DE19627719A1 - Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten - Google Patents

Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten

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DE19627719A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrlochmeßgerät mit einer Ein­ richtung zum Übertragen von in einem Bohrloch beim Bohren gewonnener Meßdaten durch die Bohrspülung nach übertage, mit einem langgestreckten Gehäuse, das durch das Innere eines Bohrstrangs bis zu einem vorbestimmten Ort absenkbar, dort in einer definierten Winkelposition fixierbar und wie­ der aus dem Bohrstrang herausziehbar ist, einem in dem Gehäuse angeordneten, hydromechanischen Signalgeber mit einem gehäusefesten Stator, der wenigstens einen Durchgang aufweist, durch den Bohrspülung von einer stromaufwärts liegenden Seite des Stators zu einer stromabwärts liegenden Seite geleitet wird, und einem in dem Gehäuse um dessen Längsachse drehbar gelagerten, dem Stator benachbarten Rotor, der wenigstens eine mit dem Durchgang im Stator kor­ respondierende, durchgehende Öffnung hat und der entweder in eine Durchgangsstellung, in der die Bohrspülung den Durchgang und die mit diesem fluchtende Öffnung passieren kann, oder in eine Drosselstellung drehbar ist, in der ein geschlossener Abschnitt des Rotors den Durchfluß durch den Durchgang im Stator drosselt, und einem Motor, durch den der Rotor nach Maßgabe von die zu übertragenden Meßdaten bezeichnenden Signalen in gesteuerten Intervallen wieder­ holt von der Durchgangsstellung in die Drosselstellung und von dieser wieder in die Durchgangsstellung bewegbar ist, um in der Bohrspülung eine kodierte Serie von positiven Druckimpulsen zu erzeugen, die den Signalen entsprechen.
Geräte der angegebenen Art werden vor allem in der Richt­ bohrtechnik eingesetzt, um während des Bohrens von Meßgerä­ ten im Bohrstrang ermittelte Meßdaten nach übertage zu übertragen und anhand dieser Meßdaten den Bohrfortgang und die Bohrrichtung in dem gewünschten Maße beeinflussen zu können.
Bei einem aus der DE 41 26 249 A1 bekannten Gerät der ein­ gangs genannten Art ist der hydromechanische Signalgeber im oberen Ende des Gehäuses angeordnet. Der Stator des Signal­ gebers weist beiderseits eines scheibenförmigen Rotors parallel zur Gehäuseachse verlaufende zylindrische Bohrun­ gen auf, die die Durchgänge für die Bohrspülung bilden. Stromab des Rotors münden die Bohrungen in radial nach außen geneigte und in der Mantelfläche des Gehäuses austre­ tende Auslaßbohrungen. Das bekannte Gerät hat sich in der Praxis bewährt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die von der Bohrspülung mitgeführten Feststoffpartikel unter dem Ein­ fluß der Strömungsgeschwindigkeit und der durch die erfor­ derliche Neigung der Auslaßbohrungen bedingten Änderung der Strömungsrichtung zu Auswaschungen in den Bohrungen führen, die die Standzeit des Stators begrenzen. Ein weiterer Nach­ teil des bekannten Geräts ist darin zu sehen, daß der für eine ausreichende Amplitude der Druckimpulse erforderliche Querschnitt der Durchlässe im Stator und der Öffnungen im Rotor den erreichbaren Außendurchmesser des Gehäuses nach unten begrenzt und einer angestrebten noch weitergehenden Verringerung des Außendurchmessers des Gehäuses entgegen­ steht. Ein weiteres Problem beruhte bei dem bekannten Gerät darauf, daß die Gesamtlänge der Meßsonde je nach Zahl und Art der miteinander gekuppelten Meßgeräte variiert. Da eine Fixierung der Meßsonde im Bohrstrang jeweils an ihrem unte­ ren Ende erfolgt, ergeben sich somit für unterschiedliche Gesamtlängen der Meßsonde unterschiedliche Positionen des am oberen Sondenende angeordneten Signalgebers. Dies macht jeweils eine Anpassung der Lage des den Signalgeber umge­ benden Bypassrings im Bohrstrang erforderlich und bedeutet einen zusätzlichen Rüstaufwand.
Es ist weiterhin aus der US 33 09 656 ein Gerät zur Bohr­ lochmessung beim Bohren und zur Übertragung der Meßdaten durch Erzeugung von kontinuierlichen, in ihrer Frequenz modulierten Schallwellen, die von der Bohrspülung übertra­ gen werden, bekannt. Dieses bekannte Gerät ist fest in den Bohrstrang eingebaut und weist an seinem oberen Ende einen die Schallwellen erzeugenden Signalgeber auf, der aus einer mit Längsschlitzen versehenen Statorhülse und einem in der Statorhülse drehbar angeordneten Rotor besteht, wobei der Rotor in seiner Mantelfläche nach oben offene Längsnuten aufweist, deren untere Enden in einer Durchgangsstellung den Längsschlitzen gegenüberliegen, so daß die von oben in die Längsnuten des Rotors eindringende Bohrspülung am unte­ ren Ende der Längsnuten durch die Längsschlitze des Stators austreten kann. Während der Drehung des Rotors werden die Längsnuten durch die zwischen den Längsschlitzen befindli­ chen Wandabschnitte des Stators periodisch verschlossen, wodurch je nach Drehgeschwindigkeit des Rotors Schallwellen unterschiedlicher Frequenz erzeugt werden. Auch bei diesem bekannten Signalgeber ist für eine ausreichende Intensität des erzeugten Signals ein bestimmter Volumendurchsatz durch den Signalgeber erforderlich, der den Gesamtquerschnitt der Längsnuten im Rotor und damit den Durchmesser des Rotors nach unten begrenzt. Durch die Umlenkung der Strömungsrich­ tung der Bohrspülung am unteren Ende der Längsnuten kommt es auch hier zu Auswaschungen, die für die Standzeit des Rotors von Nachteil sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrlochmeß­ gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen kleinen Außendurchmessers des Gehäuses und einen im Vergleich zu diesem großen Volumendurchsatz des Signalgebers auszeichnet. Weiterhin ist Aufgabe der Erfin­ dung, durch geeignete Gestaltung der Strömungswege, Abra­ sionen und Auswaschungen zu vermeiden und dadurch die Standzeit vor allem der Bauelemente des Signalgebers zu erhöhen. Schließlich soll mit der Erfindung erreicht wer­ den, daß Anpassungen des Bohrstrangs an unterschiedliche Baulängen des Gehäuses nicht erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Signalgeber im unteren Ende des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Stator von einer zylindrischen Statorhülse und der Rotor von einer in der Bohrung der Statorhülse und koaxial zu dieser angeordneten zylindrischen Rotorhülse gebildet wird und die Statorhülse und die Rotorhülse jeweils wenigstens ein Paar diametral angeordneter, sich in Längsrichtung erstreckender Schlitze aufweisen, die den Durchgang bzw. die Öffnung bilden, und durch die in der Durchgangsstellung die auf der Außenseite der Statorhülse zugeführte Bohrspülung in die Bohrung der nach unten offe­ nen Rotorhülse strömen kann.
Bei dem Meßgerät nach der Erfindung werden die den Schalt­ querschnitt bildenden Durchgänge im Stator und die Öffnun­ gen im Rotor durch Schlitze in der Wand zylindrischer Hül­ sen gebildet. Die Länge der Schlitze kann hierbei in Längs­ richtung beliebig variiert werden, ohne daß dadurch das Schaltverhalten des Signalgebers beeinflußt wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Schaltquerschnitt des Signalge­ bers im Verhältnis zu seinem Durchmesser groß zu bemessen und in einem weiten Bereich an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen. Das erfindungsgemäße Gerät läßt sich daher sowohl in kleinkalibrigen als auch in großkalibrigen Bohr­ strängen einsetzen. Durch die Anordnung des Signalgebers am unteren Ende des Gerätegehäuses wird weiterhin ermöglicht, daß der Signalgeber von außen angeströmt und der Abstrom im Zentrum ohne erneute Umlenkung nach unten geführt werden kann. Hierbei bewirkt die Anordnung der Schlitze, daß die Bohrspülung in der Durchgangsstellung radial nach innen in die Bohrung der Rotorhülse in Strahlen eintritt, die aus entgegengesetzten Richtungen im Winkel aufeinandertreffen und sich dadurch gegenseitig ablenken. Auf diese Weise wer­ den Abrasionen sowohl an der Statorhülse als auch an der Rotorhülse weitgehend vermieden und eine lange Standzeit dieser Bauelemente erreicht. Die Anordnung des Signalgebers am unteren Ende des Gehäuses hat weiterhin den Vorteil, daß der Signalgeber jeweils unabhängig von der von der Meßaus­ rüstung abhängigen Gehäuselänge und auch unabhängig von der Zusammensetzung des Bohrstrangs in den im Bohrstrang vorge­ sehenen Bypassring eingesetzt und dort fixiert werden kann. Die seither üblichen Anpassungsmaßnahmen können daher ent­ fallen. Die Anordnung ermöglicht weiterhin eine bauliche Vereinfachung, indem an das untere Ende der Statorhülse eine Führungshülse angebracht ist, die in ihrer Mantelflä­ che eine mit einem Orientierungskeil des Bohrstrangs zusam­ menwirkende Ausnehmung und eine entriegelbare Sperrklinke zur Arretierung im Bohrstrang aufweist. Die Bohrung der Führungshülse schließt sich unmittelbar an die Bohrung der Rotorhülse an, so daß ein ungehinderter Abstrom aus dem Signalgeber gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Signalgebers hat wei­ terhin den Vorteil, daß die Lagerung der Rotorhülse keinen nennenswerten Belastungen ausgesetzt ist. Die in der Dros­ selstellung auf die Rotorhülse einwirkenden radialen Kräfte sind aufgrund der symmetrischen Anordnung der Schlitze aus­ geglichen. In axialer Richtung treten keine nennenswerten Kräfte auf, da die Druckbelastung an den Stirnflächen der Rotorhülse im wesentlichen gleich bleibt. Auf eine aufwen­ dige Lagerung der Rotorhülse kann daher verzichtet werden. Vielmehr hat es sich erfindungsgemäß als vorteilhaft erwie­ sen, wenn die Rotorhülse mit ihrem offenen Ende unmittelbar in der Statorhülse und mit ihrem geschlossenen Ende auf einer Antriebswelle gelagert ist, die mit der Rotorhülse durch eine Steckkupplung drehfest verbunden ist. Die Lage­ rung der Rotorhülse in axialer Richtung kann unmittelbar an den Stirnflächen der sich an die Statorhülse anschließenden Bauteile erfolgen. Die einfache Lagerung der Rotorhülse ermöglicht darüberhinaus ein einfaches Auswechseln der einem Verschleiß unterworfenen Bauteile des Signalgebers, nämlich der Rotorhülse, der Statorhülse und evtl. der Füh­ rungshülse. Erfindungsgemäß kann die Auswechselbarkeit auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Statorhülse an beiden Enden der Hülsenbohrung ein Innengewinde aufweist und mit einem Ende auf einen das Lagergehäuse der Antriebs­ welle bildenden Gehäuseabschnitt und mit ihrem anderen Ende auf das mit einem Außengewinde versehene Ende der Führungs­ hülse aufgeschraubt ist. Zum Auswechseln von Rotorhülse und Statorhülse genügt es hierbei die beiden Gewindeverbindun­ gen an den Enden der Statorhülse zu lösen.
Um zu vermeiden, daß die Rotorhülse durch größere Fest­ stoffpartikel, die in der Bohrspülung enthalten sind, blockiert werden kann, haben nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Schlitze in der Rotorhülse eine größere Breite als die Schlitze in der Statorhülse. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Breite der Schlitze sowohl in der Statorhülse als auch in der Rotorhülse in Strömungsrichtung etwas zunimmt. Hierdurch ist sichergestellt, daß Feststoff­ partikel, die die Schlitze in der Statorhülse passieren können, dort nicht hängen bleiben und auch die Schlitze in der Rotorhülse passieren und die Drehbarkeit der Rotorhülse nicht beeinträchtigen. Zur Aufnahme größerer Feststoffpar­ tikel, die von den Schlitzen der Statorhülse zurückgehalten werden, kann erfindungsgemäß im Bohrstrang ein Ringraum ausgebildet sein, der sich bis zum unteren Ende der Stator­ hülse erstreckt. Feststoffpartikel, die die Schlitze pas­ sieren, können ungehindert aus dem nach unten offenen durch die Bohrung von Rotorhülse und Führungshülse gebildeten Abstromkanal austreten.
Der Antrieb der Rotorhülse erfolgt vorzugsweise durch einen in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Rotationsmotor, wie in der DE 41 26 249 A1 beschrieben ist. Der erfindungsgemäße Signalgeber kann aber auch mit Vorteil in Verbindung mit anderen, beispielsweise kontinuierlich drehenden Antrieben und hierfür geeigneten Steuerungen zur Signalerzeugung ver­ wendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Bohrstrangs mit dem darin angeordneten, den Signalgeber und seinen Antrieb enthaltenen unte­ ren Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Bohr­ lochmeßgeräts,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen weiteren sich an den Abschnitt gemäß Fig. 1 anschließenden Abschnitt des Bohrstrangs und des Meßgeräts und
Fig. 3 einen vergrößert dargestellten Querschnitt durch den Signalgeber in der durch die Linie A-B in Fig. 1 angegebenen Ebene.
Das in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Bohrloch­ meßgerät 1 weist ein aus mehreren miteinander verschraubten Gehäuseteilen bestehendes Gehäuse 2 auf, welches die Form eines langgestreckten, zylindrischen Stabes hat, in dem die einzelnen Aggregate, wie Meßaufnehmer, Meßumformer, Signal­ erzeuger, Signalgeber und Energiespeicher angeordnet sind. In den Fig. 1 und 2 ist nur der untere Endbereich des Meßgeräts 1 ersichtlich, der den Signalgeber und seinen Antrieb enthält.
Das Gehäuse 2 hat an seinem oberen, nicht dargestellten Ende einen Fanghaken, an dem es mit Hilfe eines Greifers gehalten und an einem Seil in einen Bohrstrang 3 bis zu der dargestellten Endposition eingefahren oder bei Bedarf aus diesem wieder herausgezogen werden kann. Der Außendurchmes­ ser des Gehäuses 2 ist kleiner als der Innendurchmesser der Bohrrohre des Bohrstrangs 3, so daß zwischen dem Gehäuse 2 und der Wand der Bohrrohre ein Ringraum verbleibt, durch den die durch den Bohrstrang gepumpte Bohrspülung zum Bohr­ meißel gelangt. Mit Hilfe von Führungsleisten wird das Gehäuse 2 in den Bohrrohren zentriert.
Der in Fig. 1 dargestellte Endabschnitt des Meßgeräts 1 enthält einen hydromechanischen Signalgeber 4, der aus einer in das Gehäuse 2 integrierten Statorhülse 5 und einer in der Bohrung der Statorhülse 5 drehbar angeordneten Rotorhülse 6 besteht. Der Außendurchmesser der Statorhülse 5 ist an den Außendurchmesser des Gehäuses 2 angeglichen. Das obere Ende 7 der Statorhülse 5 ist mit einem in der Hülsenbohrung ausgebildeten Innengewinde auf einen mit einem Außengewinde versehenen Abschnitt 8 kleineren Durch­ messers des Gehäuses 2 aufgeschraubt. In das untere, eben­ falls mit einem Innengewinde versehene Ende 9 der Stator­ hülse 5 ist eine Führungshülse 10 eingeschraubt. Die Rotor­ hülse 6 ist zwischen der Stirnfläche 11 des Abschnitts 8 und der Stirnfläche 12 der Führungshülse 10 angeordnet und an diesen in axialer Richtung gelagert. Die Stirnfläche 12 und die mit dieser zusammenwirkende Gegenfläche der Rotor­ hülse 6 sind zur Verbesserung der Abdichtung mit einer Stufe versehen. Die Hülsenbohrungen der Rotorhülse 6 und der Führungshülse 10 haben den gleichen Innendurchmesser. Das obere Ende 13 der Rotorhülse 6 ist durch eine Wand ver­ schlossen und weist eine nach außen offene Kupplungsbohrung 14 auf, in die das als Kupplungszapfen 15 ausgebildete Ende einer Antriebswelle 16 drehfest und in radialer Richtung spielfrei eingreift. Auf diese Weise bildet die Abtriebs­ welle 16 die radiale Lagerung für das Ende 13 der Rotor­ hülse 6. Die Antriebswelle 16 ist durch zwei Wälzlager 17 gelagert, die in einer von dem Abschnitt 8 des Gehäuses 2 gebildeten Kammer angeordnet sind. Die Antriebswelle 16 ragt durch eine Bohrung aus dem Abschnitt 8 heraus und ist in der Bohrung mit Hilfe eines Dichtrings 18 abgedichtet. Das der Stirnfläche 10 benachbarte Ende der Rotorhülse 6 ist auf seiner Mantelfläche mit einer erhabenen, ringförmi­ gen Lagerfläche versehen, die mit der Bohrungsfläche der Statorhülse ein Gleitlager bildet.
In der Wand der Statorhülse 5 sind in symmetrischer Anord­ nung Durchgänge 19 vorgesehen, die als sich in Achsrichtung erstreckende Schlitze ausgebildet sind. Zwischen den Durch­ gängen 19 befinden sich geschlossene Wandabschnitte 20, deren Breite deutlich größer ist als die Breite der Durch­ gänge 19. Die an den Schmalseiten der Durchgänge 19 vorge­ sehenen Endflächen sind entsprechend dem Strömungsverlauf geneigt. In der dargestellten Position der Rotorhülse 6 liegen den Durchgängen 19 die Wand der Rotorhülse 6 durch­ dringende Öffnungen 21 gegenüber, die ebenfalls als achs­ parallele Schlitze ausgebildet sind. Die Öffnungen 21 sind durch geschlossene Wandabschnitte 22 voneinander getrennt. Die Breite der Öffnungen 21 ist etwas größer als die Breite der Durchgänge 19. Ihre Länge stimmt mit der Länge der Durchgänge 19 überein, wobei die Endflächen an den Schmal­ seiten der Öffnungen 21 ebenfalls in Strömungsrichtung geneigt sind. Die Breite der Wandabschnitte 22 ist so groß bemessen, daß durch eine Drehung der Rotorhülse 6 um einen vorgegebenen Winkel die Durchgänge 19 durch die Wandab­ schnitte 22 völlig verschließbar sind.
Das der Rotorhülse 6 entgegengesetzte Ende der Antriebs­ welle 16 ist durch eine Kupplung 23 mit der Ausgangswelle 24 eines Antriebsaggregats verbunden, das aus einem Redu­ ziergetriebe 25 und einem Gleichstrommotor 26 besteht. Zur Signalerzeugung ist der Gleichstrommotor 26 mit wechselnder Stromrichtung ansteuerbar, wodurch er periodisch seine Drehrichtung ändert und die Rotorhülse abwechselnd in die dargestellte Durchgangsstellung oder eine Drosselstellung bewegt, in der die Wandabschnitte 22 die Durchgänge 19 und die Wandabschnitte 20 die Öffnungen 21 abdecken.
Für die durchzuführenden Messungen ist eine genaue Positio­ nierung des Meßgeräts 1 in dem Bohrstrang 3 erforderlich. Der Bohrstrang enthält hierzu einen Orientierungsabschnitt 27, in dem sich ein nach innen ragender Orientierungskeil 28 befindet. Über dem Orientierungskeil 28 ist in dem Ori­ entierungsabschnitt 27 durch eine Einschnürung ein Bypass­ ring 29 mit achsparallelen Bypassbohrungen 30 und einer mit einer Stufe 31 versehenen, zentralen Aufnahmebohrung 32 ausgebildet. Zur Ausrichtung und Fixierung des Meßgeräts 1 in dem Orientierungsabschnitt 27 dient die Führungshülse 10. Die Führungshülse 10 ist an ihrem unteren Ende mit einer Spitze 33 mit zwei entgegengesetzt geneigten, gekrümmten Keilflächen 34 versehen, die zu einem achsparal­ lelen Schlitz 35 führen. Neben dem Schlitz 35 weist die Führungshülse zwei federnde Rastklinken 36 auf, die zum Festhalten der Führungshülse 10 in dem Orientierungsab­ schnitt 27 dienen. Wird das Meßgerät 1 in dem Bohrstrang 3 abgesenkt, so gelangt die Spitze 33 nach dem Passieren der Aufnahmebohrung 32 in Kontakt mit dem Orientierungskeil 28 und bewirkt eine Drehung des Meßgeräts 1, bis der Orientie­ rungskeil 28 in den Schlitz 35 eindringen kann, wodurch das Meßgerät 1 in der vorgesehenen Winkelstellung im Bohrstrang 3 ausgerichtet und fixiert wird. Das Meßgerät 1 kann dann noch soweit abgesenkt werden, bis die Führungshülse 10 sich mit ihrem Ringbund 37 an der Stufe 31 des Bypassrings 29 abstützt. Bei Erreichen dieser Stellung schnappen die Rast­ klinken 36 radial nach außen, wobei sie mit ihren freien Enden den Bypassring 29 untergreifen und dadurch das Meßge­ rät 1 in seiner Einbaulage festhalten. Die Rastklinken 36 sind als bedingte Sperren ausgelegt, so daß sie mit Hilfe einer bestimmten, am Meßgerät 1 ausgeübten, nach oben gerichteten Zugkraft aus ihrer Sperrstellung radial nach innen gedrückt werden können, um das Ziehen des Meßgeräts 1 zu ermöglichen. Ein Dichtring 38 dichtet den Ringbund 37 in der Aufnahmebohrung 32 ab. Der die Statorhülse 5 über dem Bypassring 29 umgebende Ringraum 39 im Bohrstrang 3 ist in seinem Innendurchmesser erweitert und bildet eine Tasche zur Aufnahme von Feststoffpartikeln, die von der Bohrspü­ lung mitgeführt werden.
Zur Signalerzeugung wird in dem beschriebenen Signalgeber 4 die Rotorhülse 6 mit Hilfe des Gleichstrommotors 26 ständig hin und her gedreht, so daß sie sich in ständigem Wechsel mal in der Durchgangsstellung und mal in der Drosselstel­ lung befindet. Durch die Zahl von acht oder mehr Schlitzen ist hierbei nur ein kleiner Drehwinkel erforderlich, so daß die Belastung der Dichtung 18 an der Antriebswelle 16 und der Energiebedarf des Motors ebenfalls klein bleiben. In der Durchgangsstellung der Rotorhülse 6 kann der durch den Bohrstrang 3 geförderte Spülstrom einerseits auf der Außen­ seite der Statorhülse 5 entlang und durch die Bypassbohrun­ gen 30 und andererseits durch die Durchgänge 19, die Öff­ nungen 21 und die Bohrungen der Rotorhülse 6 und der Füh­ rungshülse 10 nach unten zum Bohrmeißel strömen. Wird die Rotorhülse 6 in die Drosselstellung gedreht, so wird der Strömungsquerschnitt innerhalb des Signalgebers 4 gesperrt, was zu einem plötzlichen Druckanstieg in dem Spülungsstrom führt, der sich bis nach übertage fortpflanzt und dort von einem Empfänger aufgenommen werden kann. Wird die Rotor­ hülse 6 wieder in die Durchgangsstellung zurückgedreht, so steht dem Spülstrom erneut der gesamte Strömungsquerschnitt zur Verfügung. Der Druck sinkt wieder auf das vorherige Niveau ab, was ebenso übertage gemessen werden kann. Durch eine schnelle Folge solcher Steuerbewegungen können von dem Meßgerät erfaßte Meßsignale in digitaler Form als Druckim­ pulse durch die Bohrspülung nach übertage gesendet werden.

Claims (8)

1. Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von in einem Bohrloch beim Bohren gewonnener Meßdaten durch die Bohrspülung nach übertage, mit einem langge­ streckten Gehäuse, das durch das Innere eines Bohr­ strangs bis zu einem vorbestimmten Ort absenkbar, dort in einer definierten Winkelposition fixierbar und wie­ der aus dem Bohrstrang herausziehbar ist, einem in dem Gehäuse angeordneten, hydromechanischen Signalgeber mit einem gehäusefesten Stator, der wenigstens einen Durch­ gang aufweist, durch den die Bohrspülung von einer stromaufwärts liegenden Seite des Stators zu einer stromabwärts liegenden Seite geleitet wird, und einem in dem Gehäuse um dessen Längsachse drehbar gelagerten, dem Stator benachbarten Rotor, der wenigstens eine mit dem Durchgang im Stator korrespondierende, durchgehende Öffnung hat und der entweder in eine Durchgangsstel­ lung, in der die Bohrspülung den Durchgang und die mit diesem fluchtende Öffnung passieren kann, oder in eine Drosselstellung drehbar ist, in der ein geschlossener Abschnitt des Rotors den Durchfluß durch den Durchgang im Stator drosselt, und einem Motor, durch den der Rotor nach Maßgabe von zu übertragende Meßdaten bezeichnenden Signalen in gesteuerten Intervallen wie­ derholt von der Durchgangsstellung in die Drosselstel­ lung und von dieser wieder in die Durchgangsstellung bewegbar ist, um in der Bohrspülung eine kodierte Serie von positiven Druckimpulsen zu erzeugen, die den Signa­ len entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (4) im unteren Ende des Gehäuses (2) ange­ ordnet ist, wobei der Stator von einer zylindrischen, an ihrem unteren Ende offenen Statorhülse (5) und der Rotor von einer in der Bohrung der Statorhülse (5) und koaxial zu dieser angeordneten und an ihrem unteren Ende offenen, zylindrischen Rotorhülse (6) gebildet wird und die Statorhülse (5) und die Rotorhülse (6) jeweils wenigstens ein Paar diametral angeordneter, sich in Längsrichtung erstreckender Schlitze aufweisen, die den Durchgang (19) bzw. die Öffnung (21) bilden und durch die in der Durchgangsstellung die auf der Außen­ seite der Statorhülse (5) zugeführte Bohrspülung in die Bohrung der Rotorhülse (6) strömen und diese durch die offenen Enden von Rotorhülse (6) und Statorhülse (5) nach unten verlassen kann.
2. Bohrlochmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem unteren Ende der Statorhülse (5) eine Führungshülse (10) angebracht ist, die in ihrer Mantelfläche eine mit einem Orientierungskeil (28) des Bohrstrangs (3) zusammenwirkende Ausnehmung (35) und eine entriegelbare Rastklinke (36) zur Arre­ tierung im Bohrstrang (3) aufweist, wobei die Bohrung der Führungshülse (10) sich unmittelbar an die Bohrung der Rotorhülse (6) anschließt, so daß ein ungehinderter Abstrom aus dem Signalgeber (4) gewährleistet ist.
3. Bohrlochmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorhülse (6) mit ihrem offenen Ende unmittelbar in der Statorhülse (5) und mit ihrem geschlossenen Ende (13) auf einer Antriebswelle (16) gelagert ist, die mit der Rotorhülse (6) durch eine Steckkupplung (14, 15) drehfest verbun­ den ist.
4. Bohrlochmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Rotorhülse (6) in axialer Richtung an den Stirnflächen (11, 12) der sich an die Statorhülse (5) anschließenden Bauteile (8, 10) erfolgt.
5. Bohrlochmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhülse (5) an beiden Enden der Hülsenbohrung ein Innengewinde auf­ weist und mit einem Ende auf einen das Lagergehäuse der Antriebswelle bildenden Gehäuseabschnitt (8) und mit ihrem anderen Ende auf das mit einem Außengewinde ver­ sehene Ende der Führungshülse (10) aufgeschraubt ist.
6. Bohrlochmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in der Rotorhülse (6) eine größere Breite als die Schlitze in der Statorhülse (5) haben.
7. Bohrlochmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze der Statorhülse (5) und der Rotorhülse (6) in Strömungsrichtung zunimmt.
8. Bohrlochmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im Bohrstrang (3) ein Ringraum (39) ausgebildet ist, der sich wenigstens bis zum unteren Ende der Statorhülse (5) erstreckt.
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