen (wie zum Beispiel dem Schneidelement 50)
und mit Sollmaßkontaktflächen mit
einem Wandkontaktgebiet von 220° und
mit einem Erweiterungbohrer mit vier Stauchungen, einem 16,5 cm (6½'')-Außendurchmesser
und mit acht geformten Schneidelementen (wie dem Schneidelement 50) und
mit Sollmaßkontaktflächen mit
einem Wandkontaktgebiet von 256° – wobei
das gesamte Wandkontaktgebiet für
den Bohrkopf bei axialer Betrachtung 360° betrug – wurde in ein in rötlichem
Schieferstein ausgebildetes Bohrloch in einer Tiefe von 3.224 Metern
(10.575 ft) eingesetzt. Das Werkzeug wurde über 129 Stunden mit einer mittleren
WOB von zwischen 906 und 1.359 kg (2.000–3.000 lbs) bei einem Minimum
von 80 U/min betrieben. Es wurden 351,7 Meter (1.186 ft), während sich
das Werkzeug im Loch befand, mit einer mittleren Eindringgeschwindigkeit von
4,45 Metern/Stunde (14,6 ft/hr) gebohrt.
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Dies steht im Vergleich zu einer
Eindringgeschwindigkeit für
einen herkömmlichen
Bohrkopf von 3,29 Meter/Stunde (10,8 ft/hr) für die identische Formation
und Betriebsparametern für
Bohren über 109,5
Stunden.
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BEISPIEL 3
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Ein Bohrkopf gemäß der Erfindung mit einem Vorbohrer
mit fünf
Stauchungen, einem 17,8 cm (7 Zoll)-Außendurchmesser mit fünf geformten
Schneidelementen (wie zum Beispiel die Schneidelemente 50)
und mit Sollmaßkontaktflächen mit
einem Wandkontaktgebiet von 240° und
mit einem Erweiterungsbohrer mit zehn Stauchungen, einem 25 Zentimeter (9
7/8th Zoll)-Außendurchmesser und mit zehn
geformten Schneidelementen (wie zum Beispiel den Schneidelementen 50)
und mit Sollmaßkontaktflächen mit
einem Wandkontaktgebiet von 120° – wobei das
gesamte Wandkontaktgebiet für
den Bohrkopf bei axialer Betrachtung 240° betrug – wurde in ein in eine Formation
aus rötlichem
Schieferstein ausgebildetes Bohrloch in einer Tiefe von 1.697 Metern (5.566
ft) eingesetzt. Das Werkzeug wurde über 118,5 Stunden mit einer
mittleren WOB von zwischen 6.795 und 8.154 kg (15.000 – 18.000
lbs) mit minimal 65 U/min betrieben. Es wurden 1.163 Meter (3.814 ft),
während
sich das Werkzeug im Loch befand, mit einer mittleren Eindringgeschwindigkeit
von 9,30 Metern/Stunde (30,5 ft/hr) gebohrt.
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Die Eindringgeschwindigkeit des Bohrkopfes gemäß der Erfindung
wurde mit einer Eindringgeschwindigkeit von 6,45 Metern/Stunde (21,16
ft/hr) für
einen Vergleichsbohrkopf verglichen.
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BEISPIEL 4
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Ein Bohrkopf gemäß der Erfindung mit einem Vorbohrer
mit vier Stauchungen, einem 17,1 Zentimeter (6¾'')-Außendurchmesser
mit vier geformten Schneidelementen (wie z. B. den Schneidelementen 50)
und Sollmaßplatten
mit einem Wandkontaktgebiet von 196° und mit einem Erweiterungsbohrer
mit acht Stauchungen, einem 21,6 Zentimeter (8½)-Außendurchmesser
und mit acht geformten Schneidelementen (wie z. B. den Schneidelementen 50)
und mit Sollmaßplatten
mit einem Außenwandkontaktgebiet von
240° – wobei
das gesamte Wandkontaktgebiet für
den Bohrkopf bei axialer Betrachtung 304° betrug – wurde in ein in einer Mischsand/Kaltstein-Schiefersteinformation
ausgebildetes Bohrloch in einer Tiefe von 4.317 Meter (14.157 ft)
eingesetzt. Das Werkzeug wurde über
25,6 Stunden mit einer mittleren WOB von zwischen 5.889–9.966 kg
(13.000–22.000 lbs)
bei minimal 70 U/min und bei maximal 140 U/min betrieben. Es wurden
174 Meter (571 ft), während sich
das Werkzeug im Loch befand, mit einer mittleren Eindringgeschwindigkeit
von 6,8 Meter/Stunde (22,3 ft/hr) gebohrt. Diese Eindringgeschwindigkeit steht
im Vergleich mit der Eindringgeschwindigkeit von 3,56 Meter/Stunde
(11,7 ft/hr) für
einen Vergleichsbohrkopf.
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Der bevorzugte Bohrkopf 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung kann im Vergleich mit herkömmlichen Tiefloch-Bohrköpfen erhöhte Eindringgeschwindigkeiten
erreichen. Diese Eindringgeschwindigkeit ist eine Folge der erhöhten Eindringgeschwindigkeit,
die als Folge eines kleineren anfänglichen Kontaktgebietes möglich gemacht
wird. Wenn das anfängliche
Bohrloch erzeugt worden ist, ist das das Bohrloch umgebende Gestein
spannungsfrei. Als Folge dessen, was als „Kanteneffekt" bezeichnet wird,
kann die zweite Bohrfläche 14 mit
größerem Durchmesser
das Bohrloch leicht auf einen gewünschten Bohrlochdurchmesser
aufweiten.
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Das Vorhandensein von Sollmaßkontaktflächen sowohl
im Vorbohrabschnitt des Bohrkopfes mit kleinem Durchmesser als auch
im Erweiterungsbohrabschnitt des Bohrkopfes mit großem Durchmesser verbessert
die Stabilität.
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Obwohl besonders detaillierte Ausführungsformen
der Vorrichtungen hierin beschrieben worden sind, versteht es sich,
daß die
Erfindung nicht auf die Details der bevorzugten Ausführungsform
beschränkt
ist. Es sind viele Änderungen
in der Gestaltung, Zusammensetzung, Konfiguration und in den Abmessungen
möglich,
ohne aus dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu gelangen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
in den folgenden Ansprüchen
und/oder den beigefügten
Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebigen Kombinationen Gegenstand für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen
sein.