DE2136670C3

DE2136670C3 - Pumpvorrichtung für Bohrlöcher

Info

Publication number: DE2136670C3
Application number: DE2136670A
Authority: DE
Inventors: Jacque Rae Medland Tex. Stoltz
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1970-07-27
Filing date: 1971-07-22
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE2136670B2; AT317118B; CA948438A; US3817094A; DE2136670A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für Bohrlöcher, mit einer im Bohrloch angeordneten Pumpe, die mit einem Pumpenstrang verbunden ist, der über Tage an einen von einem Bock getragenen Schwengel angeschlossen ist, und mit einer Überwachungseinrichtung, die einen Wandler aufweist, der ein den bei der Hin- und Herbewegung des Schwengels auftretenden Belastungsänderungen entsprechendes Signal erzeugt

Es ist bekannt (US-PS 33 43 409), bei einer Pumpvorrichtung der genannten Art den Wandler in Form eines Spannungsmessers am Kopf der Polierstange des Pumpenstranges zu befestigen, um Änderungen der Beanspruchung des Pumpenstranges festzustellen. Hierfür hat der Kopf der Polierstange eine besondere Ausbildung. Ein Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß sie bei bestehenden Pumpvorrichtungen nicht bequem angebracht werden kann, weil es erforderlich ist, dem Kopf der Polierstange die in dieser Liieraturstelle beschriebene Ausbildung zu geben. Dies bedeutet, daß der Wandler nicht einfach an einer bestehenden Pumpvorrichtung angebracht werden kann.

Es ist auch eine Handhabungsvorrichtung, beispielsweise ein Kran, bekannt (US-PS 31 99 685), bei der ein Oberlastmonitor an einem waagerechten Träger, Ausleger od. dgl. angebracht ist. Der Oberlastmonitor stellt übermäßige Verformungen des Trägers, Auslegers od. dgl. fest und ermöglicht im Ansprechen darauf eine s derartige Betätigung, daß die Last sich verringert, beispielsweise in Form geeigneter Bewegung des Trägers, Auslegers od, dgl

Es ist ferner bei einer Pumpvorrichtung für Bohrlöcher bekannt (US-PS 32 69 320), beispielsweise

an dem Schwengelbock einen Schwingungsmesser in Form eines Geophones oder Mikrophones anzubringen. Der Schwingungsmesser soll Schwingungen feststellen, die sich bei nicht normalem Arbeiten ergeben, beispielsweise die Schwingungen, die auftreten, wenn das Bohrloch leergepumpt ist Ein Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß sie falsche Anzeigen liefern kann, weil bei Pumpvomchtungen der hier in Rede stehenden Art auch Schwingungen auftreten, deren Ursache nicht in einem falschen Arbeiten liegt Beispielsweise können Schwingungen erzeugt werden von dem Pumpenmotor, von schlechten oder defekten Lagern, durch die Bewegungen der Polierstange in den Lagerbüchsen u. dgl. Daher besteht bei der bekannten Ausführung die Gefahr, daß die Pumpvorrichtung beim Ansprechen auf Schwingungen stillgesetzt wird, wenn dies gar nicht erforderlich ist Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zufolge der Anbringung des Schwingungsmessers an dem Schwengelbock die am unteren Ende des Pumpenstranges erzeugten Schwingungen sich durch praktisch alle wesentlichen Bauteile der Pumpvorrichtung fortpflanzen müssen, bis sie am Schwengelbock festgestellt werden. Hierdurch ergibt sich eine Schwächung der Schwingungen, so daß die Gefahr besteht, daß der Schwingungsmesser erst anspricht, wenn das Bohrloch schon eine gewisse Zeit leergepumpt ist

Es ist auch bekannt (US-PS 30 75 466), an dem Schwengelbock einen Mikroschalter anzubringen, der bei jedem Pumphub ein- und ausgeschaltet wird und seinerseits den Antriebsmotor derart steuert, daß das Arbeiten des Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Flüssigkeitshöhe im Bohrloch zeitweilig unterbrochen wird. Nachteilig ist es bei dieser Ausführung, daß beispielsweise das Leerpumpen des Bohrloches nur indirekt festgestellt wird, d.h. durch Feststellen des Pumpenmotorstromes. Der Pumpenmotorstrom kann sich jedoch auch aus anderen Gründen ändern, so daß mit dieser Ausführung eine zuverlässige Anzeige nicht erhalten werden karai.

Schließlich ist es bekannt (US-PS 21 42 551), eine Notabschaltung vorzusehen, die an dem Schwengel der Pumpe zwischen den beiden Verbindungsstangen angebracht ist Diese Abschaltung weist einen Quecksilberschalter auf, welcher derart angebracht ist, daß er, wenn eine der Verbindungsstangen brechen sollte, die sich daraus ergebenden Schwingungen in dem Querhaupt oder in der Ausgleichseinrichtung feststellt

Diese bekannte Ausführung ist nur für eine besondere Art von Pumpvorrichtung vorgesehen. Weiterhin kann mit dieser Ausführung das Leerpumpen eines Bohrloches und das Stampfen der Pumpvorrichtung nicht wirksam festgestellt werden, weil die sich bei einem solchen Zustand ergebenden Schwingungen nicht auf den Quecksilberschalter übertragen, wenn beide Verbindungsstangen intakt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Pumpvorrichtung der einleitend genannten Art die Überwachungseinrichtung so auszuführen, daß sie bequem angebracht

werden kann und die Belastungsänderungen zuverlässig und richtig feststellt Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Wandler eine langgestreckte Stange, die an dem Schwengel mittels in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlicher starrer Verbindungen befestigt ist, und eine Meßeinrichtung aufweist, die auf eine Verformung der Stange anspricht.

Bei Anwendung der Erfindung werden die Belastungsänderungen am Pumpenstrang direkt festgestellt, weil die Gesamtbelastung an dem Pumpenstrang notwendigerweise direkt und vollständig auf den Schwengel übertragen wird. Somit wird eine sehr genaue Anzeige von Beleatungsänderungen erhalten. Ein weiterer Vorteil der Ausführung nach der Erfindung besteht darin, daß sie bequem an jeder bestehenden Pumpvorrichtung angebracht werden kann, ohne daß es erforderlich wäre, die bestehende Pumpvorrichtung irgendwie abzuändern.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt

Die Erfindung wird nachstehend an H end dar Zeichnung beispielsweise erläutert

F i g. 1 ist eine Darstellung eines Bohrloches und einer Schwengelpumpeneinrichtung, wobei eine Ausrüstung gemäß der Erfindung verwendet wird.

F i g. 2 ist eine Darstellung einer Wandlerstange, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an dem Schwengel angebracht ist

Fig.3 ist eine Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform von Wandlerstange und Beanspruchungsmesser.

Fig.4 ist eine Darstellung einer elektrischen Schaltung, die in dem Wandler verwendet wird

In F i g. 1 ist der Kopf 10 eines Bohrloches dargestellt welches sich von der Erdoberfläche 12 in eine nicht dargestellte unterirdische ölenthaltende Formation erstreckt Der Bohrlochkopf 10 umfaßt die oberen Teile eines Gehäusestranges 14 und eines Rohrstranges 16. Der Rohrstrc> ng 16 erstreckt sich von dem Bohrlochkopf 10 zu einer geeigneten Tiefe innerhalb des Bohrlochs, beispielsweise bis zu einer Tiefe nahe der unterirdischen Formation. Flüssigkeit von dem Bohrloch wird durch den Rohrstrang 16 hindurch mittels einer Untertage angeordneten Pumpe (nicht dargestellt) zur Oberfläche gefördert wo sie in eine Leitung 17 gelangt

Die Untertage angeordnete Pumpe wird durch Hin- und Herbewegung eines Pumpenstangenstranges 18 betätigt Der Pumpenstangenstrang 18 hängt von einer Übertage angeordneten Tragvorrichtung 20 in das Bohrloch, die einen Schvengelbock 21 und einen Schwengel 22 aufweist der mittels einer Bolzenverbindung 23 an dem Schwengelbock 21 schwenkbar angebracht ist Der Pumpenstangenstrang 18 umfaßt einen polierten Stangenabschnitt 18a, der sich durch eine nicht dargestellte Stopfbuchse am Oberende des Rohrstranges 16 erstreckt und einen Abschnitt 186, der aus einem biegsamen Kabel gebildet ist Der Kabelabschnitt 186 ist mit dem Schwengel 22 mittels eines Pferdekopfes 24 verbunden.

Der Schwengel 22 wird durch eine Antriebsvorrichtung 26, beispielsweise einen Elektromotor, hin- und herbewegt Die Antriebsvorrichtung 26 treibt den Schwengel 22 über einen Riemenantrieb 27, eine Kurbel 28, einen Kurbelarm 29 und eine Kurbelstange oder Triebstange 30 an, die mittels Bolzenverbindungen 32 und 33 zwischen dem Kurbelarm 29 und dem Schwengel 22 schwenkbar angebracht ist Das Außenende des Kurbelarmes 29 ist mit einem Gegengewicht 35 versehen, welches einen Teil der Belastung an dem Pumpenstangenstrang 18 ausgleicht um eine gut verträgliche Belastung an der Antriebsvorrichtung 26 zu schaffen.

Die bisher beschriebene Ausführung ist von üblicher Art und es ist zu bemerken, daß die Erfindung auch an anders ausgebildeten Schwengelpumpeneinrichtungen verwendet werden kann. Für eine detaillierte Beschreibung solcher Ausrüstung wird Bezug genommen auf: Uren, L. C, PETROLEUM PRODUCTION ENGINEERING - OIL FIELD EXPLOITATION, 3. Ausgabe, McGraw-Hill Book Company, Ine, New York, Toronto und London, 1953 und insbesondere auf die Beschreibung der Schwengelpumpeneinrichtungen in Kapitel VI.

Wenn die Pumpeneinrichtung betätigt wird, ändert sich die Belastung an dem Pumpenstangenstrang 18 in großem Ausmaß. Durch Analysieren dieser Änderung der Belastung der Pumpenstange 5_v--tin eine Bestimmung hinsichtlich des Wirkungsgrades un-3 der Arbeitscharakteristiken der Pumpeneinrichtung vorgenommen werden. Wie oben erwähnt wird eine solche Analyse gewöhnlich durch Messen der Beanspruchung in dem Pumpenjiangenstrang mittels eines Dynamometers ausgeführt der an dem Strang angebracht ist Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Überwachen des Arbeitens einer Pumpeneinrichtung geschaffen durch Messung von Belastungsänderungen, die in der Übertage angeordneten Tragvorrichtung hervorgerufen werden, wenn der Pumpenstangenstrang hin- und herbewegt wird. Dies wird dadurch erhalten, daß an der Tragvorrichtung ein Belastungswandler oder Lastwandler angebracht wird, der ein Signal erzeugt welches die Belastungsänderungen darstellt die während des Arbeitens der Pumpe in der Tragvorrichtung hervorgerufen werden. Die Belastung der Tragvorrichtung braucht nicht direkt proportional zu der Belastung der Pumpenstange während des Pumpens sein, jedoch kann das Verhältnis zwischen den beiden Belastungen vorhergesagt werden. Wenn beispielsweise der Wandler an der Oberseite des Schwengels angebracht ist wie es bevorzugt wird, ist die Schwengelbelastung zu der Pumpenstangenbelastung direkt proportional, wenn der Schwengel sich in waagerechter Lage befindet und, wenn der Schwengel 22 sich aus dieser mittleren Stellung während eines Abwärtshubes oder Aufwärtshubes bewegt ergibt sich eine Abweichung von dieser direkten Proportionalität gemäß einer vorhersagbaren Funktion.

In F i g. 1 ist ein Belastungswandler 40 dargestellt der an der Oberseite des Schwengels 22 angebracht ist Der Bolasiiingswandler 40 kann von irgend einer geeigneten Art sein, bei der ein Signal erzeugt wird, welches die Belastungsänderungen in dem Schwengel 22 darstellt wenn dieser von der Antriebsvorrichtung 26 angetrieben wird. Vorzugsweise ist der Wandler 40 an der Oberseite des Schwengels 22, wie es dargestellt ist angeordnet und zwar dort wo lediglich Zugbeanspruchung auftritt Der Signalausgang des Wandlers 40 wird über einen Verbindungskanal 41 zu einer Auswwtvorrichtung 42 geführt die für geeignetes Aufzeichnen und/oder für die Ausführung von Steuerfunktionen sorgt Beispielsweise kann die Auswertvorrichtung 42 eine Ablesung an einen Streifenschreiber 44 über einen Kanal 45 und/oder Steuerfunktionen über einen Kanal 46 an die Antriebsvorrichtung 26 anlegen, wie es

nachstehend im einzelnen beschrieben wird.

Vorzugsweise ist der Wandler 40 an dem vorderen Abschnitt des Schwengels 22 zwischen der Schwenkverbindung 23 und der Verbindung des Pumpenstangenstranges 18 mit dem Schwengel 22 angeordnet. An dieser Stelle werden in dem Schwengel 22, wenn überhaupt, nur geringe äußere Belastungen induziert, und die Belastungsänderungen in dem Schwengel 22 ergeben sich für alle praktischen Zwecke nur aus den Änderungen der Belastung des Pumpenstangenstranges ι ο 18.

Die zuvor beschriebene Ausführung ist besonders für Echtzeiisteuerung, d. h. für mitlaufende Steuerung der Pumpeneinrichtung geeignet. Zufolge ihrer Anordnung an dem Schwengelbock 21 oder an dem Schwengel 22 besteht geringe Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Wandlers bei normalen Wartungsvorgängen, wie sie bei Reparatur oder Einstellung des Pumpenstangenstranges iS erforderlich sind. Auf diese Weise kann der Wandler 40 dauernd an seiner Stelle belassen werden, so daß ein kontinuierlicher Signalausgang für Echtzeitsteuerung der Pumpeneinrichtung geschaffen wird.

Bei dem Ausführen der Steuerung der Pumpeneinrichtung kann die Auswertvorrichtung 42 gemäß F i g. 1 mit einer oder mehreren Grenzwertfunktionen für Vergleich mit dem Signal von dem Wandler 40 versehen sein. Die Vorrichtung 42 wirkt demgemäß als Vergleichsvorrichtung, die eine Steuerfunktion erzeugt, beispielsweise ein Alarmsignal erzeugt, die Antriebsvorrichtung 26 stillsetzt oder die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung 26 ändert, und zwar bei Ansprechen auf eine Übereinstimmung zwischen Wandlersignal und Grenzwertfunktion. Die Bedingungen, für welche Grenzwertfunktionen aufgestellt werden können, können beispielsweise Abpumpen des Bohrlochs J5 oder Leerpumpen des Bohrlochs, Verstopfen oder Versperren des Laufventils in der Untertage angeordneten Pumpe und Bruch in der Pumpenstange umfassen. Beispielsweise ist Leerpumpen des Bohrlochs, welches sich daraus ergibt, daß Flüssigkeit im größeren Maße aus dem Bohrloch gepumpt wird, als sie von der

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einen allmählichen Anstieg der minimalen Signalamplitude charakterisiert Demgemäß kann die Vorrichtung 42 so programmiert sein, daß sie eine Steuerfunktion erzeugt durch welche die Drehzahl der Antriebsmaschine verringert wird, wenn das Wandlersigml die entsprechende Grenzwertfunktion erreicht, d. h. dann, wenn die maximale Signalamplitude eine vorbestimmte Verringerung der Amplitude innerhalb eines besondcren Zeitintervall erfährt Ein Bruch in dem Pumpenstangenstrang 18 ist durch eine beträchtliche Belastungsverringerung charakterisiert Demgemäß kann die Auswertvorrichtung 42 so programmiert sein, daß ein Alarmsignal gegeben und/oder die Antriebsmaschine 26 stillgesetzt wird, wenn die Amplitude des Wandlersignals einen besonderen niedrigen Wert erreicht Es ist zu bemerken, daß die vorgenannten Steuervorgänge lediglich beispielsweise angegeben sind, und daß verschiedene andere Grenzwertfunktionen aufgestellt werden können für Vergleich mit dem Belastungssignal von dem Wandler, um geeignete Steuerfunktionen zu erzeugen. Weiterhin ist zu bemerken, daß, wenn auch F i g. 1 eine Ausführung für Steuerung und Analyse am Ort zeigt, die Steuerung und Analyse selbstverständlich an einer entfernt liegenden Steile ausgeführt werden können. Demgemäß kann das Signal von dem Wandler 40 an eine entfernt angeordnete Hilfseinrichtung angelegt werden, beispielsweise an einen Digitalrechner, der so programmiert ist, daß er die entsprechenden Steuer- und/oder Aufzeichnungsvorgänge durchführt. Dies ist dort vorteilhaft, wo die Erfindung an einer großen Anzahl von Bohrlöchern innerhalb eines Feldes verwendet wird.

In Fig.2 ist eine bevorzugte Ausführung des Wandlers dargestellt, bei der eine längliche Stange, die mittels in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlicher Verbindungen an der Tragvorrichtung starr befestigt ist, und eine Einrichtung vorgesehen sind, um die Verformung der Stange zwischen den Verbindungen zu messen. Insbesondere ist in Fig.2 eine längliche Stange 48 dargestellt, die an ihren Enden an dem oberen Flansch 50 eines Schwengels befestigt ist. Die starren Verbindungen können durch irgendeine geeignete Technik gebildet werden, beispielsweise durch Verschweißen uiier VcrbuiZcii uei' Eiiuci'i dcf Siöfigc 48 ü'iii dem Schwengel. Zwischen den starren Verbindungen ist eine auf Verformung ansprechende Einrichtung 52 an der Stange 48 befestigt, beispielsweise ein Spannungsmeßwandler. Die Einrichtung 52 mißt die Verformung der Stange 48, hervorgerufen durch Änderungen der Beanspruchung oder Belastung in dem Schwengel, und sie legt ein Ausgangssignal über eine nicht dargestellte geeignete Schaltung an eine geeignete Auswertvorrichtung i.% beispielsweise eine Vorrichtung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist

Indem der mittlere Teil der Stange 48 nicht mit dem Schwengel verbunden wird, stcüt die Belastung oder Spannung in der Stange 48 die mittlere Beanspruchung des Schwengels zwischen den starren Verbindungen dar. Hierdurch wird in großem Ausmaß die Wirkung von übernormalen Beanspruchungen in kleinen Bereichen verringert, wie sie sich aus der Heterogenität in dem Schwengel ergeben kann. Es wird bevorzugt, daß die starren Verbindungen um eine Strecke von wenigstens etwa 152,4 mm voneinander getrennt sind, um fehlerhafte Messungen zufolge übernormaler Beanspruchung in kleinen Bereichen zu vermeiden.

Vni-7iitr«wi>ic(> ist ein mittlerer Teil der Stange 48 zwischen den starren Verbindungen von dem angrenzenden Teil der Schwengeloberfläche versetzt. Auf diese Weise können, wie in Fig.2 dargestellt, Abstandselemente 53 und 54 zwischen der Stange 48 und dem Schwengel angeordnet werden, um eine Versetzung zu schaffen, wie sie durch das Bezugszeichen 56 angedeutet ist Diese Versetzung verhindert Reibungseingriff zwischen der Stange 48 und dem Schwengel zwischen den starren Verbindungen, and sie gewährleistet weiterhin, daß die Beanspruchung in der Stange 48 die durchschnittliche oder mittlere Beanspruchung in dem Schwengel zwischen den starren Verbindungen darstellt

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß bei den meisten verwendeten Schwengelpumpen ein Schwengel mitX-Gestalt verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist für Verwendung mit solchen Ausführungen besonders gut geeignet, da die Wandlerstange an dem oberen Flansch des I-Schwengels angebracht werden kann, der immer Zugbeanspruchung unterworfen wird, wenn die Einrichtung sich im Betrieb befindet Die Wandlerstange 48 kann entweder an der oberen Fläche des oberen Flansches, wie in F i g. 2 dargestellt, oder an der Unterseite des oberen Flansches angebracht werden. In diesem dieser Fälle ist die Beanspruchung in der Wandlerstange 48 während des Arbeitens der

Pumpeneinrichtung Zugbeanspruchung, so daß gewährleistet ist. daß das Ausgangssignal des Wandlers ein und dieselbe Polarität hat.

In F i g. 3 isi eine andere Ausführungsform des Wandlers dargestellt, bei welcher eine Verstärkung der Änderungen der Beanspruchung, die während des Arbeitens der Pumpe induziert wird, geschaffen wird, wodi'-eh die elektronische Verstärkung geringer ist. die erforderlich ist, um ein Ausgangssignal gegebener Amplitude zu erhalten. Bei dieser Ausführungsform, bei der der Wandler vorzugsweise an dem Schwengel angebracht ist. wie es oben in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben worden ist, ist eine längliche Stange 56 vorgesehen, die einen Spannungsabschnitt oder Span· niingsmeßabschniit 58 verringerten Querschnitts hat. Beispielsweise kann die Stange 56 Abmessungen von 25.4 χ 25,4 χ 609,6 mm haben, wobei ein 25.4 mm· Querschnitt der Stange 56 auf einen Durchmesser von etwa 12,7 mm abgedreht ist. um den Spannungsmeßabschnitt zu schaffen. Zusätzlich ist ein Loch 59 eines Durchmessers von etwa 20.64 mm entlang der Mittellinie der Stange 56 gebohrt, um die Querschnittsfläche des Spannungsmeßabschnitts weiter zu verkleinern.

An dem Spannungsmeßabschnitt 58 ist eine geeignete Einrichtung zum Messen der Verformung der Stange 56 angebracht. Vorzugsweise umfabt diese Einrichtung eine Mehrzahl von Beanspruchungsmessern, die so angeschlossen sind, daß sie die Arme einer Wheatstone'-schen Brückenschaltung bilden, und die an den Abschnitt 58 abwechselnd in Zugrichtung und Querrichtun7 gebunden sind. Demgemäß sind, wie in Fig. 3 dargestellt, gegenüberliegende Beanspruchungsmesser 61 und 62 an den Spannungsmeßabschnitt 58 in Zugrichtung angeordnet, um die Längsbeanspruchung in der Stange 56 zu messen, und gegenüberliegende Beanspruchungsmesser 63 und 64 sind an den Abschnitt 58 in Querrichtung angeordnet, um die seitliche Beanspruchung oder Querbcanspruchung in der Stange 56 zu messen.

Fig.4 zeigt die am Ort vorgesehene elektrische Schaltung, die der Wandlerstange zugeordnet ist. Die Schaltung umfaßt eine einstellbare Vorspanneinrichtung in dem ÄusgangxMruMikreib ücr SpaiinuiigMiicubrücke. um dem Ausgangssignal eine Vorspannung aufzudrücken, um die Brücke bei einem gegebenen Beanspruchungszustand in der Stange abzugleichen.

Auf diese Weise kann die Wandlerstange in Zugrichtung bzw. mit Zugbeanspruchung vorgespannt werden, wenn sie an dem Schwengel angeschweißt oder in anderer Weise an diesem befestigt wird, und das Potentiometer kann so eingestellt werden, daß das anfängliche Ungleichgewicht in der Brücke beseitigt wird. Dies ist besonders erwünscht, da NichtWiederholbarkeit des Brückensignals bei geringer Beanspruchung in der Wandlerstange vermieden ist. Insbesondere sind gemäß F i g. 4 die Zugbeanspruchungsmesser 61 und 62 und die Querbeanspruchungsmesser 63 und 64 in die gegenüberliegenden Arme der Wheatstonc'schcn Brückenschal tiing 66 derart geschaltet, daß Widerstandsiinderungen, die durch l.iingsbeanspriichung (Zugbeanspruchung) und Querbeanspruchung in der Stange hervorgerufen werden, bezüglich des Außergleichgewichtsbringens der Brücke kumulativ wirken.

Die der Brücke 66 zugeordnete Schaltung wandelt das Ausgangssignal der Brücke auf einen geeigneten Stromwert um. Diese Schaltung umfaßt ein Potentiometer 68. um dem Nrückensignal eine gewünschte Vorspannung aufzudrücken. Auf diese Weise kann der Streicharm des Potentiometers so eingestellt werden, wie es gewünscht wird, um das anfängliche Ungleichgewicht der Brücke auszugleichen. Der Brückenausgang wird dann über in Reihe geschaltete Betriebsverstärker 70 und 72 angelegt. Der Verstärker 72 ist mit einem Rheostat 72a in seinem Rückkopplungsstromkreis versehen, der dazu verwendet werden kann, die Verstärkung des Verstärkers 72 einzustellen. Der Ausgang des Verstärkers 72 wird dann über eine Zenerdiode 73 an einen Emitterfolgerstromkreis 74 angelegt, der den Verstärkerausgang zu einem Stromsignal zwecks Übertragung zu einer Auswertvorrichtung umwandelt. Energie für den Brückenstromkreis 66 und die Verstärker wird von einer Gleichstromenergiequelle 75 über einen Spannungsregelstromkreis 76 zugeführt, der die Spannungszufuhr stabilisiert. Beispielsweise kann die Energiezufuhr eine Gleichspannung von 24 Volt sein, wobei die Verstärker 70 und 72 eine kombinierte Verstärkung von 1000 haben, um da-Brückensignal auf einen Wert innerhalb des Bereiches

kreis 74 wandelt den Verstärkerausgang zu einem Stromsignal im Bereich von 4 bis 20 ooer wahlweise in dem Bereich von 10 bis 50 Milliampere um.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Pumpvorrichtung fflr Bohrlöcher, mit einer im Bohrloch angeordneten Pumpe, die mit einem Pumpenstrang verbunden ist, der über Tage an einen von einem Bock getragenen Schwengel angeschlossen ist, und mit einer Überwachungseinrichtung, die einen Wandler aufweist, der ein den bei der Hin- und Herbewegung des Schwengels auftretenden Belastungsänderungen entsprechendes Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (40) eine langgestreckte Stange (48), die an dem Schwengel (22) mittels in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlicher starrer Verbindungen (53, 54) befestigt ist, und eine Meßeinrichtung (52) aufweist, die auf eine Verformung der Stange (48) anspricht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (48) im Abstand vom Schwengel (22) an diesem befestigt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Z dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (48) an der Oberseite des vorzugsweise !-Querschnitt aufweisenden Schwengels (22) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (48) mit Bezug auf den Schwengel (227 unter Zugvorspannung steht

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (48) einen mittleren Abschnitt verringerten Querschnitts aufweist, an welchem die Meßeinrichtung (52) angebracht ist

6. Vorrichtung nach eii.em der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß (ie Meßeinrichtung (52) eine Mehrzahl von Spannungsmessern (61, 62, 63,64) aufweist, welche die Arme einer Wheatstone'-schen Brücke bilden und mit der Stange (48) abwechselnd in Zugspannungsrichtung und Kontraktionsrichtung verbunden sind.