DE2028335B2

DE2028335B2 - Vorrichtung zur messung von neugung und azimuth eines bohr gestaenges

Info

Publication number: DE2028335B2
Application number: DE19702028335
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dApplications Generales dElectncite et de Mecanique SAGEM, Paris
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1972-01-27
Also published as: GB1301156A; JPS5035423B1; DE2028335A1; US3657637A; FR2068829A5

Description

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wird, wenn ihre Fühlachse YY mit der Achse des Meßelement 19 vor dem festen Meßelement 21 vorbei

magnetischen Erdfeldes übereinstimmt. Die Dreh- läuft.

scheibe 16 ist auf der vertikalen Stange 9 drehbar ge- Bei der in F i g. 2 ebenfalls angedeuteten und ii lagert und über ein Rad 17 angetrieben, das wiederum F i g. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform umfaßt cJi< durch das Zwischenrad 15 angetrieben wird. Wenn das 5 erste Meßeinrichtung ein bewegliches Meßelement 190 umlaufende Meßelement 23, das über die Drehscheibe das die Form einer Kugel oder Rolle 191 besitzt um 16 angetrieben wird, vor der festen Bezugsmarke 24 aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Es be vorbeiläuft, die in Richtung 25 der Projektion der wegt sich auf zwei ringförmigen Führungen 192 um Achse XX des Bohrgestänges 1 auf einer horizontalen 193, die durch die Motorwelle 13 um die horizontall Ebene liegt, wird ein vierter elektrischer Impuls ab- io Achse angetrieben werden. Die eine der beiden Füh gegeben. rungen, die Führung 192. besteht aus einem elektriscl Der Bewegungswinkel der Motorwelle 13 zwischen leitenden Material, die Führung 193 zum Teil au; dem ersten und zweiten elektrischen Impuls gibt die einem elektrisch leitenden und zum Teil aus eineiT Neigung der Achse XX des Bohrgestänges 1 gegenüber elektrisch nichtleitenden Material,
der Vertikalen wieder. Läuft die Motorwelle 13 mit 15 Die beiden Führungen 192 und 193 liegen an unterkonstanter Drehzahl um, so kann dieser Winkel durch schiedlichen elektrischen Spannungen. Passiert dabe Messung der Zeit zwischen dem ersten und zweiten eine der beiden Verbindungen zwischen beiden Teiler elektrischen Impuls bestimmt werden. der Führung 193 die Vertikale zur Drehachse dei Analog gibt die Winkelbewegung der Motorwelle 13 beiden Führungen 192 und 193, so ändert die Kugel zwischen dem dritten und vierten elektrischen Impuls 20 oder Rolle 191 die elektrische Verbindung zwischen den Seitcnwinkel bzw. Azimut der Achse XX des Bohr- den beiden Führungen, wodurch der erste elektrische gestänges gegenüber der horizontalen magnetischen Impuls ausgelöst wird.

Nord-Süd-Richtung an. Läuft die Motorwelle 13 mit Vorteilhafterweise besitzt der Teil der beiden Füll-·

konstanter Drehzahl um, so kann der Winkel durch rungen 192 und 193, der die nutzbare Vcrhindungs-

Messung des Zeitabschnitts zwischen dem dritten und 25 stelle der Führung 193 umgibt, die Form eines Kreises

vierten elektrischen Impuls bestimmt wercer.. mit großer?» Durchmesser, während der restliche Teil

Zur Anzeige der Winkellage der Motorwelle 13 der beiden Führungen 192 und 193 eine beliebige, vor-

gegenüber dem Bohrgestänge 1 ist ein umlaufendes zugsweise stetige Form besitzt.

Meßelement 26 vorgesehen, das über die Motorwelle Durch diesen Aufbau der ersten Meßeinrichtung

13 angetrieben wird und vor einer Bezugsmarke 27 30 wird die Genauigkeit der Vorrichtung'vergrößert, wenn

vorbeiläuft, die am Bohrgestänge 1 fest ist und dabei die Abweichung zwischen der Vertikalen und der

einen fünften elektrischen Impi'ls abgibt. Dieser Achse XXdes Bohrgestänges gering ist (zwischen 0 und

fünfte elektrische Impuls kennzeichnet die Winkellage einigen Grad).

der Motorwelle 13 gegenüber dem Bohrgestänge 1 und Die sich ergebende Änderung der elektrischen Ver-

außerdem im Vergleich mit dem vierten elektrischen 35 bindung zwischen den beiden Führungen 192 und 193

Impuls die Winkelstellung der Bezugsmarke 27 gegen ergibt eine genau lokalisierte Spannungsänderung

die magnetische Nord-Süd-Richtung. zwischen den jeweiligen Spannungen der beiden Füh-

Wie in F i g. 2 gezeigt, besitzt das Drehteil 2 vor- rungen mit steiler Vordcrflanke.

zugsweise die Form eines geschlossenen Gehäuses, das Die beiden Führungen 192 und 193 können von

das Pendel 7. den elektrischen Antriebsmotor 12 und 40 einem Gehäuse 194 umschlossen sein, das aus Isolier-

die Meßeinrichtungen umschließt. Das Drehteil 2 be- material besteht und auf dem Zwischenrad 15 befestigt

steht dann aus einem unmagnetischen Material wie sein kann.

Titan. Wie in F i g. 5 gezeigt, enthält die die zweite Meß-

Unter diesen Umständen liegt das umlaufende Meß- einrichtung bildende Drehscheibe einen sich um die

element 26 innerhalb und das feste Meßelement 27 45 vertikale Stange 9 drehenden und aus magnetisch

außerhalb des Drehteils 2. durchlässigem Material bestehenden torusförmigen

Da die Meßvorrichtung vorwiegend zur Messung Kern 51 mit mehreren identischen und gleichmäßig

einer Neigung zwischen der Vertikalen und der auf seinem Umfang verteilten Einschnitten 52. die, w?e

Achse XX des Bohrgestänges dienen soll, deren Wert in F i g. 5 gezeigt, nach außen oder auch nach innen

maximal um einige Grad unterhalb 90⁼ liegt, besitzen 50 offen sein können, und eine aus einer Wicklung um

das Antriebsrad 14 und das angetriebene Rad 17 den den torusförmigen Kern bestehende Erregerspule 53,

gleichen Durchmesser und stehen über das einfache die über den Grund jedes Einschnittes 52 läuft und der-

Zwischenrad 15 miteinander in Verbindung (F i g. 2). art aufgebaut ist. daß der derart hergestellte Magnet

Soll die Meßvorrichtung aber zur Messune einer regelmäßig und geschlossen ist. wobei jeder Einschnitt Neigung zwischen der Vertikalen und der Achse ΛΤ 55 wenigstens eine Windung der Erregerspule 53 auf-

des Bohrgestänges 1 dienen, deren Wert 90' erreichen nimmt. In F i g. 5 sind zwei Windungen gezeigt,

kann, so besitzen das Antriebsrad 14 und das angetrie- Der torusförmige Kern besteht vorteilhafterweise

bene Rad 17 unterschiedliche Durchmesser und stehen aus einem Paket übereinandergeschichteter Bleche,

über ein Zwischenrad 15 mit einem doppelten Zahn- die aus einem Material erhöhter magnetischer Permekranz miteinander in Verbindung (F i g. 1). 60 abilität bestehen.

Bei der Aiisführiingsform der F i g. 1 besitzt die Die Erregerspule 53 wird bei 54 mit einer Wechsel-

:rste Meßeinrichtung ein umlaufendes Meßelement 19, spannung beliebiger Frequenz gespeist, die sinus-

das durch die Motorwelle 13 angetrieben wird und vor förmig sein kann, und deren Amplitude so hoch ist,

:iner festen Bezugsmarke vorbeiläuft, das in Richtung daß der torusförmige Kern 51 bei jeder Halbwelle in der Vertikalen liegt. 65 die Sättigung getrieben wird.

Das umlaufende Meßelement 19 und die Bezugs- Die Meßvorrichtung ist vorzugsweise, wie in F i g. 5

narke 21 sind derart angeordnet, daß der erste eiek- gezeigt, einphasig und trägt eine einzige Gruppe A

irische Impuls abgegeben wird, wenn das umlaufende von Meßspulen 55a, 56a; 510a, 511a, 515a, 516a. Die

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Gruppe A wird gebildet durch abgeflachte oder kreisförmige torusförmige Wicklungen, deren jeweilige mittlere Ebenen A₆, A„; /I₁₀, A_n, A_lb, A_lt zueinander parallel und zur mittleren Ebene des torusförmigen Kerns 51 senkrecht liegen. Jede Wicklung bildet eine Meßspule, die über eine Gruppe von Einschnitten 52 läuft, xiU gegenüber der diametralen Symmetrieachse Da des torusförmigen Kerns 51 symmetrisch liegen. Die Symmetrieachse Da liegt senkrecht zu den mittleren Ebenen A₆ ... Α_ΙΛ der torusförmigen Wicklungen.

Die MeDspulen 55a ... 516a der Gruppe A liegen elektrisch miteinander in Reihe.

Die an den Klemmen der Meßspulen 55a ... 516a der Gruppe A (miteinander in Reihe geschaltete Spulen) induzierte Spannung wird bei 520 abgenommen, wobei der dritte elektrische Impuls ausgelöst wird, wenn diese Spannung auf einem Minimalwert liegt und sich in der Phase ändert. Die Winkellage des torusförmigen Kerns 51 ist in diesem Augenblick der- ao art, daß seine diametrale Symmetrieachse Da senkrecht ist zur Richtung des magnetischen Feldes. Die Frequenz der induzierten Spannung ist doppelt so groß wie die Frequenz der die Erregerspule 53 speisenden Spannung. Die Fühl- oder Meßachse YY der as Drehscheibe 16 ist damit senkrecht zur diametralen Symmetrieachse D,\.

Vorzugsweise sind die Meßspulen 55a ...516a auf zwei Reihen verteilt, von denen jede in den beiden der diametralen Symmetrieachse D_A zunächst liegenden Reihen der Einschnitte 52 liegt.

Vorzugsweise ist der so ausgebildete und bewickelte torusförmige Kern 51 mit zwei Polstücken 521 bzw. 522 versehen, die aus einem Material erhöhter magnetischer Permeabilität bestehen. Die beiden Polstücke zs 521 und 522 sind gegenüber der Symmetrieachse D_Λ symmetrisch angeordnet.

Die Einschnitte, die oben beschriebene Verteilung der Meßspulen und die eventuelle Anordnung der beiden Polstücke ergeben in den Meßspulen durch die Flußänderung einer Anzahl magnetischer Kraftlinien eine gegenüber bekannten, auf das magnetische Feld ansprechenden umlaufenden Vorrichtung wesentlich erhöhte Spannung. Dadurch kann die Genauigkeit der Vorrichtung weiter verbessert werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (F i g. 2) werden die das Drehteil 2 haltenden Lager 3 über eine mechanische Einrichtung von einem elektrischen Hilfsmotor 12a hin- und herbewegt.

Die mechanische Antriebseinrichtung speist ebenfalls die umlaufenden Kontakte 107, die die elektrische Verbindung für die vom Drehteil 2 getragenen elektrischen Elemente bilden.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform besteht jedes Lager 3 aus einem mit dem Drehteil 2 fest verbundenen Teil und einem nicht umlaufenden Teil, das mit einem hin- und hergehenden Teil 100 verbunden ist.

Dieses hin- und hergehende Teil 100 ist auf normalen Lagern 101 befestigt und mit einem Arm 102 versehen, der an seinem Ende eine Gabel 103 trägt. In der Gabel 103 dreht sich ein auf einer Steuerwelle 105 befestigter Nocken 104. Die Steuerwelle 105 wird durch den elektrischen Hilfsmotor 12a angetrieben.

Die beiden jeweils zu den beiden Schwingarmen 192 gehörenden Nocken 104 sind identisch, jedoch um 180° versetzt, so daß sie jeweils jedes der beiden Lager 3 in entgegengesetzter Richtung antreiben. Darüber hinaus trägt jedes hin- und hergehende Teil 100 die Bürsten der umlaufenden Kontakte 107.

Aus konstruktiver Sicht ist es vorteilhaft, die Steuerwelle 105 in die Nähe der Innenwand des rohrförmigen Abschnittes des Bohrgestänges 1 zu legen.

Je nach der Ausführungsform der Vorrichtung ist es vorzuziehen, die sie bildenden Elemente dicht in einem rohrförmigen Abschnitt des Bohrgestänges 1 oder in einem Zwischenbehälter einzuschließen, in dem die einzelnen Elemente in Öl liegen, durch das sie geschmiert werden, das die Lebensdauer der bewegten Elemente erhält und die auftretenden Drücke ausgleicht.

Die erfindung:5gemäße Vorrichtung weist wesentliche, unter anderem folgende Vorteile auf:

Die Genauigkeit ist unabhängig von der Neigung der Achse des Bohrgestänges gegenüber der Vertikalen. Bei Neigungen zwischen 0 und 90' ergibt sich eine Genauigkeit von { 15'. Die Genauigkeit der Seitenwinkelmessung (über 360") liegt bei Neigungen über 5 bei ; 2\ Diese Genauigkeit verschlechtert sich bei Neigungen unter 5 langsam. Der Seitenwinkel verliert jede Bedeutung, wenn das Bohrgestänge nicht geneigt ist, d. h. vertikal liegt.

Die Funktionsweise ist überaus einfach und zuverlässig. Dies ist bei den überaus harten Bedingungen, denen die Vorrichtung unterworfen ist, überaus wichtig. Während des Bohrens wird sie sehr starken Winkelbeschleunigungen und -Verzögerungen unterworfen. Die Zuverlässigkeit ergibt sich insbesondere aus der Winkelentkopplung der kinematischen Kette gegenüber dem Bohrgestänge.

Sämtliche Ungenauigkeitsursachen auf Gund von Reibung und Gegenwirkungen können vermieden werden.

Der Einfluß der verbleibenden Abweichungen der Neigung der vertikalen Stange, die sich bei einem Fehler der Beweglichkeit der Drehscheibe ergeben können, ist begrenzt auf einen Einfluß zweiter Ordnung bei den den Seitenwinkel betreffenden Anzeigen. Die Bestimmung der Neigung ist bei sämtlichen Werten zwischen 0 und 90° konstant.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 585/160

, 1999

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung von Neigung und Azimut eines Bohrgestänges, mit einem Pendel und einem Kompaß als Meßinstrumente sowie einem ständig umlaufenden Antriebsmotor, g ekennzeichnet durch eine ständig umlaufende erste Meßeinrichtung

mit einem in einer durch das Pendel (7) eingestellten senkrechten Ebene ständig umlaufenden Meßelement (19),
einer auf einer durch die Rotationsachse des Meßelements (19) verlaufenden Parallelen zur Achse (XX) des Bohrgestänges angebrachten ersten Bezugsmarke (20) und
einer in der Senkrechten zur Rotationsachse des Meßelements liegenden zweiten Bezugsmarke (21/

und durch eine mit der ersten Meßeinrichtung ^ao gekoppelte, gleichfalls ständig umlaufende zweite Meßeinrichtung

mit einem in einer durch das Pendel eingestellten horizontalen Ebene ständig umlaufenden Meßelement (23), mit einer gegenüber der Rotationsachse des Meßelements (23) in einer durch den Kompaß festgelegten Bezugsrichtung (YY) liegenden Bezugsmai Le und

mit einer in der Projektion der Achse (XX) des Bohrgestänges auf eine horizontale Ebene liegenden Bezugsmarke (24).
wobei die Meßelemente (19, 23) und Bezugsmarken (20, 21, 24) zur Erzeugung eines elektrischen Impulses beim Vorbeilaufen eines Meßelements (19, 23) an einer zugehörigen Bezugsmarke (20, 21, 24) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (ZZ) des Pendels (7) von einer Stange (10) gebildet ist, deren Enden in zwei Lagern (11) an einem Bügel (6) gelagert sind, der seinerseits an einem Drehteil (2) fest ist, das um die Achse (XX) des Bohrgestänges drehbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ständig umlaufende Meßelement (19) der ersten Meßeinrichtung und das ständig umlaufende Meßelement (23) der zweiten Meßeinrichtung von einem Elektromotor (12) angetrieben werden, der am Drehteil (2) fest ist und eine Welle (13) antreibt, die in der Achse (XX) des Bohrgestänges liegt und ein Kegelrad (14) tragt, das mit einem auf der Stange (10) drehbar gelagerten Zwischenrad (15) im Eingriff steht, das das Meßelement (19) der ersten Meßeinrichtung antreibt und seinerseits mit einem Kegelrad (17) im Eingriff steht, das das Meßelement (23) der zweiten Meßeinrichtung antreibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelräder (14, 15, 17) gleiche Durchmesser haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (15) zwei konzentrische Zahnkränze von verschiedenem Durch- messer aufweist und der Zahnkranz mit kleinerem Durchmesser mit dem Kegelrad (17) von demselben kleinen Durchmesser im Eingriff steht, daß das Meßelement (23) der zweiten Meßeinrichtung antreibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Motorwelle (13) ein Meßelement (26) fest angeordnet ist, dem eine am Bohrgestänge (1) angebrachte feste Bezugsmarke (27) zugeordnet ist und das zur Erzeugung eines elektrischen Impulses beim Vorbeilaufen an der Bezugsmarke (27) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vor>ergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßeinrichtung ein bewegliches Meßelement (190) umfaßt, das die Form einer Kugel oder Rolle hat, aus einem elektrisch leitenden Material besteht und sich auf zwei ringförmigen Führungen (192, 193) bewegt, die durch die Motorwelle (13) angetrieben werden, wobei die eine der beiden Führungen (192) aus einem elektrisch leitenden Material und die andere der beiden Führungen (193) zum Teil aus einem elektrisch leitenden und zum Teil aus einem elektrisch nichtleitenden Material besteht und die beiden Führungen an unterschiedlichen elektrischen Spannungen liegen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem in einer durch das Pendel (7) eingestellten horizontalen Ebene ständig um die das Pendel tragende Stange (9) umlaufende Meßelement (23) folgende Merkmale umfaßt:

einen aus magnetisch durchlässigem Material bestehenden torusf jrmigen Ksrn (51) mit mehreren identischen und gleichmäßig auf seinen Umfang verteilten Einschnitten (52),
eine aus einer Wicklung um den torusförmigen Kern bestehende Erregerspule (53), die über den Grund jedes Einschnitts (52) läuft und derart aufgebaut ist, daß der derart hergestellte Magnet regelmäßig und geschlossen ist, wobei jeder Einschnitt (52) wenigstens eine Windung der Erregerspule (53) aufnimmt und die Erregerspule (53) durch eine Wechselspannung gespeist wird, deren Amplitude so hoch ist, daß der torusförmige Kern (51) bei jeder Halbwelle in die Sättigung getrieben wird.

und eine Gruppe (A) von Meßspulen (55a ... 516«), deren jeweilige mittlere Ebenen zueinander parallel und zur mittleren Ebene des torusförmigen Kerns (51) senkrecht liegen, wobei jede Wicklung eine Meßspule bildet, die über eine Gruppe der Einschnitte (52) läuft, die gegenüber der diametralen Symmetrieachse (D_A) des toriisförmigen Kerns (51). die ihrerseits senkrecht liegt zu den mittleren Ebenen (Λ_Γ) ... A_m) der torusförmigen Wicklungen liegen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Drehteil (2) haltenden Lager (3) mechanisch hin' und herbewegbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (2) die Form eines geschlossenen Gehäuses besitzt, das die Hängeeinrichtung (7), den Antriebsmotor (12), die erste, zweite, dritte und vierte Meßeinrichtung umschließt und aus einem unmagnetischen Material besteht.

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11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorzugsweise wird die Achse des Fendels vor. einer

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge- Stange gebildet, deren Enden in zwei Lagern an einem

samtheit der die Vorrichtung bildenden Elemente Bügel gelagert sind, der seinerseits an einem Drehteil

dicht in einem rohrförmigen Abschnitt des Bohr- fest ist, das um die Achse des Bohrgestänges drehbar

gestänges (1) eingeschlossen ist und die einzelnen S gelagert ist.

Elemente in öl liegen. Das ständig umlaufende Meßelement der ersten

Meßeinrichtung und das ständig umlaufende Meß-

element der zweiten Meßeinrichtung werden vorzugsweise von einem Elektromotor angetrieben, der an ίο dem Drenteil fest ist und eine Welle antreibt, die in der

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Achse des Bohrgestänges liegt und ein Kegelrad trägt,

Messung der Neigung und des Azimuts eines Bohr- das mit einem auf der die Achse des Pendels bildenden

gestänges bei Erdbohrungen mit einem Pendel und Stange drehbar gelagerten Zwischenrad im Eingriff

einem Kompaß als Meßinstrumente sowie einem steht, das das Meßelement der ersten Meßeinrichtung

ständig umlaufenden Antriebsmotor. 15 antreibt und seinerseits mit einem Kegelrad im Ein-

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen griff steht, das das Meßelement der zweiten Meßeinrich-

der Bereich der Messung der Neigung, d. h. der Ab- tung antreibt.

weichung der Achse des Bohrgestänges von der Verti- An Hand der in der Zeichnung dargestellten bevor-

kalen beschränkt ist, teils aus Gründen des Platz- zugten Ausführungsformen wird die Erfindung im

bedarfs, aber auch aus Gründen der Genauigkeit. 20 folgenden beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Außerdem arbeiten diese bekannten Vorrichtungen F i g. 1 in perspektivischer Darstellung den prin-

mit optischen Mitteln und mit fotografischer Aufzeich- zipiellen Aufbau der Meßvorrichtung,

nung. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, die F i p. 2 einen mehr ins einzelne gehenden Schnitt in

fortlaufend elektrische Impulse liefert, die die Neigung einer vertikalen Längsebene der Meßvorrichtung,

und den Azimut angeben, und die sich vor allem auch 25 F i g. 3 den Aufbau von Einrichtungen zur Messung

bei Erdbohrungen verwenden läßt, die schirmartig von der Vertikalen in der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung,

Plattformen unter verschiedenen Seitenwinkeln nieder- F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in

gebracht werden, auch mit Neigungen gegen die F i g. 3 und

Vertikale von über 60'. F i g. 5 den Aufbau von Einrichtungen zur Messung Die Erfindung erreicht das mit einer Vorrichtung 30 des Azimuts in der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung, der eingangs genannten Art durch Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, ist das Meßgerät eine ständig umlaufende erste Meßeinrichtung mit j™ ^Innf^{ren eines} Rohrabschnittes befestigt, der eines einem in einer durch das Pendel eingestellten ^{der Rohre des} Bohrgesiänges 1 bildet und in der Nahe senkrechten Ebene ständig umlaufenden Meß- ^{des nlcht} gezeigten Bohrkopfes hegt,
element ³⁵ Vorrichtung enthält ein Drehteil 2, das durch einer auf einer durch die Rotationsachse des Meß- ^{zwei La}S^er3 koaxial mit der Achse XX des Bohrelement, verlaufenden Parallelen zur Achse des gestänges gehalten wird. In den Lagern 3 kann sich Bohrgestänges angebrachten ersten Bezugsmarke das Drehteil 2 frei drehen. Es ist fest m.t einem Bügel 5 _uncj verbunden, der eine Achse ZZ bestimmt, die senkrecht einer in der Senkrechten zur Rotationsachse des ⁴° ^Πε§¹ zur Achse *ΛΤ des Bohrgestänges 1. Die Vorrich-Meßelements liegenden zweiten Bezugsmarke tung enthält ferner ein Pendel 7, das ein durch eine und durch eine mit der ersten Meßeinrichtung ge- ^^ertlka1^ ^StanS^{e 9} getragenes Gewic.it 8 enthalt. Die koppelte, gleichfalls ständig umlaufende zweite Stange 9 ,st senkrecht an einer horizontalen Stange 10 Meßeinrichtung befestigt, die sich koaxial mit der Achse ZZ in zwei mit einem in einer durch das Pendel eingestellten ⁴⁵ ^auL^dem _A ^BÜS^e _u' ⁵ befestigten Lagern 11 drehen kann, horizontalen Ebene ständig umlaufenden Meß- Ein Antriebsmotor 12 der vorteilhafterwe.se aus _c|_ement einem Elektromotor besteht, treibt eine Motorwelle 13 mit einer gegenüber der Rotationsachse des Meß- an, deren eines Ende in Höhe des Bügels 5 abschließt elements in einer durch den Kompaß festgelegten ^und ein Treibrad 14 tragt. D.escs steht im Eingriff mit Bezugsrichtung liegenden Bezugsmarke und 5° ™^e~' Zwischenrad 15, das lose auf der horizontalen mit einer in der Projektion der Achse des Bohr- Stange 10 befestigt ,st. Der Stator des Motors 12 wird gestänges auf eine Horizontale Ebene liegenden ^dli^^ch das Drehte.1 2 getragen.

BczuBsm-irke Durch diesen Aufbau wird die Messung der Neigung

wobei die MeHclcmcnte und Bczuesmarkcn zur ⁿ',^ch| durch die Winkellage und/oder eine verbleibende

Erzeugung eines elektrischen Impufses bein. Vor- 55 Winkelgeschwindigkeit des Drehtc.ls 2 in semen La-

fccilaufcn eines Mcßclements an einer zugehörigen f^rn * beeinflußt, insbesondere wenn die Achse XX

Bezugsmarke ausgebildet sind. ^des Bohrgestanges 1 vertikal oder m der Nahe der

Vertikalen liegt.

Der Winkel, den die Motorwelle zwischen den beiden Das umlaufende Meßelement 19 der ersten MeD-

elektrischen Impulsen der ersten Meßeinrichtung 60 einrichtung, das über die Motorwelle 13 angetrieben

durchläuft, gibt die Neigung der Achse des Bohr- wird, gibt einen i.rsten elektrischen Impuls, wenn es

gestänges gegen die Vertikale wieder. vor der Bezugsmarke 21 vorbeiläuft, die in der Ver-

Der Winkel, den d>« Motorwelle zwischen den tikalen zur Drehachse ZZ liegt, und einen zweiten

beiden elektrischen Impulsen der zweiten Meßeinrich- Impuls, wenn es vor der festen Bezugsmarke 20 vorbei-

tung durchläuft, g:ibt den Seitenwinkel bzw. den 65 läuft, die in Richtung der Achse XX des Bohrgestän-

Azimut der Achs« de« Bohrgestänges gegen die ges 1 liegt. Die zweite Meßeinrichtung enthält eine

magnetische Nord-Süd*Richlting in der Horizontalen Drehscheibe 16, die auf das Erdmagnetfeld derart an-

an. spricht, daß ein dritter elektrischer Impuls abgegeben