DE102007020650A1 - Einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen aufweisendes Werkzeug zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch - Google Patents

Einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen aufweisendes Werkzeug zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch Download PDF

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Abstract

Einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen umfassendes Werkzeug (12) zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch, wobei eine Hülse (10) den Sensorabschnitt umschließt, die aus einem Material hergestellt ist, das transparent hinsichtlich der durchzuführenden Messungen ist, und mindestens ein strukturelles Element (14) von der Hülse (10) getragen wird, um die mechanischen Eigenschaften der Hülse (10) zu verbessern, und das mindestens eine strukturelle Element (14) gegenüber dem Material der Hülse (10) verschiedene physikalische Eigenschaften aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen aufweisendes Werkzeug zum Protokollieren in einem Bohrloch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 14.
  • Es werden Werkzeuge zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch verwendet, wobei die Werkzeuge zum Protokollieren insbesondere Gehäuse, die aus einem weichen Basismaterial verglichen mit der Härte der Bohrlochwand, Verrohrung bzw. des Futterrohrs in dem Bohrloch sind, verwenden.
  • Werkzeuge zum Protokollieren werden weit verbreitet bei der Öl- und Gas-Gewinnung bzw. Förderung verwendet, beispielsweise um Eigenschaften der unterirdischen Formation, die durch ein Bohrloch angetroffen werden, zu messen oder zu folgern. Werkzeuge zum Protokollieren können während des Bohrens des Bohrlochs verwendet werden, oder sie können in das Bohrloch nach dem Bohren eingefahren werden, beispielsweise an einer Drahtleitung ("wireline"). Verschiedene Typen von Protokollierungswerkzeugen können eingefahren werden, abhängig von dem Messungstyp bzw. der Messungsart. Solche Messungstypen können beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, den elektrischen spezifischen Widerstand, Kernmagnetresonanz (NMR), Gammastrahlung, Eigenpotential und die dielektrische Konstante.
  • Im Allgemeinen ist der Körper eines Werkzeugs zum Protokollieren bzw. Protokollierungswerkzeugs aus einem sehr harten bzw. starken Material hergestellt, wie beispielsweise aus Stahl. Oftmals beinhaltet ein Abschnitt des Werkzeugs jedoch Sensoren, die mit der umgebenden Umgebung auf irgendeine Weise kommunizieren müssen. Beispielsweise benötigen Sensoren zum Messen des elektrischen spezifischen Widerstands, dass elektromagnetische Signale in die Formation ausgesendet werden und aus der Formation kommen, so dass Information, die die Formationseigenschaften charakterisieren, erhalten werden. Für die in die Formation ausgesendeten Signale oder aus der Formation erhaltenen Signale werden die Sensoren vorzugsweise an einem elektromagnetisch transparentem Medium befestigt. Solche transparenten Medien können nichtmetallische Verbundwerkstoffe umfassen. Ein Nachteil eines nichtmetallischen Verbundwerkstoffs ist, dass er relativ weich verglichen mit der Formation oder dem Futterrohr ist. In vielen Fällen erlaubt diese damit verglichene Weichheit das Auftreten von Verschleiß und Ein- bzw. Aufreißen der Hülse mit einer unakzeptablen hohen Auftrittsrate. Beispielsweise weist ein NMR-Werkzeug leistungsfähige Magnete auf, die, von der Stahlverrohrung bzw. dem Stahlfutterrohr, durch das das Werkzeug, bevor es den unverrohrten Abschnitt des Bohrlochs erreicht, passieren muss, stark angezogen werden. Die Magnetkraft verursacht, dass das Werkzeug gegen die Verrohrung bzw. das Futterrohr gedrückt wird, was zu einem Schaben und Verschleiß führt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Werkzeug zum Protokollieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 14 zu schaffen, mit dem die vorgenannten Nachteile weitestgehend vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 14 gelöst.
  • Hierdurch wird ein einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen aufweisendes Werkzeug zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch geschaffen. Das Werkzeug hat eine den Sensorabschnitt umgebende Hülse, die aus einem Material hergestellt ist, das transparent hinsichtlich der durchzuführenden Messungen ist. Mindestens ein strukturelles Element mit physikalischen Charakteristiken, die von dem Material, das die Hülse umfasst, verschieden ist, wird von der Hülse getragen, um die mechanischen Eigenschaften der Hülse zu verbessern.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Hülse 10 in einer Werkzeuganordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Seitenansicht der Hülse 10 von 1.
  • 3a zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Verstärkungsmaterial in der Hülse 10 von 1.
  • 3b zeigt eine vergrößerte Ansicht eines der mit einer Ausnehmung versehenen Bereiche bzw. eines der ausgekehlten Bereiche in dem Verstärkungsmaterial von 3a.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Hülse 10 von 1, in dem der mit einer Ausnehmung versehene Bereich bzw. der ausgekehlte Bereich ein Überlappungsmaterial bzw. überlappendes Material aufweist, das den mit einer Ausnehmung versehenen Bereich überdeckt.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Hülse 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das Verstärkungsmaterial ein Einsatz ist, der in Aufnahmenuten in der Hülse 10 angeordnet ist.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Gehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Wand des Gehäuses an einer Seite verdickt bzw. verstärkt ist.
  • 7a zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der Einsätze asymmetrisch um den Umfang der Hülse 10 angeordnet sind.
  • 7b zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Hülse 10 von 7, die Einsätze enthält.
  • 7c zeigt eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform, die eine verdickte bzw. verstärkte Wand an einer Seite aufweist.
  • 8 ist eine schematische Darstellung, die eine angelenkte Anlage bzw. einen angelenkten Sensorhalter ("pad") gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine schematische Darstellung einer Seitenansicht, die einen der Sensorhalter von 8 zeigt.
  • 10 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht des Sensorhalters von 9.
  • 11 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in der einem Abschnitt der Hülse 10 erlaubt wird, ein Signal passieren zu lassen, und einem anderen Abschnitt erlaubt wird, den Durchgang des Signals zu blockieren.
  • 12 ist eine perspektivische, teilweise weggebrochene Darstellung, die eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in der die Hülse 10 darin angeordnete Elektroden entlang mit elektronischen Verbindungen zu den Elektroden zeigt.
  • 13a ist eine perspektivische Ansicht, die einen entfernbaren Abstandsring zeigt, der gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist.
  • 13b zeigt eine Querschnittsansicht des entfernbaren Abstandsrings von 13a.
  • 14 zeigt eine alternative Ausführungsform, in der das Verstärkungsmaterial in eine Hülse eingesetzte Ringe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, eine Hülse bzw. eine Umkleidung oder eine Einschließung 10 für ein Bohrlochwerkzeug bzw. Werkzeug 12 für ein Bohrloch mit einem Sonden- oder Sensor-Abschnitt. Die Erfindung schützt das Innere des Werkzeugs vor der Bohrlochumgebung, während ein hohes Maß von Transparenz bzw. Durchsichtigkeit hinsichtlich der durchzuführenden Messungen aufrechterhalten wird. Um den Schutz zu maximieren, weist die Einschließung eine stabile mechanische Integrität auf, so dass es möglich ist, sowohl ihre Geometrie als auch ihre schützenden Eigenschaften bzw. Schutzqualitäten (d.h. Widerstand gegenüber Verschleiß und/oder physikalische bzw. Materialverschlechterung) für eine wesentliche Zeitdauer (beispielsweise viele Fahrten bzw. Trips in/aus das bzw. dem Bohrloch) beizubehalten. Zahlreiche Protokollierungswerkzeuge umfassen einen Sonden- oder Sensor-Abschnitt, der ein Gehäuse, eine Hülse 10 oder eine Einschließung benötigt, die das Aussenden oder Empfangen des Signals oder der Energie, das bzw. die für eine Messung verwendet wird, nicht erschwert. Solche Werkzeuge beinhalten, sind darauf aber nicht beschränkt, Magnetresonanzwerkzeuge, Werkzeuge zum Bestimmen des elektrischen spezifischen Widerstands, Rohrinspektions-/Korrosionswerkzeuge, radiale/axiale/tangentiale Kameras und magnetometerbasierte Werkzeuge. Das Messprinzip kann Signale oder Energie von einer oder mehreren der folgenden Arten beinhalten: elektrisch, magnetisch, elektromagnetisch, nuklear, akustisch, Lichtsignale bzw. optisch usw. Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Vorsehen eines Gehäuses, einer Hülse 10, einer Abdeckung usw. (transparent oder durchsichtig hinsichtlich Messelementen), aber besitzt eine bessere mechanische Integrität.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird eine nichtleitende, beispielsweise aus Verbundwerkzeug hergestellte Hülse 10 verwendet, um den Sondenabschnitt eines Werkzeugs 12, das ein elektromagnetisches Signal als eine Basis für seine Messung (beispielsweise Magnetresonanz) aussendet und empfängt, zu umschließen. Ein starker Permanentmagnet kann in solch einem Werkzeug 12 angeordnet sein. In solchen Fällen wird, wenn das Werkzeug 12 durch einen verrohrten Abschnitt des Bohrlochs passiert, dieses durch die anziehende Magnetkraft zwischen dem Futterrohr und dem Magnet gegen die Futterrohrwand gezogen. Das axiale Gleiten der Hülse 10 gegenüber dem Stahlfutterrohr bzw. der Stahlverrohrung während des Ausübens der starken anziehenden Querkraft erzeugt erheblichen Verschleiß an der Hülse 10. Dieser Verschleiß kann die Lebensdauer der Hülse 10 verringern, ihre Geometrie verändern, ihre mechanische Integrität reduzieren und ihre Schutzeigenschaften gegenüber der Bohrlochumgebung verringern. Die Erfindung verwendet in einer Ausführungsform Lager- bzw. Auflage- oder Anschlagelemente 14 (beispielsweise metallische Kufen, Puffer, Knöpfe usw.), die wesentlich härtere bzw. zähere mechanische Eigenschaften aufweisen als das Basismaterial der Hülse 10. Die Elemente zur Auflage bzw. Anschlag sind strategisch platziert und in dem Basismaterial der Hülse 10 eingelassen bzw. eingebettet, um die Hülse 10 zu verstärken und gegen Verschleiß zu schützen. Die Elemente oder Einsätze 14 erfüllen ihre mechanische Funktion, ohne die Physik der Messung oder die P atzierung des Werkzeugs 12 in dem benötigten Abschnitt des Bohrlochs zu beeinflussen (d.h. nicht eingedrungene bzw. nicht vordringliche Geometrie). Die Hülse 10 kann an einer Drahtleitung in TLC-Moden (raue Protokollierungbedingungen – rohrgefördertes Protokollieren), in denen schwere mechanische Belastung herrscht und in D&M-Anordnungen (Bohren und Messen ("Drilling and Measurement") – Protokollieren während des Bohrens) eingefahren werden.
  • 2 zeigt eine aus einem thermoplastischen Verbundmaterial oder irgendeinem elektrisch nicht leitenden Material hergestellte Hülse 10, die einige harte und starke Einsätze 14 umfasst. Die Einsätze 14 schaffen einen Widerstand hinsichtlich Verschleiß und stärken die Hülse 10. Die Einsätze 14 überdecken teilweise oder vollständig die axiale Länge der Hülse 10 und sind um den Umfang positioniert, wobei sie die Hülse 10 teilweise oder vollständig bedecken. Die Einsätze 14 können Überlappungen 16 des Hülsenmaterials an einigen Orten umfassen, um die Einsätze 14 an der Hülse 10 zu sichern. Die Einsätze 14 können mit einer Ausnehmung versehene Bereiche 18 umfassen, um zu ermöglichen, dass der Verbund überlappt 16, wie es in 3b und 4 gezeigt ist. Die Dicke der Hülse 10 kann auch dort erhöht sein, wo die Einsätze 14 angeordnet sind, so dass diese Bereiche einen Abstand von dem Futterrohr oder der Bohrlochwand erreichen können. Alternativ kann der Einsatz 14 in der Peripherie der Hülse 10 durch geometrische Zwänge 20 eingefangen sein, wie es in 5 gezeigt ist. Beispielsweise kann der Einsatz 14 eine größere Auskehlung bzw. Phase an jeder Seite aufweisen, um sicherzustellen, dass die Einsätze 14 in konkaven Nuten 20 in der Hülse 10 gefangen bzw. eingefasst sind.
  • Andere Ausführungsformen der Erfindung können einzelne oder mehrere oder eine Kombination von eingebetteten Elementen 22 umfassen, die elektrisch isolierte Elektroden sind, die verwendet werden, um Bohrlocheigenschaften zu messen (siehe 12). Die Fähigkeit einer Elektrode 22 Messungen mit ihr durchzuführen, kann ihre primäre Funktion oder ihre sekundäre Funktion hinsichtlich ihres Vorsehens als ein Verstärkungselement sein. Als ein Verstärkungselement wird eine Verbesserung der Fähigkeit, Zug- und Druck-Belastung zu tragen, erreicht, da diese Belastungen auf die Hülse 10 durch die stärkeren Elemente verteilt werden. Neben einer im Allgemeinen mehr robusten Ausgestaltung gegenüber der normalen Verwendung kann dies wichtig sein, wenn die Werkzeuge an einem Bohrrohr oder während Fangarbeitsvorgängen (ein-)gefahren werden. Die Einsätze 14 können auch Biegefestigkeit verbessern, um Belastungen, die während einer Querbelastung an der Oberfläche oder in dem Bohrloch erfahren werden, zu widerstehen; zum Beispiel während des Passierens durch einen starken Etagenboden. Eine alternative Ausführungsform zu den Verstärkungselementen 14 ist das Vorsehen eines Abschnitts mit einer verstärkten bzw. verdickten Wand 24, wie es in 6 gezeigt ist. Jede der Ausführungsformen führt zu einer Verbesserung des Zusammenbruchwiderstands durch Erhöhen der gesamten Streckgrenze auf Ringspannung. Dies kann kritisch sein, wenn die Einschließung empfindliche innere Komponenten schützt und der Abstand zwischen der Einschließung und den Komponenten klein ist.
  • Die erhöhte mechanische Festigkeit hilft dabei, die äußere Geometrie der Hülse zu bewahren, wenn auf diese Biegebeanspruchung oder Belastung einwirkt. Dies ist wichtig beispielsweise in den Fällen, in denen die Beibehaltung der geometrischen Form der Einschließung kritisch ist, um die Messgenauigkeit beizubehalten oder, um eine mechanische Funktion beizubehalten, wie die Dichtungsintegrität bzw. -unversehrtheit oder das Zusammenspiel mit anderen Teilen. Zudem verbessert die Verwendung von Verstärkungseinsätzen 14 oder einer verdickten bzw. verstärkten Wand 24 den Widerstand auf Veränderungen oder den Abbau von mechanischen Eigenschaften infolge der Temperatur. Im Allgemeinen werden für die meisten Materialien bestimmte mechanische Eigenschaften vermindert, wenn die Temperatur erhöht wird. Dies ist insbesondere für nichtmetallische Materialien, wie Verbundwerkstoffe, Elastomere usw., wahr. Das Platzieren von Verstärkungseinsätzen 14 mit höherem Widerstand hinsichtlich thermischer Effekte an strategischen Bereichen kann den Gesamtwiderstand der Einschließung hinsichtlich thermischer Effekte erhöhen. Dies ist ebenfalls hinsichtlich einer Verbesserung des chemischen Widerstands wahr. Ein verbesserter Erschütterungs- oder Aufprall-Widerstand kann ebenfalls durch die vorliegende Erfindung erreicht werden. Das bedeutet, Fehler aufgrund hoher Belastungsraten können verringert werden durch strategische Platzierung von Verstärkungseinsätzen 14. Dies kann insbesondere wichtig sein bei niedrigen Temperaturen (beispielsweise unter 0°F bzw. –17,8°C), wenn die Elastizität (oder das Elastizitätsmodul) bzw. die Dehnbarkeit von nichtmetallischen Materialien, wie z.B. Verbundwerkstoffen, Elastomeren usw. dramatisch abnimmt.
  • Eine weitere Ausführungsform zwingt das Werkzeug 12, sich selbst zu orientieren in einem bestimmten Azimut bzw. Richtungswinkel oder relativ dazu hängend in dem Bohrloch. Dadurch, dass ein Abschnitt des Werkzeugs 12 schwerer gemacht wird, kann das Werkzeug 12 gezwungen werden, sich selbst mit der schweren Seite an der niedrigen Seite des Bohrlochs zu orientieren. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass die Wandstärke an einer Seite des Gehäuses 10 (6) erhöht wird, oder andererseits durch Einbetten von Einsätzen 14 höherer Dichte an der gewünschten schweren Seite oder durch beide Maßnahmen.
  • Die Verstärkungseinsätze 14 können so beschaffen sein, dass sie sich über den äußeren Durchmesser des Gehäuses 10 erstrecken, wie es in 7a und 7b gezeigt ist, um einen gewünschten Abstand (Zwischenraum) zwischen dem Gehäuse 10 des Werkzeugs und der Bohrlochwand zu erzeugen. Dies ist insbesondere wichtig für Protokollierungswerkzeuge, deren Messungen einen bestimmten Abstand erfordern. Die Ausführungsform in 7c erreicht den gewünschten Abstand unter Verwendung einer verdickten bzw. verstärkten Wand 24.
  • In einer anderen Ausführungsform (14) können die Verstärkungseinsätze 14 Ringe 26 sein, die an bestimmten Punkten entlang der Länge der Hülse 10 platziert sind. Diese Ringe 26 sind entlang der Länge der Hülse 10 in Bezug auf die (nicht gezeigten) Sensoren, die im Inneren der Hülse 10 angeordnet sind, positioniert. Die Anzahl und Anordnung der Ringe 26 hängt von dem zur Verfügung stehenden Raum und mechanischen Notwendigkeiten ab. Schließlich sollten die Ringe 26 so platziert sein, dass sie eine minimale Beeinflussung mit der Sensormessung aufweist. Speziell kann es wünschenswert sein, die Verstärkungsringe 26 ober- und unterhalb des Sensor-Abschnitts zu platzieren.
  • Die Hülse 10 kann auch durch Abstandshülsen 28 geschützt werden, die genug Platz bzw. Abstand zwischen der Hülse 10 und der Bohrlochwand erzeugen, um den Verschleiß der Hülse zu verhindern oder zu reduzieren. Eine Ausführungsform einer solchen Abstandshülse 28 ist in 13a und 13b gezeigt. Die in den 13a und 13b gezeigte Abstandshülse 28 kann so ausgestaltet sein, dass sie einen Abstand hinsichtlich der Vorderseite des Sensors, der Hinterseite des Sensors oder einer anderen Seite des Sensors erzeugt. Die äußere Oberfläche der Abstandshülse kann gehärtet sein, um den Verschleiß zu reduzieren. Die Abstandshülsen können Messsensoren tragen, die mit der Elektronik in dem Werkzeug 12 verbunden sind, ähnlich zu dem, was in 12 gezeigt ist.
  • Die Abstandshülse 28 aus den 13a und 13b weist Nuten 30 zwischen Kämmen bzw. Rippen 32 auf. Diese Nuten 30 sind dazu vorgesehen, eine Strömung des Bohrlochfluids und von Schneidspänen bzw. Bohrabfall in dem Ringraum des Bohrlochs zu erleichtern. Wenigstens eine Abstandshülse 28 wird benötigt, um den Zwischenraum zwischen der Hülse 10 und der Bohrlochwand zu erzeugen. Die Abstandshülse 28 kann an dem Protokollierungswerkzeug 12 ober- oder unterhalb des Sensorabschnitts befestigt sein. Alternativ kann die Abstandshülse 28 an der Hülse 10 in Bereichen, in denen eine minimale Einwirkung bzw. Störung mit dem Sensorbetrieb erfolgt, befestigt sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel können mehrere Abstandshülsen 28 verwendet werden und ober- und unterhalb der Hülse 10 angeordnet sein, zusätzlich zum Einsatz bzw. zur Entfaltung an der Hülse 10.
  • Ein verbesserter Widerstand hinsichtlich Schwingungen bzw. Vibration kann durch eine Verwendung von Verstärkungseinsätzen 14 erreicht werden. Die Einsätze 14 können die Eigenfrequenz oder Resonanzfrequenz einer Einschließung 10 verändern. Solchermaßen kann durch die vorliegende Erfindung der Widerstand hinsichtlich des Vibrierens bei einer im Wesentlichen schädigenden Frequenz (beispielsweise während des Landtransports) erhöht werden.
  • So wie es wichtig ist, Mess-Transparenz in einigen Abschnitten des Gehäuses, der Hülse, der Abdeckung usw. zu haben, so ist es auch wichtig, andere Abschnitte zu schützen oder zu überbrücken, um den Durchgang von einem Signal zu blockieren. Die Erfindung, so wie sie in 11 gezeigt und beschrieben ist, kann unter Verwendung eines oder mehrerer Einsätze 14 zum Zwecke des Schutzes oder Überbrückens des Signals (Aussendung oder Empfang) von den Sendern bzw. Übertragungsmitteln und/oder Sensoren durchgeführt werden. Dies ist auf alle vorher genannten Messprinzipien anwendbar.
  • So wie oben erwähnt, können in einer Ausführungsform die elektrisch leitenden, aber isolierten Einsätze 14 nur alleine als Elektroden 22 verwendet werden oder ihre Funktion kann für mechanische Zwecke kombiniert werden. Die Anwendung für solche Elektroden 22 oder Sensorklemmen bzw. Sensorterminals kann, muss darauf aber nicht beschränkt sein, ein Messen eines Eigenpotentials (SP, Spontaneous Potential), das Durchführen schnell antwortender Bohrlochfluidtemperaturmessungen (z.B. um Leckagen oder Zuströme bzw. Einströmungen zu erkennen) und das Messen elektronischer Eigenschaften des Bohrfluids, wie den elektrischen spezifischen Widerstand (oder sein Inverses, die Leitfähigkeit), umfassen. Es kann auch Fälle, in denen ein elektrisches Potential, beispielsweise das elektrische Erdungs- bzw. Massepotential, entlang des nichtleitenden Gehäuses verbunden werden muss, geben. Leitende Einsätze 14 können in dem nichtleitenden Gehäuse 10 strategisch platziert und elektrisch mit den benötigten Punkten verbunden werden, um eine elektrische Verbindung herzustellen. 12 zeigt eine Ausführungsform, in der ein Verbinder in der Hülse 10 eingebettet ist, um die Elektrode elektronisch, beispielsweise mit einer Leiterplatte, zu verbinden.
  • Es können Situationen entstehen, in denen die Reibung zwischen einem Werkzeug 12 und der Bohrlochwand reduziert werden muss, um das Werkzeug 12 erfolgreich einzusetzen (abzusenken), insbesondere, wenn das Werkzeug 12 durch Seilarbeit (wireline) oder slickline befördert bzw. bewegt wird. Diese Fälle können steile bzw. Bohrlöcher mit einem hohen Winkel einschließen (beispielsweise eine Inklination von mehr als 45 Grad) und/oder Bohrlöcher mit hohem Druck relativ zu dem effektiven hängenden Gewicht des Werkzeugs 12. Sonden aufweisende Werkzeuge mit nichtmetallischem Gehäuse haben typischerweise höhere Reibungskoeffizienten als metallische Gehäuse, und daher ergibt sich eine schwierigere Zeit des Abstiegs in das Bohrloch. In der Vergangenheit wurden Walzen verwendet, um das Absenken zu unterstützen. Das Problem mit dieser Option ist, dass das Risiko eines Ausfalls bzw. Fehlers erhöht ist, da die Walzen die Länge der Anordnung vergrößern und die Anzahl von Verbindungen, die ausfallen können, erhöhen. Diese Option führt auch zu höheren Kosten. Die vorliegende Erfindung kann das Problem lösen, da die Einsätze 14 in dem nichtmetallischen Gehäuse den Reibungskoeffizienten verringern.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die vorliegende Erfindung in Protokollierungswerkzeugen implementiert sein, die einen ausfahrbaren bzw. absenkbaren Sensorabschnitt 34 umfassen (beispielsweise einen mit einem Gelenkverbindungsmechanismus verbundenen Sensorhalter. Die 8 bis 10 zeigen eine solche Ausführungsform. Die Einsätze 14 können strategisch in bzw. an dem Sensorhalter 34 angeordnet sein, um die mechanischen Eigenschaften der Sensorhalterstruktur zu verbessern, um den Widerstand hinsichtlich Verschleiß zu erhöhen und als Sensorelektroden zu dienen.

Claims (20)

  1. Einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen umfassendes Werkzeug (12) zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülse (10) den Sensorabschnitt umschließt, die aus einem Material hergestellt ist, das transparent hinsichtlich der durchzuführenden Messungen ist, und mindestens ein strukturelles Element (14) von der Hülse (10) getragen wird, um die mechanischen Eigenschaften der Hülse (10) zu verbessern, und das mindestens eine strukturelle Element (14) gegenüber dem Material der Hülse (10) verschiedene physikalische Eigenschaften aufweist.
  2. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hülse (10) nichtmetallisch ist.
  3. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hülse (10) ein Verbund, ein Kunststoff oder eine Keramik ist.
  4. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine strukturelle Element (14) metallisch ist.
  5. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine strukturelle Element (14) longitudinal entlang einer Achse des Werkzeugs (12) ausgerichtet ist.
  6. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) in der Hülse (10) eingebettet ist.
  7. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) an einer äußeren Oberfläche der Hülse (10) angeordnet ist.
  8. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) widerstandsfähiger hinsichtlich Verschleiß ist als das Material der Hülse (10).
  9. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) die Resonanzfrequenz der Hülse (10) verändert.
  10. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) die Elastizität der Hülse (10) verändert.
  11. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) eine Messelektrode (22) ist.
  12. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) ein elektrischer Leiter ist.
  13. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strukturelle Element (14) von der Hülse (10) abnehmbar ist.
  14. Werkzeug (12) zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch, wobei das Werkzeug einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen in dem Bohrloch aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Hülse (10) den Sensorabschnitt einschließt und aus einem Material hergestellt ist, das hinsichtlich der durchzuführenden Messungen transparent ist, und eine oder mehrere Abstandshülsen (28) an dem Werkzeug (12) getragen werden, wobei Nuten (30), um eine Fluidströmung zu ermöglichen, und Rippen (32) vorgesehen sind, um den Kontakt zwischen der ersten Hülse (10) und der Bohrlochwand oder einer Verrohrung zu minimieren.
  15. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Abstandshülse (28) oberhalb, unterhalb, oder oberhalb und unterhalb der ersten Hülse (10) befestigt ist.
  16. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abstandshülse (28) an der ersten Hülse (10) befestigt ist.
  17. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abstandshülse (28) von dem Werkzeug (12) abnehmbar ist.
  18. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (10) strukturelle Elemente (14) trägt.
  19. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturellen Elemente (14) für eine elektrische Verbindung verwendbar sind.
  20. Werkzeug (12) zum Protokollieren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Abstandshülse (28) einen Messsensor trägt.
DE102007020650A 2006-05-01 2007-04-30 Einen Sensorabschnitt zur Durchführung von Messungen aufweisendes Werkzeug zum Protokollieren zur Verwendung in einem Bohrloch Withdrawn DE102007020650A1 (de)

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