DE19627719A1 - Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten - Google Patents
Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von BohrlochmeßdatenInfo
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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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19627719A DE19627719A1 (de) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19627719A DE19627719A1 (de) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=7799393
Family Applications (1)
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DE19627719A Withdrawn DE19627719A1 (de) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Bohrlochmeßgerät mit einer Einrichtung zum Übertragen von Bohrlochmeßdaten |
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