DE69916556T2

DE69916556T2 - Bohrhülsensysteme

Info

Publication number: DE69916556T2
Application number: DE69916556T
Authority: DE
Inventors: Roger Conroe Fincher; Larry Houston Watkins; Friedhelm Makohl; Detlef Hahn
Original assignee: Baker Hughes Inc
Current assignee: Baker Hughes Holdings LLC
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2019-12-07
Also published as: NO995947D0; NO995947L; EP1006260A2; US6196336B1; CA2291535A1; DE69916556D1; EP1006260B1; NO316759B1; CA2291535C; EP1006260A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bohren eines Bohrlochs in unterirdische Formationen, wovon wenigstens eine Formation einen Formationsdruck besitzt, der sich von jenem einer benachbarten Formation stark unterscheidet, oder wobei zeitabhängig instabile Formationen nicht genug Zeit lassen, um das Loch in einem späteren Durchlauf zu verrohren.
Ein eingestürztes Loch führt zu zusätzlichen hohen Kosten beim Bohren eines Bohrlochs und kann zur Aufgabe des Lochs führen. Das Einstürzen eines Lochs kann durch mehrere Bohrbedingungen wie Schlammquellung, Nachrutschen und losen Sand, der zum Auswaschen oder Einstürzen des Lochs, sobald es gebohrt wird, führt, herbeigeführt werden. In diesen instabilen Formationen kann das Bohrloch nicht rechtzeitig verrohrt und geschützt werden, wenn in einem späteren Durchlauf, nachdem das Loch gebohrt worden ist, ein Futterrohr verlegt wird.
Eine weitere Ursache des Einstürzens von Schacht- oder Bohrlöchern ist ein extrem hohes Druckgefälle zwischen benachbarten Formationen. Das Bohren in eine Niederdruckformation mit einem schweren Schlamm, der zum Bohren durch eine überlagernde Hochdruckzone gedacht ist, führt zu starken Schlammverlusten und zu einem gleichzeitigen Einstürzen des Lochs. Die gegenteilige Situation wird angetroffen, wenn ein Bohrloch durch eine erste Formation mit einem niedrigen Formationsdruck in eine Formation mit einem we sentlich höheren Formationsdruck gebohrt wird und dann die Gefahr besteht, daß Fluide von der tiefer gelegenen Formation in das Bohrloch eindringen und die obere Formation beschädigen. Wenn der Druckunterschied hinreichend groß ist, besteht die Gefahr eines Ausbruchs. Wenn das Schlammgewicht erhöht wird, um einen solchen Ausbruch zu verhindern, kann der Schlamm die Niederdruckformation beschädigen.
Die US 5 472 057 offenbart ein System zum Bohren eines Bohrlochs mit einem Gehäuse, das eine Bohrkronenanordnung umfaßt, die an einem Rohr angebracht ist, das sich von dem Bohrgestell an der Erdoberfläche zum Boden des Bohrlochs erstreckt.
Es besteht ein Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Bohren von Bohrlöchern, die diese Probleme beseitigen. Eine solche Erfindung sollte bei ihrer Anwendung vorzugsweise die Betriebszeit verkürzen. Sie sollte vorzugsweise für den Einsatz mit einem Richtungsbohrsystem geeignet sein. Sie sollte das Aussetzen der Formationen dem dynamischen Zirkulationsdruck des Bohrschlamms verringern und dadurch eine Formationsbeschädigung verringern. Ein weiterer wünschenswerter Aspekt ist, die Wahrscheinlichkeit des Steckenbleibens in dem Bohrloch zu verkleinern. Außerdem sollte sie bei festsitzender Vorrichtung das Fortfahren mit dem Bohren ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung mit dem zugehörigen Verfahren zum Bohren durch Formationen, in denen sich der Druck vom Druck in den angrenzenden Formationen stark unterscheidet und/oder es instabile Formationen schwer machen, die Formation mit einem Futterrohr oder Gehäuse im Loch zu schützen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bohr- Futterrohrsystem zur Verwendung bei ununterbrochenem Bohren vorgesehen, wie es in Anspruch 1 beansprucht wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum ununterbrochenen Bohren eines Bohrlochs vorgesehen, wie es in Anspruch 14 beansprucht wird.
Das Bohr-Futterrohrsystem besteht aus einem inneren Strang, der eine innere Anordnung mit einer Pilotbohrkrone trägt, und einer äußeren Anordnung mit einer Bohrkrone. Beide Anordnungen sind zeitweise über einfahrbare Keilnuten verbunden, die sicherstellen, daß die innere und die äußere Anordnung korrekt aufeinander ausgerichtet sind. Beim Verfahren in dem Loch sind die Keilnuten eingefahren und fahren mit dem Erreichen der korrekten Ausrichtung automatisch aus. Nach dem Setzen des Futterrohrs zwingt der Fortgang des Ziehens des inneren Strangs von dem Futterrohr die Keilnuten nochmals zum Einfahren. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein System, bei dem zwischen der Bodenlochanordnung und der Futterrohraufhängung kein innerer Strang vorhanden ist. Neben dem Entfallen der Verfahrzeit für den inneren Strang ermöglicht dies das Herausfischen der Bodenlochanordnung aus dem Loch mit einem gegliederten Rohr oder durch Seilarbeit. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist ein lenkbares Bohr-Futterrohr auf, wobei das Lenken durch ein Drehgelenk oder mit Lenkkissen erfolgt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist einen abgeschlossenen Ringraum zwischen dem offenen Loch und dem Futterrohr auf. Dies schützt das offene Loch vor dem dynamischen Druck des Zirkulationsschlammsystems. Eine nochmals weitere Ausführungsform der Erfindung enthält einen Erweiterungsbohrer am äußeren Teil des Futterrohrs, um das Loch zu erweitern und dadurch die Gefahr eines Steckenbleibens zu verringern. Eine ausdehnbare Kernbohrkrone oder Pilotbohrkrone kann verwendet werden, um ein ähnliches Re sultat zu erzielen. Eine weitere Ausführungsform ermöglicht selbst nach einem Festsitzen ein gewisses zusätzliches Bohren. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mit der Pilotbohrkrone Hochdruckstrahldüsen verwendet, um das Loch zu erweitern und die Gefahr eines Steckenbleibens zu verringern. Anstelle der Bohrröhre kann das Bohr-Futterrohr mit einem schraubenlinienförmigen Rohr verwendet werden.
Nun werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, lediglich beispielhalber und mit Bezug auf die begleitende Zeichnung, beschrieben, worin:
1 eine schematische Gesamtansicht eines Bohrsystems mit einem Bohr-Futterrohr zeigt,
die 2A, 2B Einzelheiten der Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) zeigen,
3 eine schematische Darstellung einer modifizierten DL-BHA ohne einen inneren Strang ist,
4 Einzelheiten des in der DL-BHA von 3 verwendeten Freigabewerkzeugs zeigt,
5 eine schematische Darstellung eines Systems mit einem lenkbaren Bohr-Futterrohr ist,
6 eine schematische Darstellung eines Systems mit einem lenkbaren Bohr-Futterrohr ist, wobei sich Lenkkissen an dem Futterrohr befinden,
7 eine schematische Darstellung eines Bohr-Futterrohrs ist, das die Formation vor Schwankungen des dynamischen Drucks schützt,
8 eine schematische Darstellung eines Bohr-Futterrohrs mit einem Unter-Erweiterungsbohrer ist,
9 eine schematische Darstellung eines Bohr-Futterrohrs mit einer ausdehnbaren Kernbohrkrone ist,
10 eine schematische Darstellung einer Bodenlochanordnung mit einer Schubvorrichtung für ununterbrochenes Bohren bei festsitzendem Futterrohr ist,
11 einen Fall zeigt, in dem sich die Pilotbohrkrone der Erfindung von 10 dreht, ohne daß das Futterrohr gedreht wird.
Die am 9. Oktober 1996 eingereichte US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 08/729.226, nun das US-Patent Nr. 5 845 722, bespricht eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bohren von Bohrlöchern in unterirdische Formationen, in denen sich die Formationsdrücke stark unterscheiden. Das Bohr-Futterrohrsystem besteht aus einer äußeren und einer inneren Anordnung. Beide Anordnungen sind zeitweise über ein-fahrbare Keilnuten verbunden, die sicherstellen, daß die innere und die äußere Anordnung korrekt aufeinander ausgerichtet sind. Beim Verfahren in dem Loch sind die Keilnuten eingefahren und fahren mit dem Erreichen der korrekten Ausrichtung automatisch aus. Nach dem Setzen des Futterrohrs zwingt der Fortgang des Ziehens des inneren Strangs von dem Futterrohr die Keilnuten nochmals zum Einfahren.
Die innere Anordnung besteht aus einer Pilotbohrkrone, einer Steckuntereinheit, einem Bohrlochmotor und einer Schubvorrichtung oder einer anderen Vorrichtung, die das erforderliche Gewicht auf die Bohrkrone bringt. Die Keilnut- Steckuntereinheit der inneren Anordnung nimmt die einfahrbaren Antriebskeilnuten auf, die das Drehmoment vom Motor auf die Kernbohrkrone der äußeren Anordnung übertragen. Dies bedeutet, daß sich die Pilotbohrkrone und die Kernbohrkrone mit derselben Geschwindigkeit drehen. Der Motor liefert ein Drehmoment und bewirkt die Drehung, während die Schubvorrichtung für eine dynamische Längsaufhängung des inneren Strangs in Bezug auf den äußeren Strang sorgt. Dies ermöglicht, daß die Schubvorrichtung die unterschiedliche Wärmedehnung zwischen der inneren und der äußeren Anordnung kompensiert. Außerdem bringt die Schubvorrichtung das hydraulische Gewicht auf die Bohrkrone (WOB).
Die äußere Anordnung umfaßt einen Kernkopf, eine Buchsenuntereinheit, eine Aufhängungsuntereinheit (Lagerungseinheit) und eine Aufliegeuntereinheit. Die äußere untere Anordnung ist über einen Gleisverbinder mit einem Standardfutterrohr mit der geforderten Länge verbunden. Die Keilnut-Buchsenuntereinheit bildet einen Verriegelungsmechanismus für die einfahrbaren Steck-Keilnuten der inneren Anordnung. Die Aufhängungsuntereinheit bietet eine longitudinale Längsaufhängung und bewirkt eine radiale Führung. Axialkräfte (WOB) werden auf den inneren Strang übertragen. Wenngleich keine Axiallagerung in der Aufhängungsuntereinheit erforderlich ist, kann sie eingerichtet werden, wenn Futterrohrgröße und Drift eine ausreichende Wanddicke bieten. Die Aufhängungsuntereinheit stellt auch sicher, daß sich nur die Kernbohrkrone und die Buchsenuntereinheit drehen. Falls erforderlich, dreht sich der Rest der Anordnung mit einer an der Oberfläche festgelegten Umdrehungsgeschwindigkeit. In der Bohrbetriebsart ist ein Futterrohraufhängungs- und -verlegungswerkzeug mit der inneren und der äußeren Anordnung verbunden. Auf das Bohren folgend wird die Futterrohraufhängung angebracht, bevor das Verlegungswerkzeug vom Futterrohr getrennt wird, und der Schieber angebracht, bevor der innere Strang aus dem Loch herausgezogen wird. Das Verlegungswerkzeug, das das Futterrohr und den inneren Strang verbindet, ist gewöhnlich ein Teil der Futterrohraufhängung. Wenn ein einzelnes Verlegungswerkzeug verwendet wird, sind Futterrohraufhängung und Schieber möglicherweise nicht erforderlich, wobei der Bedarf an einer Futterrohraufhängung/eines Schiebers von der Anwendung abhängt. In der folgenden Besprechung sind Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, die eine Futterrohraufhängung verwenden, jedoch ist diese selbstverständlich nicht in allen Fällen erforderlich. Während Bohrvorgängen tritt aus dem Ende der Bohrkrone Bohrschlamm aus und läuft in das Bohrloch, so daß er nachträglich durch den Ringraum zwischen dem Bohrwerkzeug und den Wänden des Bohrlochs zur Oberfläche zurückströmen kann.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Bohren eines Bohrlochs unter Verwendung eines Bohr-Futterrohrs. Es ist ein Gestell 12 an der Oberfläche 10 der Erde gezeigt, in die ein Bohrloch 8 gebohrt wird. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 14 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 16 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung/einem Schieber 18 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt an seinem unteren Ende eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 22. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 26 und eine Kernbohrkrone 24 auf. Ein Futterrohr 20 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 18 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Das Bohrrohr kann eine Bohrröhre oder ein schraubenlinienförmiges Rohr sein.
Die Futterrohraufhängung 18 verbindet den inneren Strang, die äußere Leitungsanordnung und den Bohrröhre-Verle gungsstrang für die Bohrbetriebsart. Nach Abschluss des Bohrens wird die Futterrohraufhängung angebracht und das Verlegungswerkzeug vom Futterrohr gelöst. Wünschenswerte Merkmale der Futterrohraufhängung sind:

(i) Eine schnelle und zuverlässige hydraulische Fixierfunktion, die für den Zirkulationsdruck während des Bohrens unempfindlich ist.
(ii) Eine Freigabefunktion, die von der Fixierfunktion unabhängig ist.
(iii) Alle Aufhängungs-Dichtungskomponenten sind für den Umgang mit extremen äußeren Druckunterschieden, die aus der Entleerung der inneren Röhre entstehen, geeignet.
(iv) Fähigkeit zum Zirkulieren durch den inneren Strang (weiter unten besprochen) nach dem Lösen vom Futterrohr.
(v) Fähigkeit, Seilarbeitsperforiereinrichtungen oder Abschraubwerkzeuge unter die Aufhängung zu verfahren, um das Herausfischen im Fall eines Festsitzens des inneren Strangs zu ermöglichen.
(vi) Fähigkeit, eine Oberflächenrotation und einen ausreichenden Drehmomentwiderstand zuzulassen.

Einzelheiten der DL-BHA sind in den 2A und 2B gezeigt. Im oberen Teil von 2A ist ein Bohrrohr 16 zur Oberfläche und die Futterrohraufhängung 18 gezeigt. Das Bohrrohr 16' kann unter der Futterrohraufhängung 18 eine kleinere Größe als über der Futterrohraufhängung 18 besitzen. Mit dem Bohrrohr 16' ist eine Schubvorrichtung 34 verbunden, wobei eine Schwerstange 16'' die Schubvorrichtung 34 mit der inneren Anordnung 30 des Bohr-Futterrohrs verbindet und das Futterrohr 20 mit der äußeren Anordnung 32 des Bohr-Futterrohrs verbunden ist.
Die innere Anordnung 30 des Bohr-Futterrohrs enthält einen Bohrmotor 40, die Pilotbohrkrone 24 und eine Steckuntereinheit 54 mit Antriebskeilnuten 52, die das Drehmoment vom Motor 40 auf die äußere Anordnung übertragen. Aufliegekeilnuten 44 stellen eine korrekte Ausrichtung der inneren Anordnung auf die äußere Anordnung sicher. Die äußere Anordnung 32 umfaßt die Kernbohrkrone 24, eine Aufliegeuntereinheit 46, eine Aufhängungs- und Lagerungsuntereinheit 48 und eine Buchsenuntereinheit 50, die mit den Antriebskeilnuten 52 in Eingriff gelangt. Die Aufhängungs- und Lagerungsuntereinheit 48 bewirkt eine longitudinale Längsaufhängung und eine radiale Führung und stellt sicher, daß sich nur die Buchsenuntereinheit 50 und die Kernbohrkrone 26 drehen und der Rest der äußeren Anordnung ohne Drehung verbleibt.
Der Bohrlochmotor 40 liefert das Schneiddrehmoment und die Drehung. Die Schubvorrichtung 34 sorgt für das hydraulische Gewicht auf die Bohrkrone (WOB) und eine dynamische Längsaufhängung.
Wie in der US-Patentanmeldung mit Aktenzeichen 08/729.226 besprochen worden ist, wird eine Standard-Bohr-BHA zum Bohren in der Umgebung einer möglichen Problemzone ohne das Futterrohr verwendet. Die Standard-BHA wird zurückgeholt und das Bohr-Futterrohr in das Loch verfahren, um das Bohren durch die Problemzone fortzusetzen. Sobald die Problemzone durchquert ist, wird das Futterrohr verlegt und der innere Strang zurückgeholt. Das Bohren kann dann unter der Problemzone fortgesetzt werden, wobei der Vorgang wiederholt werden kann, falls eine zweite Problemzone angetroffen wird.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Bohr-Futterrohrsystems ohne die Verwendung eines inneren Strangs zwischen der Futterrohraufhängung und dem DL-BHA-Motor. Dies beseitigt das vom Gestell zu tragende zusätzliche Gewicht des inneren Strangs. Ferner verringert es die Reibungskräfte zwischen dem Futterrohr und dem Loch, wenn in sehr gekrümmten Lochabschnitten gebohrt wird. Die maximale Bohrstrecke bei dieser Art von Bohrlöchern kann ziemlich groß sein. Gezeigt ist ein Gestell 112 an der Oberfläche 110 der Erde, in die ein Bohrloch 108 gebohrt wird. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 114 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 116 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 118 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs. Ein Futterrohr 120 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 118 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA 122 verbunden. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 126 und eine Kernbohrkrone 124 auf. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist.
Eine Aufliegeuntereinheit ist nicht erforderlich, da die DL-BHA 122 zeitweise mittels eines Freigabewerkzeugs 128 mit dem unteren Teil des Futterrohrs 120 verbunden ist. Ein innerer Strang zwischen der Futterrohraufhängung 118 und der DL-BHA 122 ist nicht erforderlich. Der obere Teil des Freigabewerkzeugs ist mit einem herausfischbaren Gelenk 130 versehen, das ein Herausfischen der DL-BHA 122 nach dem Setzen der Futterrohraufhängung/des Schiebers 118 ermöglicht.
4 zeigt Einzelheiten der DL-BHA mit Freigabewerkzeug 128. Die BHA ist, wie in 3 gezeigt ist, mittels der oberen Futterrohrverbindung 164 mit dem Futterrohr verbunden. Im Gegensatz zu der in 2 besprochenen Anordnung wird anstelle der Aufliegeuntereinheit ein Gleisverbinder 175 verwendet, um den äußeren Teil des Freigabewerkzeugs mit dem äußeren Abschnitt des unteren Bohr- Futterrohrs zu verbinden. Die BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 124, eine Kernbohrkrone 126, eine Buchsenuntereinheit 50, eine Steckuntereinheit 54, Antriebskeilnuten 52 und einen Bohrlochmotor 40 auf, wie unter 1 besprochen worden ist. Anstelle eines Motors mit einem speziellen Lagergehäuse (das die Aufliegekeilnuten aufweist), kann ein standardmäßig verfügbarer Motor verwendet werden. Der Motor weist auf der Schwerstangen-Führung 176 zur Zentrierung des inneren Strangs innerhalb des äußeren Strangs eine Schraube auf.
4A zeigt Einzelheiten des Freigabewerkzeugs. Anstelle des gezeigten Freigabewerkzeugs können auch Standardkomponenten wie z. B. ein Verschluss- und Verfahrwerkzeug von Baker Oil Tools verwendet werden. Die bevorzugte Ausführungsform des Freigabewerkzeugs vereinigt den Freigabemechanismus und die Verschlussmerkmale in einer einzigen Werkzeugvorrichtung, um die Gesamtlänge der BHA zu verringern. Dies ermöglicht eine Vormontage der BHA außerhalb der Anlage und das Verschicken als Einzelkomponenten zum Bohrturm.
Das in 4a gezeigte Freigabewerkzeug weist einen äußeren Strang, der im Loch bleibt, und einen inneren Strang, der nach dem Verlegen des Futterrohrs aus dem Loch herausgefahren wird, auf. Der innere Strang und der äußere Strang sind mittels der Verriegelungskeilnuten 162 zeitweise miteinander verbunden. Änderungen in der Länge infolge von Temperaturschwankungen und Fehler in den Fertigungstoleranzen werden durch den axialen Hub der Aufhängungsuntereinheit 48 kompensiert. Der äußere Strang umfaßt die obere Untereinheit 161 mit der oberen Futterrohrverbindung 164, die Verriegelungsuntereinheit 173 und die Gleisverbinder-Untereinheit 175. Die Gleisverbinder-Untereinheit 175 ist mit der unteren äußeren Bohr-Futter rohr-BHA verbunden. Der innere Strang, der die zurückholbaren Teile bildet, umfaßt die Zughülse 171, die ein herausfischbares Gelenk 160 enthält, die Haltehülse 174, den optionalen Verschlussträger 168, die Verriegelungskeilnuten 162, einen ersten Dorns 169 und einen zweiten Dorn 170. Der zweite Dorn 170 ist an seinem unteren Ende mit dem Bohrlochmotor 40 verbunden. Wobei Scherverbinder die Zughülse 171 und den ersten Dorn 169 zeitweise verbunden halten. Scherverbinder 171 übertragen keine Betriebs-Bohrlasten. Die Haltehülse 174 verhindert das Einfahren der Verriegelungskeilnuten 162. Der innere und der äußere Strang sind mittels Hochdruckdichtungen 163 und 176 gegeneinander abgedichtet.
Beim Herausfischen des inneren Strangs des Bohr-Futterrohrs wird der (nicht gezeigte) Herausfischstrang eingefahren und mit der Zughülse 171 verbunden. Das aufgebrachte Zusatzmoment wird von der Zughülse 171 über eine Zahnverbindung auf den ersten Dorn 169 übertragen. Wenn am Herausfischstrang gezogen wird, brechen die Scherverbinder 166, wobei sich die Zughülse 171 nach oben bewegt, bis die Haltehülse 174 am ersten Dorn 169 anschlägt. Der Verschlussträger 168 baut eine Kammer auf, die das Einfahren der Verriegelungskeilnuten 162 ermöglicht. Die Verriegelungskeilnuten 162 besitzen schräg verlaufende Schultern, die beim Ziehen eine radiale Last auf die Verriegelungskeilnuten 162 hervorrufen. Fortgesetztes Ziehen an dem Herausfischstrang bewirkt ein Einfahren der Verriegelungskeilnuten 162. Nach dem vollständigen Einfahren der Verriegelungskeilnuten 162 ist der innere Strang vom äußeren Strang getrennt. Das Bohr-Futterrohr kann nun zusammen mit dem Motor und der Pilotbohrkrone aus dem Loch herausgezogen werden. Während des Trennvorgangs zirkuliert Schlamm von der oberen Nebenöffnung 172 in den inneren Strang und durch die geöffnete Nebenöffnung 167 des ersten Dorns 169 heraus. Dies verringert die Pump- und Saugdrücke.
Die Ausführungsform der 3 und 4 besitzt mehrere Vorteile gegenüber der Ausführungsform der 1 bis 2. Die Verfahrzeit kann bei bestimmten Anwendungen verkürzt werden. Wenn keine Schubvorrichtung verwendet wird, weist die Bodenlochanordnung keinerlei zusätzliche Hydraulikkomponenten auf. Die Bodenlochanordnung kann vormontiert werden, wobei die Abstände vor der Lieferung an den Bohrturm geprüft werden können. Ein Standard-Schlammmotor kann ohne jegliche speziellen Lager verwendet werden. Die Gesamt-Hakenlast ist wegen der Größe des Gewichts des inneren Strangs kleiner. Es ergibt sich ein geringeres Druckgefälle, da der Schlamm nicht durch den kleinen inneren Strang hindurchgeht. Bei manchen Anwendungen kann beim Einfahren des inneren Strangs die Rückstoßkontrolle besser sein.
5A zeigt eine Ausführungsform eines lenkbaren Bohr-Futterrohrsystems mit einem lenkbaren Bohr-Futterrohr. Gezeigt ist ein Gestell 212 an der Erdoberfläche 210. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 214 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 216 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 218 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 222 an seinem unteren Ende. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 226 und eine Kernbohrkrone 224 auf. Ein Futterrohr 220 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 218 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist. Der untere Abschnitt des Systems weist eine MWD-Anordnung 230 mit einem nichtmagnetischen Futterrohr 232 auf. Die MWD-Anordnung 230 bietet eine Richtungssteuerung und kann außerdem Informationen über die von ihr durchquerte Formation liefern. Diese umfassen Messungen der Dichte, der spe zifischen elektrischen Leitfähigkeit, der Gammastrahlen, der kernmagnetischen Resonanz usw. Die innere DL-BHA-Anordnung 222 enthält eine biegsame Welle 234 zwischen dem Motor und der Steckuntereinheit 254 und die Kernbohrkrone 226. Ein Radiallager 256 trägt die Buchsenuntereinheit 250 auf der Steckuntereinheit 254. Das Futterrohr 220 enthält eine gebogene Untereinheit 236, die eine feste gebogene Untereinheit oder eine gebogene Untereinheit mit einstellbarem Knickwinkel (Adjustable Kick OFF = AKO) sein kann, die ein Lenken des Futterrohrs unter Steuerung von Messwerten von der MWD-Anordnung 230 ermöglicht. Diese Vorrichtung kann ähnlich wie bei der oben mit Bezug auf 3 besprochenen Anordnung auch ohne einen inneren Strang zwischen der DL-BHA und den Futterrohraufhängungen verwendet werden.
5B zeigt ein lenkbares Bohr-Futterrohrsystem, das sich von dem in 5B insofern unterscheidet, daß der Motor 322, die MWD-Vorrichtung 330 und die optionale LWD (LWD = Protokollieren während des Bohrens) aus der Kernbohrkrone 324 herausführen. Der innere Strang ist durch Schwerstangen-Führungen innerhalb des Futterrohrs zentriert. Es ist kein nichtmagnetisches Futterrohr erforderlich. Anstelle der biegsamen Welle, der Steckuntereinheit und der Pilotbohrkrone werden ein stabilisierter Standardmotor (Motorstabilisierung ist nicht gezeigt) mit einer AKO-Untereinheit 336 und einer Standard-Bohrkrone 326 am Boden des inneren Strangs verwendet. Wenn die MWD/LWD-Anordnung in dem offenen Loch angeordnet ist, ist eine vollkommene Lenkung durch geologische Daten (Geosteering) möglich. Das Geosteering (Messungen der Dichte, der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit, der Gammastrahlen, der kernmagnetischen Resonanz usw.) wird angewandt, um entlang oder zwischen Formationsgrenzen zu lenken.
Eine weitere Anordnung eines lenkbaren Bohr-Futterrohrsystems ist in 6 gezeigt. Gezeigt ist ein Gestell 412 an der Erdoberfläche 410. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 414 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 416 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 418 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 422 an seinem unteren Ende. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 426 und eine Kernbohrkrone 424 auf. Ein Futterrohr 420 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 418 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist. Der untere Abschnitt des Systems weist eine MWD-Anordnung 430 mit einem nichtmagnetischen Futterrohr 432 auf. Die MWD-Anordnung 430 bietet eine Richtungssteuerung und kann außerdem Informationen über die von ihr durchquerte Formation liefern. Diese könnten Messungen der Dichte, der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit, der Gammastrahlen, der kernmagnetischen Resonanz usw. umfassen. Das Futterrohr 420 kann durch ein Lenksystem, das einfahrbare und ausfahrbare Kissen 438 aufweist, nach Neigung und Azimut in das Loch hinab gesteuert werden. In einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Kissen 438 an einer nichtdrehbaren Hülse. Das Futterrohr wird in der Hülse gedreht, wobei sich die Hülse nicht dreht. Die Hülse weist ihrerseits drei oder mehr Kissen auf, die belastet (ausgefahren) oder nicht belastet (eingefahren) werden, um das Futterrohr in die gewünschte Richtung zu drücken. Die Verwendung einer solchen nichtdrehbaren Hülse dürfte Fachleuten bekannt sein. Eine handelsübliche Ausführungsform davon ist das AUTOTRAK^TM-System von Baker Hughes und wird nicht weiter besprochen. Eine Alternative ist die Verwendung von Kissen innerhalb des Bohr-Futterrohrs. Diese Vorrichtung kann ähnlich wie bei der oben mit Bezug auf 3 besprochenen Anordnung ohne in neren Strang zwischen der DL-BHA und den Futterrohraufhängungen verwendet werden.
Eine alternative Ausführungsform der in 6 gezeigten Vorrichtung verwendet eine ausdehnbare Schwerstangen-Führung, die sich an einer geeigneten Stelle 438 an der BHA befindet (die Stelle kann je nach Anwendung und Bedürfnissen variieren). Bei einer solchen Anordnung dient die ausdehnbare Schwerstangen-Führung als Drehpunkt, der das Lenken der Anordnung ermöglicht. Die Verwendung einer solchen ausdehnbaren Schwerstangen-Führung dürfte Fachleuten bekannt sein und wird hier nicht weiter besprochen.
7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die zwei zusätzliche Schieber verwendet. Gezeigt ist ein Gestell 512 an der Oberfläche 510 der Erde, in die ein Bohrloch 508 gebohrt wird. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 514 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 516 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 518 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 522 an seinem unteren Ende. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 526 und eine Kernbohrkrone 524 auf. Ein Futterrohr 520 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 518 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist. Es sind zwei zusätzliche Schieber vorgesehen. Einer ist ein Gehäuseschieber 552 genau unter der Futterrohraufhängung 518. Der andere ist ein Offenlochschieber 556, der sich in der Nähe der Bohrkrone befindet. Der Schlamm zirkuliert in der durch 560 angegebenen Richtung, d. h. in dem inneren Futterrohr nach unten, in der Nähe der Bohrkrone heraus, in das äußere Futterrohr 520 durch eine Öffnung 554 und durch den Ringraum zwischen dem inneren Futterrohr und dem äußeren Futterrohr 520 zu rück. Der Vorteil dieser Erfindung ist, daß keine Schlammzirkulation in dem Ringraum 550 zwischen dem äußeren Futterrohr 520 und dem Bohrloch 508 stattfindet, so daß das offene Loch durch den dynamischen Druck des Zirkulationsschlammsystems nicht beeinflusst wird. Dies verringert die Verschmutzung der Formation durch den zirkulierenden Schlamm.
Diese Vorrichtung kann auch mit der Lenkanordnung (5A, 5B oben) und mit lenkbaren Kissen (6 oben) verwendet werden.
8 zeigt eine Anordnung, die an der Außenseite des äußeren Gehäuses einen Unter-Erweiterungsbohrer verwendet. Gezeigt ist ein Gestell 612 an der Erdoberfläche 610. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 614 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 616 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 618 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 622 an seinem unteren Ende. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 626 und eine Kernbohrkrone 624 auf. Ein Futterrohr 620 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 618 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist. Der Unter-Erweiterungsbohrer 630 ist in dem unteren äußeren Teil des Futterrohrs 620 angeordnet. Bei Verwendung des Unter-Erweiterungsbohrers zur Erweiterung des durch die Kernbohrkrone gebohrten Lochs ist es möglich, das Slip-Stick-Problem oder verschiedene Probleme des Festsitzens zu beseitigen oder das Verfahren eines ausdehnbaren Gehäuses zu vermeiden. Diese Vorrichtung kann auch ohne den inneren Strang (3, oben), mit der Lenkanordnung (5A, 5B, oben) und mit lenkbaren Kissen (6, oben) verwendet werden.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gezeigt ist ein Gestell 712 an der Erdoberfläche 710. In den oberen Abschnitt des Bohrlochs ist ein Gehäuse 714 gesetzt worden. Ein Bohrrohr 716 führt durch das Gehäuse zu einer Futterrohraufhängung 718 am Boden des verrohrten Abschnitts des Lochs und trägt eine Bohr-Futterrohr-Bodenlochanordnung (DL-BHA) 722 an seinem unteren Ende. Die DL-BHA weist an ihrer Bodenseite eine Pilotbohrkrone 726 und eine Kernbohrkrone 724 auf. Ein Futterrohr 720 hängt an seinem oberen Ende von der Futterrohraufhängung 718 herab und ist an seinem unteren Ende mit der DL-BHA verbunden. Diese sind der Art, die oben mit Bezug auf 1 besprochen worden ist. Die Kernbohrkrone 724 ist ausdehnbar, wie durch die Pfeile 730 angegeben ist. Dadurch kann das Loch erweitert werden, was das Beseitigen des Slip-Stick-Problems oder verschiedener Probleme des Festsitzens ermöglicht sowie das Verfahren eines ausdehnbaren Gehäuses erübrigt. Alternativ kann die Pilotbohrkrone 726 ausdehnbar gemacht sein, wobei in diesem Fall weder die Kernbohrkrone 724 notwendig ist, noch die Steckuntereinheit mit Antriebskeilnuten erforderlich ist. Der innere Strang kann dann mittels (nicht gezeigter) Stabilisatorkissen in einer radialen Richtung geführt werden. Diese Vorrichtung kann auch ohne den inneren Strang (3, oben), mit der Lenkanordnung (5A, 5B, oben), mit lenkbaren Kissen (6, oben) und mit einem Unter-Erweiterungsbohrer (7, oben) verwendet werden.
Die voranstehend mit Bezug auf die 1, 3, 5, 6 und 7 besprochene Erfindung kann unter Verwendung einer Pilotbohrkrone mit (nicht gezeigten) Hochdruckstrahldüsen angewandt werden. Die hohe Geschwindigkeit, mit der das Fluid die Düsen verlässt, wäscht die Formation so aus, daß die Lochgröße erweitert wird. Die Verwendung von Hochdruckdüsen zum Auswaschen der Formation dürfte Fachleuten bekannt sein und wird hier nicht näher besprochen. Bei Verwendung einer solchen speziellen Pilotbohrkrone ist es möglich, das Slip-Stick-Problem oder verschiedene Probleme des Festsitzens zu beseitigen sowie das Verfahren eines ausdehnbaren Gehäuses zu vermeiden. Außerdem kann durch die Verwendung von Strahldüsen das Bohrloch mit MWD-Messungen in eine gewünschte Richtung abgelenkt werden. Dies erfordert ein System, das Schlammfluß durch die Düsen lediglich in einer Richtung zuläßt.
Es gibt Fälle beim Bohren von ungewöhnlich mit Druck beaufschlagten Formationen, in denen der obere Teil des äußeren Futterrohrs stecken bleibt. Für solche Fälle liefert 10 eine schematische Darstellung einer DL-BHA 822, bei der das Bohren mit dem Bohr-Futterrohr fortgesetzt werden kann. Um dies zu vollziehen, besitzt der innere Abschnitt der DL-BHA eine zusätzliche Schubvorrichtung, die als Boden-Schubvorrichtung 869 bezeichnet wird. Die Hauptteile der Boden-Schubvorrichtung sind der Zylinder 870, der Stellungsmelder 871, der Kolben 872 und der Keilnutenbereich 873. Die Hauptabschnitte des Bohrmotors 859 sind angegeben als: Aufliegekeilnuten 860, Lagerteilsystem 862 und Antriebsuntereinheit 864. Die Aufhängungsuntereinheit besitzt einen inneren und einen äußeren Abschnitt, die mit 848b bzw. 848a bezeichnet sind. Wie in der in 1 offenbarten Vorrichtung ist die Steckuntereinheit 854 mit Antriebskeilnuten 850 versehen, die mit der Buchsenuntereinheit in Eingriff gelangen. Die Pilotbohrkrone 824 ist wie in den anderen Ausführungsformen der Erfindung von der Kernbohrkrone 826 umgeben. Die Aufliegeuntereinheit 844 koppelt den Motor 859 an die Aufhängungsuntereinheit 848a, 848b.
Unter normalen Bohrbedingungen befindet sich Kernbohrkrone 826 am Boden des Lochs in derselben Tiefe wie die Pilot bohrkrone 824. Die Boden-Schubvorrichtung ist vollständig verschlossen, während der innere Abschnitt der Aufhängungsuntereinheit 848b vollständig innerhalb des äußeren Teils 848a der Aufhängungsuntereinheit teleskopartig zusammengeschoben ist. Wenn das äußere Futterrohr (in 9 nicht gezeigt) an irgendeinem Punkt bei oder über dem Motor 859 stecken bleibt, wird die Boden-Schubvorrichtung 869 verwendet, um die Pilotbohrkrone 824 und die Kernbohrkrone 826 zu schieben und das weitere Bohren in die Formation fortzusetzen, bis die Schubvorrichtung voll ausgefahren ist. Bei einem solchen System ist die Buchsen- und Steckuntereinheit 854 um die Hublänge der Boden-Schubvorrichtung 869 über das normal Benötigte hinaus verlängert.

Claims

Bohr-Futterrohrsystem, das bei einem ununterbrochenen Bohren eines Bohrlochs verwendet wird, in dem sich ein Gehäuse (14; 114; 314, 414, 514, 614, 714) befindet, wobei sich in dem Gehäuse (14; 114; 314, 414, 514, 614, 714) ein Bohrrohr (16; 116; 216; 316; 416; 516; 616; 716) befindet, wobei das Bohr-Futterrohrsystem des weiteren folgendes umfaßt: eine innere Bodenlochanordnung, die einen Bohrmotor (40; 322; 859) umfaßt, der dazu ausgelegt ist, mittels durch das Rohr (16; 116; 216; 316; 416; 516; 616; 716) befördertem Schlamm betrieben zu werden, und eine Steckuntereinheit (54; 254; 854) umfaßt, die durch den Bohrmotor (40; 322; 859) gedreht wird und einfahrbare Antriebskeilnuten (52; 850) aufweist, die mit einer Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) gekoppelt ist, um bei Betätigung des Bohrmotors (40; 322; 859) ein Pilotloch zu bohren; eine äußere Bodenlochanordnung, die eine Buchsenuntereinheit (50; 250) umfaßt, die dazu ausgelegt ist, mit Antriebskeilnuten (52; 850) an der Steckunterbaueinheit (54; 254; 854) in Eingriff zu gelangen und sich mit der Steckuntereinheit (54; 254; 854) zu drehen, wenn sie mit ihr in Eingriff ist, und eine Kernbohrkrone (24; 124; 324; 424; 524; 624; 724; 826) umfaßt, die die Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) umgibt und mit der Buchsenuntereinheit (50; 250) gekoppelt ist, um ein erweitertes Loch zu bohren, dadurch gekennzeichnet, daß: an dem Boden des Gehäuses eine Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (18; 118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) vorgesehen ist und ein Futterrohr (20; 120; 220; 420; 520; 620; 720) an einem ersten Ende mit der Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (18; 118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) und an einem zweiten Ende mit der äußeren Bodenlochanordnung gekoppelt ist.
Bohr-Futterrohrsystem nach Anspruch 1, das des weiteren ein Freigabewerkzeug (128) umfaßt, um die innere Bodenlochanordnung lösbar mit dem Futterrohr (120) zu koppeln.
Bohr-Futterrohrsystem nach Anspruch 2, das des weiteren an dem Freigabewerkzeug (128) ein herausfischbares Gelenk (130; 160) umfaßt, um die Wiedergewinnung der inneren Bodenlochanordnung aus dem Bohrloch zu erleichtern.
Bohr-Futterrohrsystem nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, das des weiteren eine MWD-Vorrichtung (230; 330; 430) in der inneren Bodenlochanordnung zum Ausführen von Richtungsmessungen und Vorrichtungen zum Erleichtern von Richtungsbohren an der inneren und der äußeren Bodenlochanordnung umfaßt.
Bohr-Futterrohrsystem nach Anspruch 4, bei dem die Vorrichtungen zum Erleichtern von Richtungsbohren an der inneren und an der äußeren Bodenlochanordnung eine Mehrzahl von einfahrbaren Kissen (438) an der Außenseite der äußeren Bodenlochanordnung umfassen, die dazu ausgelegt sind, mit der Bohrlochwand in Eingriff zu gelangen und das Bohrsystem in einer bezüglich Neigung und Azimut gewünschten Richtung zu führen.
Bohr-Futterrohrsystem nach Anspruch 4 oder 5, bei dem ein Querschnitt des Futterrohrs (220) ein nichtmagnetischer Abschnitt (232) ist.
Bohr-Futterrohrsystem nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei dem die Vorrichtungen zum Erleichtern von Richtungsbohren an der inneren und an der äußeren Bodenlochanordnung eine biegsame Welle (234) zwischen dem Motor und der Steckuntereinheit (254) sowie eine gebogene Untereinheit (236) an der äußeren Bodenlochanordnung über der Buchsenuntereinheit (250) umfassen, wobei die gebogene Untereinheit (236) einen einstellbaren Knickwinkel oder einen festen Winkel besitzt.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, das des weiteren folgendes umfaßt: ein Rohr, das Bohrfluid von dem Bohrrohr zu dem Bohrmotor (40; 322; 859) und zu der Pilotbohrkrone befördert, und einen Gehäuseschieber (552), der sich unter der Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (518) befindet, und einen Offenlochschieber (556), der sich in der Nähe der Kernbohrkrone (526) befindet, wobei der Gehäuseschieber (552) und der Offenlochschieber (556) verhindern, daß das Bohrfluid in den Ringraum zwischen dem Futterrohr (520) und dem Bohrloch strömt.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, bei dem (i) die Kernbohrkrone (24; 124; 324; 424; 524; 624; 724; 826) und/oder (ii) die Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) ausdehnbar sind.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, bei dem die Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) des weiteren Hochdruckstrahldüsen umfaßt.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, das des weitern folgendes umfaßt: eine Schubvorrichtung (869), die mit der Steckuntereinheit (854) gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, die Position der Steckuntereinheit (54; 254; 854) in Bezug auf den Bohrmotor (859) auszufahren und einzufahren, und eine Teleskopaufhängungs-Untereinheit, die mit dem Bohrmotor (859) und mit der Buchsenuntereinheit (50; 250) gekoppelt ist und die dazu ausgelegt ist, die Buchsenuntereinheit (50; 250) in Verbindung mit der Bewegung der Schubvorrichtung (869) zu bewegen.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, das des weiteren eine Aufliegeuntereinheit (844) mit daran befindlichen Keilnuten (860) zum Sicherstellen der korrekten Ausrichtung der inneren Bodenlochanordnung und der äußeren Bodenlochanordnung umfaßt.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, das des weiteren eine Aufhängungs- und Lagerungs-Untereinheit (848a, 848b) umfaßt, die eine Aufhängung in longitudinaler Richtung sowie eine radiale Führung und eine Isolation der Drehung der Buchsenuntereinheit (50; 250) von dem Futterrohr schafft.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, bei dem das Bohrrohr (16; 116; 216; 316; 416; 516; 616; 716) eine Bohrröhre oder ein schraubenli nienförmiges Rohr umfaßt.
Bohr-Futterrohrsystem nach einem beliebigen voranstehenden Anspruch, das des weitern an der Außenseite der äußeren Bodenlochanordnung einen Erweiterungsbohrer (630) umfaßt, der dazu ausgelegt ist, das von der Kernbohrkrone gebohrte Loch zu erweitern.
Verfahren zum ununterbrochenen Bohren eines Bohrlochs, das in einem Abschnitt ein Gehäuse (14; 114; 314, 414, 514, 614, 714) sowie ein in dem Gehäuse angeordnetes Bohrrohr (16; 116; 216; 316; 416; 516; 616; 716) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Vorsehen einer inneren Bodenlochanordnung, die einen Bohrmotor (40) und eine Steckuntereinheit (54; 254; 854) mit einfahrbaren Antriebskeilnuten (52; 850) aufweist, wobei die Steckuntereinheit durch den Bohrmotor gedreht wird und mit einer Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) gekoppelt ist, Vorsehen einer äußeren Bodenlochanordnung, die eine Buchsenuntereinheit (50; 250) mit einer Kernbohrkrone (24; 124; 324; 424; 524; 624; 724; 826) zum Bohren eines erweiterten Lochs umfaßt, wobei die innere Bodenlochanordnung in der Nähe der äußeren Bodenlochanordnung angeordnet ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Herstellen eines Eingriffs zwischen der Buchsenuntereinheit (50; 250) an der äußeren Bodenlochanordnung mit den Antriebskeilnuten (52; 850) an der Steckuntereinheit (54; 254; 854), damit die Kernbohrkrone (24; 124; 324; 424; 524; 624; 724; 826) bei Betätigung des Bohrmotors (40; 322; 859) ein erweitertes Loch bohren kann, Vorsehen einer Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (18; 118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) an dem Boden des Gehäuses, Koppeln eines Futterrohrs (20; 120; 220; 420; 520; 620; 720) an einem ersten Ende mit der Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (18; 118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) und an einem zweiten Ende mit der äußeren Bodenlochanordnung, Koppeln eines zweiten Endes des Futterrohrs (120) mit der äußeren Bodenlochanordnung, Bohren eines Pilotlochs durch Betätigen des Bohrmotors (40; 322; 859) durch Hindurchschicken von Schlamm, der von dem Rohr befördert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, das des weiteren das lösbare Koppeln eines Freigabewerkzeugs (128) für die innere Bodenlochanordnung mit dem Futterrohr (120) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 17, das des weiteren das Vorsehen eines herausfischbaren Gelenks (130; 160) an dem Freigabewerkzeug (128) umfaßt, um die innere Bodenlochanordnung aus dem Bohrloch wiederzugewinnen.
Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, das des weiteren folgendes umfaßt: Verwenden einer MWD-Vorrichtung (230; 330; 430) zum Bereitstellen von Richtungsmessungen und Verwenden von Vorrichtungen an der inneren und an der äußeren Bodenlochanordnung zum Erleichtern von Richtungsbohren.
Verfahren nach Anspruch 19, das des weiteren folgendes umfaßt: Verwenden einer Mehrzahl von einfahrbaren Kissen (438) an der Außenseite der äußeren Bodenlochanordnung, die mit der Bohrlochwand in Eingriff gelangen, und Führen der inneren und der äußeren Bodenlochanordnung in einer in Bezug auf die Neigung und den Azimut gewünschten Richtung mittels der einfahrbaren Kissen.
Verfahren nach den Ansprüchen 19 oder 20, das des weiteren das Vorsehen eines nichtmagnetischen Abschnitts (232) an dem Futterrohr (220) umfaßt.
Verfahren nach den Ansprüchen 19, 20 oder 21, das des weiteren das Führen der inneren und der äußeren Bodenlochanordnung während des Richtungsbohrens unter Verwendung einer biegsamen Welle (234) zwischen dem Motor und der Steckuntereinheit (254) und unter Verwendug einer gebogenen Untereinheit (236) an der äußeren Bodenlochanordnung über der Buchsenuntereinheit (250) umfaßt, wobei die gebogene Untereinheit (236) einen einstellbaren Knickwinkel oder einen festen Winkel aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, das des weiteren das Verwenden eines Gehäuseschiebers (552), der sich unterhalb der Futterrohraufhängungs-/Schieber-Anordnung (518) befindet, und eines Offenlochschiebers (556), der sich in der Nähe der Kernbohrkrone (526) befindet, umfaßt, um eine Strömung von Bohrfluiden in einen Ringraum zwischen dem Futterrohr (520) und dem Bohrloch zu verhindern.
Bohrverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei dem (i) die Kernbohrkrone (24; 124; 324; 424; 524; 624; 724; 826) und/oder (ii) die Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) ausdehnbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei dem die Pilotbohrkrone (26; 126; 226; 326; 426; 526; 626; 726; 824) Hochdruckstrahldüsen umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, das des weiteren folgendes umfaßt: Koppeln einer Schubvorrichtung (869) mit der Steckuntereinheit, wobei die Schubvorrichtung (869) dazu ausgelegt ist, die Position der Steckuntereinheit (854) in Bezug auf den Bohrmotor (859) auszufahren und einzufahren, Koppeln einer Teleskopaufhängungs-Untereinheit mit dem Bohrmotor (859) und mit der Buchsenuntereinheit und Bewegen der Buchsenuntereinheit zusammen mit der Bewegung der Schubvorrichtung (869) unter Verwendung der Teleskop-Untereinheit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, das des weiteren das Ausrichten der inneren Bodenlochanordnung und der äußeren Bodenlochbaueinheit unter Verwendung einer Aufliegeuntereinheit (854) mit daran befindlichen Keilnuten umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, das des weiteren folgendes umfaßt: Vorsehen einer longitudinalen Längsaufhängung und einer radialen Führung unter Verwendung einer Aufhängungs- und Lagerungs-Untereinheit (848a, 848b) und Isolieren der Drehung der Buchsenuntereinheit gegenüber dem Futterrohr.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, bei dem das Bohrrohr (16; 116; 216; 316; 416; 516; 616; 716) eine Bohrröhre oder ein schraubenlinienförmiges Rohr umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 29, das des weiteren das Verwenden eines Erweiterungsbohrers (630) an der Außenseite der äußeren Bodenlochanordnung umfaßt, wobei der Erweiterungsbohrer (630) dazu ausgelegt ist, das von der Kernbohrkrone (624) gebohrte Loch zu erweitern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 30, das des weiteren das Verwenden einer Schubvorrichtung (869) an der inneren Bodenlochanordnung, um die Steckuntereinheit (854) relativ zu dem Bohrmotor (859) zu bewegen, und das Verwenden einer Teleskopaufhängungs-Untereinheit an der äußeren Bodenlochanordnung, um den Eingriff zwischen der Buchsenuntereinheit und den Antriebskeilnuten (850) an der Steckuntereinheit (854) aufrechtzuerhalten, umfaßt.