DE2032612C3 - Device for the transmission of measured values from a borehole to the surface of the earth - Google Patents

Device for the transmission of measured values from a borehole to the surface of the earth

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DE2032612C3
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Claude Billere Quichaud
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Meßwerten aus einem Bohrloch an die Erdoberfläche während des Bohrvorgangs mittels durch den Bohrschlamm übertragener Druckimpulse, wobei die Vorrichtung im unteren Teil eines Bohrstranges angeordnet ist und wenigstens ein Meßinstrument Einrichtungen zur Umformung der Meßungen des Meßinstruments in entsprechende Meßsignale, einen Durchsatzbegrenzer, welcher mit Betätigungseinrichtungen zur Veränderung seines Durchflußquerschnitts versehen und von dem Bohrschlamm durchflossen ist eine Pumpe, die von einer vom Bohrschlamm angetriebenen Turbine beaufschlagt ist und ein Dreiwegmagnetventi! umfaßt bei dem einer der Wege mit der Pumpe und ein anderer mit den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegrenzer verbunden ist und welches in zwei Stellungen überführbar ist, in deren einer die Pumpe mit den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegrenzer in Verbindung steht (US-PS 33 02 457).The invention relates to a device for transmission of measured values from a borehole to the surface of the earth during the drilling process by means of pressure pulses transmitted to the drilling mud, the device in the lower part of a drill string is arranged and at least one measuring instrument means for converting the measurements of the Measuring instrument in corresponding measuring signals, a throughput limiter, which with actuating devices is provided to change its flow cross-section and is traversed by the drilling mud a pump that is acted upon by a turbine driven by the drilling mud and a three-way magnet valve! comprises one of the paths with the pump and another with the actuating devices is connected for the throughput limiter and which can be converted into two positions, in their one is the pump with the actuation devices for the flow limiter in connection (US-PS 33 02 457).

Benutzt werden solche Vorrichtungen, um beispielsweise den Widerstand der während des Bohrens durchsetzten Böden zu messen oder um den Verschleiß der Meißelrollen durch Vergleich von deren Drehgeschwindigkeit mit der der Gestängeanordnung zuSuch devices are used, for example, to measure the resistance during drilling to measure interspersed soils or to measure the wear of the chisel rollers by comparing their rotational speed with that of the linkage arrangement

ίο bestimmen. Diese Einrichtungen umfassen im allgemeinen einen oder mehrere Geber, um die zu messende Größe in eine elektrische Spannungs- oder Stromgröße umzuformen.ίο determine. These facilities generally include one or more transmitters to convert the variable to be measured into an electrical voltage or current variable to reshape.

Es wurden auch schon Druckänderungen imThere have also been pressure changes in the

Schlammstrom zum Liefern einer kodierten Wiedergabe des im Boden gemessenen Bohrparameters unter Verwendung geeigneter Druckgeber ausgenutzt (US-PS 25 24 031), hier lag jedoch der Wirkungsgrad des Systems zu niedrig, als daß die Anordnung technisch eine Ausnutzung erfahren hätte.Sludge stream for providing a coded representation of the measured drilling parameter in soil exploited (US-PS 25 24 031) using appropriate pressure transducer, but in this case was the efficiency of the system is low, as the assembly would experience a technically utilization.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wirkungsgrad der Einrichtung zum Fördern des Steuerfluids in den Speicher zu erhöhen und dabei gleichzeitig das Arbeiten vom Druckdurchsatz, von der erreichten Tiefe und von der Art des Bohrfluids unabhängig zu machen. Eine solche Vorrichtung soll also unbeeinfiußbar hinsichtlich der Änderungen von Durchsatz, Druck und Zusammensetzung des Bohr-The invention is based on the object of the known device of the type mentioned in the To increase the efficiency of the device for conveying the control fluid into the memory and thereby at the same time working on the pressure throughput, the depth reached and the type of drilling fluid to make independent. Such a device should therefore not be influenced with regard to the changes in Throughput, pressure and composition of the drilling

K) Schlamms sein.K) be muddy.

Erreicht wird dies überraschend einfach dadurch, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art der dritte der Wege des Magnetventils an einen mit Sieuerfiussigkeit gefüllten Speicher angeschlossen ist in welchem zur Vergrößerung des Speichervolumens ein gegen eine Rückstellkraft zurückbeweglicher Kolben angeordnet ist und welcher mit dem Auslaß der Pumpe in Verbindung steht wobei in der anderen Stellung des Magnetventils dessen zu den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegrenzer führender Weg mit dem Weg zu dem Speicher verbunden ist.This is achieved surprisingly simply by the fact that in a device of the type mentioned above third of the ways of the solenoid valve is connected to an accumulator filled with Sieuerfiussigkeit in which a piston that can be moved back against a restoring force to increase the storage volume is arranged and which is in communication with the outlet of the pump, in the other position of the Solenoid valve whose path leading to the actuators for the flow limiter with the Way connected to the store.

Zweckmäßig mündet in Sirömungsi iclHung vor dem Durchsatzbegrenzer eine Verbindung zwischen der Bohrschlammleitung und dem Speicher auf der von der Rückstellkraft beaufschlagten Seite des Kolbens in den Speicher.Appropriately ends in Sirömungsi iclHung before the Flow limiter a connection between the drilling mud line and the reservoir on the of the Restoring force acted upon side of the piston in the memory.

Günstig ist es, wenn der Druckbegrenzer ein einem festen Sitz zugeordnetes bewegliches Ventil aufweist welches fest mit einem Kolben verbunden ist der inIt is favorable if the pressure limiter has a movable valve assigned to a fixed seat which is firmly connected to a piston in

so einem Zylinder verschiebbar ist, welcher mit dem zu dem Durchsatzbegrenzer führenden Weg des Magnetventils in Verbindung steht.such a cylinder is displaceable, which with the to the flow limiter leading path of the solenoid valve is in connection.

Es wird nicht verkannt daß Kammern für unter Druck stehendes Fluid, deren Volumina durch Verschiebung einer beweglichen Wand veränderbar sind, bereits bekannt sind (z.B. US-PS 28 98 088). Auch ist eine elektrische Steuerung für einen Pulsbegrenzer, insbesondere einen Durchsatzbegrenzer, bekannt (US-PS 27 59 143).It is not overlooked that chambers for pressurized fluid, their volumes by displacement a movable wall are already known (e.g. US-PS 28 98 088). Also is one electrical control for a pulse limiter, in particular a throughput limiter, known (US-PS 27 59 143).

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denenAn example embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings be in which

F i g. 1 eine schematische Ansicht mit Schnitt durch ein Bohrloch ist;F i g. 1 is a schematic view in section through a borehole;

F i g. 2 die Anordnung von Senderelementen in einer speziellen Schwerstange erkennen läßt; undF i g. 2 shows the arrangement of transmitter elements in a special drill collar; and

F i g. 3 einen Schnitt durch den Betätigungsmechanismus für eine Vorrichtung nach der Erfindung zeigtF i g. Figure 3 shows a section through the operating mechanism for a device according to the invention

Nach F i g. 1 umfaßt die Bohrvorrichtung einen bohrturm 1, der am Bohrgestänge 3 ein Bohrwerkzeug, beispielsweise einen Bohrmeißel 2 trägt Bohrgestänge und Werkzeug hängen an der beweglichen Flasche 19 der Hubwinde 16 und werden in Drehung durch eine rechteckige Stange 4 mitgenommen, die durch den am Boden des Bohrturms angeordneten Drehtisch 9 gleitet, sich hierin aber nicht drehen kann.According to FIG. 1, the drilling device comprises a drilling tower 1, which on the drill string 3 is a drilling tool, for example a drill bit 2 carries drill rods and tools are attached to the movable bottle 19 the hoist winch 16 and are driven in rotation by a rectangular rod 4, which by the on Turntable 9 arranged at the bottom of the derrick slides, but cannot rotate therein.

Sogenannte Schwerstangen 5 liefern das Gewicht ans Bohrwerkzeug, die entsprechende Regelung erfolgt durch Zug am Bohrgestänge 3 Ober die Winde 16. Motoren 15 für Drehtisch 9 und Winde 16 sind vorgesehen.So-called collars 5 deliver the weight to the drilling tool, the corresponding regulation takes place by pulling the drill pipe 3 over the winch 16. Motors 15 for turntable 9 and winch 16 are intended.

Das bei Arbeiten des Meißels 2 erzeugte Bohrklein wird durch den beachtlichen Schlammstrom mitgenommen, der durch den freien Ringraum zwischen den Stangen und den Wandungen des Bohrlochs aufsteigt und wird in ein Filter- und Dekantierungssystem ausgeschüttet, welches schematisch in Form von Spülgruben 17 dargestellt ist Der gereinigte Schlamm wird über eine mit einem Pulsationsdämpfer 8 versehene Pumpe 7 angesaugt und wird gegen den Spülkopf 6 gedrückt, von wo er zum Bohrwerkzeug durch den Innenkanal des Bohrgestänges 3 geführt wird.The cuttings produced when working with chisel 2 are carried along by the considerable flow of mud, which rises through the free annular space between the rods and the walls of the borehole and is poured into a filter and decanting system, which is shown schematically in the form of Rinsing pits 17 is shown. The cleaned sludge is supplied via a with a pulsation damper 8 The pump 7 provided is sucked in and pressed against the flushing head 6, from where it goes to the drilling tool is passed through the inner channel of the drill rod 3.

Eine Meßvorrichtung überträgt die Bohrparameter an die Oberfläche. Sie ist einem Sender, der Bohrschlammdruckänderungen hervorruft, zugeordnet, wobei letztere repräsentativ für die gemessene Größe sind. Dieser ist im allgemeinen in einer speziellen Schwerstange 20 enthalten. Diese Schlammdruckänderungen werden über den Innenkanal der Stangen 3 übertragen und durch den Druckdetektor 11 aufgenommen, der auf dem Speiseleitungssystem des Spülkopfes oder Wirbels gelagert istA measuring device transmits the drilling parameters to the surface. She is a transmitter that changes the drilling mud pressure causes, assigned, the latter being representative of the measured quantity. This is generally contained in a special drill collar 20. These mud pressure changes are transmitted via the inner channel of the rods 3 and received by the pressure detector 11, which is on the feed line system of the flushing head or vortex is mounted

Der Detektor 11 wandelt die Schlammdruckänderungen in elektrische Signale von einer Stärke proportional der des Druckes in der Leitung um. Der Verstärker 12 umfaßt ein Filter, um die Störsignale aufgrund regelmäßiger Druckpulsationen der Pumpe, die unvollständig durch den Dämpfer 8 gedämpft wurden, zu eliminieren.The detector 11 converts the mud pressure changes into electrical signals of a magnitude proportional to that of the pressure in the pipe. The amplifier 12 includes a filter to the interfering signals due to regular pressure pulsations of the pump, which are incomplete have been damped by the damper 8 to eliminate.

Die Dekodieningseinrichtung 13 liefert ausgehend von einer Reihe von Druckimpulsen ein elektrisches Signal, dessen Stärke den gemessenen Wert des Bohrparameters darstellt dieser Wert kann der mittlere Wert der aufeinanderfolgenden Augenblickswerte während der Dauer einer kodierten Transmission sein, oder auch der Augenblickswert im Augenblick des Beginns jeder Transmission oder auch jeder andere Wert der aus der Kombination der Werte der verschiedenen Parameter resultiert.The decoding device 13 delivers on an outbound basis from a series of pressure pulses an electrical signal, the strength of which corresponds to the measured value of the This value can represent the mean value of the successive instantaneous values during drilling parameter the duration of a coded transmission, or the instantaneous value at the moment of the start any transmission or any other value resulting from the combination of the values of the various Parameter results.

Der Wert des Parameters wird auf ein Papierband aufgezeichnet, dessen Laufgeschwindigkeit, die von dem mit der festen Rasche 18 verbundenen Sender 14 gesteuert wird, proportional zur Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs gemacht wird. Der Aufzeichner 10 liefert so direkt das Diagramm für die vom Werkzeug durchsetzte Formation.The value of the parameter is recorded on a paper tape, the running speed of which is determined by the with the fixed ratchet 18 connected transmitter 14 is controlled, proportional to the feed rate of the tool is made. The recorder 10 thus directly supplies the diagram for the tool interspersed formation.

Fig.2 zeigt den im wesentlichen oberhalb des Meißels 2 angeordneten Bodensender am oberen Teil der Schwestangen 5. Der Sender umfaßt im wesentlichen drei Schwerstangenelemente, die jeweils den Geber für die zu messende Größe (Gewicht, Moment, Widerstand etc.), den eigentlichen Sender und die Turbine, d. h. die Quelle für die mechanische Energie, enthalten. Allein diese beiden letztgenannten Elemente sind in Fig.2 dargestellt Das Element 30 ist der Turbinenkörper, welcher die festen {Schaufeln Xi und die2 shows the bottom transmitter arranged essentially above the chisel 2 on the upper part of the drill rods 5. The transmitter essentially comprises three drill collar elements, each of which is the transmitter for the size to be measured (weight, torque, resistance, etc.), the actual transmitter and the turbine, ie the source of mechanical energy. Only these last two elements are shown in Fig.2. The element 30 is the turbine body, which the fixed {blades Xi and the

Lager 34 enthält Die Welle 31 der Turbine trägt eine bewegliche Beschaufelung 32, wird durch die Lager 34 geführt und besitzt nicht dargestellte Anschläge oder Drucklager. Der obere Teil der Weile 31 der Turbine trägt eine Kupplung, die ein Wechselstromgenerator 26 antreibt, der am unteren Teil des Schwerstangenelementes 20 angeordnet istBearing 34 contains The shaft 31 of the turbine carries a movable blading 32, is supported by the bearings 34 out and has not shown stops or thrust bearings. The upper part of the while 31 of the turbine carries a clutch which drives an alternator 26 attached to the lower part of the drill collar 20 is arranged

Der Sender ist in einer schlammdichten Kammer 23 enthalten, die selbst an die Mitte des Schwerstangenelementes 20 über Endstücke 21 befestigt ist Der Ringraum 29 zwischen der Kammer 23 und der Schwerstange 20 dient als Durchlaß für den Bohrschlamm, welcher die Turbine und das Werkzeug speist, und dessen Bahn durch Pfeile angedeutet istThe transmitter is contained in a mud-proof chamber 23 that attaches itself to the center of the collar element 20 is attached via end pieces 21. The annular space 29 between the chamber 23 and the Collar 20 serves as a passage for the drilling mud, which feeds the turbine and the tool, and whose path is indicated by arrows

Die Anordnung der Senderteile ist im wesentlichen konform zur Darstellung der F i g. 2. Das Ventil 25 und die Düse 22, über die der Schlamm zugeführt wird, nehmen den oberen Teil ein. Unmittelbar darunter findet man den Ventilbetätigungsmechanismus, der genauer in F i g. 3 dargestellt ist Die Mitte der dichten Kammer 23 wird durch eine variable Anzahl von Gehäusen 27 eingenommen, in denen elektronische Kreise eingeschlossen sind, weiche Meßwerte in elektrische Signale umformen, die von den Gebern genommen wurden und Schaltkreise zur Steuerung des vom Generator erzeugten Stroms einschließen. Dieser Teil wird durch eine Antriebswelle 28 durchsetzt, bei der es sich um eine flexible Welle handeln kann, die dazu bestimmt ist, eine hydraulische Pumpe anzutreiben, um die mechanische Energie zum Wirkmechanismus des Ventils zu liefern.The arrangement of the transmitter parts is essentially the same as that shown in FIG. 2. The valve 25 and the nozzle 22, through which the sludge is fed, occupy the upper part. Immediately below one finds the valve actuation mechanism, which is shown in more detail in FIG. 3 shown is the middle of the densities Chamber 23 is occupied by a variable number of housings 27 in which electronic Circles are enclosed, which convert measured values into electrical signals that are sent by the sensors and include circuitry to control the electricity produced by the generator. This Part is penetrated by a drive shaft 28 in which it can be a flexible shaft designed to drive a hydraulic pump in order to to supply the mechanical energy to the mechanism of action of the valve.

Für den Fall, wo der Geber für den Bohrparameter keine elektrische oder mechanische Verbindung mit dem Äußeren der Schwerstangen hat, beispielsweise zum Messen des Winkels des Bohrloches zur Vertikalen, kann er völlig in einem Gehäuse 27 enthalten sein und braucht kein besonderes SchwerstangenelementIn the event that the encoder for the drilling parameters has no electrical or mechanical connection with the outside of the drill collar, for example to measure the angle of the borehole to the vertical, it can be entirely contained in a housing 27 and does not need a special drill collar element

Der Wechselstromgenerator 26 nimmt im allgemeinen den unteren Teil der dichten Kammer 23 ein, und seine Welle durchsetzt das Endteil 21 über eine öffnung, die mit Dichtungseinrichtungen geeigneter Art, die dem Fachmann bekannt sind, versehen istThe alternator 26 generally occupies the lower part of the sealed chamber 23, and its shaft penetrates the end part 21 via an opening which is provided with sealing devices of a suitable type, which are suitable for the Are known to those skilled in the art

Fig.3 zeigt das Detail der Anordnungen der besonderen Schwerstange 20 in ihrem oberen Teit. Das Endteil 21 weist innen ein zylindrisches Lager 41 auf, in dem sich ein fest mit der Stange 35 des Ventils 25 verbundener Kolben 39 verschieben kann und nimmt den Sitz 24 dieses Ventils auf. Das Ventil und der Sitz bestehen beide aus Sonderstahl mit hoher Abrieb- oder Verschleißfestigkeit Die Düse 22 beispielsweise, über die der Bohrschlamm zugeführt wird, wird auf das Teil 21 geschraubt, um den Sitz 24 zu erhalten, und der Innenquerschnitt dieser Düse nimmt allmählich in Strömungsrichtung ab, um die Geschwindigkeit des Bohrfluids ohne merklichen Druckverlust zu steigern. Nach dem Fluidventil tritt das Fluid in die Ringkammer 29 zwischen der dichten Kammer 23 und der Innenwandung des Schwerstangenelementes 20 über mehrere im Teil 21 ausgesparte öffnungen ein.Fig.3 shows the detail of the arrangements of special drill collar 20 in its upper part. The end part 21 has a cylindrical bearing 41 inside, in which a fixedly connected to the rod 35 of the valve 25 piston 39 can move and takes the seat 24 of this valve. The valve and the seat are both made of special steel with high abrasion or wear resistance Wear resistance The nozzle 22, for example, through which the drilling mud is supplied, is applied to the part 21 screwed to obtain the seat 24, and the internal cross-section of this nozzle gradually increases in Direction of flow to increase the speed of the drilling fluid without noticeable pressure loss. After the fluid valve, the fluid enters the annular chamber 29 between the sealed chamber 23 and the Inner wall of the collar element 20 via several openings recessed in part 21.

Nach einer in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform wird das Ventil 25 durch den Kolben 39 angehoben, wenn der Schieber des Magnetventils 44 sich in seiner unteren Stellung befindet, d. h. wenn die Spule 51 von einem Signal oder einem elektrischen Strom durchflossen wird, der aus der elektronischen Einrichtung über die Leiter 53 und 54 austritt Tatsächlich setzt diese Stellung des Schiebers den Steuerfluidspeicher 70, der beispielsweise dnickölbetrieben ist, mit dem Zylinder 41According to one shown in FIG. 3, the valve 25 is raised by the piston 39, when the slide of the solenoid valve 44 is in its lower position, i. H. when the coil 51 of a signal or an electric current flowing through it being transferred from the electronic device the conductors 53 and 54 exits. In fact, this position of the slide sets the control fluid reservoir 70, the for example, is operated by thick oil, with the cylinder 41

über die Leitungswege 66,47 und 42 in Verbindung. Der ölspeicher 70 ist aus mehreren Zylindern gebildet, die um die Düse oder das Mundstück 22 verteilt sind und jeweils einen Kolben 68 enthalten, der mit Abdichtungen 69 versehen und durch eine Feder 67 beaufschlagt ist, die sich andererseits gegen einen Stopfen 71 abstützt Der Oberteil jedes Zylinders befindet sich in Verbindung mit der Schlammzufuhr oberhalb der Düse 22 und zwar Ober eine öffnung 72; und der statische Druck des Schlamms wird so auf das Speicheröl übertragen. In gleicher Weise wird der statische Druck des Schlamms hinter dem Ventil auf die Oberseite des Kolbens 39 in der Rückstellfederknmmer 40 über die öffnungen 38 Obertragen. Befindet sich das Ventil 25 in einer Entfernung vom Sitz 24, so sind die nahe den öffnungen 38 und 72 herrschenden Drücke einander sehr benachbart, die durch die Federn 67 auf die Kolben 68 ausgeübten Kräfte erzeugen aber in den ölspeichern 70 einen verbleibenden Druck größer als der, der auf die Kraft der Rückstellfeder 40 des Kolbens 39 zurückzuführen ist Hieraus folgt, sobald der Kern 52 vom Elektroventil angezogen wird und der Speicher 70 in Verbindung mit dem Zylinder 41 gesetzt wird, ein Anheben des Ventils bzw. der Klappe 25 gegen ihren Sitz 24, wobei diese Verschiebung nicht gegen einen Gleichgewichtszustand hin neigtvia the lines 66, 47 and 42 in connection. Of the oil reservoir 70 is formed from several cylinders which are distributed around the nozzle or the mouthpiece 22 and each contain a piston 68 which is provided with seals 69 and is acted upon by a spring 67 which is supported on the other hand against a plug 71. The top of each cylinder is in Connection to the sludge supply above the nozzle 22, namely via an opening 72; and the static The pressure of the sludge is transferred to the storage oil. In the same way is the static pressure of the mud behind the valve on the top of the piston 39 in the Rückstellfederknmmer 40 over the openings 38 transfer. If the valve 25 is at a distance from the seat 24, the near the Openings 38 and 72 prevailing pressures very adjacent to one another, which are exerted by the springs 67 on the pistons 68 exerted forces produce in the oil reservoirs 70 a remaining pressure greater than that on the Force of the return spring 40 of the piston 39 is due. It follows as soon as the core 52 from Solenoid valve is attracted and the accumulator 70 is placed in communication with the cylinder 41, a Lifting the valve or the flap 25 against its seat 24, this shift not against a Tends towards equilibrium

Tatsächlich sorgt die Wirkung des Ventils 25 für eine Erhöhung des Schlammdruckes in Höhe der Schlitze 72, wobei diese Erhöhung sich auf das öl der Speichers 70 durch die Kolben 68 überträgt; alles läuft so ab, als ob das Ventil 25 auf seinen Sitz 24 durch das Bohrfluid selbst gedrückt würde.In fact, the action of the valve 25 increases the pressure of the mud at the level of the slots 72, this increase being transferred to the oil of the accumulator 70 through the pistons 68; everything goes as if the valve 25 would be pushed onto its seat 24 by the drilling fluid itself.

Die so hergestellte Vorrichtung führt selbstverständlich zu schnellen und regelbaren Schwankungen im Druck des Bohrschlamms. Hält man den Weg des Ventils durch den regelbaren Anschlag 37 auf, der durch die Schraube 36 blockiert wird, so erhält man eine Erhöhung des Druckes, die auf einer vorbestimmten Wert begrenzt ist Diese Erhöhung wird so lange aufrecht erhalten, wie das Magnetventil 50 durch einen Strom erregt wird, der von der elektronischen Einrichtung kommt, die in den Gehäusen 27 enthalten ist und die Kodierung der Messung durch einen Geber einer den Bohrvorgang chairakterisierenden Größe darstellt.The device produced in this way naturally leads to rapid and controllable fluctuations in the Pressure of the drilling mud. If you keep the path of the valve through the adjustable stop 37, which by the screw 36 is blocked, so there is an increase in pressure, which is on a predetermined Value is limited This increase is maintained as long as the solenoid valve 50 by a Current is excited by the electronic Device comes, which is contained in the housings 27 and the coding of the measurement by an encoder represents a parameter that characterizes the drilling process.

Aus Zweckmäßigkeiten der Ausbildung des Magnetventils sind die Teile 48 und 49 des Joches mit Dichtungsringen 45 ausgestattet, die in eine Bohrung des Teiles 21 eingeführt sind Sämtliche Leitungen münden in diese Bohrung und ihr äußeres Ende wird durch Stopfen 55 nach Bearbeitung verschlossen.From the expediency of the design of the solenoid valve the parts 48 and 49 of the yoke are equipped with sealing rings 45 which fit into a bore of part 21 are inserted. All lines open into this bore and its outer end is closed by stopper 55 after processing.

to Wenn der Schieber 44 des Magnetventils in seine Ruhestellung durch die Feder :S6 in Abwesenheit eines Stromes, in der Spule 51 zurückgeführt ist, ist der Zylinder 41 dem in der Nähe der Schlitze 72 herrschenden Druck ausgesetzt: und wird in Verbindung mit der Pumpe 60 gesetzt, die versucht, ihn über die Leitungswege 42, 46 und 65 zu leeren. Das Öl wird zu den Speichern 70 über ein schematisch dargestelltes Rückschlagventil 62,63,64 zurückgeschickt Die Pumpe wird mechanisch durch die Turbine über die Welle 28 angetrieben und besitzt ein inneres Überdruckventilsystem, welches den erreichten Druck auf einen Wert geringfügig größer als die maximale Differenz begrenzt welche im Bohrschlamm durch Anheben des Ventils 25 hervorgerufen wurde.to When the slide 44 of the solenoid valve is in its rest position by the spring: S6 in the absence of a Current, in the coil 51 is fed back, the cylinder 41 is the one in the vicinity of the slots 72 the prevailing pressure: and is set in connection with the pump 60, which tries to use the Line paths 42, 46 and 65 to empty. The oil is supplied to the reservoirs 70 via a circuit which is shown schematically Check valve 62,63,64 sent back The pump is mechanically driven by the turbine via shaft 28 and has an internal pressure relief valve system, which limits the pressure reached to a value slightly greater than the maximum difference which was caused in the drilling mud by lifting the valve 25.

Man sorgt so für die Rückführung des Kolbens 39 in seine Ausgangsstellung um so viel schneller wie die Viskosität des Öls und der Durchsatz bzw. die Leistung der Pumpe es ermöglichen.This ensures that the piston 39 is returned to its starting position so much faster than that The viscosity of the oil and the throughput or the performance of the pump make it possible.

Die obenbeschriebene Vorrichtung ermöglicht es so,The device described above makes it possible to

JO ausgehend von einem einfachen elektrischen Signal eine sehr schnelle Druckänderung im Schlamm zu erhalten, indem man einfach dem Fachmann auf dem hydraulischen Steuerungsgebiet bekannte Elemente benutzt.
Die gleichzeitige Verwendurg eines hydraulischen Senders sowie einer Vorrichtung zur Ermittlung der Änderungen des Drucks im Bohrschlamm an der Oberfläche führt zu einer Fluidv erbindung, die ohne die, bei Einrichtungen elektrischer Bauart mit Kabeln, unvermeidlichen Beschränkungen ist Den Notwendigkeiten des klassischen Rotarybohrverfahrens kann voll genügt werden.
JO, from a simple electrical signal, to obtain a very rapid change in pressure in the mud, simply using elements known to those skilled in the art of hydraulic control.
The simultaneous use of a hydraulic transmitter and a device for determining the changes in the pressure in the drilling mud on the surface leads to a fluid connection that is without the unavoidable restrictions in electrical equipment with cables.

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Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Übertragung von Meßwerten aus einem Bohrloch an die Erdoberfläche während des Bohrvorgangs mittels durch den Bohrschlamni Qbertragener Druclcimpulse, wobei die Vorrichtung im unteren Teil eines Bohrstranges angeordnet ist und wenigstens ein Meßinstrument, Einrichtungen zur Umformung der Meßungen des Meßinstruments; in entsprechende Meßsignale, einen Durchsatzbegrenzer, welcher mit Betätigungseinrichtungen zur Veränderung seines Durchflußquerschnitts versehen und von dem Bohrschlamm durchflossen ist, eine Pumpe, die von einer vom Bohrschlamm angetriebenen Turbine beaufschlagt ist, und ein Dreiwegmagnetventil umfaßt, bei dem einer der Wege mit der Pumpe und ein anderer mit den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegren*.er verbunden ist und welches in zwei Stellungen überführbar ist, in deren einer die Pumpe mit den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegrenzer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte der Wege (47) des Magnetventils (44) an einen mit Steuerflüssigkeit gefüllten Speicher (70) angeschlossen ist, in welchem zur Vergrößerung des Speichervolumens ein gegen eine Rückstellkraft zurückbeweglicher Kolben (68) angeordnet ist und welcher mit dem Auslaß der Pumpe (60) in Verbindung steht, wobei in der anderen Stellung des Magnetventils (44) dessen zu den Betätigungseinrichtungen für den Durchsatzbegrenzer führender Weg (42) mit dem Weg (47) zu dem Speicher (70) verbunden ist1. Device for the transmission of measured values from a borehole to the surface of the earth during the drilling process by means of drilling mud Transmitted pressure pulses, whereby the device is arranged in the lower part of a drill string and at least one measuring instrument, facilities to transform the measurements of the measuring instrument; into corresponding measurement signals, a throughput limiter, which is provided with actuating devices for changing its flow cross-section and through which the drilling mud flows, a pump driven by a pump driven by the drilling mud Turbine is acted upon, and comprises a three-way solenoid valve, in which one of the ways with the Pump and another is connected to the controls for the flow rate limiter and which can be converted into two positions, one of which is the pump with the actuating devices for the throughput limiter in connection, characterized in that the third of the paths (47) of the solenoid valve (44) is connected to a reservoir (70) filled with control fluid is in which to increase the storage volume against a restoring force reciprocating piston (68) is arranged and which with the outlet of the pump (60) in Is connected, in the other position of the solenoid valve (44) to the actuating devices for the throughput limiter leading path (42) with the path (47) to the memory (70) connected is 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor dem Durchsatzbegrenzer eine Verbindung zwischen der Bohrschlammleitung und dem Speicher (70) vorgesehen ist, die auf der von der Rückstellkraft beaufschlagten Seite des Kolbens (68) in den Speicher (70) mündet2. Apparatus according to claim i, characterized in that in the direction of flow before Throughput limiter a connection between the drilling mud line and the storage (70) is provided is on the side of the piston (68) acted upon by the restoring force in the Memory (70) opens 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatzbegrenzer ein einen· festen Sitz (24) zugeordnetes bewegliches Ventil (25) aufweist welches fest mit einem Kolben (39) verbunden ist der in einem Zylinder (41) verschiebbar ist welcher mit dem zu dem Durchsatzbegrenzer führenden Weg (42) des Magnetventils (44) in Verbindung steht3. Device according to claim 1, characterized in that that the throughput limiter has a movable valve (25) assigned to a fixed seat (24) which is firmly connected to a piston (39) which is displaceable in a cylinder (41) is which with the path (42) of the solenoid valve (44) leading to the flow limiter in Connection
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