DE2747748A1 - Verfahren zur ermittlung von messwerten der eine tiefbohrung umgebenden formationen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln von Meßwerten der eine Tiefbohrung umgebenden Erdformationen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein System zur Ermittlung von Meßwerten bei Erdbohrungen mit einer von der Lotrechten stark abweichenden Richtung.

In den letzten Jahren ist es verhältnismäßig üblich geworden, bei der Suche nach Öl, Gas u. dgl. Erdbohrlöcher niederzubringen, bei denen ein Teil der Bohrung von der üblichen lotrechten Richtung abweicht. Diese Abweichung oder Neigung kann auf einer beträchtlichen Strecke Winkel bis zu 70° erreichen, wobei manchmal auch zur üblichen lotrechten Ausrichtung zurückgekehrt wird. In manchen Fällen können solche Bohrungen auch über einen 90°-Winkel von der Lotrechten hinaus verlaufen und sich tatsächlich für eine gewisse Strecke in einer Aufwärtsrichtung hinziehen.

In der Erdbohrtechnik ist es bekannt, Meßwerte über die die Bohrlöcher umgebenden Formationen mit Meßgeräten zu erfassen und zu registrieren, die an einem Seil oder Kabel in das Bohrloch eingefahren werden, um die verschiedensten Arbeitsvorgänge auszuführen. Solche Geräte sind gewöhnlich von der Schwer- kraft abhängig, um sie an der gewünschten Erdformation im Bohrloch in Stellung zu bringen.

Es ist augenscheinlich, daß der relativ schwach geneigte oder stark der Horizontalen angenäherte Winkel des von der Lotrechten abweichenden Teils der Tiefbohrung eine Bewegung der von einem Kabel oder Seil betätigten Geräte in den tiefer liegenden Teil der Bohrung nicht zulässt, da die Reibung des Geräts im abgewinkelten Teil gegen die Schwerkraft arbeitet. Insofern ist es notwendig geworden, Mittel und Wege zu finden, um das Bohrlochmeßgerät durch den abgewinkelten Teil der Bohrung zu bringen.

Ein anderes, bei solchen Bohrungen auftretendes Problem liegt in der Instabilität mancher von der Bohrung durchsetzten Erdformationen, was zu Änderungen im Bohrlochdurchmesser führt, die manchmal sehr plötzlich auftreten. Es werden Absätze gebildet, gegen die das Bohrlochmeßgerät sich anlegt.

Obwohl ferner nach dem Stand der Technik Bestrebungen bekannt sind, Bohrlochmeßgeräte in der Bohrung niederzupumpen, unterliegen solche Geräte im allgemeinen den Schwierigkeiten, die mit der Befestigung eines Kabels am Meßgerät zusammenhängen, oder den Schwierigkeiten, daß keine Wechselbeziehung zwischen den Signalen über die Bohrlochmeßwerte und denjenigen über die wahre Tiefenlage des Meßgeräts im Bohrloch gegeben ist.

Ein weiteres Problem, das mit der beabsichtigten oder versuchten Verwendung von niederzupumpenden Geräten zusammenhängt, liegt in der Tatsache, daß, wenn das Gerät aus dem Ende des Bohrgestänges herausgepumpt worden ist, es nämlich wiederum den gleichen Schwierigkeiten, die mit abgewinkelten Bohrungen verbunden sind, unterliegt, da Absätze und plötzliche Richtungswechsel in der Bohrung vorhanden sind. Mit diesen Schwierigkeiten ist ein anderes Problem verbun- den, denn wenn man versucht, rohrförmige Ansatz- oder Verlängerungsteile außerhalb des Endes des Bohrgestänges zu verwenden, dann ist das Kabel im Weg, wenn man diese rohrförmigen Ansatzteile miteinander verbinden will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, womit es möglich ist, auch bei stark von der Lotrechten abweichenden Tiefbohrungen von der Erdoberfläche ausgehende Kabel oder Seile für die die Meßwerte der Erdformationen erfassenden Geräte zu verwenden.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen angegebenen Mitteln und Maßnahmen gelöst, wonach - grob gesagt - ein absenkbares rohrförmiges System aus Ansatzteilen, das an seinem einen Ende ein Bohrloch-Meßgerät trägt und durch das Bohrgestänge abgesenkt werden kann, vorgesehen wird. Am Kabel, das durch das System aus Ansatzteilen abgefahren werden kann, sind Mittel vorgesehen, die unter Schwerkrafteinfluß einen elektrischen Kontakt mit dem Bohrloch-Meßgerät herstellen, so daß zwischen dem Meßgerät und der Erdoberfläche eine elektrische Verbindung aufrechterhalten wird. Das Bohrloch-Meßgerät und die Ansatzteile, die einen Rohrstrang bilden, können dann durch das Bohrgestänge und aus dessen unterem Ende heraus abgesenkt werden, um so daß Meßgerät an der gewünschten Stelle innerhalb der Erdformation und unterhalb des unteren Endes des Bohrgestänges in Stellung zu bringen.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ausbildung einer abgewinkelten Tiefbohrung von einer Offshore-Plattform aus;

Fig. 2 eine schematische Darstellung über das Niederbringen eines Bohrlochmeßgeräts nach dem Stand der Technik, wobei einige Probleme durch die Abwicklung des Bohrlochs auftreten;

Fig. 3 eine zur Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei ein Bohrgestänge in ein stark abgewinkeltes Bohrloch vor dem Absenken des Bohrlochmeßgeräts in Übereinstimmung mit der Erfindung niedergebracht wurde;

Fig. 4 eine zum Teil geschnittene Darstellung des Systems gemäß der Erfindung;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig. 4;

Fig. 6 einen lotrechten Schnitt durch ein Umlauf- und Elektroanschlußübergangsteil gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine Ansicht der mit dem Übergangsteil von Fig. 6 in Eingriff zu bringenden Sonde mit dem Meßwert-Übertragungskabel.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein übliches System zur Herstellung eines Erdbohrloches mit einer erheblichen Abweichung von der wahren Lotrechten. Es ist bekannt, daß nach gewöhnlicher Praxis derartige geneigte Bohrungen von Offshore-Plattformen, d. h. von Bohrinseln, aus hergestellt werden. Von einer Bohrinsel 10 mit einer Mehrzahl von Beinen 11, die am Meeresboden 12 verankert sind, ist ein Bohrloch 13 ausgebildet worden, in dem sich ein Bohrgestänge 14 befindet, an dessen unterem Ende ein Bohrmeißel 15 befestigt ist. Eine Oberflächenverrohrung 25 sorgt, wie bekannt ist, für die Integrität des Bohrlochs 13. Auf der Bohrinsel 10 ist ein Bohrturm 16 mit seinem üblichen Hebewerk 17 gelagert. Das Bohrgestänge 14 besteht aus einer Anzahl von miteinander verbundenen Rohrabschnitten, die an ihrem oberen Ende in ei- ner Mitnehmerstange 18 auslaufen, auf die ein Spülkopf 19, ein Haken 20 und ein Hampelmann 21 (Unterflasche) folgen, der an einem Bohrseil 22 von der festen Flasche 23 herabhängt. Das Hebewerk 17 treibt auch einen Drehtisch 24, der wiederum die Mitnehmerstange 18 antreibt. Ein Ende des Bohrseils 22 - das zugseitige Ende 22 A - ist mit dem Hebewerk 17 verbunden, das einen Motor oder deren mehrere zur Betätigung des Bohrgestänges aufweist. Das andere Ende des Bohrseils 22 ist an einem Anker an der Plattform befestigt, was nicht dargestellt ist, und dieser von der festen Flasche zum Anker sich erstreckende Teil des Seils wird im allgemeinen als totes Seil bezeichnet. Ein derartiger Anker kann normalerweise eine Aufwickeltrommel einschließen und kann, wenn es gewünscht wird, auch einen Totseilfühler zur Überwachung des Gewichts am Meißel aufweisen, wie das z. B. die US-PS 3 461 978 zeigt.

Bei der Ausbildung von Bohrlöchern von derartigen Bohrinseln aus ist es üblich, den ersten Teil des Bohrloches im wesentlichen Lotrecht zur Plattform zu bohren und im weiteren Verlauf die Bohrung dann abzuwinkeln. Nach der Abwinklung haben solche Bohrlöcher oftmals eine Neigung von 60 bis 70° gegenüber der Lotrechten. Bei dieser Art von Bohrungen stellt sich das Problem, ein Bohrprotokoll bzw. Daten über die die Bohrung umgebenden Erdschichten zu erhalten, von selbst.

Die Fig. 2 zeigt schematisch den Vorgang zum Ermitteln von Meßwerten einer Tiefbohrung nach dem Stand der Technik, wobei ein Teil der Erdoberfläche im lotrechten Schnitt dargestellt ist. Ein Bohrloch 13, das, wie in Fig. 1 gezeigt wurde, ausgebildet worden ist, zieht sich durch die Erdoberfläche in tiefere Schichten. Im Bohrloch befindet sich das Bohrloch-Meßgerät 30 des Systems zur Meßwertermittlung- und registrierung. Dieses Gerät 30 kann von üblicher Art sein und beispielsweise eine Neutronenquelle sowie einen Neutronendetektor, wie sie bei einem mittels Radioaktivität er- stellten Bohrbericht zur Anwendung kommen, aufweisen. Das Gerät 30 kann aber auch zur Erstellung von induktiven, elektrischen, akustischen oder anderen üblichen Protokollen ausgerüstet sein.

Ein Kabel 32 hält das Meßgerät 30 hängend im Bohrloch und enthält die notwendigen Leiter für den elektrischen Anschluß des Geräts 30 an die Oberflächenelektronik 36. Zum Durchfahren des Bohrlochs wird das Meßgerät 30 angehoben oder abgesenkt, wobei das Kabel auf eine Wickeltrommel 33 auf- oder von dieser abgewickelt wird. Über an einem Ende der Trommel 33 befindliche Schleifringe und Bürsten 34 werden die Signale den zur Oberflächenelektronik 36 führenden Leitern 35 zugeführt. Ein mit der Oberflächenelektronik 36 verbundenes Aufzeichnungsgerät 37 wird über eine Transmission 38 von der Meßrolle 39, über die das Kabel 32 gezogen wird, getrieben, so daß das der Oberflächenelektronik 36 zugeordnete Aufzeichnungsgerät 37 in Wechselbeziehung mit der Tiefe des Meßgerätes 30 bei seinem Durchfahren des Bohrlochs läuft. Es ist klar, daß Meßgeräte wie das Gerät 30 im allgemeinen so gebaut sind, daß sie den Drücken und mechanischen sowie thermischen Belastungen, die beim Ausmessen einer Tiefbohrung auftreten, standhalten.

Wie Fig. 2 zeigt, kann das Meßgerät 30 mit mehreren Meßschuhen 40, 41 ausgestattet sein, die sich gegen die Bohrlochwände anlegen können.

Beim Arbeiten mit dem System nach Fig. 2 berührt das Kabel 32 einen Vorsprung oder Absatz 42 und einen weiteren solchen 43. Derartige Vorsprünge erschweren es überaus, daß das Meßgerät 30 die Tiefbohrung lediglich durch sein Eigengewicht aufgrund der Schwerkraft durchfahren kann. Ferner kann, was aber nicht gezeigt ist, das Gerät 30 selbst leicht an derartigen Vorsprüngen wie dem Vorsprung 43 hängenbleiben, und ein weiteres Abfahren wird nahezu unmöglich.

Eine Bohranlage, die der in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist und auch auf einer Offshore-Bohrinsel angeordnet sein könnte, ist in Fig. 3 dargestellt. Gemäß der Erfindung ist ins Auge gefasst, daß, anstelle ein übliches Bohrlochmeßgerät in die Tiefbohrung durch irgendwelche, z. B. an einem Bohrlochmeßkabel befestigte Mittel abzufahren, das Meßgerät durch den Bohrstrang 14 abgesenkt wird. Nachdem der Bohrstrang- und -meißel aus dem Bohrloch 13 entfernt worden sind, wird der Bohrstrang 14 durch einen Blow-out-Preventer 50 (Eruptionsstopfbüchse) hindurch abgesenkt; dem Preventer 50 ist eine übliche Spülmittelpumpe 51 zugeordnet, die Spülflüssigkeit oder ein anderes Umwälzmittel im Innern des Bohrgestänges 14 niederpumpt. Am unteren Ende des Bohrstranges 14 ist ein in Fig. 16 im einzelnen gezeigter Fänger 52 angebracht. Der Bohrstrang 14 wird in das Bohrloch 13 auf eine Tiefe bis etwa 90 m über der auszumessenden Formation abgesenkt, und dieser Abstand oberhalb der Formation entspricht in etwa der Länge der durch den Bohrstrang abzusenkenden Ansatz- oder Verlängerungsteile, auf die noch eingegangen werden wird. Wenn beispielsweise die Formation, von der Meßwerte erfasst werden sollen, auf 1220 m Tiefe liegt und ein Ansatz- oder Verlängerungssystem von 90 m zum Einsatz kommt, dann wird das untere Ende des Bohrstranges auf eine Tiefe von 1130 m abgesenkt.

In Fig. 4 ist ein übliches Meßgerät 60 gezeigt, das von herkömmlicher Art sein kann und dazu dient, Meßwerte über die Tiefbohrungen umgebenden Formationen zu erfassen; der Einfachheit halber ist das Bohrloch-Meßgerät 60 hier als mit einer Neutronenquelle 61 und einem Neutronen- oder Radioaktivitätsdetektor 62 versehen dargestellt. Das Oberteil des Meßgeräts 60 ist über ein Gewinde mit einem Umlauf- und Elektroanschlußübergangsteil 63, das im einzelnen in Fig. 6 dargestellt ist und eine Mehrzahl von Flüssigkeitsumlauf-Öffnungen 64 hat, verbunden. Dieses Übergangsteil 63 ist seinerseits mit dem unteren Ende eines Steigrohrstranges 65 ver- bunden, der soviel Rohrlängen haben kann, wie gewünscht wird, die zusammen mehrere 100 m lang sein können. Der Steigrohrstrang 65 weist an seinem oberen Ende ein Kopfstück 66 auf, das an den schräg abfallenden Seitenflächen 68 des Fängers 52 (Fig. 3) zur Anlage kommen kann. Mit dem Bohrloch-Meßgerät 60 ist ein übliches Meßwert-Übertragungskabel 70 in der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Weise verbunden. Das am oberen Ende des Steigrohrstranges 65 befestigte Kopfstück 66 hat rund um seinen oberen inneren Umfang einen Ring 71. Am Kabel 70 ist, wie Fig. 5 zeigt, eine Kabelklemme 72 angebracht. Zwischen diese Klemme 72 und den Ring 71 sind zwei Scherstifte 73, 74 derart eingeschaltet, daß das Kabel 70 und die Kabelklemme 72 aus dem Bohrloch in dem Fall entfernt werden können, daß ein Teil des Systems darin zum Festsitzen kommen sollte.

Wie Fig. 5 zeigt, besteht die Kabelklemme 72 aus zwei Teilen, die, nachdem die Klemme an der gewünschten Stelle am Kabel 70 liegt und die Scherstifte 73, 74 an ihrem Platz zwischen der Klemme 72 sowie dem Ring 71 eingesetzt sind, miteinander, z. B. durch die Schraubenbolzen 80 und 81, fest verbunden werden. In Fig. 5 ist das Meßwert-Übertragungskabel 70 als Einzelleiterkabel der Einfachheit halber dargestellt; es könnte natürlich irgendein anderes übliches Meßwert-Übertragungskabel sein, z. B. ein Siebenleiterkabel.

Die Fig. 6 zeigt das Umlauf- und Elektroanschlußübergangsteil 63 im einzelnen. Am oberen Ende hat das Übergangsteil 63 ein Gewindestück 84, das in das untere Ende 85 des Steigrohrstranges 65 (Fig. 4) eingeschraubt wird. Ferner weist das Übergangsteil 63 an seinem oberen Ende eine trichterförmige Öffnung 86 zur Aufnahme einer Sonde 87, die mit Bezug auf Fig. 7 noch beschrieben werden wird, auf. Das untere Ende der Öffnung 86 ist in seinem Durchmesser verkleinert, um sich den Abmessungen der Sonde 87 anzupassen, und ist mit einer Mehrzahl von elektri- schen Federkontakten 88 versehen, die einen solchen Abstand zueinander haben, daß sie mit einer Mehrzahl von Elektroden 89 (Fig. 7) an der Sonde 87 übereinstimmen. Innerhalb des unteren, die Federkontakte 88 enthaltenden Raumes sind mehrere elektrische Leiter vorhanden, die von den jeweiligen Kontakten 88 zu einer Sammelleitung 90 führen, die ihrerseits zu einem innerhalb der zentralen Kammer 92 im unteren Bereich des Übergangsteils 63 angeordneten Verteilerkasten 91 führt. Von dem Verteilerkasten 91 geht ein elektrischer Anschluß oder Ableiter 83 ab, um eine Übertragung von Signalen zu und von den elektrischen, durch die Elektroden 89 und die Federkontakte 88 gebildeten Verbindungen über den Anschluß 93 zum Bohrloch-Meßgerät 60 zu ermöglichen, das in den Gewindeabschnitt 94 am unteren Ende des Übergangsteils 63 eingeschraubt ist.

Das Übergangsteil 63 weist auch ein Paar von Flüssigkeitskanälen 96, 97 auf, die eine Verbindung zwischen dem Steigrohrstrang 65 sowie der Kammer 92 und damit zu den Flüssigkeitsumlauf-Öffnungen 64 (Fig. 4 und 6) herstellen. Obwohl das nicht dargestellt ist, kann an der Öffnung 86 ein zusätzliches Verschlußglied Verwendung finden, das einen Eintritt der Sonde 87 erlaubt, und sie kann mit Öl oder Fett gefüllt sowie druckausgeglichen sein, um eine Flüssigkeitswanderung und Kabelleckage zu verringern. Wenn die eingesetzte Sonde 87 mit dem Inneren des Übergangsteils 63 in Eingriff ist, dann stehen die Leiter des Meßwert-Übertragungskabels 70 mit dem Bohrloch-Meßgerät 60 in Verbindung und die Vielzahl solcher Verbindungen ist besonders dann von Vorteil, wenn ein Sieben- oder anderes Mehrfachleiterkabel zur Meßwertübertragung verwendet wird.

Die Fig. 7 zeigt, daß die Kabelklemme 72 am Übertragungskabel 70 angebracht ist und daß eine Schwerstange 100 oder ein anderes gewichtsbelastetes Gerät oben auf der Sonde 87 angebracht ist, um einen Schwerkrafteingriff der Sonde 87 mit dem Übergangsstück 63 sicherzustellen.

Im Betrieb des beschriebenen Systems werden ein Bohrloch-Meßgerät und einige 100 m an Steigrohr als eine Baugruppe durch das offenendige Bohrgestänge an einem Meßwert-Übertragungskabel abgefahren. Das Kopfstück 66 entspricht ausreichend eng dem Durchmesser des Bohrgestänges, so daß im Bohrgestänge abwärts gerichteter Pumpendruck eine Schubkraft auf dem Querschnittsbereich des Kopfstücks und Meßgeräts entwickelt. Der Steigrohrstrang wirkt wie eine Stoßstange, um das Meßgerät in der Erdbohrung nach unten zu schieben. Wie beschrieben wurde, sind Mittel vorhanden, um ein Herauspumpen des Kopfstückes 66 unten aus dem Bohrgestänge zu verhindern. Wenn der Steigrohrstrang und die Meßgerätanordnung mittels des Meßwert-Übertragungskabels zurück in das Bohrgestänge gezogen werden, so werden Messungen über den Raum unterhalb des Bohrgestänges gemacht und aufgezeichnet.

Gemäß einem arteigenen Beispiel für die Arbeitsweise wird zuerst ein Fänger 52 unten am Bohrgestänge befestigt, der einen Durchgang von Geräten und Anlageteilen bis zu einem vorgegebenem Durchmesser, z. B. 69,8 mm (2 ¾") Außendurchmesser, zulässt, der jedoch ein Durchtreten des Kopfstücks 66 verhindert. Nach Festlegen des Bohrgestänges auf der gewünschten Tiefe, beispielsweise bei 1220 m, wird das Bohrloch-Meßgerät 60 am Übergangsteil 63 befestigt und in das Bohrgestänge abgelassen. Wenn es gewünscht wird, können die Umlauföffnungen 64 im Übergangsteil 63 durch in der einschlägigen Technik bekannte Maßnahmen geschlossen werden, um einen Flüssigkeitseintritt zu unterbinden. Das Meßgerät 60 und Übergangsteil 63 werden innerhalb des Bohrgestänges an einem Rohrstrang von 38,1 mm (1 ½") der beispielsweise bis zu 300 m lang sein kann, was von der Festigkeit des Kabels abhängt, verfahren. Unter Annahme dieser Zahlenwerte befindet sich das Bohrloch-Meßgerät noch 920 m über dem Fänger 52. Das Kopfstück 66, das eigentlich ein Kabelspannungs-Anpaßstück ist, wird oben auf die letzte Rohrstranglänge aufgeschraubt. Das Kopfstück entspricht in seinem Außendurch- messer eng dem Innendurchmesser des Bohrgestänges und passt nicht durch den Fänger 52. Die Sonde 87 und Schwerstange 100 werden durch den Steigrohrstrang abgesenkt, bis sie mit dem Übergangsteil 63 in Eingriff kommen und den elektrischen Kontakt herstellen. Wie schon erwähnt wurde, können die Umlauföffnungen 64 im Übergangsteil 63 auf verschiedene Weise geöffnet werden, beispielsweise durch das Gewicht des Kabels und der Sonde oder durch im Rohrstrang niedergepumpte Flüssigkeit, nachdem die Sonde 87 ihre Lage im Übergangsteil 63 eingenommen hat. Wenn die Umlauföffnungen offen sind, so kann sich das Innere des Steigrohrstranges mit Flüssigkeit aus dem Inneren des Bohrgestänges her füllen. Nachdem die Sonde 87 in das Übergangsteil 63 eingetreten ist und die Elektroden eine gut leitende elektrische Verbindung hergestellt haben, wird die Kabelklemme 72 am Kabel 70 festgemacht und die Scherstifte 73, 74 werden fast an ihrem Platz eingesetzt. Diese Scherstifte sind so ausgelegt, daß sie bei einer Kabelspannung brechen, die gering genug ist, um einen Schaden am Meßwert-Übertragungskabel zu verhindern. Bei Brechen der Scherstifte ermöglicht der freie Raum im Kopfstück 66 ein Herausziehen der Kabelklemme, des Kabels und der Sonde. An der Kabelklemme sind Durchgänge vorhanden, die eine Flüssigkeitsbewegung in den und aus dem Steigrohrstrang zulassen. Nachdem die Kabelklemme und Scherstifte befestigt sind, werden das Bohrloch-Meßgerät 60, das Übergangsteil 63, der Steigrohrstrang 65 und das Kopfstück 66 mittels des Meßwert-Übertragungskabels im Bohrgestänge abgefahren. Rund um das Kabel werden im Blow-out-Preventer am Bohrgestänge Packerelemente eingesetzt.

Das obere Kopfstück 66 wird so ausgelegt, daß es eng mit dem Innendurchmesser des Bohrgestänges übereinstimmt. Dadurch wird der größte Teil der Flüssigkeitsbewegung durch die Durchlässe an der Kabelklemme, durch das Innere des Steigrohrstranges und durch die Umlauföffnungen 64 im Übergangsteil 63 gezwungen. Die Größe der Öffnungen 64 wird so gewählt, daß eine Flüssigkeitsbewegung und ein Wiederaufholen mit normaler Geschwindigkeit für das Meßgerät und die zugehörige Anordnung möglich sind. In typischer Weise werden das Meßgerät und der Steigrohrstrang im Bohrgestänge und aus dem Fänger 52 abgefahren, bis das Kopfstück 66 im Fänger 52 gelandet ist.

Wenn das Meßgerät und die zugehörige Anordnung nicht durch Schwerkraft niedergehen, dann werden die Spülmittelpumpen 51 eingesetzt, um am Blow-out-Preventer 50 Spülmittel in das Bohrgestänge und in diesem abwärts zu pumpen. Auf Grund der engen Toleranz des oberen Kopfstücks 66 wird die Spülflüssigkeit im Steigrohrstrang 65 niedergepumpt. Durch die Umlauföffnungen 64 im Übergangsteil 63 gebildete Verengungen wird der Fluß der Flüssigkeit behindert, und es kann eine gesamte Schub- oder Druckkraft von ca. 230 kg am Meßgerät bei normalen Flüssigkeitsumwälzverhältnissen hervorgerufen werden.

Auf das obere Kopfstück 66 wirkender Druck wird durch den Steigrohrstrang als Schub auf das Bohrloch-Meßgerät übertragen. Auf das Übergangsteil 63 wirkender Druck wird auf das Bohrloch-Meßgerät unmittelbar als Schub übertragen und vermindert Kompressionskräfte im Steigrohr. Innerhalb der gegebenen Bedingungen eines freien Flüssigkeitsdurchgangs, um ein Absinken unter der Schwerkraft und ein Wiederaufholen des Meßgeräts und der zugehörigen Anordnung bei normaler Meßgeschwindigkeit zuzulassen, minimisiert eine optimale Auslegung und Gestaltung des Systems einen Flüssigkeitsbypass rund um das Kopfstück 66 sowie einen inneren Druckabfall am oberen Kopfstück und maximiert einen Druckabfall an den Umlauföffnungen 64 im Übergangsteil 63. Dadurch wird für eine vorgegebene Pumpenleistung die auf das Bohrloch-Meßgerät wirkende Schubkraft auf einen Maximalwert gebracht, während das auf den Steigrohrstrang wirkende Biegemoment minimal gemacht wird.

Wenn das Meßgerät eine maximale Tiefe entweder durch Sinken unter Schwerkraft oder durch abwärts gerichteten Pumpendruck erreicht hat, so wird es mit der Steigrohranordnung durch das

Meßwertkabel aufgeholt, und es werden Meßwerte über den Bereich bis zur Unterseite des Fängers am unteren Ende des Bohrgestänges erfaßt und aufgezeichnet.

Nach der Meßwerterfassung wird das Meßgerät mit dem Steigrohr gegen den Blow-out-Preventer 50 hochgezogen, die Packerelemente im Preventer werden entfernt, das obere Kopfstück 66 wird abgezogen und die Kabelklemme 72 mit den Scherstiften wird gelöst sowie vom Kabel abgenommen. Durch Kabelzug wird nun die Sonde 87 vom Umlauf- und Elektroanschlußübergangsteil 63 gelöst. Es können Mittel vorgesehen werden, um eine Bohrlochflüssigkeitsverschmutzung des Übergangsteils 63 weitgehend zu vermindern, worauf schon vorher hingewiesen wurde. Das Kabel 70 wird dann aus dem Steigrohrstrang entfernt, und dieser sowie das Meßgerät werden gezogen. Damit kann der Vorgang der Meßwerterfassung als abgeschlossen angesehen werden. Soll jedoch ein zusätzliches Loch ausgemessen werden, so werden bis zu 300 m am Bohrgestänge aufgeholt, und es wird der anfängliche Vorgang wiederholt, um eine Messung über einen anderen Bereich zu erhalten.

Unter gewissen, vom Bohrloch abhängigen Bedingungen kann es wünschenswert sein, ein oberes Kopfstück 66 einzubringen, welches durch den Fänger treten kann. Wenn das Bohrloch-Meßgerät und die Steigrohranordnung nach Verlassen des Endes des Bohrgestänges unter der Schwerkraft fallen, dann kann bei jeder Fahrt im Bohrloch ein größerer Bereich ausgemessen werden. In diesem Fall sollten jedoch Mittel vorgesehen werden, um das obere Kopfstück 66 zurück in das untere Ende des Bohrgestänges zu führen.

Wenn es gewünscht wird, kann, was nicht dargestellt ist, ein Zug/Druck-Fühler zwischen das Meßgerät und das Übergangsteil 63 eingeschaltet werden. Das Ansprechen des Fühlers kann während des Niederpumpvorganges überwacht werden und dazu dienen, die Pumparbeit auf Bestwerte zu bringen und einen möglichen Schaden an der Ausrüstung auf einen Mindestwert zu begrenzen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Ermitteln von Meßwerten der eine Tiefbohrung umgebenden Formationen, gekennzeichnet durch Einbringen eines Bohrgestänges (14) in eine Erdbohrung (13), durch Einfahren eines an seinem unteren Ende ein Bohrloch-Meßgerät (60) tragenden Rohrstranges (65) in das Bohrgestänge (14), durch Absenken einer an einem Meßwert-Übertragungskabel (70) befestigten gewichtsbelasteten Sonde (87) durch den Rohrstrang (65) bis zur elektrischen Kontaktherstellung mit dem Bohrloch-Meßgerät (60), durch Festklemmen des Kabels (70) an einem am obersten Ende des Rohrstranges (65) befestigten Kopfstück (66), durch Absenken des Rohrstranges (65) sowie des Bohrloch-Meßgeräts (60) aus dem unteren Ende des Bohrgestänges (14) und durch Durchfahren der Tiefbohrung (13) mit dem Meßgerät (60) sowie dem Rohrstrang (65) und Erfassen von Meßwerten von wenigstens einem Teil der die Bohrung umgebenden Formationen.

2. Verfahren zum Ermitteln von Meßwerten der eine Tiefbohrung umgebenden Formationen, gekennzeichnet durch Einbringen eines an seinem unteren Ende einen Fänger (52) tragenden Bohrgestänges (14) in eine Erdbohrung (13), durch Einfahren eines an seinem unteren Ende ein Bohrloch-Meßgerät (60) tragenden Rohrstranges (65) in das Bohrgestänge (14), durch

Absenken einer an einem Meßwert-Übertragungskabel befestigten gewichtsbelasteten Sonde (87) durch den Rohrstrang (65) bis zur elektrischen Kontaktherstellung mit dem Bohrloch-Meßgerät (60), durch Festklemmen des Kabels (70) an einem am obersten Ende des Rohrstranges (65) befestigten Kopfstück (66), das einen größeren Durchmesser als die Austrittsöffnung des Fängers (52) hat, durch Absenken des Rohrstranges (65) sowie des Bohrloch-Meßgeräts (60) aus dem unteren Ende des Bohrgestänges bis zur Anlage des Kopfstücks (66) am Fänger (52) und durch Durchfahren der Tiefbohrung (13) mit dem Meßgerät (60) sowie dem Rohrstrang (65) und Erfassen von wenigstens einem Teil der die Bohrung umgebenden Formationen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (60) und der Rohrstrang (65) durch die Schwerkraft abgesenkt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (60) und der Rohrstrang (65) durch Niederpumpen einer Flüssigkeit im Bohrgestänge abgesenkt werden.