DE1948134A1 - Inspektionsvorrichtung fuer Bohrgestaenge od.dgl. - Google Patents
Inspektionsvorrichtung fuer Bohrgestaenge od.dgl.Info
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, IyHo lo*f
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MA/HI
American Machine & Foundry Company, 261 Madison Ave.
New Yoek, N. Y. 10016 .
Inspektionsvorrichtung für Bohrgestänge oder dergleichen.
Zum Bohren von Öl- und Gasbohrungen verwendet man einen Bohrmeißel, der am unteren Ende eines Stranges
von Bohrrohren "befestigt ist, welche gedreht werden, um diese Drehbewegung auf dem Bohrmeißel zu übertragen.
Das Bohrgestänge besteht im allgemeinen aus etwa 10m langen Einzelstücken, die miteinander
verschraubt sind. Im Betrieb ist das Hahr beträchtlichen
Spannungen ausgesetzt, wobei Beschädigungen und Ausfälle des Rohrs vermieden werden müssen, da
es außerordentlich kostspielig ist, die Bohrung zu unterbrechen, den Bohrmeißel wieder heraufzuholen
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und anschließend die Bohrung wieder aufzunehmen. Das Bohrrohr oder Bohrgestänge wird ständig wieder
benutzt, muß jedoch in regelmäßigen Abständen untersucht werden, um etwaige Risse festzustellen, die
zu einem Ausfall der Anlage führen könnten. Während des Bohrens eines tiefen Bohrloches wird der Strang
mehrere Male hochgezogen, um den Bohrmeißel auszuwechseln und wird dabei, gewöhnlich in Abschnitten
von zwei bis drei Einzelstücken, in vertikaler Stellung am Bohrturm gelagert, Eine visuelle
Inspektion in diesem Zustand hat sich als unbefriedigend erwiesen, ebenso wie die hierfür entwickelten
Inspektionswerkzeuge·
Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, eine Inspektionsvorrichtung für Bohrgestänge
zu schaffen, welche die Auffindung von Rissen ermöglicht, während sich das Bohr im Bohrloch
befindet, wobei die Inspektionsvorrichtung derart ausgebildet sein kann, daß sie zusammen mit
der benötigten übrigen Ausrichtung mit dem gewöhnlichen Bohrbetriel) vereinbar ist. Ein anderer
Zug liegt im Vorsehen einer magnetischen Streuflußinspektionsausrüstung
für Bohrgestänge, welche bei hoher Flußdichte und vollständiger Abtastung dennoch
nicht unangemessen schwer ist und in das Bonrgestänge
hineinpaßt. Des weiteren soll die Inspektionssonde in Bohrgestängen verwendbar sein, während diese
rotieren oder hin- und herbewegt werden. Des weiteren
zielt die vorliegende Erfindung schließlich auf die Schaffung eines StreiaflußäeSsktors, welcher diesen
Zweck und Gebraueix besonders asg®pa£t ist, fdner
Magne ti siereinr±ehtiaags welch© eine Äoise
erzeugt, aber texmoeb. keiasa. gffoSen. Hsna
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und *für die Geschwindigkeit, mit äer slek
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die Sonde bewegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel schafft die Erfindung eine Inspektionssonde für Bohrgestänge beim öl-
oder Grasbohren, insbesondere zum Gebrauch innerhalb des Gestänges, während dieses herausgezogen
wird, um den Bohrmeißel zu wechseln. Die Sonde enthält sowohl Magnetflußdetektoren als auch Strahlungsdetektoren.
Die Magneteinheit enthält einen langen zylindrischen Magnetisierkern mit zwei Polstücken zylindrischer
Form, welche magnetischen Fluß in die Rohrwandung durch einen Luftspalt einkoppeln. Ein zentraler
Abschnitt dieses Kerns mit etwas reduziertem Durchmesser ist von einer Magnetisierwicklung umgeben
und außerftem ist um diesen zentralen Abschnitt eine zylindrische Anordnung von Detektoren gruppiert,
welche die Wandungen nach Flußstörungen abtasten, die durch Risse oder ähnliche Fehlstellen verursacht werden.
Dabei sind die Detektoren tragende Flächen einstückig mit flachen Federn verbunden. Die Detektoren bestehen
aus Abtastspulen, welche auf den rückwärtigen Flächen hinter den Lagerflächen von dünnen Flachfedern
montiert sind. Oberhalb und unterhalb der Polstücke und zu beiden Seiten der Strahlungsdetektoren
sind Zentrierelemente angeordnet, um die gesamte Anordnung in der Achse des Bohrgestänges zu halterno
Da das Bohrgestänge gedreht oder hin und her bewegt werden kann, um ein Hängenbleiben im Bohrloch zu vermeiden,
ist die Sonde schwenkbar am Kabel befestigt, an welchem sie in das Gestänge eingefahren bzw.
wieder aus ihm herausgezogen wird. Ein Servomechanismus steuert die Geschwindigkeit mit der das Kabel die
Sonde herauszieht, damit eine konstante Relativ—
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geschwindigkeit zwischen Sonde und Gestänge gewährleistet ist. Dies ist deshalb notwendig, da die
Streuflußdetektoren auf eine Flußänderung ansprechen und damit also auch auf die Geschwindigkeit mit
der die Abtastspulen an der Rohrwand entlang bewegt werden.
Der Magnetisierwicklung wird ein sehr hoher Strom
aufgeprägt, so daß man bei einem Minimum an
Raum für die Wicklung einen Maximalfluß in den Rohrwandungen erzielt. Infolge dieses hohen Stroms
überschMüet die Verlustwärme meist die Wärmeabfuhrmöglichkeiten
der gesamten Anordnung, es sei denn, daß sich die Sonde gerade durch Bohrschlamm bewegt,
der eine gute Kühlung bewirkte Aus diesem Grund ist eine Kontrollvorrichtung vorgesehen, damit die
Magnetisiervorrichtung ausgeschaltet werden kann, wenn sich die Sonde nicht bewegt.
Die Inspektionssonde passiert gewöhnlich Abschnitte des Rohrs am oberen Ende des Gesamtgestang.es, die
nicht mit Bohrflüssigkeit oder Schlamm gefüllt sind.
Dies führt zu einer merklichen Änderung der von
einem Gammastrahlungsdetektor gemessenen Strahlung, was die Bedeutung der Schaftsteuermessung reduzieren
würde. Um diesen Effekt zu kompensieren, wird ein Diskriminator am Eingang des Zählers für den Gamma-.strahlungsdetektor
verwendet.
Anhand der in ä.en Figuren der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden·
Einander entsprechende Teile sind dabei in den verschiedenen
Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen worden. Dabei zeigt:
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Figur 1 eine Ansicht der gesamten erfindungsgemäßen
Inspektionssonde innerhalb des Bohrgestänges, Figur 2 eine schematische Ansicht des Bohrgestells
mit der beim Gebrauch der Sonde nach Figur 1
benötigten Steuerungsvorrichtung» Pigur 3 einen Schnitt längs der linie III-III in Figur
durch den zentralen Abschnitt der Anordnung
nach Figur 1,
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Detektorschuhanordnung am zentralen Abschnitt der Anordnung nach
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Detektorschuhanordnung am zentralen Abschnitt der Anordnung nach
Figur 1,
Figur 5 einen Schnitt längs der Linie T-V durch einen
Figur 5 einen Schnitt längs der Linie T-V durch einen
Detektorschuh nach Figur 4»
Figur 6 eine teilweise geschnittene Ansicht eines die Polstücke 13 enthaltenden Ausschnitts
aus der Anordnung nach Figur 1,
Figur 7 ein Blockschaltbild der Stromversorgungsanlage
für die Sonde,
Figur 8 ein Blockschaltbild eines Servomeehanismusses zur Kontrolle der Sondengeschwindigkeit
Figur 8 ein Blockschaltbild eines Servomeehanismusses zur Kontrolle der Sondengeschwindigkeit
innerhalb des Bohrgestänges» Figur 9 eine teilweise geschnittene Detailansicht einer
Zentriervorrichtung der Anordnung nach Figur 1,
Figur 10 ein Blockschaltbild der Elektronik für den Gammastrahlungsdetektor innerhalb der erfindungsgemäßen
Sonde und
Figur 11 eine graphische Darstellung der Energieverteilung
der Gammastrahlung, die in den Zähler nach Figur 10 zurückfährt·
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung
in Betriebsstellung innerhalb des Bohrgestänges dargestellt, welches seinerseits innerhalb eines
Bohrgehäuses 11 angeordnet ist, welches das umgebende
Erdreich bzw· die umgebenden Felsen abhält, und sich
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hunderte oder tausende von Metern in den Boden erstreckt.
Am nicht sichtbaren unteren Ende des Bohrgestänges 10 ist ein Drehmeißel "befestigt, der sich
zusammen mit dem Bohrgestänge innerhalb des Gehäuses
11 im Betrieb dreht» Während der Inspektion
mit Hilfe der Sonde wird der Bohrvorgang normalerweise unterbrochen und die Inspektionsvorrichtung,
d.h. die Sonde 12 wird etwa 300 m oder etwas weniger in das Bohrgestänge hinuntergelassen, wobei die
Inspektion während des Heraufziehens der Sonde 12 erfolgt. Dieses so untersuchte, etwa 300 m lange
Stück des Bohrgestänges wird dann wie gewöhnlich beim Auswechseln des Bohrmeißels herausgezogen
und am Bohrturm gestapelt, woraufhin der nächste Abschnitt von etwa 300 m mit Hilfe der Sonde untersucht wird, ehe auch er ganz aus dem Bohrloch, d.h.
aus dem Gehäuse 11 herausgezogen und am Bohrturm gestapelt wird*
Die in Figur 1 perspektivisch dargestellte Inspektionssonde 12 verwendet sowohl magnetische Inspektionsverfahren als auch Verfahren auf der Basis von
Gammastrahlung. Die magnetische Inspektionsanordnung
enthält obere und untere Magnetpolstücke 13 und 14, die als langgestreckte zylindrische Teile aüsge- « «
bildet sind, um einen Magnetfluß ia das Bohrgestänge
einzukuppeln, der gleichmäßig um den umfang der
Wand des Rohres verteilt wird· Der Fluß wird in einem Magnetkern 15mit Hilfe einer Wicklung 16
erzeugt. Der Magnetfluß verläuft längs einer geschlossenen Linie durch den Kern 15, die Polstück©
und 14 und den zylindrischen Abschnitt der Wand des
Ronrgestänges zwischen den beiden Polstücken 13 und
Das stählern* Bohrgestänge stellt einen magnetischen
Weg mit geringem magnetischem Widerstand dary wobei
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der Fluß jedoch in Bereichen um Risse oder andere Defekte aus der Rohrwandung herausgedrängt wird.
Derartige Flußstörungen werden durch eine Anordnung
von Detektorschuhen 17 gemessen, die geeignete
Wandler zum Erkennen des magnetischen Flusses enthalten. Die gemessenen Flußänderungen weisen
auf Risse, Poren, Korossionsfehler oder andere anomalin im iuetallrohr hin. Die Detektoren sind versetzt angeordnet,
so daß sie einen vollen Bereich von 360 ° überspannen, um das gesamte Bohrgestänge abtasten zu
können. Die Detektorschuhe sind auf Federn 18 montiert,
die sicherstellen, daß die Schuhe fest in die Rohrwandung eingreifen und trotzdem über die Nahtstellen
zwischen aufeinanderfolgenden Rohren oder andere Diskontinuitäten hinweggleiten können.
Die Magnetisiervorrichtung mit den Polstücken 13
und 14 und die Detektoreinrichtung mit den Schuhen
sind beide zwischen zwei Zentriervorrichtungen 19 und 20 angeordnet, welche dazu dienen, die Inapektionssonde
12 zentriert in der Achse des Bohrgestänges 10 zu halten. Durch die Magnetisiervorrichtung wird
die Sonde von den Strahl wänden angezogen xsnd könnte
die Anordnung in direkten Kontakt mit einer Seite des Rohres bringen, wobei die Zentriereinrichtungen
dieser Tendenz entgegenwirken. Jede Zentrieranordnung kann mehrere Reihen von Rädern 22 enthalten, die
auch fehlerbelasteten Armen 23 montiert nach außen gegen die Innenwandung des Bohrgestänges drücken
und anhand der Figuren 9 weiter unten noch näher beschrieben werden sollen. Im dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiel hat man mehr als eine Gruppe von Zentriervorrichtungen sowohl oberhalb als
auch unterhalb der Magnetisiervorrichtung, wobei jede
Gruppe mehrere Reihen enthält, um die Sonde genau
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zentriert zu "halten· Anstelle der mit Sollen versehenen ZentX'iervorriciitungen mit Ringen oder
Manschetten .-verwendet werden, auf denen federartige
Teile angeordnet sind., etwa entsprechend den Vorrichtungen, -wie sie unter dem ^andelsnamen
"Weatherford11 vertrieben werden. Torzugsweise verwendet
man jedooh Zentriervorriehtungen mit Rädern,
wobei jede Gruppe vier Seihen salt Jeweils vier
Rädern enthalt·
Zusätzlich zu ihrer Zentrierfunktion verhindert die
Verwendung von Rollen 22,da§ sich die Sonde innerhalb des Rohres verdreht, was noch näher beschrieben
wird. Die Verwendung mehrerer vertikal beabstandeter
Reihen von Rollen in jeder Zentriervorrichtung so*gt
dartiberhinaus noch für einen weiteren Vorteile Passiert die Sonde nämlich den tibergang von einem
Rohr'des Gestänges zum nächsten, der meistens einen ringförmigen Spalt enthält, so ändert sich der innere
Durchmesser des Bohrgestänges und führt zu ziemlich starken Ablenkungen. Lägen alle Zentrierrollen in
der gleichen Ebene, so könnte die Sonde abgelenkt werden, wenn die Rollen in diesen Spalt hineingeraten.
Da die Vorrichtung jedoch mit mehreren Reihen von Rollen versehen ist, befinden sich die meisten
Rollen ständig in Eingriff mit der ebenen glatten
Wand des Bohrgestänges.
Unterhalb der Zentriervorrichtung 20 der Inspektionssonde nach Figur 2 befindet sich eine zweite Inspektionsvorrichtung in Form einer Gammastrahlungsquelle
und eines entsprechenden Detektors zum Feststellen der Dicke der Rohrwandung. Grundsätzlich besteht dieses
Instrument aus einer rotierenden Kammer 24 mit einer
Gammastrahlungsaueile 25 sowie einem stationären
Detektor 26. Auch dieses Instrument muß genau zentral
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f.
im Bohrgestänge gehalten sein* was daroh die Zentriervorrichtungen
20 im Zusammenwirken mit einer weiteren Zentriervorrichtung 27 erfolgt, die wiederum mehrere
Reihen von nach außen federnd vorgespannten Rollen enthalten kann.
Oberhalb der Zentriervorrichtung 19 der Inspektionssonde nach Figur t befindet sich ein abgedichtetes
Gehäuse 28, welches die elektronische Ausrüstung für die vielen Informationskanäle der Abtastspulen
in den Detektorschuhen enthält. Dieses Gehäuse
ist gegen den hohen Druck abgedichtet, der in einer
fiefe von einigen 100 m auftritt, wenn zudem das Bohrgestänge,durch welches sich die Sonde bewegt,
noch mit Bohrschlamm gefüllt ist. Ebenfalls innerhalb dieses Gehäuses befindet sich der Stromversorgungskreis
für die Ma^etisierwi^^ 16, sowie
der Steuerkreis für den Motor der rotierenden Kammer 24t
was noch zu beschmben ist* Leitungen zur Verbindung
der verschiedenen Elemente ,wie z. B, der Detektorschuhe
der Wicklung 14 usw* mit den Elektronikteilen
innerhalb des Gehäuses 28 durchsetzen eine zentrale Bohrung 21, welche sich längs der Achse des Kerns
und der Polstücke 15 und 14 ebenso wie durch die
Zentriervorrichtungen erstreckt.
Oberhalb des Elektronikgehäuses 28 ist eine weitere
Zentriervorrichtung 29 vorgesehen, um die zentrierte Halterung der Sonde im Bohrgestänge gegen die Kräfte
der Magnetisiereinrichtung zu unterstützen und
ein Hin- und Herschwanken der Sonde zu verhindern· Auch hier werden wiederum mehrere Reihen von Rädern
verwendet.
Die Inspektionssonde nach Pigur 1 wird durch ein
Säbel 30 gehaltert und durch das Bohrgestänge gezogen,
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wobei dieses Kabel'mit der Sonde über einen Terbindungshais
31--.verbunden ist, der einen Gummi puffer 32 .
oder eine Standardkupplung für die elektrischen
leiter im Kabel 30 enthalten kann. Das Kabel ist ein üblich armiertes Sieben-Leiterkabel und darf
sieh nicht allzu weit verdrillen, so daß zu diesem
Zweck dem Kabel und der Sonde ein Schwenkten 33 zwischengeordnet ist·
Das Schwenkteil stellt ein wesentliches Element der
erfindungsgemäßen Anordnung dar, da sich dadurch die Sonde mit dem Bohrgestänge drehen kann, während
das Kabel 30 keinen unangemessenen Verdrehungen
ausgesetzt ist. Gewöhnlich bewegt sich das Bohrgestänge
kontinuierlich selbst während des Inspektionsbetriebes*
um ein Festkleben oder Steckenbleiben des Bohrgestänges im Bohrloch zu verhindern. In manchen fällen, insbesondere in gewissen tiefen Formationen einiger
Bohrgebiete wird das Bohrgestänge kontinuierlich in der gleichen Weise wie während des Bohrbetriebs gedreht. Andererseits könnte das Bohrgestänge auch
kontinuierlich in einer HIn- und Herbewegung angehoben
und wieder gesenkt werden, statt daß es eich dreht,
um die für eine Verhinderung eines Festklebens notwendige
kontinuierliche Bewegung zu schaffen» Im letzteren Fall wäre das Schwenkteil eventuell nicht
notwendig, 'jedoch soll die Sonde möglichst universal
ausgelegt werden, so daß sie bei beiden Betriebsarten Verwendung finden kann, d.h. sowohl dann, wenn
man das Bohrgestänge während der Inspektion kontinuierlich rotieren läßt als auch, wenn man es in vertikaler *
Richtung hin- und herbewegt. Der Hauptteil der Sonde
kann sich mit dem Bohrgestänge bewegen, während das
Schwenkteil zu starke Verdrehungen und Schwankungen
des die Inspektionssonde tragenden Kabels verhindert.
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- ti -
Gemeinsam mit dem Schweiskteil 33 ist tine Gleitringanordnung
im Gehäuse 34 vorgesehen, um die elektrischen Leiter durch das Sehwenkteil au verbinden,,
In Figur 2 ist ein Bohrgestell mit der für den Inspektionsbetrieb zusätzlich "benötigten Ausrüstung
dargestellt, Bas Gestell enthält einen Bohrturm 35,
welcher die zum Betätigen und Drehen des Bohrgestänges 10 notwendige Ausrüstung sowie Einrichtungen
zum vertikalen Stapeln der Rohrahschnitte heia Herausziehen des Bohrstrangs zum Wechseln des
Bohrmeißels, trägt· Eine Turmrolle 36, ein Hampelmann 37 und eine Bohrwinde 38 dienen zum Anheben
und Ablassen des Hebezeugs 39» welches mit dem Hampelmann
durch Mitnehmerhaken oder Ringe 40 verbunden ist. Eine am oberen Ende des obersten Abschnitts des Bohrgestänges
angeordnete Außenmuffe oder Gestängeverbindung 41 kann während des Bohrbetriebs durch eine
nicht dargestellte Einrichtung in Drehungen versetzt werden. Auf einem oberhalb der Außenmuffe
41 angeordneten Aufnahmerohr 42 ist eine Laufrolle 43 montiert, über die das aus im Ausnahmerohr 42
austretende Kabel 30 läuft, welches dann unter einer stationären Leitrolle 44 durchlaufend auf einer
Kabeltrommel 45 aufgespult wird. Die Kabeltrommel wird durch einen steuerbaren Gleichstrommotor 46 über
ein Reduktionsgetriebe 47 und eine zur Geschwindigkeitssteuerung dienende Kupplung oder Bremse 48 angetrieben.
Auf der Felle der Laufrolle 43 ist ein Tachometer 49
angeordnet, um die Sondengeschwindigkeit 12 relativ zum Bohrgestänge 10 zu messen, um die Kabeltrommelgeschwindigkeit
entsprechend steuern zu können. Auf der Welle der Kabeltrommel 45 ist eine Gleitringanordnung
50 vorgesehen, von welcher Signale von der Inspektionssonde abgenommen und einem zur Anzeige
oder Auswertevorrichtung für Kabel 51 aufgeprägt werden,
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In Figur 2 sind die anderen Teile des Bohrgestells
nicht dargestellt, wie z. B· der Drehtisch, der Kupplungsschlauch, der Schwanenhals (Anschlußstück)
die Schlammpumpen, die Tanks und dergleichen. Es Versteht sich von selbst, daß während des Inspektionsbetrieb
der Bohrschlamm nicht in dem Strang des Bohrgestänges hineingepumpt wird, doch kann er eventuell
in diesem Vorhanden sein, so daß die Sonde durch den Schlamm hindurch gezogen werden muß. Auch wird der
Bohrstrang normalerweise nicht gedreht, es sei denn, daß dies aus den besonderen Umständen , in denen
er zum Verkleben neigt, notwendig ist. In diesem
Fall wird er in Bewegung gehalten, in dem er in Zyklen hochgezogen und heruntergelassen wird, wobei
die Bewegung über eine Strecke von etwa 30 Metern erfolgt und mit Hilfe der Bohrwinde 38 durchgeführt
wird; Während dieser vertikalen Bewegungsayklen werden
,Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit der Laufrolle
durch den Tachometergenerator 49 angezeigt.
Wird das Bohrgestänge kontinuierlich hin- und herbewegt,
so wurden sich die Wandler in den Detektorschuhen 17 relativ zur Rohrwandung mit verschiedener
Geschwindigkeit bewegen. Infolge der Verwendung von
Streuflußdtetektoren besteht jedoch die Forderung,
daß die Relativbewegung zwischen dei Abtastspulen
und der Magnetisierrohrwand konstant ist', so daß aus
diesem Grund ein Servomechanismus vorgesehen ist, der , weiter unten noch näher beschrieben werden soll und
der die Zuggeschwindigkeit, mit der die Sonde nach oben gezogen wird, durch Änderung der Kabeltrommelgeschwindigkeit entsprechend den Meßwerten dee
Tachometers 49 steuert.
Der magnetische Streuflußdetektor enthält die Magnetisiert
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Torriohtung mit dem Kern mit reduziertem Durchmesser
und den Polstücken 13 und H, die demgegenüber einen größeren Durchmesser aufweisen· Das Verhältnis des
Querschnitts des Kerns 15 zum Gesamtquerschnitt des
benachbarten Bohrrohrs ist sehr kritisch. Die Rohrwand sollte mit einem sehr hohen magnetischen Fluß
beaufschlagt, insbesondere nahezu gesättigt sein, um die bevorzugte Betriebsart der Streuflußdetektoranordnung zu schaffen. Dies bedeutet eine wesentliche
Beschränkung des Aufbaus· Zum Beispiel beträgt bei
einem typischen Bohrgestänge mit einem Außendurchmesser Ton etwa 11,5 cm der Innendurchmesser über den
größten Teil der Länge ca. 10 cm, während der Durchmesser am Werkzeuganschluß nominal 8,25 cm beträgt
und innerhalb der Herstellungstoleranz auch bis auf 7,9 oi absinken kann· Die Sonde maß nun so
ausgebildet sein, daß sie auch noch durch den kleinetmöglichen Durchmesser hindurchpaßt, ohne daß
eine Beschädigung der Detektorschuhe oder anderer herausragender Seile zu befürchten ist und daß außerdem auch, noch eine öffnung bestehen bleibt, um
ein Vorbeiquellen des Bohrschlamms su ermöglichen· Gleichzeitig muß die Größe dieser Sonde aber noch,
ausreichen, um eine genügend große Magnetkernfläche des Kerns 15 zu gewährleisten, welche eine naheau
Tollständige Sättigung der Rohrwandung erlaubt· Aus diesem Grund ist die durch die Magnetisierwicklung
eingenommene Fläche soweit als möglich minimalisiert, ebenso wie die radial« Ausdehnung der Detektorschuhe
Auch die Bohrung 21 in der Mitte des Kerns 15* welche
aum Durchfuhren der elektrischen Leiter dient, wird
so klein als irgend möglich gehalten; Bis Magnetisierwicklung wird mit einem Strom beaufschlagt, der so
koch als irgend möglich, liegt, um den Ton den Dräkten
eingenommenen Baum wehr klein au halten, wobei diese
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Abstimmun im wesentlichen ein Problem der Wärmeabfuhr
ist. Wenn die Wicklung 16 erregt ist, muß
die Sonde bewegt werden, um infolge des Torbeistreifenden Bohrschlamms einen Kühleffekt zu erzielen.
Aus diesem Grund muß eine Kontrolleinrichtung für die Sonde vorgesehen sein, welche die Magnetisiereinrichtung
jederzeit abschaltet, wenn die Sonde angehalten wird, da ansonsten der Wärmeschlauch
die Einrichtung besäädigen kann.
Die Figur 3 zeigt in einem Schnitt durch die Magnetisier-Torrichtung
die Anordnung der den Kern 15 umgebenden Wicklung 16« Dieser Querschnitt des Kerns 15 muß
so eingestellt sein, daß er einerseits möglichst groß ist, aber andererseits den minimalen inneren
Querschnitt des Bohrgestänges 10 nicht übersteigt.
In Figur 4 ist eine Detailansicht eines der Detektorschuhs 17 dargestellt· Der obere Federteil 18 enthält
ein© öffnung, durch welche sich ein Bolzen 52 in einen King.55 erstreckt, der den Kern 15 direkt
unterhalb des Polstücks 13 umgibt, so daß das obere Ende der Federanordnung fixiert ist. Der untere
Teil der Feder 18 endet in einem geraden Abschnitt mit
einer nach außen umgebogenen Li£pe 54 und liegt frei unter einem in der Bähe des iinteren Polstücks
14 am Kern 15 befestigten Sing 55· Dies ermöglicht es,
daß die Schuhe 17 nach innen auf den Kern hin abgelenkt
werden, indem das untere Federteil unter dem Hing 55 gleitet, wobei genügend Freiheit besteht,
so daß die Schuhe 17 flach nach innen an dem kern oder
gegen die Wicklung 16 gedrückt werden. Die Begrenzung
der Schwenkbewegung der Polschuiie 17 nach außen wird
durch die Eingriffssiellung der Lippe 54 in die ünterlcante
des Rings 54 gebildet.
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/δ
TJm sicherzustellen, daß eine vollständige 360 °- Abtastung
erfolgt* sind die Detektorschuhe 17 breit genug ausgebildet, so daß sie einander in versetzter
Anordnung wenigstens für einen bestimmten Bereich des inneren Rohrdurchmessers überlappen. Die Änderung
der vertikalen Stellung der Schuhe 17 benachbarter Detektoren sorgt dafür, daß man zwei Reihen von
Detektoren erhält, die nicht nur dazu dienen, eine vollständige Rundumabtastung zu bewirken, sondern
auch dazu führt, daß man zwei getrennte Ausgänge der Abtastspulen erhält, von denen einer Jeweils
ungestört ist, während die andere Reihe der Sensoren
sich gerade über den Spalt zwischen zwei miteinander verbundenen Rohren bewegt. Die Detektorschuhflächen
und die Federbefestigung bestehen aus einem einstückigen flachen Band aus nichtmagnetischem Federmaterial mit
einem verbreiterten Mittelteil, Die Sensorwicklung besteht aus einer dünnen flachen Spule 56 mit mehreren
Windungen, welche an der Rückseite der Schuhe durch eine Epoxidschieht 57 oder dergleichen befestigt ist.
Auf der Rückseite der Schuhe ist mittels einer Epoxischicht 57 eine Schutzschicht 5S befestigt,
die aus sehr gut leitfähigem Metall besteht, um sowohl als elektrostatische Abschirmung des nichtmagnetischen
Materials als auch zum mechanischen Schutz zu dienen. Anstelle einer Einzelspule könnte die Sensorwicklung
auch aus zwei einander benachbarten Wicklungen bestehen, deren Ausgänge umgekehrt miteinander verbunden
sind, so daß ein Signal nur bei unsymmetrischen Bedingungen erzeugt wird, was der konventionellen
Technik zur Steigerung des Signal- Rauschverhältnisses
entspricht. Die äußere Fläche 59 der Schuhe ist mit einem abriebfesten Oberzug versehen und sehr hoch
poliert, da diese Fläche über sehr große Strecken gegen die Bohrgestängeinnenwand drückt.
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Der Schnitt durch das Polstück 13 in Figur 6 zeigt die Dichtungsanordnung für die elektrischen Leiter,
die sich von den Spulen in den Detektorschuh 17 ausgehend in die zentrale Bohrung 2t■erstrecken
und in dieser die Sonde durchsetzen, um im Elektronilcgehäuse zu enden. Ton den Spulen 56 ausgehende Drähte
verlaufen zunächst längs der Rückseite der oberen
Abschnitte der Federn'18 und werden vor Erreichen
des Rings 53 durch ein Loch im oberen Ende nach außen geführt. Ton dort aus verlaufen die Drähte 60
durch längliche Bohrungen 61 entlang einer zylindrischen
Hülse 62, welche einen Teil des Polstücks 13 bildet« Der Kern 15 enthält einen inneren Teil 63, der sieh
durch aie Hülse 62 erstreckt und mit Hilfe eines Endgewindes 65 und einer Kupplungshülse 66 lösbar
am unteren Ende 64 der Zentrieranordnung 19 befestigt
ist. Eine Steckverbindung 67 dient zur Verbindung der Leiter von einem Teil der Anordnung zum anderen.
Rundschnurringe 68 dienen zur Dichtung zwischen den
Hülsen 68 und 62 und zwischen der Hülse 62 und dem Kern 63 β
Um ein Streufluß im Innern der Sonde durch die Bohrungen
zu verhindern, wird der Durchlaß für die Drähte durch das Teil,65 mit einer Vergußmasse 69 ausgefüllt, die
durch ©las mit einem Schraubbolzen 70 verschließbare
Öffnung in die Kupplungshülse 66 eingebracht wird»
Entsprechend der Anordnung der Drähte sind mehrere Bohrungen 61 rund um die Hülse 62 vorgesehen·
Die Abtastspulen 56 haben sehr geringe Impedanzwerte,
so daß entsprechend® Impedanzwandler zwischen die Spuäen imd die Verstärkerkreise jedes Kanals zwischen- geschaltet
werden müssen* Die verstärktem- Aiisgangssignale
aller Kanäle der'Abtästspulen der oberen Reihe
von Schuhen 17 wird einem öder»Gatt©r-gugefUhrt»
welches nur für das größte gefundene Signal ©in
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Ausgangssignal abgibt, wobei eine gleichartige •Kombinationsanordnung für die Detektorschuhe 17
der unteren Reihe vorgesehen ist. Man hat also nur zwei Ausgänge für alle Flußdetektoren, so daß die
gesamte Streuflußinformation durch zwei Leitungen, zu denen noch eine dritte Erdleitung kommt, im Kabel
nach oben gemeldet werden kann.
Der Magnetisierspule 16, dem Kammermotor 24 und den Detektorkreisen der Sonde wird die benötigte elektrische
Energie durch drei im Kabel 30 untergebrachte Leiter zugeführt, von denen der erste eine Spannung von
+ 60 V, der andere von - 60 V führt, während der dritte geerdet ist· Innerhalb des Elektronikkastens 28 wird
dann durch geeignete Spannungsregulierkreise jede benötigte Spannung erzeugt, wobei diese Spannungssteuerschaltungen
Überspannungsableiter enthalten, um die Elektronikkreise von auf den Zufuhrleitungen
liegenden etwaigen Überspannungen zu schützen.
Wie bereits weiter oben erwähnt wurde, muß die Magnetisiert
wicklung 16 ausgeschaltet sein, wenn eich die Sonde nicht bewegt, um eine Überhitzung zu vermeiden, da
infolge der hohen Ströme, die man zur Kompensierung dee geringen Durchmessers benötigt, der Kühleffekt
des sich bewegenden Bohrschlamms unbedingt notwendig ist. Auf der anderen Seite sollten die Detektor-
und Yerstärkerkreise bereits einige Zeit, bevor die
Inspektion begonnen wird, eingeschaltet sein, sp daß sich diese Komponenten bereits «ingesehwungen und
stabilisiert haben.Pa separate Leiter im Kabel 30
zur Versorgung der Magnetisiereinrichtung die Kosten
und das Gewicht unnötig erhöhen würden, ist «ine Kontrollvorrichtung
vorgesehen, welche es ermöglicht, dl« Magnetisiervorrichtung auszuschalten, während die
Stromversorgung der Blektronikkreis« eingeschaltet bleiet.
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■ ι ■ 18- .■
Die Figur 7 zeigt ein Blockschaltbild der Sondenkontrolle,
wobei drei Stromzufuhrleiter 72, 73 und 74, die im Kabel 30 enthalten sind, den positiven, den
negativen und den ürdleiter darstellen» innerhalb der Sonde versorgen einer oder mehrere Regler 75
die Elektronikkreise, während ein gesteuerter Ausgang durch die Kontrollvorrichtung 76 dem Kammermotor 24
augeführt wird. Diese Vorrichtung 76, beispielsweise ein Transistor, wird durch das Ausgangssignal eines
abgestimmten Kreises 77 eingeschaltet, der auf ein Hoehfrequenzbeiehlssignal anspricht, welches man
der leitung 72 am Bohrkopf zuführt, und das etwa eine Frequenz von 1.500 Hz aufweisen kann. So wird xrotz
des Vorhandenseins der positiven Gleichspannung von 60 V dem Kammermotor 24 solange icein Strom zugeführt,
bis der Gleichstromversorgung ein Befehlssignal überlagert
wird, welches über den auf die Frequenz dieses
Signals abgestimmten Kreis 77, die Kontrolleinrichtung 76 anschaltet. In gleicher Weise dient das
Befehlssignal zum Anlegen des Stroms an die Magnetisier— spule 16, die in Serie mit einem gesteuerten Gleichrichter78 zwischen den leitungen 72 und 74 liegt.
Der Gleichrichter 78 ist solange gesperrt, bis dies durch einen Triggerimpuls geöffnet wird, woraufhin
er so lange durchlässig bleibt, bis die Versorgungsepannung
abgeschaltet wird. Die Triggerspannung wird mit Hilfe einer herkömmlichen Torschaltung 79 aus dem
Kreis 77 entnommen. Wird an die Leitung 72 das BefehTssignal
angelegt, so entsteht am Ausgang des Kreises 77 ein Signal, welches zu einer Triggerspannung für den
gesteuerten Gleichrichter 78 führt, die groß genug iet, um ihn leitfähig su schalten, wobei er dann so lange
leitfähig &Leit>t, hl» die Spannung auf der Leitung 72
roll .ge-wor&en ist*
Iä Bettiefe wird s«r Srreiöhung ©iner höhen lifcgnetisierung
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■■ : ■""■-. ■ " "■ - - ■. -. -19 -
des Bohrgestänges 10 die Magnetisierungsspule "beim
Herunterlassen der Sonde ins Bohrloch erregt» in dem
die Leiter 72 und 74 Spannung führen und ein kurszeitiges
Kommandosignal angelegt wird, um den selbstgesteuerten
Gleichrichter 78 einzuschalten. Auf diese Weise bleibt die Magnetisiervorrichtung erregt,
während sich der Kammermotor nicht dreht. Mach Erreichen der gewünschten Sendentiefέ', von der aus
ein Inspektionslauf gestartet werden soll, wird
das Kommandosignal angelegt und beibehalten, um den Kammermotor zu drehen, während gleichzeitig die
Magnetisiervorrichtung erregt ist.
Zum Aufrechterhalten einer konstanten Relativgeschwindigkeit zwischen der Inspektionssonde 12 und dem Bohrgestänge
dient ein Servomechanismus* Dies ist deshalb notwendig,
da es, wie bereits erwähnt, wünschenswert und häufig notwendig istr das Bohr während des
Inspektionsvorgangs in Bewegung zn haltanj um ein Verkleben
des Rohrs im-BdferXoeh su verhindern· Zwar
wird man das Bohrgestänge zu diesem Zweck häufig ia
Drehungen versetzen, doch werden häufig aueh rertilEale
Hin- und Herbewegungen beutzt. Im xetztecEn Fall
wird das Rohr abwechselnd um eine Strecke von etwa 10m angehoben und wieder heruntergelassen, wozu dias
Bohrwinde 38 dient. Infolge der Verwendung eines magnetischen
Streuflußdetektors benötigt man aber eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen Rohr und Sonde.
In Figur 8 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur Geschwindigkeitskontrolle
dargestellt. Der auch in Figur 2 dargestellte Antriebsmotor 46 dreht die Kabeltrommel
45 über ein verstellbares Getriebe 48, das, wie im folgenden erklärt wird, gesteuert wird.
Die Drehung der Kabeltrommel 45 bestimmt natürlich die
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Geschwindigkeit des Herauszieh.ens des Kabels 30
aus dem Bohrgestänge 10, doch bildet auch die Hin- und Herbewegung des Bohrgestänges einen wesentlichen
Paktor. Der am Laufrad 43 montierte Tachometergenerator 49 erzeugt eine Spannung, die direkt
der jeweiligen Relativgeschwindigkeit zwischen Sonde
und Rohr proportional ist« Diese Spannung wird in einem Differenzialverstärker 81 mit einem Referenzeingang
verglichen, wobei der Ausgang des Verstärkere 81 naoh geeigneter Verstärkung zur elektrischen Steuerung
der Kupplung 48 dient· Bei dieser Anordnung stellt eich
die Geschwindigkeit, mit der das Kabel herauegeaßgen
wird, so ein, daß der Fehler zwischen der Referenzspannung 80 und dem.Ausgang des Tachometers 49 Null wirde
Der spezifische Aufbau eines solchen Servomechanismus ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung, da zu diesem
Zweck eine Reihe handelsüblicher Einrichtungen verfüg-r bar sind, wie beispielsweise das System ECA 2105 der
Firma Reliance Electric Company oder das System
Ratiotrol der Firma Boston Gear Co."'s P. E.
In Figur 9 ist. ein Teil einer Zentrieranordnung 19» 20,
oder 29 dargestellt. Jede Zentrieranordnung enthält eine
Mehrzahl von Reihen mit jeweils vier Rollen 82« Z. B. bestehen die Zentrieranordnungen 19» 20 und 24
aus vier derartigen Reihen mit jeweils vier Rollen, während die Zentrieranordnung 27 aus nur zwei
Reihen bestehen kann« Jede Rolle 82.ist auf einem
Arm 83 befestigt, der um einen Stift 84·schwenkbar gelagert
ist, und einen Ansatz 85 aufweint, der in eine
Anschlagsfläche einer zylindrischen Buchse 86 eingreift, die durch eine Feder 87 nach unten vorgespannt ist. Eine Imienbohrung 88 in dieser Anordnung
dient zur Aufnahme der elektrischen Leiter. Jede
Reihe aller Zentrieranordnungen ist geneuso
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-: ■■/■' . ■ - ■'■■' .■-■ 21 -
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aufgetaut wie die eine in Pigur 9 dargestellte leihe,
doch sind aufeinanderfolgende Reihen jeweils um 45 gegeneinander verdreht. Wie "bereits weiter oben
erwähnt wurde, könnten anstelle der Zentrieranordnungen
mit Rollen auch Zentrieranordnungen anderen Aufbaus
verwendet werden..
Das (iamniastrahlungsinspektionssysteni mit der
Kammer 24, der Quelle 25 und dem Detektor 26 nach
Figur 1 ist im wesentlichen entsprechend einer älteren Anmeldung aufgebaut. Wie in JPigur 10 dargestellt
ist, enthält die Kammer 24 eine feste zylindrische Metallabschirmung, die durch einen nicht dargestellten Motor um ihre Achse gedreht wird«, Die Quelle
ist auf der Achse der Kammer angeordnet, wobei ihre
Strahlung im wesentlichen in allen Richtungen abgeschirmt
wird, außer desjenigen Betrags, der durch die nach oben geneigte Öffnung 90 aus der Abschirmung nach
außen treten kann, Der Detektor 26 spricht auf die
rückgestreute Strahlung vom Bohrgestänge 10 an, wobei der gemessene Betrag von der Wanddicke abhängt«
Als Meßvorrichtuhg dient beispielsweise eine Photomultipllerröhre
91 ο Die Ausgangssignale des Photomultipliers
werden durch Standardkreise geglättet, die in Form einer Impulsformeinrichtung 92 dargestellt
sind, ua die unregelmäßigen Spitzen und Rauscheha.rakteristiken
der Ausgangsepannung dieser Vorrichtungen
zu unterdrücken. Anschließend werden, die Signale einer Differenziervorrichtung 93 zugeführt, die scharfe
Impulse erzeugt, deren Größe der Anstiegszeit der Vorderflanken der vom Photomultiplier erzeugten unregelmäßigen
Impulse entspricht. Es hat sich nämlich herausgestellt,
daß die Amplitude dieser differenzierten Impulse der Energie der Gammastrahlung proportional
ist. Nach Durchsetzen eines Amplitudendiskriminators
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- 22 -
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94 werden die Impulse in einem Zähler 95 r "beispielsweise
einem Integrator, registriert und erzeugen ein Ausgangssignal,
welches der Wanddicke entspricht,»
Die Stärke der zum Detektor zurückgelangenden Gammastrahlung -hängt von der Dichte der Stoffe ab, ,.eiche '
die Strahlung in unmittelbarer üähe de8 Auslaaeea
der Öffnung 90 vorfindet. Der Raum zwischen eier
Sonde und dem Bohrgestänge 10 ist während des größten
Teils eines Inspektionsdurehgangs mit Bohrschlamm gefüllt,
ausgenommen dem obersten Abschnitt des untersuchten
Bohrstrangs , in welchem die Sonde durch den Bohrschlamm
hindurchgezogen ist, Ih diesem Bereich ist dieser Raum mit Luft gefüllt»
Die Figur 11 zeigt eine graphische Darstellung des
Zusammenhangs zwischen der Größe oder Menge der gefundenen Strahlung als Funktion der Strahlungsenergie,, Für ein vorgegebenes Umgebungsmedium
zeigt die Stärke oder Zählräte-S der Strahlung
als Funktion der Energie e ein Maximum 96 bei niedrigen
Energien und ein Maximum 97 bei hoher Energie, wobei die letztere der Energie der Quelle 25 entspricht.
Bewegt sich die Sonde aus einer Stellung, in der sie von Bohrsehlamm umgeben ist in eine Stellung,
in der sie sich in Luft befindet, während die Dicke der Rohrwandung konstant bleibt,so sinkt der gemessene
Strahlungsbetrag. Diese Änderung tritt hauptsächlich bei dem Maximum bei kleinen Energien auf,
was duroh'die gestrichelte Linie 96' angedeutet ist*
Zwar besteht auch eine Auswirkung auf das Maximum 97 bei hoher Energie, doch beträgt diese nur etwa
ein Zwanzigstel derjenigen beim Maximum niedriger Energie· Macht man nunmehr den Zähler unempfindlich,
gegen Strahlung mit niedriger Energie, so ist die
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: - .■ . ■■■■■■■■'..■ ■■"■■■-'■. - 23 -
Messung unabhängig davon, ob sich die Sonde im Schlamm
oder Luft befindet. Diese Punktion wird von einem Schwellwertgattex· 94 übernommen, welches auf
ein Spannungsniveau eingestellt wird, welches
der Energie 98 in Figur 11 entspricht, so daß nur
Impulse oberteil* einer gewissen Amplitude den Zähler 95
erreicht. Dag? Satter 94 kann ein üblicher Koiaperator
sein, oder einen Schmidt-Trigger-Kreis oder dergleichen
enthalten.
- Patentansprüche —
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Claims (1)
- P a t e η t ans ρ r ü e h β1. Inspektionsvorrichtung für Rohre, insbesondere für Bohrgestänge oder dergleichen,gekennzeichnet durch eine langgestreckte Magnetisiervorrichtung mit zwei längliehen im wesentlichen zylindrischen Polstücken (13, H)» deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrs (10) und einen von einer Magnetisierwicklung-(16) umgebenen zylindrischen zentralen Kern (15) zwischen den Polstticken (13, 14), dessen Durchmesser kleiner ist als der der Polstücke, eine Detektoreinrichtung mit einer Vielzahl von zylindrisch zwischen den Polstücken angeordneten, den zentralen Kern umgebenden magnetischen Detektoren (56), die in die Innenfläche, der Rohrwandung eingreifend im wesentlichen deren gesamten Umfang abtasten, zur Befestigung der Detektoren dienende Federeinrichtungen (17, 18), die zwischen den Polstücken (13, H) radial nach außen ragen, wenigstens ein Paar Zentriereinrichtungen (19, 20), die jeweils in axialer Richtung außerhalb der Polstücke angeordnet sind und eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter, nach außen vorgespannter und in axialbeabstandetem Reihen verteilten Abstandselementen (82, 83) enthalten, die in die Innenwandung des Rohres (10) eingreifend die Vorrichtung zentriert halten und Einrichtungen, um diese Vorrichtung durch das Rohr (10) zu bewegen.2. InspektionsvorrichtuHg nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeiehnety aaS die Detektoren in swei axial ■beanstandeten Reihen angeordnet sind und daß jed®2? - eine zur Achse des zentralen Kerns ausgeriohtete, sich τοπ. einem Polstück zum anderen erstreckende längliche ledereinrichtung enthält,0098 13/1302-■ - 25 -Ί 9-48134β Inspektionsvorriehtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Schwenkteil (33), damit sich die Vorrichtung gegenüber einem tragenden Kabel (30) verdrehen kann·4. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Schlupf ring (34), um elektrische leitungen über das Sehwenkteil (33) zu verbinden.5. Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pedereinrichtung eine flache langgestreckte einstückige Feder enthält, die in einem Federabsehnitt (17) eine Eingriffsfläche für den Detektor zum Eingreifen in die Rohrwand bildet und an einem Ende (18) mit einer einem Polstück (14) benachbarten Gleitbefestigungseinrichtung (54, 55) versehen ist.6. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor eine Streuflußdetektoreinrichtung mit einer auf der Bückfläche dieses Federabschnitts (17) befestigten Abtastspule (56) enthält.7· Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bückseite dieses Federteils (17) jeweils eine leitfähige Schicht (58) so befestigt ist, daß die Abtastspulen (56) jeweils dem. Feder teil (17) und dieser Schicht (58) sandwichartig »wisohengeordnet sind·8. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (58) als auch der Federteil (17) aus nichtmagnetische» Material bestehen und daß die in die Bohrwandung eingreifende009813/1302■'■■ ■■ " " - 26 -Außenfläche dieses Federteils (1?) gehärtet und poliert ist„9. Inspektionsvorridhtung nach einem der Ansprüche 1 bia 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Bewegen dieser Inspectionsvorrichtung durch das Rohr ein Kabel (30) und Zugvorrichtungen (43» 44, 45, 46) zum Herausziehen dieses Kabels sowie Kontrolleinrichtungen (48» 49) enthalten, um die Relativgeschwindigkeit zwischen der Inspektionsvorrichtung und dem Eonr im wesentlichen konstant asu halten.10·Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine kraftgetriebene Kalbeltrommel (45) zum Herausziehen des Kabels (50) und eine in der Nähe des oberen Endes des Rohres angeordnete auf die Geschwindigkeit des Kabels ansprechende Einrichtung (49)» welche die Kraftzufuhr aur Kabeltrommel steuert.11.Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, aaß die Einrichtung (49) einen auf einer Laufrolle zum Führen des Kabels montierten Tachometergenerator enthält.12.Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierwicklung (16) durch Kontrolleinrichtungen selektiv -erregt werden kann, selbst wenn sich die Inspektionsvorrichtung tief Im Innern des Eohrs !befindet·13.Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurchgekennzeichnet, daß die lü^gnetisierwicklungs so . aufgebaut ist, daß sie bei einer Erregung eine sehr009813/1302■ . - I- 27 -hohe magnetische Flußdichte im benachbarten Rohr erzeugt, wobei die von der Magnetisiervorrichtung entwickelte Verlustwärme die Wärmeabfuhr der umgebenden Anordnung übersteigt, solange sich die luagnetisiervorrichtung nicht zur Kühlung durch Bohrschlamm im Rohr hindurch bewegt.14.Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, aaß die Magnetisierwicklung (16) in Serie mit einem gesteuerten Gleichrichter (76) liegt und daß Triggereinrichtungen (/7, 79) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem Hochfrequenzsignal den Gleichrichter (78) öffnet.15olnspektiölvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochfrequenzsignal durch einen der leiter für die Gleichspannungszufuhr übertragen wird·16.Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer der genannten Zentriervorrichtungen (20) und einer weiteren Zentriervorrichtung (27) eine Gammastrahlungsinspektionsvorrichtung (24|25»26) vorgesehen ist»17oInspektionsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gammastrahlungsinspektionsvorrichtung eine gerichtete Strahlungsquelle (25) enthält, die mit Hilfe eines Motors um die Längsachse der Anordnung gedreht wird.18.Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (24) selektiv durch ein Hochfrequenzsignal erregt werden kann, welches einer00981 3/1302- 28 -Grlelchspannungszitfiilirleitmig aufgeprägt ist,i9.InspektxonsvorriclLtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Hochfrequenzsignal gleichzeitig die Magnetisierwieklung (16) einschaltet*20·Inspektionsvorrichtrang nach einem der Ansprüche bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gammastrahlungsinspektionsvarriehtung eine rotierende gerichtete ffamnmstrafcilungseiiielle, eine Meßvorrichtung (91-) zum Umwandeln der rückgestreuten Strahlung in der Energie entsprechende elektrische Impulse und Einrichtungen (94, 95) zum Anzeigen der Impulse oberhalb eines vorbestimmten Schwellwerts·21. Inspektionsvorrieatting nach Anspruch 2ffi, dadurch gekennzeichnet, dal zur Anzeige der Wanddicke eines Rohrs die Impulse einer Zeiteinheit integriert werden·22,InspektionsTorrichtiing fiür rohrförmige Objekte mit einer rotierenden gerichteten Strahlungsquelle, die axial durch die Objekte bewegbar ist, einer auf die toe den Wänden zurückkehrende Strahlung ansprechende Betektorvorriehtmig, die Impulse erzeugt, deren GtoBe der Strahlungsenergie entspricht, und Einrichtungen zum quantitativem Anzeigen dieser impulse, daätirch gekennzeichnet, daß dem Ausgang eier Betektoreinriciitimg ein (Jrößendiskriminator nachgeschaltet ist, um Impuls® eines bestimmten Größenbereichs abzublocken·23.1nspektionsvorriciitiing nach Anspruch 22f dadurch009813/13021 9 Λ 81 3gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung auf die zeitliche Rate der Impulse anspricht.4. Anzeige vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Grö'ßendiskriminator Impulse abblockt, die unterhalb eines Sehwellwerts liegen, der seinerseits unterhalb der Hbminalenergie •der Strahlungsquelle liegt,25.Inspektionsvorrichtung nach. Anspruch 24f für eine Vorrichtung nach, den Ansprüchen 20 und 21 zur Inspektion von Bohr ge stangen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellniveau oberhalb des Energiebandes der von der Bohrflüssigkeit zurückkehrenden Energie liegt·009813/1302 ■cr_OBlGlPiALlNSPECTBD
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NL6914449A (de) | 1970-03-25 |
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