DE1800387B2

DE1800387B2 -

Info

Publication number: DE1800387B2
Application number: DE1800387A
Authority: DE
Inventors: Erskine Pope Long Beach Garrison; John Edward Manhattan Beach Tschirky
Original assignee: Smith International Inc
Current assignee: Smith International Inc
Priority date: 1968-06-07
Filing date: 1970-02-04
Publication date: 1974-05-22
Also published as: FR1578480A; DE1800387A1; US3561549A; GB1241063A; DE1800387C3

Description

beweglich in einer äußeren Keilverzahnung eines Zwischenstücks des Bohrstrangs eingreift. Auf diese Weise lassen sich die Richtelemente schnell und präzise in bezug auf den Bohrstrang verstellen, so daß der Bohrmeißel und der untere Bohrstrangabschnitt zur Herstellung des gewünschten Bohrungsveriaufs in die erforderliche Richtung gedrückt werden.movably engages in an outer spline of an intermediate piece of the drill string. To this Way, the straightening elements can be adjusted quickly and precisely with respect to the drill string, so that the drill bit and the lower drill string section to produce the desired drilling progress be pushed in the required direction.

Dabei hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, zusätzlich zu der einen hülsanförmigen Ausrichteinrichtung eine weitere hülsenförmige Ausrichteinrichtung unterhalb des Tieflochmotors anzuordnen, die ebenfalls Richtelemente aufweist, deren radiale Erstreckung größer ist als der Radius der Schneidelemente des Bohrmeißels. Die beiden Ausrichteinrichtungen können mit äußeren Rippen versehen sein, die sich in Längsrichtung des Bohrstranges erstrekken und, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens, in radial entgegengesetzten Richtungen vom Bohrstrang aus nach außen ragen.It has proven to be particularly expedient, in addition to the one sleeve-shaped alignment device to arrange another sleeve-shaped alignment device below the downhole motor, which also has straightening elements whose radial extent is greater than the radius of the cutting elements of the drill bit. The two alignment devices can be provided with external ribs, which extend in the longitudinal direction of the drill string and, according to a further advantageous embodiment of the inventive idea, in radially opposite directions from the drill string protrude outwards.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing, to which the following description relates relates, shown schematically. In the drawing shows

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bohrstranges mit ausgefahrener, oberer Ausrichteinrichtung, 1 shows a partially sectioned side view of a drill string with the upper alignment device extended,

Fig.2 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 1, mit eingezogener, oberer Ausrichteinrichtung,FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, with retracted, upper alignment device,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittansidit längs der Linie3-3 in Fig. 1,F i g. 3 is an enlarged sectional view along FIG Line 3-3 in Fig. 1,

Fig.4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konstruktion,4 shows a partially sectioned side view of another embodiment of the invention Construction,

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Konstruktion,F i g. 5 is a partially sectioned side view of a further construction according to the invention;

F i g. 6 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 4,F i g. 6 is an enlarged sectional view taken along line 6-6 in FIG. 4,

F i g. 7 eine vergrößerte Detailschnittansicht eines Teils einer Ausrichteinrichtung mit einem hydraulisch angetriebenen, seitlich mit der Bohrlochwand in Berührung kommenden Element undF i g. 7 shows an enlarged detailed sectional view of part of an alignment device with a hydraulic one driven, laterally coming into contact with the borehole wall element and

F i g. 8 tine Seitenansicht einer Ausrichteinrichtung gemäß F i g. 7.F i g. 8 tine side view of an alignment device according to FIG. 7th

In den F i g. 1 und 2 ist bei 8 ein Bohrstrang gezeigt. Dieser Bohrstrang besteht gewöhnlich aus Bohrrohrabschnitten und Bohrstrangflanschen, die durch Gewinde verbunden sind. Eine Hülse 16 ist Teil des Strangs und trägt mehrere Schuhe, die sich in seitlicher Richtung relativ zu der Hülse 16 so ausfahren lassen, daß sie die Wandung des Bohrlochs berühren.In the F i g. 1 and 2, a drill string is shown at 8. This drill string usually consists of Drill pipe sections and drill string flanges connected by threads. A sleeve 16 is Part of the strand and wears a plurality of shoes that extend in a lateral direction relative to the sleeve 16 let them touch the wall of the borehole.

Am unteren Ende der Hülse 16 ist ein Tieflochmotor 20 angeordnet, der hydraulisch, elektrisch oder auf irgendeine andere Weise angetrieben werden kann. Dieser Motor ist vorzugsweise eine hydraulisch betriebene Pumpe, die die unter Druck stehende Bohrflüssigkeit verwendet, welche in dem Bohrstrang abwärts zum Bohrmeißel gepumpt wird und die außerdem dazu benutzt wird, die Schuhe 18 seitlich aus der Hülse 16 hinauszudrücken. DiR Pumpe weist ein äußeres Gehäuse 22 auf sowie einen inneren Rotor, wobei das Gehäuse 22 in einem unteren Lagergehäuse 24 endet, das das Lager für das untere Ende des Innenrotors oder der Antriebswelle beherbergt. An dem Boden des Motorlagergehäuses 24 ist ein Tiefbohrer 26 befestigt, der einen Bohrmeißel 28 besitzt, welcher so gelagert ist, daß er sich in dem Tiefbohrer drehen kann, und der mit dem Motorrotor oder der Antriebswelle des Motors drehfest verbunden ist.At the lower end of the sleeve 16, a downhole motor 20 is arranged, the hydraulic, electrical or driven in any other way. This motor is preferably hydraulic powered pump that uses the pressurized drilling fluid contained in the Drill string is pumped down to the drill bit and which is also used to remove the shoes 18 to push out the side of the sleeve 16. DiR pump has an outer housing 22 and a inner rotor, the housing 22 ending in a lower bearing housing 24 which is the bearing for the houses the lower end of the inner rotor or the drive shaft. At the bottom of the engine bearing housing 24 a deep drill 26 is attached, which has a drill bit 28 which is mounted so that it is in the deep drill can rotate, and the rotatably with the motor rotor or the drive shaft of the motor connected is.

Das Lagergehäuse 24 ist an seinem oberen Teil mit Außengewinde 30 versehen, über das das obere Ende einer hülsenförmigen Ausrichteinrichtung 32 geschraubt ist, die zwei senkrechte, radial gerichtete Rippt υ 34 aufweist. Die Ausrichteinrichtung besteht aus einer Hülse 32 und Rippen 34 und läßt sich aufThe bearing housing 24 is provided at its upper part with external thread 30, through which the upper End of a sleeve-shaped alignment device 32 is screwed, the two vertical, radially directed Has ribs υ 34. The alignment device exists from a sleeve 32 and ribs 34 and can be

ίο dem Bohrstrang mit oder chne die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 verwenden. Die Rippen 34 nehmen nur einen Teil des Umfanges der Hülse 32 ein und erstrecken sich über eine größere Strecke in seitlicher Richtung als der Bohrmeißel 28.ίο the drill string with or chne the top or additional Use alignment device 16. The ribs 34 take up only part of the circumference of the sleeve 32 and extend laterally for a greater distance than drill bit 28.

Der in F i g. 1 dargestellte Teil des Bohrstrangs ist von der Mittellage aus leicht nach links ausgebogen. Dies hat seine Ursache in dem auf dem Strangelement lastenden Stranggewicht. Wenn der untere Teil des Stranges in der gezeigten Weise nach links ausgebogen ist. ist der Bohrer bestrebt, in einer bezüglich der Zeichnung nach rechts geneigten Ebene zu arbeiten. Dies wird aber durch die Rippen 34 verhindert, die nach rechts weisen, sowie durch die oberen Schuhe 18, die seitlich nach links herausragen.The in F i g. 1 part of the drill string shown is bent slightly to the left from the central position. This is due to the weight of the rope which is placed on the rope element. When the lower part of the strand is bent to the left in the manner shown. is the drill endeavors in a related of the drawing to work on the plane inclined to the right. But this is prevented by the ribs 34, which point to the right, as well as through the upper shoes 18, which protrude laterally to the left.

Wenn die Bohrung 36, von F ι g. 1 aus gesehen, beispielsweise nach links geneigt werden soll, wird der Bohrstrang in das Bohrloch so abgesenkt, daß die Rippen 34 nach rechts gerichtet sind. Da sich der Bohrstrang, die Hülse 32 und auch ihre Rippen 34 nicht drehen, behalten die Rippen dieselbe Stellung auf der einen Seite des Bohrloches 36 bei. Auf Grund der seitlichen Erstreckung der Rippen 34 in bezug auf den Bohrmeißel 28 wird letzterer durch die Berührung der Rippen 34 mit der Seitenwand des Bohrlochs nach links gedrückt bzw. in eine Richtung, die den vorstehenden Rippen 34 entgegengesetzt ist. Dies hat zur Folge, daß die Bohrung, von F i g. 1 aus gesehen, in den Fällen, in denen eine Schrägbohrung erwünscht ist, einen nach links gerichteten schrägen oder gekrümmten Verlauf nimmt. Wenn die Erdbodenformation, die durchbohrt wird, so beschaffen ist, daß sie dazu neigt, den Bohrmeißel aus der Senkrechten abzulenken, sowie in den Fällen, in denen eine senkrechte Bohrung erwünscht ist, läßt sich auch die aus der Hülse 32 und den Rippen 34 bestehende Ausrichteinrichtung benutzen. Wenn sich die Ausrichteinrichtung in der in Fig. 1 gezeig'cn Stellung befindet, so bedeutet dies eine Bodenbeschaffenheit, die dazu neigt, den Meißel 28 nach rechts zu schieben, da jedoch die Rippen 34 an dem rechten Wandabschnitt des Bohrlochs 36 anliegen, wird der Meißel daran gehindert, sich zu verschieben oder zu verlaufen, und die Bohrung wird in gerader Richtung niedergebracht.When the bore 36, from FIG. 1 seen from, for example to be inclined to the left, is the drill string is lowered into the borehole so that the ribs 34 are directed to the right. Since the If the drill string does not rotate the sleeve 32 or its ribs 34, the ribs will maintain the same position on one side of the borehole 36 at. Due to the lateral extension of the ribs 34 in With respect to the drill bit 28, the latter by the contact of the ribs 34 with the side wall of the Borehole pushed to the left or in a direction that is opposite to the protruding ribs 34. This has the consequence that the hole from F i g. 1 seen in those cases where an inclined hole is desired, takes an inclined or curved course to the left. When the earth formation the one being pierced is such that it tends to tilt the bit out of perpendicular deflect, as well as in cases where a vertical hole is desired, can also use the alignment device consisting of the sleeve 32 and the ribs 34. If the Alignment device is in the position shown in Fig. 1, this means a floor condition, which tends to push chisel 28 to the right, but there are ribs 34 on the right Wall portion of the borehole 36 abut, the bit is prevented from shifting or to and the hole will be drilled in a straight line.

Wenn die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 verwendet wird, wird sie vorzugsweise über dem Tieflochmotor 20 angeordnet, so daß sie durch ihn in senkrechter Richtung von der Ausrichteinrichtung, also der Hülse 32 und den Rippen 34, am unteren Ende des Motors in einer gewissen Entfernung gehalten wird. Darüber hinaus berühren die Schuhe 18, die aus der Ausrichteinrichtung 16 seitlich herausragen, denjenigen Seitenwandabschnitt des Bohrlochs 36, der dem von den Rippen 34 berührten entgegengesetzt ist. Dies führt dazu, daß die obere oder zusätzliche Ausrichteinrichtung 16 den benachbarten Teil des Bohrschaftes, von F i g. 1 aus gesehen, nach rechts drückt, während die Rinnen 34 nnlip. Hpm Rn-If the upper or additional alignment device 16 is used, it is preferably over the downhole motor 20 arranged so that they are through it in the vertical direction of the alignment device, so the sleeve 32 and the ribs 34, at the lower end of the motor at a certain distance is held. In addition, the shoes 18, which protrude laterally from the alignment device 16, touch that side wall section of the borehole 36 which is opposite to that contacted by the ribs 34 is. This leads to the fact that the upper or additional alignment device 16 the neighboring Part of the drill shaft, from FIG. 1 as seen, pushes to the right while the grooves 34 nnlip. Hpm Rn-

den des Stranges diesen Teil des Stranges nach links drücken. Durch Verwendung zweier senkrecht mit Abstand übereinander angeordneter Atisrichleinrichtungen, die in entgegengesetzten Richtungen wirken, läßt sich der Neigungswinkel über eine gegebene Bohrungslänge vergrößern.that of the strand this part of the strand to the left to press. By using two vertical and spaced apart devices one above the other, which act in opposite directions, the angle of inclination can be over a given Increase the length of the hole.

In Fi g. 2 sind die oberen Ausrichtschuhe 18 in die hülsenförmige Ausrichteinrichtung eingezogen. Ob das Gewicht des Stranges ausreicht oder nicht ausreicht, um den Strang auszubiegen, ist bei der Darstellung in F i g. 2 unerheblich. Weil bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung der Meißel 28 zentriert ist und die unteren Rippen 34 rechts angeordnet sind, neigt der Strang über der unteren hülsenförmigen Ausrichteinrichtung 32 dazu, nach links zu kippen, wobei die obere Ausrichieinrichtung 16 exzentrisch zu der senkrechten Achse des Bohrlochs liegt. Die Bauweise des Bohrstrangs und Art des Materials, aus dem er angefertigt ist, sind jedoch so, daß der Bohrstrang bestrebt ist, sich geradezurichten und sich in einem senkrechten Bohrloch selbst zu zentrieren. Diese Eigenschaften und die Lage der Rippen 34 auf der rechen Seite der Bohrloch·.-,and erzeugen eine umgekehrte Neigungswirkung, die zur Folge hat, daß sich der Bohrmeißel 28, vo" Fig. 2 au« gesehen, leicht nach links neigt.In Fi g. 2, the upper alignment shoes 18 are drawn into the sleeve-shaped alignment device. Whether the weight of the strand is sufficient or not sufficient to bend the strand is shown in the illustration in FIG. 2 irrelevant. Because in the case of FIG. 2 is centered and the lower ribs 34 are located to the right, the string above the lower tubular aligner 32 will tend to tilt to the left with the upper aligner 16 eccentric to the vertical axis of the borehole. However, the construction of the drill string and the type of material from which it is made are such that the drill string tends to straighten and center itself in a vertical borehole. These properties, and the location of the ribs 34 on the right side of the borehole, create a reverse tilting effect which causes the drill bit 28 to tilt slightly to the left as viewed from FIG. 2.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die untere hülsenförmige Ausrichteinrichtung 32 und die Rippen 34 wie in den F i g. 1 und 3 verwendet werden. Außerdem ist eine obere hülsenförmige Ausrichteinrichtung 42 mit Rippen 44 eingebaut, die ihrer Konstruktion nach der Hülse 32 bzw. den Rippen 34 mit ein<"" einzigen Ausnahme entsprechen. Γ*:ο oocre Ausrichteinrichtung 42 ist Π:-' i....eren Keilnuten 46 versehen, die e.\i einer äußeren senkrechten Keilverzahnung 48 auf einem Zwischenstück 50 passen, da."- einen Bohrschaftabschnitt 52 mit dem oberen Ende des Tieflochmotorgehäsues 54 verbindet. Dadurch kann die obere hülsenförmige Ausrichteinrichtung 42 durch Drehen des Bohrstrangs relativ zu der unteren Ausrichteinrichtung 32 mit ihren Rippen 34 einstellt werden. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist. sind die Rippen der unteren Ausrichteini ichtui'i» >n seitlicher Richtung entgegengesetzt zu den Rippen 44 der oberen Ausrichteinrichtung angeordnet, so daß, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, der untere Teil des Bohrschaftes und der Bohrmeißel nach links gedrückt werden, um dadurch ein schräges Bohren zu ermöglichen oder einem schrägen Verlauf der Bohrung in gewissen Erdschichten <n Fällen, wo eine genau senkrechte Bohrung erwünscht ist, entgegenzuwirken.In Fig. 4, another embodiment is shown in which the lower sleeve-shaped alignment device 32 and the ribs 34 as in FIGS. 1 and 3 can be used. In addition, an upper sleeve-shaped aligning device 42 with ribs 44 is built in, the construction of which corresponds to the sleeve 32 or the ribs 34 with a single exception. Γ *: oocre alignment device 42 is Π: - 'i .... eren keyways 46 which fit e. \ I an outer vertical spline 48 on an intermediate piece 50, because "- a drill shaft section 52 with the upper end of the Downhole motor housing 54. As a result, the upper sleeve-shaped alignment device 42 can be adjusted by rotating the drill string relative to the lower alignment device 32 with its ribs 34. As can be seen from FIG laterally opposite to the ribs 44 of the upper aligning device, so that, as can be seen from the drawing, the lower part of the drill shaft and the drill bit are pressed to the left, thereby enabling an oblique drilling or an oblique course of the hole in certain To counteract strata of earth <n cases where an exactly vertical borehole is desired.

In Fig.4 ist der zwischen der unteren Ausiichteinrichtung 32 und der oberen Ausrichteinrichtung 42 vorhandene Bohrstrang nach links in der gleichen Weise ausgebogen wie der in Fig. 1 gezeigte, und zwar aus den gleichen Gründen, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert wurden.In Fig. 4 is the one between the lower alignment device 32 and the upper alignment device 42 to the left in the same Curved way like that shown in Fig. 1 for the same reasons as they are in context with F i g. 1 were explained.

Wie aus Fig.6 ersichtlich, können die äußeren senkrechten Kanten der Rippen mit Hartmetall 57 versehen werden, um dadurch den Verschleiß der Rippen ~u vermindern, der eintritt, wenn der Strang in das Bohrloch abgesenkt oder aus dem Bohrloch gehoben wird. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die in Fig.6 gezeigte Keilverzahnungsanordnung, falls dies gewünscht wird, auch an der unteren Ausrichteinrichtung verwendet werden kann.As can be seen from Fig.6, the outer vertical edges of the ribs are provided with hard metal 57 in order to prevent the wear and tear of the Ribs diminish u that occurs when the string is lowered into or out of the borehole is lifted. It should also be noted that the spline arrangement shown in Figure 6, can also be used on the lower aligner if so desired.

In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform beschrieben, die eine obere Ausrichteinrichtung 56 aufweist, welche der Ausrichteinrichtung,16 der Fig. 1 und 2 entsprechen kann. Diese Auslichteinrichtung ist vorzugsweise am oberen Ende eines Tieflochmotors 58 angeordnet. Am unteren Ende des Motors 58 ist beispielsweise durch ein Gewinde 60 eine Hülse 62 angebracht, die schraubenförmig gewundene Rippen 64 aufweist, welche sich in gleichmäßigem. Abstand um die senkrechte Achse des Bohrstrangs inAnother embodiment is described in FIG. which has an upper alignment device 56 which corresponds to the alignment device 16 of FIG. 1 and 2 can match. This lighting device is preferably at the upper end of a downhole motor 58 arranged. At the lower end of the motor 58 is a sleeve, for example through a thread 60 62 attached, which has helically wound ribs 64, which are in uniform. distance around the vertical axis of the drill string in

ίο. seitliche Richtupg von der Hülse 62 weg erstrecken. Die Hülse 62 mit ihren Rippen 64 bildet einen Bohrstrangstabilisator, der bestrebt ist, den Meißel 28 in der Mitte des Bohrlochs 68 zu halten. Der Stabilisator 62, 64 kann einer bekannten Ausführungsform entsprechen. Bei der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform wird der Stabilisator jedoch in Verbindung mit der Ausrichteinrichtung, beispielsweise der Einrichtui\2 56 eingesetzt. Bei dieser Kombination besteht die Möglichkeit, auf einer schiefen Ebene zu bohren, weil die Ausrichteinrichtung 56, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, den Bohrstrang nach rechts drückt und, da der Stabilisator 62, 64 symmetrisch aufgebaut ist, das untere Ende des Bohrstranges leicht nach links neigt, und zwar um den Stabilisator 62, 64 als Drehpunkt. Da der Stabilisator 62, 64 sehr viel näher an dem Meißel 28 angeordnet ist als die Ausrichteinrichtung 56, wirkt letzten, dahingehend, daß sie einen nur minimalen Neigungswinkel der Bohrung zuläßt.ίο. Lateral Richtupg extend away from the sleeve 62. The sleeve 62 with its ribs 64 forms a drill string stabilizer, which seeks to keep bit 28 in the center of borehole 68. The stabilizer 62, 64 can correspond to a known embodiment. In the case of the in FIG. 5 embodiment shown However, if the stabilizer is used in conjunction with the alignment device, for example the Einrichtui \ 2 56 inserted. With this combination there is the possibility of going on an inclined plane because the alignment device 56, as shown in FIG. 5 it can be seen, the drill string to the right and, since the stabilizer 62, 64 is constructed symmetrically, the lower end of the drill string tilts slightly to the left, around the stabilizer 62, 64 as a fulcrum. Because the stabilizer 62, 64 very is arranged much closer to the chisel 28 than the alignment device 56, acts last to the effect that that it allows only a minimal angle of inclination of the hole.

Da sich der Stabilisator 62, 64 in F i g. 5 von der Achse des Bohrstrangs nach allen Richtungen gleichmäßig nach außen erstreckt, wird dieser Teil des Bohrstrangs konzentrisch zu der senkrechten Achso des Bohrloches gehalten. Wiederum wird, unabhängig von irgendeiner möglichen Ausbiegung auf Grund des Stranggewichtes, sich das untere Ende des Stranges, wenn sich der obere Stabilisator 56 in der gezeigten Stellung befindet, in der seine Schuhe 59 nach links herausragen, um den unteren Stabilisator 62, 64 als Drehpunkt neigen und dadurch bewirken, daß sich der Meißel 28 leicht nach rechts neigt.Since the stabilizer 62, 64 in FIG. 5 of the The axis of the drill string extends evenly outwards in all directions, this becomes part of the Drill string held concentric to the vertical axis of the borehole. Again, be independent of any possible deflection due to the weight of the strand, the lower end of the Strand when the upper stabilizer 56 is in the is in the position shown in which his shoes 59 protrude to the left to the lower stabilizer 62, 64 incline as the fulcrum and thereby cause the chisel 28 to incline slightly to the right.

In den F1 g. 7 and 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der bewegliche Rippen 66 in der hülsenförmigen Ausrichteinrichtung an Stelle der festliegenden Rippen 34 der Fig. 1. 2 und 4 verwendet werden. Die Rippen sind in sich in Längsrichtung erstreckende, kolben ähnliche Elemente 68 eingesetzt, die mit geeigneten Packungen 70 versehen sind, welche in einen in der Wandung der Ausrichteinric'irung 32 vorhandenen, senkrechten Schlitz 72 passen, um dadurch zwischen dem Kolben und der Ausrichteinrichtung 32 eine Gleitdichtung zu bilden. Einzelheiten der Vorrichtung zur Absperrung des die Innenseite der Ausrichteinrichtung 32 beaufschlagen-In the F1 g. 7 and 8 another embodiment is shown in which movable ribs 66 are shown in FIG sleeve-shaped alignment device is used in place of the fixed ribs 34 of FIGS. 1, 2 and 4 will. The ribs are inserted in longitudinally extending, piston-like elements 68, which are provided with suitable packs 70 which are inserted into one in the wall of the alignment device 32 existing vertical slot 72 to thereby fit between the piston and the alignment device 32 to form a sliding seal. Details of the device for closing off the inside act on the alignment device 32-

den Hydraulikdruckes und der Arbeitsflächen der Kolben 68 sind nicht dargestell, weil sie an sich bekannt sind. Die Konstruktion gleicht etwa derjenigen, die in der USA.-Patentschrift 3 298 449 beschrieben ist.the hydraulic pressure and the working surfaces of the pistons 68 are not shown because they are known per se are. The construction is somewhat similar to that described in U.S. Patent 3,298,449 is.

Bei den obigen Ausfuhrungsformen kann die untere Ausrichteinrichtung entweder allein oder in Verbindung mit der oberen oder zusätzlichen Ausrichteinrichtung verwendet werden, um dadurch eine noch bessere Steuerung zu erreichen sowie die Größe der Neigung in einer bestimmten Tiefe des herzustellenden Bohrloches zu erhöhen. Ferner läßt sich erkennen, daß in den Fällen, in denen ein präzis gesteuerter, minimalter Neigungswinkel gewünschtIn the above embodiments, the lower alignment device can either alone or in conjunction can be used with the upper or additional alignment device to thereby create a to achieve even better control as well as the size of the slope at a certain depth of the to be made Increase borehole. It can also be seen that in cases where a precisely controlled, minimum angle of inclination desired

wird, eine Anordming der in Fig.5 gezeigten Art verwendet werden kann.an arrangement of the kind shown in Fig. 5 can be used.

Die untere Ausrichteinrichtung, wie sie in Fig. I₅ 2 und 4 gezeigt ist, läßt sich einfach und wirtschaftlich aus einer Hülse und zwei an dieser-angeschweißten Rippen herstellen. Das Lagergehäuse eines Tieflochmotors kann mit Außengewinde versehen werden, um in bequemer Weise eine Ausrichthülse aufzunehmen und zu haltern. Es hat sich herausgestellt, daß die Gewindeverbindung wischen der Hülse und dem unteren Lagergehäuse des Tieflochmotors die Hülse auf dem Lagergehäuse festhält und gegen Die- \ hung sichert. Falls jedoch die Hülse aus 'irgendeinem Grunde gelöst und von dem Gewinde des Motorlagergehauses entfernt werden soll, dann kann sie in dem Böhiloch nicht verlorengehen, weil ihr Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser' des Bohrmeißels.The lower aligning device, as shown in Fig. I _5, 2 and 4, can be produced simply and economically from a sleeve and two ribs welded to it. The bearing housing of a downhole motor can be externally threaded to conveniently receive and hold an alignment sleeve. It has been found that the thread connection wipe the sleeve and the lower bearing housing of the downhole motor holding the sleeve on the bearing housing and secures \ against DIE hung. However, if for some reason the sleeve is to be loosened and removed from the threads of the engine bearing housing, then it cannot be lost in the hole because its inside diameter is smaller than the outside diameter of the drill bit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 21 2

I is arranged longitudinal axis, with the other

Patent claims · Alignment device with a distance above the

Stabilizer is arranged.

I 1. Device for aligning a non-rot 5

X animal drill string, with which a deep

r-hole motor, a drill bit and an intermediate

Motor and chisel arranged, rotating The invention relates to a device for

i chisel adapter are connected, which direct a non-rotating drill string, with wel-

I above the motor non-rotatably attached, Mil- ίο chem a deep-hole motor, a drill bit and a

i sen-shaped alignment device with straightening elements - arranged between motor and chisel, rotating -

ΐ th has, the radial extent of which is greater of the chisel adapter are connected to the one

C as the radius of the cutting elements of the drill bit- above the motor non-rotatably attached, sleeve-

i- ßels, characterized in that the shaped aligning device with aligning elements

f has sleeve-shaped alignment device (42, 56) for 15, the radial extent of which is greater than the

a twist from the drill string (52) radius of the cutting elements of the drill bit.
I a longitudinal, internal spline. In a known device of this type; (46), which engages in a longitudinally movable manner in an aligning device in the form of a sleeve and its 1 ßere spline (48) of an intermediate piece of aligning elements fixedly attached to the drill string ¹ (50) of the drill string (52). 20 ("The Oil and Gas Journal", November 19, 3,962, 2nd device according to claim 1, characterized in pp. 185 to 195). As a result, an adjustment of the _{ indicates that, in addition to the one sleeve-shaped aligning element with changing drilling conditions I-shaped alignment device (42, 56), a white and in particular with changing alignment of the I tere sleeve-shaped aligning device (32, 62) drill string only with A relatively high assembly time below the deep hole motor (20, 54, 58) was required and set-up time was also possible, I is ordered, which has straightening elements whose, under certain circumstances, relatively long radial extension is greater than the radius the service life of the drilling device result in the un-I cutting elements of the drill bit (28). wishes are. Furthermore, the straightening elements I 3. Device according to spoke 1 or 2, with the known device being relatively far f characterized in that the aligning device 30 is arranged away from the drill bit, whereby * lines (32, 62; 42, 56) outer ribs (34, 44; they at a correspondingly large distance of; 59, 64) as straightening elements, which extend in the bit with the borehole wall in contact with the longitudinal direction of the devices. th, so that not only a desired change in the 4th device according to claim 3, characterized ge drilling direction in deviation from the vertical I indicates that the ribs (34) of one 35 can only be done gradually, but also the I alignment device (32) in a radial direction of the desired behaltung Bohrrichtungswinkels ί be aligned, which is difficult to control that of the ribs (44) of the bit and the lower drill string section gegender other dressing device (42) counteracted via de ^r vertical.
I set is. Furthermore, a longitudinally movably arranged Aus-I 5. Device according to claim 3 or 4, da- 4 ° straightening device for Tiefbohrmwijiel known, in the 1 characterized in that the ribs of one of the Richtelemen te can be clamped on a sleeve I aligning device (42) with respect to the drilling and with the aid of a tongue and groove connection on 1 strand C «· 52) are radially movable. '.he sleeve can be moved vertically, S 6. Apparatus according to claim 5, characterized but overall the sleeve to the drill string to rotate freely Gela> indicates that the ribs with respect to the siege 45 is such that it while of drilling according to the drill string (8, 52) are movable in the longitudinal direction according to the course of the hole around the string axis drej. hen can. This alignment device enables 7. Device according to one of claims 2 ago no compulsory alignment and definition ι to 6, characterized in that the ribs of the drilling direction, but essentially only serves j ¹ (44, 59) of the one alignment device (42 , 56) in 50 as a spacer between the bore wall and with respect to the ribs (34, 64) of the other from the drill string, the angular position of which is not fixed and the straightening device (32, 62) can be rotated and that can be, but depends of which the alignment devices with a device freely adjusts drill string position within the borehole for rotating the ribs of one device to support the string at a certain height on the I with respect to the ribs of the other device 55 borehole wall (U.S. Patent P) are provided . 2 734 721).

ι ·· 8. Device according to claim 1, characterized in that the object of the invention is

indicates that the alignment device below the downhole mo- tor with respect to the drill string

tors (54; 58) located alignment device (32, with relatively simple means longitudinal movement

62) has an upper internal thread (30, 60), with 60 borrowed and to make it horizontally rotatable and possible

which they should be arranged on a corresponding thread on the borrowed near the drill bit, so that

* Drill string; (8.52) screw-on bag. Angular deviations from the vertical are faster

9. The device according to one of claims 2 can be achieved and the direction of movement of the

\ to 8, characterized in that one of the bits is more controllable.

V both alignment devices as a drill string rod 65 This is achieved according to the invention in that

bilizer (62, 64) is formed, which on the lower the sleeve-shaped alignment device for a

t end of the drill string and in the radial direction rotation with respect to the drill string a longitudinal

H protrudes outwardly syrir ^ nsch to the fende of which has internal splines, which longitudinal ^