Das Projekt , das zu dieser Patentanmeldung geführt hat, wurde von dem Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 641202 finanziert.

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids für ein Bohrsystem zum Bohren eines Bohrlochs.

Hintergrund der Erfindung

Um die Bohrleistung eines Bohrmeißels eines Bohrsystems zu erhöhen, werden Druckübersetzer eingesetzt, die die Bohrleistung eines Bohrmeißels erhöhen, indem ein Hochdruckfluid zum Schneiden der harten Gesteinsformationen zusätzlich zu der Bohrwirkung des Bohrers injiziert wird. Dabei ist es notwendig, dass Hochdruckfluid effizient ohne übermäßigen Energieaufwand zu generieren, damit dies die Gesamteffizienz des Bohrsystems erhöhen kann. Beispielsweise ist es möglich, dass Hochdruckfluid durch eine Kolben- /Zylinderanordnung zu erhöhen. Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung

bereitzustellen, mittels welcher ein konstanter und hoher Druck eines

Arbeitsfluids für ein Rohrsystem bereitgestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung und einem Verfahren zum

Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids für ein Bohrsystem zum Bohren eines Bohrlochs gemäß den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids für ein Bohrsystem zum Bohren eines Bohrlochs bereitgestellt. Die Vorrichtung weist ein rohrartiges Gehäuse zum Anbringen in einem rohrartigen Bohrgestänge des Bohrsystems auf, wobei in dem Bohrgestänge ein Arbeitsfluid bereitstellbar ist.

Ferner weist die Vorrichtung eine Kolbenstange mit einem ersten Kolbenende und einem entlang der Längsachse des Gehäuses gegenüberliegenden zweiten Kolbenende auf. Das Gehäuse bildet eine erste Druckkammer aus, in welcher das erste Kolbenende vorliegt, und eine zweite Druckkammer, in welcher das zweite Kolbenende vorliegt. Die erste Druckkammer weist einen ersten

Fluideingang zum Einströmen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge auf und einen ersten Fluidausgang, welcher an einer Hochdruckleitung des

Bohrsystems koppelbar ist. Die zweite Druckkammer weist einen zweiten Fluideingang zum Einströmen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge und einen zweiten Fluidausgang auf, welcher an die Hochdruckleitung koppelbar ist.

Das Gehäuse weist eine Antriebskammer auf, in welcher ein Antriebsabschnitt der Kolbenstange vorliegt, wobei der Antriebsabschnitt eine erste

Antriebsfläche und eine entlang der Längsachse gegenüberliegende zweite Antriebsfläche aufweist. Die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche weisen eine größere Druckangriffsfläche auf als das erste Kolbenende und das zweite Kolbenende. Die Antriebskammer weist einen ersten Kammerabschnitt und einen zweiten Kammerabschnitt auf, welche von dem Antriebsabschnitt der Kolbenstange getrennt sind. In den ersten Kammerabschnitt ist durch einen ersten Kammereingang und in den zweiten Kammerabschnitt ist durch einen zweiten Kammereingang das Arbeitsfluid selektiv derart einströmbar, dass

a) bei Einströmen in den zweiten Kammerabschnitt das Arbeitsfluid (welches von der Umgebung des Gehäuses einströmbar ist) an der zweiten Antriebsfläche anliegt und die Kolbenstange in Richtung erste Druckkammer zum Erhöhen eines Drucks in der ersten Druckkammer verfahrbar ist und

b) bei Einströmen in den ersten Kammerabschnitt das Arbeitsfluid (welches von der Umgebung des Gehäuses einströmbar ist) an der ersten Antriebsfläche anliegt und die Kolbenstange in Richtung zweite Druckkammer zum Erhöhen eines Drucks in der zweiten Druckkammer verfahrbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Bohrsystem zum Bohren eines

Bohrlochs beschrieben. Das Bohrsystem weist ein rohrartiges Borgestänge auf, welches in dem Bohrloch installierbar ist und eine oben beschriebene

Vorrichtung, wobei das rohrartige Gehäuse der Vorrichtung in dem

Bohrgestänge angebracht ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids für ein Bohrsystem zum Bohren eines Bohrlochs mit einer oben beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Gemäß dem Verfahren wird

a) das erste Kolbenende der Koppelenstange in die erste Druckkammer zum Erhöhen des Drucks des Arbeitsfluids in der ersten Druckkammer verschoben und gleichzeitiges das zweite Kolbenende der Kolbenstange aus der zweiten Druckkammer herausgefahren zum Einlassen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge in die zweite Druckkammer, und anschließend

b) das zweite Kolbenende der Koppelenstange in die zweite

Druckkammer verfahren zum Erhöhen des Drucks des Arbeitsfluids in der zweiten Druckkammer und das erste Kolbenende der Kolbenstange aus der ersten Druckkammer herausgefahren zum Einlassen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge in die erste Druckkammer.

Das Bohrsystem zum Bohren eines Bohrlochs weist insbesondere das rohrartige Bohrgestänge auf, in welchen verschiedene Einbauten zum

Abtragen und Herausbefördern von Gestein aus dem Bohrloch vorgesehen sind. So weist das Bohrsystem insbesondere am Grund des Bohrlochs einen Bohrkopf auf, welcher Schneidmesser aufweist. Mittels Rotierens des

Bohrkopfs wird Gestein abgetragen. Um das abgetragene Gestein nach außen zu befördern wird ein bedrucktes Arbeitsfluid in das Bohrloch eingeströmt, welches das abgetragene Gestein nach außen spült. Dabei wird das

Arbeitsfluid typischerweise im Inneren des Bohrgestänges unter Druck in Richtung Grund des Bohrlochs befördert. Zwischen einer Außenseite des Bohrgestänge und einer Innenseite des Bohrlochs befindet sich ein Spülkanal, durch welchen das Arbeitsfluid zusammen mit dem abgetragene Gestein nach außen (außerhalb des Bohrlochs) befördert wird.

Um das Rotieren des Bohrkopfes zu unterstützen oder um mittels Hochdruck selbst Gestein abzutragen, wird der Druck eines Teils des Arbeitsfluids in dem Bohrgestänge mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht. Mittels der Vorrichtung wird ein Teil des Arbeitsfluids in dem Bohrgestänge entnommen und der Druck des entnommenen Teils des Arbeitsfluids erhöht. Anschließend wird der Teil des entnommenen Arbeitsfluids einer Hochdruckleitung

zugeführt, an welcher beispielsweise ein hydraulischer Antrieb des Bohrkopfes angeschlossen ist oder an welcher eine Schneiddüse, welche das bedruckte Arbeitsfluid zum Schneiden des Gesteins ausströmt, gekoppelt ist. Als Arbeitsfluid wird vorliegend das Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit) genannt, welche durch das Bohrgestänge in Richtung Bohrlochinneren strömt. Als Niederdruckfluid wird vorliegend das Fluid bezeichnet, welches zwischen Bohrlochwand und Bohrgestänge aus dem Bohrloch hinaus strömt. Das Niederdruckfluid ist typischerweise Arbeitsfluid mit Gesteinsmasse, welches aus dem Bohrloch herausgespült wird. Typischerweise weist das Arbeitsfluid einen höheren Druck auf als das Niederdruckfluid.

Das Bohrgestänge ist insbesondere rohrartig ausgebildet, wobei das

Bohrgestänge insbesondere einen Hohlzylinder mit einer runden oder

Polygonen Grundfläche aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein entsprechendes rohrartiges Gehäuse auf, welches in dem Bohrgestänge, insbesondere an der Innenseite des Bohrgestänges, befestigbar ist. Das Gehäuse ist insbesondere rohrartig ausgebildet, wobei das Gehäuse insbesondere einen Hohlzylinder mit einer runden oder mehreckigen Grundfläche aufweist. Das Gehäuse erstreckt sich entlang einer Längsachse (bzw. insbesondere Mittelachse bzw. Symmetrielinie des Gehäuses), welche im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Bohrgestänges verläuft. Das Gehäuse ist insbesondere derart ausgebildet und in dem Bohrgestänge angeordnet, dass die Längsachse koaxial mit der Mittelachse des Bohrgestänges verläuft.

Das Gehäuse ist beispielsweise mittels eines Befestigungsblocks bzw. einer Trägerschlitten an dem Bohrgestänge befestigt. Insbesondere ist der

Befestigungsblock nicht umfänglich um das Gehäuse verlaufend vorgesehen, sodass zwischen dem Gehäuse und der Innenseite des Bohrgestänges ein ausreichend großer Kanal frei bleibt, durch welchen das Arbeitsfluid die Vorrichtung innerhalb des Bohrgestänge in Richtung Grund des Bohrlochs passieren kann. Das Gehäuse bzw. die Vorrichtung kann mit lösbaren Befestigungsmitteln entsprechend lösbar an dem Bohrgestänge befestigt werden.

Zum Bedrucken des Arbeitsfluids in dem Gehäuse ist eine Kolbenstange vorgesehen, welche bidirektional verschiebbar (insbesondere entlang der Längsachse) in dem Gehäuse gelagert ist. Dabei ragt ein erstes Kolbenende in eine erste Druckkammer des Gehäuses und ein gegenüberliegendes zweites Kolbenende in eine zweite Druckkammer des Gehäuses hinein. Die

Kolbenenden sind dabei derart dichtend an der Druckkammer befestigt, dass bei Einfahren eines Kolbenendes in eine entsprechende Druckkammer der Druck in dieser Druckkammer erhöht wird. Entsprechend bewirkt ein

Herausziehen bzw. Herausfahren eines Kolbenendes aus einer entsprechenden Druckkammer eine Reduzierung des Drucks in der entsprechenden

Druckkammer.

Ein Kolbenende definiert insbesondere eine Stirnfläche der Kolbenstange, welche eine Normale im Wesentlichen parallel zur Längsachse aufweist.

Die erste Druckkammer und die zweite Druckkammer weisen entsprechende erste und zweite Fluideingänge auf, durch welche das Arbeitsfluid aus dem Bohrgestänge einströmen kann. Insbesondere, wenn das entsprechende Kolbenende aus der entsprechenden Druckkammer hinaus gezogen wird, entsteht ein Unterdrück in der Druckkammer im Vergleich zu dem Druck des Arbeitsfluids außerhalb des Gehäuses bzw. innerhalb des Bohrgestänges.

Somit wird durch den Fluideingang das Arbeitsfluid in die Druckkammer eingesaugt. Die Fluideingänge sind insbesondere in, entlang der Längsachse gegenüberliegenden Enden des Gehäuses vorgesehen.

Die erste Druckkammer und die zweite Druckkammer weisen entsprechende erste und zweite Fluidausgänge auf, welche an die Hochdruckleitung gekoppelt sind. Insbesondere, wenn das entsprechende Kolbenende in die entsprechende Druckkammer einfährt, wird das Arbeitsfluid innerhalb der Druckkammer bedruckt und dieses bedruckte Arbeitsfluid aus dem entsprechenden

Fluidausgang hinausgepresst. Die Fluidausgänge sind insbesondere in, entlang der Längsachse gegenüberliegenden Enden des Gehäuses vorgesehen.

Die Kolbenstange wird insbesondere hydraulisch angetrieben. Entsprechend weist die Kolbenstange einen Antriebsabschnitt mit einer ersten Antriebsfläche und eine entlang der Längsachse gegenüberliegende zweite Antriebsfläche auf. Die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche weisen insbesondere eine Normale auf, die parallel zu der Längsachse verläuft. Der

Antriebsabschnitt der Kolbenstange ist in einer Antriebskammer des Gehäuses angeordnet, wobei der Antriebsabschnitt die Antriebskammer in einen ersten Kammerabschnitt und einen zweiten Kammerabschnitt aufteilt. Die erste Antriebsfläche ist in Richtung erster Kammerabschnitt gerichtet und die zweite Antriebsfläche ist in Richtung zweiter Kammerabschnitt gerichtet. Die

Antriebsflächen sind derart dichtend an dem Gehäuse gekoppelt, dass bei Verschieben der Kolbenstange entlang der Längsachse ein Volumen des ersten Kammerabschnitts und ein Volumen des zweiten Kammerabschnitts verändert werden. Insbesondere sind die Antriebsflächen derart ausgebildet, dass bei Verschieben der Kolbenstange in eine erste Richtung die erste Antriebsfläche das Volumen des ersten Kammerabschnitts reduziert und gleichzeitig die zweite Antriebsfläche das Volumen des zweiten Kammerabschnitts vergrößert und umgekehrt.

In dem ersten Kammerabschnitt und den zweiten Kammerabschnitt kann über entsprechende Kammereingänge selektiv das Arbeitsfluid aus der Umgebung des Gehäuses eingeströmt werden. Selektiv bedeutet, dass bei Verschieben der Kolbenstange in Richtung erste Druckkammer das Arbeitsfluid in die zweite Kammer eingeströmt wird und bei Verschieben der Kolbenstange in Richtung zweite Druckkammer das Arbeitsfluid in die erste Kammer eingeströmt wird. Der Druck des Arbeitsfluids, welches an der Antriebsfläche anliegt, treibt somit die Kolbenstange an.

Das Arbeitsfluid kann somit an der entsprechenden Druckangriffsfläche der ersten Antriebsfläche bzw. der zweiten Antriebsfläche angreifen, um ein Verschieben der Kolbenstange in Richtung der entsprechenden Druckkammer und entsprechend ein Bedrucken des Arbeitsfluids in der entsprechenden Druckkammer zu bewirken. Hierzu weist die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche jeweils eine größere Druckangriffsfläche auf als die entsprechende Druckangriffsfläche des ersten Kolbenendes bzw. des zweiten Kolbenendes. Somit wird eine Druckübersetzung bereitgestellt, bei welcher sozusagen ein größerer Teil des Arbeitsfluids, welcher an den Antriebsflächen angreift, einen kleineren Teil des Arbeitsfluids in der jeweiligen Druckkammer bedruckt. Das so gewonnene hochbedruckte Arbeitsfluid wird der

Hochdruckleitung zur Weiterverwendung zugeführt.

Um die Druckangriffsfläche der Antriebsflächen größer als die

Druckangriffsflächen der Kolbenenden zu gestalten, weist die Kolbenstange an ihrem Antriebsabschnitt beispielsweise einen Bereich mit einem größeren Durchmesser auf, als ein Durchmesser der Kolbenstange an den Kolbenenden. Die Antriebskammer ist umlaufend um eine Mantelfläche die Kolbenstange ausgebildet, wobei der Antriebsabschnitt von der Mantelfläche der

Kolbenstange in Richtung Gehäuse ragt (sozusagen einen Kragenabschnitt bildet) und mit diesem dichtend aber dennoch entlang der Längsachse verschiebbar gekoppelt ist. Die Stirnflächen bzw. Antriebsflächen des

Antriebsabschnitts 113, welche eine Normale parallel zur Längsachse aufweisen, bilden somit eine größere Druckangriffsfläche aus, als die

Stirnflächen der Kolbenenden. Mit anderen Worten, die Stirnflächen der Kolbenenden bilden eine kleinere Druckangriffsfläche aus, als die

Druckangriffsfläche der Antriebsflächen. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine effiziente Bedruckung des

Arbeitsfluids bereitgestellt, da zur Erhöhung eines Drucks in einer

Hochdruckleitung das vorhandene Arbeitsfluid in dem Bohrgestänge verwendet wird. Gleichzeitig wird konstant ein bedrucktes Arbeitsfluid für die

Hochdruckleitung bereitgestellt, da in jeder Bewegungsrichtung der

Kolbenstange entlang der Längsachse eine der Druckkammern bedrucktes Arbeitsfluid bereitstellt. Somit erfolgt nicht nur in einer Hubrichtung der Kolbenstange die Bereitstellung des bedruckten Arbeitsfluides sondern in beide Hubrichtungen der Kolbenstange

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist aus dem ersten Kammerabschnitt durch einen ersten Kammerausgang und aus dem zweiten Kammerabschnitt durch einen zweiten Kammerausgang selektiv das

Arbeitsfluid in den Bereich außerhalb des Bohrgestänges ausströmbar.

Aus dem ersten Kammerabschnitt und aus dem zweiten Kammerabschnitt kann über entsprechende Kammerausgänge entsprechend selektiv das

Arbeitsfluid in die Umgebung des Bohrgestänges, d.h. in den Spülkanal zwischen Bohrlochwand und Bohrgestänge eingeströmt werden. Da dort das Niederdruckfluid einen niedrigeren Druck als das Arbeitsfluid im Bohrgestänge aufweist, kann nahezu verlustfrei das Arbeitsfluid aus der Antriebskammer in den Spülkanal eingeströmt werden. Selektiv bedeutet entsprechend, dass bei Verschieben der Kolbenstange in Richtung erste Druckkammer das Arbeitsfluid aus dem ersten Kammerabschnitt ausgeströmt wird und bei Verschieben der Kolbenstange in Richtung zweite Druckkammer das Arbeitsfluid aus dem zweiten Kammerabschnitt ausgeströmt wird.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner ein Steuerelement auf, welches verschiebbar in der Antriebskammer angeordnet ist. Das Steuerelement ist ausgebildet, a) in einer ersten Position den ersten Kammereingang und den zweiten Kammerausgang zu öffnen und den ersten Kammerausgang und den zweiten Kammereingang zu schließen, und

b) in einer zweiten Position den ersten Kammereingang und den zweiten Kammerausgang zu schließen und den ersten Kammerausgang und den zweiten Kammereingang zu öffnen. In einer beispielhaften Ausführung kann das Steuerelement beispielsweise ein steuerbares Ventil oder ein Ventilsystem aus mehreren Ventilen darstellen. Entsprechend kann an den entsprechenden Kammereingängen und Kammerausgängen selektiv ein Fluidstrom ermöglicht werden oder unterbrochen werden.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Steuerelement ein Zylinderrohr, welches entlang der Längsachse verschiebbar ist. Das

Zylinderrohr weist entlang der Längsachse Öffnungen auf zur selektiven Kopplung der ersten Kammerabschnitts und des zweiten Kammerabschnitts mit den ersten und zweiten Kammereingängen und den ersten und zweiten Kammerausgängen. Die Öffnungen können beispielsweise runde oder ovale Durchgangsbohrungen in dem Zylinderrohr aufweisen. Beispielsweise können die Öffnungen schlitzförmige ausgebildet sein. Das Zylinderrohr trennt insbesondere die innenseitig am Zylinderrohr vorliegenden Antriebskammern von den außenseitig am Zylinderrohr vorliegenden Kammereingängen und Kammerausgängen. Das Zylinderrohr kann einen geschlossenen oder einen offenen Querschnitt aufweisen und somit ein Art dachrinnenförmige

Ausbildung aufweisen. Die Öffnungen sind dabei derart am Zylinderrohr vorgesehen, dass je nach Betriebszustand die gewünschten Fluidkanäle zwischen den entsprechenden Kammereingängen und Kammerausgängen und den Kammerabschnitten der Antriebskammer durch die Öffnungen des

Zylinderrohr bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bildet das

Steuerelement zumindest teilweise die Mantelfläche der Antriebskammer aus. Mit anderen Worten bildet das Steuerelement, insbesondere das Zylinderrohr, die Außenwand der Antriebskammern. Innenliegend kann beispielsweise die Außenfläche der Kolbenstange die Innenwand der Antriebskammern bilden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung fernereine Steuervorrichtung auf, welche eingerichtet ist, das Steuerelement zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu steuern. Die

Steuervorrichtung kann beispielsweise einen elektrischen, mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Stellantrieb aufweisen, welche mittels einer Steuerlogik betrieben wird. Der Stellantrieb kann eine Antriebskraft auf das Stellelement ausüben, um dieses zwischen der ersten Position unter zweiten Position zu verschieben.

Gemäß einer alten beispielhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen ersten Lagerblock und einen zweiten Lagerblock, welche entlang der

Längsachse beabstandet im Gehäuse derart angeordnet sind, dass die

Antriebskammer zwischen dem ersten Lagerblock und dem zweiten Lagerblock ausgebildet ist. Die Steuerblöcke bilden beispielsweise die Stirnwände entlang der Längsachse der Antriebskammer. Beispielsweise wird somit die

Antriebskammer außenseitig von dem Steuerelement (Zylinderrohr), innenseitig von der Kolbenstange und seitlich von den entsprechenden

Lagerblöcken gebildet. Die Lagerblöcke sind dicht sind mit dem Gehäuse gekoppelt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Kolbenstange zumindest in dem ersten Lagerblock und/oder dem zweiten Lagerblock verschiebbar gelagert. Beispielsweise kann die Kolbenstange mittels eines Gleitlagers oder mittels eines Kugellagers in dem entsprechenden Lagerblock gelagert werden, um eine Verschiebung entlang der Längsachse zu

ermöglichen. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Steuerelement zumindest in dem ersten Lagerblock und/oder dem zweiten Lagerblock verschiebbar gelagert ist. Beispielsweise kann das Steuerelement mittels eines Gleitlagers oder mittels eines Kugellagers in dem entsprechenden Lagerblock gelagert werden, um eine Verschiebung entlang der Längsachse zu

ermöglichen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Kolbenstange integral ausgebildet. Beispielsweise kann die Kolbenstange in einem

Fertigungsschritt, beispielsweise mittels Gießverfahren, hergestellt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Kolbenstange mehrteilig ausgebildet. Beispielsweise kann der Abschnitt aufweisend das erste Kolbenende, der Abschnitt aufweisend das zweite Kolbenende und/oder der Abschnitt aufweisend den Antriebsabschnitt getrennt voneinander gefertigt werden und anschließend mit den anderen Abschnitten verbunden werden. Beispielsweise kann eine Schweißverbindung zwischen den einzelnen

Abschnitten vorgesehen werden. Ferner können die einzelnen Abschnitte lösbar miteinander befestigt werden, beispielsweise mittels einer

Schraubverbindung oder einer Klemmverbindung. Somit können defekte Abschnitte einzeln getauscht werden, ohne die gesamte Kolbenstange auszutauschen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die erste

Druckkammer ein Einlassventil auf, welches den ersten Fluideingang öffnet, wenn der Innendruck in der ersten Druckkammer kleiner ist als der Druck des Arbeitsfluids. Das Einlassventil kann entsprechend selbstregelnd ausgebildet sein oder extern über die Steuervorrichtung angesteuert werden. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest die erste Druckkammer ein Auslassventil auf, welches den ersten Fluidausgang öffnet, wenn der Innendruck in der ersten Druckkammer größer ist als der Druck in der Hochdruckleitung. Das Auslassventil kann entsprechend

selbstregelnd ausgebildet sein oder extern über die Steuervorrichtung angesteuert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (sog. Downhole Pressure Intensifier (DPI)) dient als Druckübersetzer mit einer doppeltwirkenden Gleichlauf-Zylinder- Kolbenanordnung als oszillierender Antrieb für zwei Hochdruck-Erzeuger. Die Kolbenstange mit den beidseitig herausgeführten Kolbenstangenenden wird im Antriebszylinders (d. h. der Antriebskammer) angetrieben und bedruckt zugleich mit den Kolbenenden die Druckkammer. Der Antrieb der

Kolbenstange erfolgt durch die wechselseitige Differenzdruck-Beaufschlagung des Kolbens im Gleichlauf- Zylinder (d. h. in der Antriebskammer). Ausgenutzt wird dabei die Druckdifferenz zwischen dem (höherem) Druck der Spülung (Arbeitsfluid) im Bohrgestänge und dem (niedrigerem) Druck im Ringraum zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwand. Die Verbindung der

Antriebskammer mit den entsprechenden Druckreservoirs (d. h. dem

Spielkanal und den inneren Kanal des Bohrgestänge) kann dabei über ein Zylinderrohr mit am Umfang angeordnete Schlitze in den Endbereichen des axial verschiebbaren Zylinderrohres erfolgen, durch die Spülung (Arbeitsfluid) in die Antriebskammer ein- bzw. ausströmen kann.

Mit der axialen Stellung des Zylinderrohres wird die wechselnde Verbindung der beiden Kammerabschnitte der der Antriebskammer über die seitlichen Öffnungen in dem Zylinderrohr und beispielsweise in dem Gehäuse mit den zwei Druckreservoirs innerhalb und außerhalb des Bohrgestänges gesteuert.

Befestigt wird die Vorrichtung im Bohrgestänge über einen Trägerschlitten, der mit dem Bohrgestänge beispielsweise verschraubt wird. Der Trägerschlitten kann gleichzeitig auch noch als Anbindung der beiden HD-Erzeuger

(Druckkammern) an den Antriebszylinder (Antriebskammer) dienen. Bei einem Druckdifferenz zwischen dem äußeren Volumen außerhalb des Bohrgestänges und dem Inneren Ringraum von 100 bar kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung resultierend aus den Flächenverhältnissen der Kolbenenden einerseits und den Antriebsflächen andererseits, ein Druck bis zu 2500 bar erzeugt werden. Beispielsweise kann eine mittlere Hubgeschwindigkeit der Kolbenstange von 0,5 m/s realisiert werden, sodass die Förderleistung einer einzelnen Vorrichtung 4,7 l/min beträgt. Das mag einer hydraulischen Leistung von ca. 16 kW entsprechen.

Ferner ist es möglich, eine Vielzahl von Vorrichtungen in einem Bohrgestänge vorzusehen. So können beispielsweise 10 Vorrichtungen in einem

Bohrgestänge eingebaut werden, sodass eine Fördermenge von Hochdruckfluid aus den Druckkammern von 45 l/min möglich ist. Eine Vorrichtung kann beispielsweise. Eine Vorrichtung kann beispielsweise einen Spülungs- (Arbeitsfluid)-Volumenstrom von ca. 135 l/min entnehmen und in den Raum außerhalb des Bohrgestänges leiten.

Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner

Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit

Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen

Gleiche oder ähnliche Komponenten in der unterschiedlichen Figur sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellung in der Figur ist schematisch.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zum Erhöhen eines Drucks eines Arbeitsfluids AF für ein Bohrsystem 150 zum Bohren eines Bohrlochs 160 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Vorrichtung 100 weist ein rohrartiges Gehäuse 120 zum Anbringen in einem rohrartigen Bohrgestänge 151 des Bohrsystems 150 auf, wobei in dem Bohrgestänge 151 ein Arbeitsfluid AF bereitstellbar ist. Ferner weist die

Vorrichtung 100 eine Kolbenstange 110 mit einem ersten Kolbenende 111 und einem entlang der Längsachse 101 des Gehäuses 120 gegenüberliegenden zweiten Kolbenende 112 auf, wobei das Gehäuse 120 eine erste Druckkammer 121 ausbildet, in welcher das erste Kolbenende 111 vorliegt, und eine zweite Druckkammer 122, in welcher das zweite Kolbenende 112 vorliegt.

Die erste Druckkammer 121 weist einen ersten Fluideingang zum Einströmen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge 151 und einen ersten Fluidausgang auf, welcher an einer Hochdruckleitung 140 des Bohrsystems 150 koppelbar ist. Entsprechend weist die zweite Druckkammer 122 einen zweiten

Fluideingang zum Einströmen des Arbeitsfluids aus dem Bohrgestänge 151 und einen zweiten Fluidausgang auf, welcher an die Hochdruckleitung 140 koppelbar ist.

Das Gehäuse 120 weist eine Antriebskammer 123 auf, in welcher ein

Antriebsabschnitt 113 der Kolbenstange 110 vorliegt, wobei der

Antriebsabschnitt 113 eine erste Antriebsfläche 114 und eine entlang der Längsachse 101 gegenüberliegende zweite Antriebsfläche 115 aufweist. Die erste Antriebsfläche 114 und die zweite Antriebsfläche 115 weisen eine größere Druckangriffsfläche auf als das erste Kolbenende 111 und das zweite Kolbenende 112.

Die Antriebskammer 123 weist einen ersten Kammerabschnitt 124 und einen zweiten Kammerabschnitt 125 auf, welche von dem Antriebsabschnitt 113 der Kolbenstange 110 getrennt sind. In den ersten Kammerabschnitt 124 ist durch einen ersten Kammereingang 126 und in den zweiten Kammerabschnitt 125 ist durch einen zweiten Kammereingang 127 selektiv das Arbeitsfluid AF derart einströmbar, dass bei Einströmen in den zweiten Kammerabschnitt 125 das Arbeitsfluid AF an der zweiten Antriebsfläche 115 anliegt und die Kolbenstange 110 in Richtung erste Druckkammer 121 zum Erhöhen eines Drucks in der ersten Druckkammer 121 verfahrbar ist und bei Einströmen in den ersten Kammerabschnitt 124 das Arbeitsfluid AF an der ersten Antriebsfläche 114 anliegt und die Kolbenstange 110 in Richtung zweite Druckkammer 122 zum Erhöhen eines Drucks in der zweiten Druckkammer 122 verfahrbar ist. In Fig. 1 befindet sich die Kolbenstange 110 in einer Mittelstellung zwischen den beiden Endlagen und bewegt sich von rechts nach links zur Bedruckung der ersten Druckkammer 121.

Das Bohrsystem 150 zum Bohren eines Bohrlochs 160 weist insbesondere das rohrartige Bohrgestänge 151 auf, in welchen verschiedene Einbauten zum Abtragen und Herausbefördern von Gestein aus dem Bohrloch 160 vorgesehen ist. So weist das Bohrsystem 150 insbesondere am Grund des Bohrlochs 160 160 einen Bohrkopf auf, welcher Schneidmesser aufweist. Um das

abgetragene Gestein nach außen zu befördern wird ein bedrucktes Arbeitsfluid AF in das Bohrloch 160 eingeströmt, welches das abgetragene Gestein nach außen spült. Dabei wird das Arbeitsfluid AF typischerweise im Inneren des Bohrgestänges 151 unter Druck in Richtung Grund des Bohrlochs 160 befördert. Zwischen einer Außenseite des Bohrgestänges 151 und einer Innenseite des Bohrlochs 160 befindet sich ein Spülkanal 161, durch welchen das Arbeitsfluid AF zusammen mit dem abgetragene Gestein nach außen (außerhalb des Bohrlochs 160) befördert wird.

Um das Rotieren des Bohrkopfes zu unterstützen oder um mittels Hochdruck selbst Gestein abzutragen, wird der Druck eines Teils des Arbeitsfluids AF in dem Bohrgestänge 151 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 erhöht. Mittels der Vorrichtung 100 wird ein Teil des Arbeitsfluids AF in dem Bohrgestänge 151 entnommen und der Druck des entnommenen Teils des Arbeitsfluids AF erhöht. Anschließend wird der Teil des entnommenen

Arbeitsfluids AF einer Hochdruckleitung 140 zugeführt, an welcher

beispielsweise ein hydraulischer Antrieb des Bohrkopfes angeschlossen ist oder an welcher eine Schneiddüse, welche das bedruckte Arbeitsfluid AF zum

Schneiden des Gesteins ausströmt, gekoppelt ist. Als Arbeitsfluid AF wird vorliegend das Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit) genannt, welche durch das Bohrgestänge 151 in Richtung Bohrlochinneren strömt. Als Niederdruckfluid ND wird vorliegend das Fluid bezeichnet, welches zwischen Bohrlochwand und Bohrgestänge 151 aus dem Bohrloch 160 hinaus strömt. Typischerweise weist das Arbeitsfluid AF einen höheren Druck auf als das Niederdruckfluid ND.

Das Bohrgestänge 151 ist insbesondere rohrartig ausgebildet. Das Gehäuse 120 ist ebenfalls rohrartig ausgebildet, wobei das Gehäuse 120 insbesondere einen Hohlzylinder mit einer runden oder mehreckigen Grundfläche aufweist. Das Gehäuse 120 erstreckt sich entlang einer Längsachse 101 (bzw.

insbesondere Mittelachse bzw. Symmetrielinie des Gehäuses 120), welche im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Bohrgestänges 151 verläuft. Das Gehäuse 120 ist insbesondere derart ausgebildet und in dem Bohrgestänge 151 angeordnet, dass die Längsachse 101 koaxial mit der Mittelachse des Bohrgestänges 151 verläuft.

Das Gehäuse 120 ist beispielsweise mittels eines Befestigungsblocks 104 bzw. einer Trägerschlitten an dem Bohrgestänge 151 befestigt. Insbesondere ist der Befestigungsblock 104 nicht umfänglich um das Gehäuse 120 verlaufend vorgesehen, sodass zwischen dem Gehäuse 120 und der Innenseite des Bohrgestänges 151 ein ausreichend großer Kanal frei bleibt, durch welchen das Arbeitsfluid AF die Vorrichtung innerhalb des Bohrgestänge 151 in

Richtung Grund des Bohrlochs 160 passieren kann. Das Gehäuse 120 bzw. die Vorrichtung 100 kann mit lösbaren Befestigungsmitteln entsprechend lösbar an dem Bohrgestänge 151 befestigt werden.

Zum Bedrucken des Arbeitsfluids AF in dem Gehäuse 120 ist eine

Kolbenstange 110 vorgesehen, welche bidirektional verschiebbar

(insbesondere entlang der Längsachse 101) in dem Gehäuse 120 gelagert ist. Dabei ragt ein erstes Kolbenende 111 in eine erste Druckkammer 121 des Gehäuses 120 und ein gegenüberliegendes zweites Kolbenende 112 in eine zweite Druckkammer 122 des Gehäuses 120 hinein. Die Kolbenenden 111,

112 sind dabei derart dichtend an der Druckkammer 121, 122 befestigt, dass bei Einfahren eines Kolbenendes 111, 112 in eine entsprechende

Druckkammer 121, 122 der Druck in dieser Druckkammer 121, 122 erhöht wird. Entsprechend bewirkt ein Herausziehen bzw. Herausfahren eines

Kolbenendes 111, 112 aus einer entsprechenden Druckkammer 121 ,122 eine Reduzierung des Drucks in der entsprechenden Druckkammer 121, 122.

Ein Kolbenende 111, 112 definiert insbesondere eine Stirnfläche der

Kolbenstange 110, welche eine Normale im Wesentlichen parallel zur

Längsachse 101 aufweist.

Die erste Druckkammer 121 und die zweite Druckkammer 122 weisen entsprechende erste und zweite Fluideingänge 116, 117 auf, durch welche das Arbeitsfluid AF aus dem Bohrgestänge 151 einströmen kann. Insbesondere, wenn das entsprechende Kolbenende 111, 112 aus der entsprechenden Druckkammer 121, 122 hinaus gezogen wird, entsteht ein Unterdrück in der Druckkammer 121, 122 im Vergleich zu dem Druck des Arbeitsfluids AF außerhalb des Gehäuses 120 bzw. innerhalb des Bohrgestänges 151. Somit wird durch den Fluideingang 116, 117 das Arbeitsfluid AF in die Druckkammer 121, 122 eingesaugt.

Die erste Druckkammer 121 und die zweite Druckkammer 122 weisen entsprechende erste und zweite Fluidausgänge 118, 119 auf, welche an die Hochdruckleitung 140 gekoppelt sind. Insbesondere, wenn das entsprechende Kolbenende 111, 112 in die entsprechende Druckkammer 121, 122 einfährt, wird das Arbeitsfluid AF innerhalb der Druckkammer 121, 122 bedruckt und dieses bedruckte Arbeitsfluid AF aus dem entsprechenden Fluidausgang 118, 119 hinausgepresst. Die Kolbenstange 110 wird insbesondere hydraulisch angetrieben.

Entsprechend weist die Kolbenstange 110 einen Antriebsabschnitt 113 mit einer ersten Antriebsfläche 114 und eine entlang der Längsachse 101 gegenüberliegende zweite Antriebsfläche 115 auf. Die erste Antriebsfläche 114 und die zweite Antriebsfläche 115 weisen insbesondere eine Normale auf, die parallel zu der Längsachse 101 verläuft. Der Antriebsabschnitt 113 der

Kolbenstange 110 ist in einer Antriebskammer 123 des Gehäuses 120 angeordnet, wobei der Antriebsabschnitt 113 die Antriebskammer 123 in einen ersten Kammerabschnitt 124 und einen zweiten Kammerabschnitt 125 aufteilt. Die erste Antriebsfläche 114 ist in Richtung erster Kammerabschnitt 124 gerichtet und die zweite Antriebsfläche 115 ist in Richtung zweiter

Kammerabschnitt 125 gerichtet. Die Antriebsflächen 114, 115 sind derart dichtend an dem Gehäuse 120 gekoppelt, dass bei Verschieben der

Kolbenstange 110 entlang der Längsachse 101 ein Volumen des ersten

Kammerabschnitts 124 und ein Volumen des zweiten Kammerabschnitts 125 verändert werden. Insbesondere sind die Antriebsflächen 114, 115 derart ausgebildet, dass bei Verschieben der Kolbenstange 110 in eine erste Richtung die erste Antriebsfläche 114 das Volumen des ersten Kammerabschnitts 124 reduziert und gleichzeitig die zweite Antriebsfläche 115 das Volumen des zweiten Kammerabschnitts 125 vergrößert und umgekehrt.

In dem ersten Kammerabschnitt 124 und den zweiten Kammerabschnitt 125 kann über entsprechende Kammereingänge 126, 127 selektiv das Arbeitsfluid AF aus der Umgebung des Gehäuses 120 eingeströmt werden. Selektiv bedeutet, dass bei Verschieben der Kolbenstange 110 in Richtung erste

Druckkammer 121 das Arbeitsfluid AF in die zweite Druckkammer 122 eingeströmt wird und bei Verschieben der Kolbenstange 110 in Richtung zweite Druckkammer 122 das Arbeitsfluid AF in die erste Druckkammer 121 eingeströmt wird. Der Druck des Arbeitsfluids AF, welches an der

Antriebsfläche 114, 115 anliegt, treibt somit die Kolbenstange 110 an. Das Arbeitsfluid AF kann somit an der entsprechenden Druckangriffsfläche der ersten Antriebsfläche 114 bzw. der zweiten Antriebsfläche 115 angreifen, um ein Verschieben der Kolbenstange 110 in Richtung der entsprechenden

Druckkammer und entsprechend ein Bedrucken des Arbeitsfluids AF in der entsprechenden Druckkammer 121, 122 zu bewirken. Hierzu weist die erste Antriebsfläche 114 und die zweite Antriebsfläche 115 jeweils eine größere Druckangriffsfläche auf als die entsprechende Druckangriffsfläche des ersten Kolbenendes 111 bzw. des zweiten Kolbenendes 112. Somit wird eine

Druckübersetzung bereitgestellt, bei welcher sozusagen ein größerer Teil des Arbeitsfluids AF, welcher an den Antriebsflächen 114, 115 angreift, einen kleineren Teil des Arbeitsfluids AF in der jeweiligen Druckkammer 121, 122 bedruckt. Das so gewonnene hochbedruckte Arbeitsfluid AF wird der

Hochdruckleitung 140 zur Weiterverwendung zugeführt.

Um die Druckangriffsfläche der Antriebsflächen 114, 115 größer als die

Druckangriffsflächen der Kolbenenden 111, 112 zu gestalten, weist die

Kolbenstange 110 an ihrem Antriebsabschnitt 113 beispielsweise einen Bereich mit einem größeren Durchmesser d2 auf, als ein Durchmesser dl der

Kolbenstange 110 an den Kolbenenden 111, 112. Die Antriebskammer 123 ist umlaufend um eine Mantelfläche die Kolbenstange 110 ausgebildet, wobei der Antriebsabschnitt 113 von der Mantelfläche der Kolbenstange 110 in Richtung Gehäuse 120 ragt (sozusagen einen Kragenabschnitt bildet) und mit diesem dichtend aber dennoch entlang der Längsachse 101 verschiebbar gekoppelt ist. Die Stirnflächen bzw. Antriebsflächen 114, 115 des Antriebsabschnitts 113, welche eine Normale parallel zur Längsachse 101 aufweisen, bilden somit eine größere Druckangriffsfläche aus, als die Stirnflächen der Kolbenenden 111,

112. Mit anderen Worten, die Stirnflächen der Kolbenenden 111, 112 bilden eine kleinere Druckangriffsfläche aus, als die Druckangriffsfläche der

Antriebsflächen 114, 115. Aus dem ersten Kammerabschnitt 124 durch einen ersten Kammerausgang 128 und aus dem zweiten Kammerabschnitt 125 durch einen zweiten

Kammerausgang 129 selektiv das Arbeitsfluid AF in den Bereich außerhalb des Bohrgestänges 151 ausgeströmt.

Aus dem ersten Kammerabschnitt 124 und aus dem zweiten Kammerabschnitt 125 kann über entsprechende Kammerausgänge 128, 129 entsprechend selektiv das Arbeitsfluid AF in die Umgebung des Bohrgestänges 151, d.h. in den Spülkanal 161 zwischen Bohrlochwand 160 und Bohrgestänge 151 eingeströmt werden. Da dort das Niederdruckfluid ND einen niedrigeren Druck als das Arbeitsfluid AF im Bohrgestänge 151 aufweist, kann nahezu verlustfrei das Arbeitsfluid AF aus der Antriebskammer 123 in den Spülkanal 161 eingeströmt werden. Selektiv bedeutet entsprechend, dass bei Verschieben der Kolbenstange 110 in Richtung erste Druckkammer 121 das Arbeitsfluid AF aus dem ersten Kammerabschnitt 124 ausgeströmt wird und bei Verschieben der Kolbenstange 110 in Richtung zweite Druckkammer 122 das Arbeitsfluid AF aus dem zweiten Kammerabschnitt 124 ausgeströmt wird.

Ein Zylinderrohr 130 als Steuerelement ist verschiebbar in der

Antriebskammer 123 angeordnet. Das Zylinderrohr 130 ist ausgebildet, in einer ersten Position den ersten Kammereingang 126 und den zweiten

Kammerausgang 129 zu öffnen und den ersten Kammerausgang 128 und den zweiten Kammereingang 127 zu schließen, und in einer zweiten Position den ersten Kammereingang 126 und den zweiten Kammerausgang 129 zu schließen und den ersten Kammerausgang 128 und den zweiten

Kammereingang 127 zu öffnen.

Das Zylinderrohr 130 weist entlang der Längsachse 101 Öffnungen 133 auf zur selektiven Kopplung der ersten Kammerabschnitts 124 und des zweiten

Kammerabschnitts 125 mit den ersten und zweiten Kammereingängen 126,

127 und den ersten und zweiten Kammerausgängen 128, 129. Das Zylinderrohr 130 trennt insbesondere die innenseitig am Zylinderrohr 130 vorliegenden Antriebskammern 123 von den außenseitig am Zylinderrohr 130 vorliegenden Kammereingängen 126, 127 und Kammerausgängen 128, 129. Die Öffnungen sind dabei derart am Zylinderrohr 130 vorgesehen, dass je nach Betriebszustand die gewünschten Fluidkanäle zwischen den

entsprechenden Kammereingängen 126, 127 und Kammerausgängen 128, 129 und den Kammerabschnitten 124, 125 der Antriebskammer 123 durch die Öffnungen 133 des Zylinderrohrs 130 bereitgestellt werden.

Das Zylinderrohr 130 bildet somit teilweise die Mantelfläche der

Antriebskammer 123 aus. Mit anderen Worten bildet das Zylinderrohr 130, die Außenwand der Antriebskammer 123. Innenliegend kann beispielsweise die Außenfläche der Kolbenstange 110 die Innenwand der Antriebskammer 123 bilden.

Die Vorrichtung einen ersten Lagerblock 131 und einen zweiten Lagerblock 132, welche entlang der Längsachse 101 beabstandet im Gehäuse 120 derart angeordnet sind, dass die Antriebskammer 123 zwischen dem ersten

Lagerblock 131 und dem zweiten Lagerblock 132 ausgebildet ist. Die

Steuerblöcke 131, 132 bilden beispielsweise die Stirnwände entlang der Längsachse 101 der Antriebskammer 123. Beispielsweise wird somit die Antriebskammer 123 außenseitig von dem Steuerelement (Zylinderrohr 130), innenseitig von der Kolbenstange 110 und seitlich von den entsprechenden Lagerblöcken 131, 132 gebildet.

Die Kolbenstange 110 ist zumindest in dem ersten Lagerblock 131 und/oder dem zweiten Lagerblock 132 verschiebbar gelagert. Das Zylinderrohr ist zumindest in dem ersten Lagerblock 131 und/oder dem zweiten Lagerblock 132 verschiebbar gelagert ist. Die erste Druckkammer 121 und die zweite Druckkammer 122 weisen z.B. jeweils ein Einlassventil 102 auf, welches den ersten Fluideingang 116 bzw. den zweiten Fluideingang 118 öffnet, wenn der Innendruck in der

entsprechenden Druckkammer 121, 122 kleiner ist als der Druck des

Arbeitsfluids AF. Das Einlassventil 102 kann entsprechend selbstregeln ausgebildet sein oder extern über die Steuervorrichtung angesteuert werden.

Die Druckkammern 121, 122 weisen entsprechend jeweils ein Auslassventil 103 auf, welches den ersten Fluidausgang 117, 119 öffnet, wenn der

Innendruck in der entsprechenden Druckkammer 121, 122 größer ist als der Druck in der Hochdruckleitung 140. Das Auslassventil 103 kann entsprechend selbstregelnd ausgebildet sein oder extern über die Steuervorrichtung angesteuert werden. Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben

beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Bezuaszeichenliste:

100 Vorrichtung 130 Zylinderrohr

101 Längsachse 131 erster Lagerblock

102 Einlassventil 132 zweiter Lagerblock

103 Auslassventil 133 Öffnung

104 Befestigungsblock

140 Hochdruckleitung

110 Kolbenstange 150 Bohrsystem

111 erstes Kolbenende 151 Bohrgestänge

112 zweites Kolbenende 160 Bohrloch

113 Antriebsabschnitt 161 Spülkanal

114 erste Antriebsfläche

115 zweite Antriebsfläche AF Arbeitsfluid

116 erster Fluideingang ND Niederdruckfluid

117 erster Fluidausgang

118 zweiter Fluideingang dl Durchmesser Kolbenende

119 zweiter Fluidausgang d2 Durchmesser Antriebsabschnitt

120 Gehäuse

121 erste Druckkammer

122 zweite Druckkammer

123 Antriebskammer

124 erster Kammerabschnitt

125 zweiter Kammerabschnitt

126 erster Kammereingang

127 zweiter Kammereingang

128 erster Kammerausgang

129 zweiter Kammerausgang