EP-4737677-A2 - TWO-CONDUCTOR SYSTEM FOR EARTH-BORING DRILLING ROD LENGTHS

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, wobei das Zwei-Leiter-System einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter aufweist, und der erste und der zweite Leiter jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind, und mindestens ein Abschnitt eines exponierten Endes eines der Leiter von einer inneren und einer äußeren Isolationshülse umfangsseitig umgeben ist.

Inventors

• Klein, Tobias

Assignees

• TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20231023

Claims (12)

1. Zwei-Leiter-System (4, 5) für Erdbohrgestängeschüsse (1, 2) zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, wobei das Zwei-Leiter-System (4, 5) einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter (14, 15) und einem zweiten Leiter (16, 17) aufweist, und der erste und der zweite Leiter (14, 15, 16, 17) jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind, und mindestens ein Abschnitt eines exponierten Endes eines der Leiter (14, 15, 16, 17) von einer inneren und einer äußeren Isolationshülse (10, 11; 34, 35) umfangsseitig umgeben ist.
2. Zwei-Leiter-System (4, 5) für Erdbohrgestängeschüsse (1, 2) zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, wobei das Zwei-Leiter-System (4, 5) einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter (14, 15) und einem zweiten Leiter (16, 17) aufweist, und der erste und der zweite Leiter (14, 15, 16, 17) jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind, wobei ein elektrischer Leitungspfad für mindestens einen der Leiter (14, 15, 16, 17) ausgebildet ist, der sich von dem exponierten Ende des einen Leiters (14) weg über die Isolierung (21) des einen Leiters (14) und/oder des Verbundes entgegen der Verbindungsrichtung erstreckt und von dort in Verbindungsrichtung isoliert am Ende des einen Leiters (14) vorbeiführt.
3. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbund ein Koaxialkabel umfasst und die zwei Leiter (14, 15, 16, 17) der Innen- und der Außenleiter des Koaxialkabels sind.
4. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das exponierte Ende des einen Leiters (14) mittels eines am exponierten Ende anliegenden elektrisch leitenden Rings (26) kontaktiert wird, mittels dem die Isolierung des einen Leiters und/oder des Verbunds durch Anpressen eines isolierenden Dichtungsstücks (24) auf die Isolierung des einen Leiters und/oder des Verbunds abgedichtet ist.
5. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach Anspruch 4, wobei der Ring (26) über oder in ein Gegenstück (22) schraubbar ist, welches die Isolierung des einen Leiters und/oder des Verbunds anliegend an der äußeren Oberfläche umgibt und das isolierende Dichtungsstück (24) zusammen mit dem Ring (26) mit einer axialen Richtungskomponente auf die Isolierung des einen Leiters und/oder des Verbunds beim Verschrauben gepresst wird.
6. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, sofern abhängig von Anspruch 2, wobei ein vorderer Abschnitt des Rings (26) von einer Isolierungshülse (11) in Verbindungsrichtung umgeben ist.
7. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 bis 6, sofern abhängig von Anspruch 2, wobei eine elektrisch leitende Verbindungshülse (30) eine Isolierungshülse (11) umgibt und sich bis über den Ring (26) und/oder das Gegenstück (22) erstreckt.
8. Zwei-Leiter-System (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Überdruckventil zum Ableiten eines Überdrucks vorhanden ist.
9. Erdbohrgestängeschuss (1, 2) mit einem Zwei-Leiter-System (4, 5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Zwei-Leiter-System (4, 5), insbesondere mittels mindestens einem Zentrierstern (6, 7), im Erdbohrgestängesschuss (1, 2) im Wesentlichen mittig in einem sich längs der Längsachse des Erdbohrgestängeschusses (1, 2) erstreckenden Hohlraum angeordnet ist.
10. Erdbohrgestänge-System mit mehreren Erdbohrgestängeschüssen (1, 2) nach Anspruch 9, wobei die Erdbohrgestängeschüsse (1, 2) miteinander unter Ausbildung eines Abschnitts eines Bohrstrangs miteinander verbindbar sind.
11. Verwendung beim Übertragen von elektrischen Signalen und/oder elektrischem Strom mit einem Zwei-Leiter-System (4, 5) für Erdbohrgestängeschüsse (1, 2) zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, wobei das Zwei-Leiter-System (4, 5) einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter (14, 15) und einem zweiten Leiter (16, 17) aufweist, und der erste und der zweite Leiter jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind, und zum umfangsseitigen Isolieren mindestens eines Abschnitts eines exponierten Endes eines der Leiter eine innere und eine äußere Isolationshülse (10, 11) verwendet wird.
12. Verwendung beim Übertragen von elektrischen Signalen und/oder elektrischem Strom mit einem Zwei-Leiter-System (4, 5) für Erdbohrgestängeschüsse (1, 2) zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 10, wobei das Zwei-Leiter-System (4 5) einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter (14, 15) und einem zweiten Leiter (16, 17) aufweist, und der erste und der zweite Leiter jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind, wobei ein elektrischer Leitungspfad für mindestens einen der Leiter verwendet wird, der sich von dem exponierten Ende des einen Leiters weg über die Isolierung des einen Leiters und/oder des Verbundes entgegen der Verbindungsrichtung erstreckt und von dort in Verbindungsrichtung isoliert am Ende des einen Leiters vorbeiführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, einen Erdbohrgestängeschuss mit einem Zwei-Leiter-System, ein Erdbohrgestängeschuss-System sowie eine Verwendung beim Übertragen von elektrischen Signalen und/oder elektrischem Strom mit einem Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung. Bei einem Gestänge basierten Bohren im Erdreich mittels einer Erdbohrvorrichtung, insbesondere zur Herstellung von sogenannten Horizontalbohrungen, wird üblicherweise ein Bohrkopf mittels eines Bohrstrangs von einer an der Erdoberfläche oder in einer Baugrube angeordneten Antriebsvorrichtung angetrieben. Die dabei eingesetzten Bohrstränge können einzelne, miteinander verbundene Erdbohrgestängeschüsse aufweisen, die - dem Bohrverlauf entsprechend - nach und nach an das hintere Ende des bereits verbohrten Bohrstrangs angesetzt und mit diesem verbunden werden. Zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern und/oder zur Übertragung von Signalen im Bohrstrang kann die Notwendigkeit bestehen, elektrische Verbindungen zwischen den einzelnen Erdbohrgestängeschüssen bereitzustellen. Hierzu ist es bekannt, einen Leiter bzw. ein Kabel zu verwenden, das im Inneren des Erdbohrgestängeschusses geführt werden kann. Ein Nachteil bei den sonst bisher gut funktionierenden Leitern in den Erdbohrgestängeschüssen kann sich durch einen möglichen Kurzschluss, insbesondere wenn beim Bohren bzw. Erstellen der Erdbohrung ein Bohrfluid verwendet wird und mehr als ein Leiter im Erdbohrgestängeschuss vorgesehen ist, ergeben. Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, einen Erdbohrgestängeschuss mit einem Zwei-Leiter-System, ein Erdbohrgestängeschuss-System sowie eine Verwendung beim Übertragen von elektrischen Signalen und/oder elektrischem Strom mit einem Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der ein möglichst problemloses, insbesondere ohne Auftreten eines Kurzschlusses, Ausbilden und Lösen der Verbindung der Erdbohrgestängeschüsse möglich ist. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Ein erster Kerngedanke der Erfindung ist es, eine Isolierung für ein Zwei-Leiter-System zu schaffen, mit dem eine bessere Isolationswirkung der mehreren Leiter untereinander bzw. zueinander gegeben ist, wobei zudem aber die Handhabung der Erdbohrgestängeschüsse, insbesondere beim Ausbilden und auch beim Trennen der Verbindung der Erdbohrgestängeschüsse miteinander erhalten bleibt. Die Erfindung verfolgt dabei den zunächst widersinnigen Ansatz, nicht nur eine Isolationshülse um einen der Leiter vorzusehen, sondern zwei Isolationshülsen um denselben Leiter vorzusehen, die insbesondere eine unterschiedliche Längserstreckung längs des einen oder der zwei Leiter haben. Der erste Kerngedanke der Erfindung kann die Patentfähigkeit alleine tragen. Gemäß dem ersten Aspekt schafft die Erfindung ein Zwei-Leiter-System für Erdbohrgestängeschüsse zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung, wobei das Zwei-Leiter-System einen isolierten Verbund aus einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter aufweist, und der erste und der zweite Leiter jeweils an einem Ende aus dem Verbund in einer Verbindungsrichtung exponiert sind. Mindestens ein Abschnitt eines exponierten Endes eines der Leiter ist von einer inneren und einer äußeren Isolationshülse umfangsseitig umgeben. Hierdurch kann eine effektive Isolierung des einen Leiters geschaffen werden. Der Begriff "Zwei-Leiter-System" im Sinne der Erfindung beschreibt ein System, welches in einem Erdbohrgestängeschuss, der seinerseits zum Ausbilden eines Bohrstrangs für eine Erdbohrvorrichtung ausgestaltet ist, angeordnet werden kann. Das Zwei-Leiter-System kann eine an den Erdbohrgestängeschuss, in dem es angeordnet werden soll, angepasste Länge aufweisen. Endseitig kann jeweils das Zwei-Leiter-System in dem Erdbohrgestängeschuss fixiert werden. Eine Fixierung des Zwei-Leiter-Systems im Erdbohrgestängeschuss kann im Wesentlichen mittig im Erdbohrgestängeschuss erfolgen. Die Fixierung im endseitigen Bereich des Zwei-Leiter-Systems im Erdbohrgestängeschuss kann bevorzugt über Zentriersterne erfolgen. Ein hier beschriebenes Zwei-Leiter-System kann verwendet werden, um einen schon bestehenden Erdbohrgestängeschuss "aufzuwerten", sodass im Erdbohrgestängeschuss ein System in Form des Zwei-Leiter-Systems angeordnet werden kann, mittels dessen mehrere, d.h. hier mindestens zwei, Leiter für die Übertragung von Strom und/oder Signalen