DE2748131A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von formationsporositaet - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von formationsporositaetInfo
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B49/003—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by analysing drilling variables or conditions
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Description
DR. GERHARD SCHUPFNER
PATENTASSESSOR
Übor·eertng 4O
2OOO Hamburq OO
Telefon CO4O) 63 75 £7
-ernechreiber O217OO5
Hamburg, den 30.9.1977
T 77 036 DT (D #73,935)
TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION
135 East 42nd Street
New York, N.Y. 10017
U.S.A.
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Formationsporosität
8098?n/0677
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Formationsporosität aus beim Tiefbohren
ermittelten Parametern, wobei die auf den am unteren Ende eines umlaufenden Bohrgestänges angebrachten Bohrmeißel
nach unten wirkende Kraft steuerbar eingestellt wird.
nach unten wirkende Kraft steuerbar eingestellt wird.
Es sind bereits mehrere Vorschläge zur Gewinnung und Aufzeichnung der beim Bohren eines Tiefbohrlochs gewonnenen
Meßdaten bekannt, wobei diese Daten auf unterschiedliche
Weise erhalten werden. Beispiele dafür sind enthalten in einem Aufsatz mit dem Titel "The Drilling Porosity Log (DPL) ' ("Die Porositätsmeßwerte beim Tiefbohren") von William A. Zoeller, erschienen als AIME-Aufsatz Nr. SPE-3066 der
Society of Petroleum Engineers (V.St.Α.). Die in diesem Aufsatz beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen haben sich jedoch nicht in der Praxis durchsetzen können und führen
auch nicht zu verwertbaren Ergebnissen.
Meßdaten bekannt, wobei diese Daten auf unterschiedliche
Weise erhalten werden. Beispiele dafür sind enthalten in einem Aufsatz mit dem Titel "The Drilling Porosity Log (DPL) ' ("Die Porositätsmeßwerte beim Tiefbohren") von William A. Zoeller, erschienen als AIME-Aufsatz Nr. SPE-3066 der
Society of Petroleum Engineers (V.St.Α.). Die in diesem Aufsatz beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen haben sich jedoch nicht in der Praxis durchsetzen können und führen
auch nicht zu verwertbaren Ergebnissen.
Andererseits ist durch die am 4. 11. 1975 erteilte U.S. PS
3 916 684 eine praktische Erfindung zur Gewinnung, an der Erdoberfläche, von Bohrlochmeßwerten eines dort beschriebenen
Formationsparameters bekannt geworden.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem durch die vorgenannte U.S. PS bekannten Verfahren
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Formationsporosität zu schaffen.
Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren zum Bestimmen von Formationsporosität wie eingangs
ausgeführt ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Drohzahl des Bohrmeißels, die Tiefe des Bohrmeißels im
Bohrloch, das auf den Bohrmeißel lastende Gewicht, die
Zahnstumpfheit des Bohrmeißels und das an das Bohrgestänge
Zahnstumpfheit des Bohrmeißels und das an das Bohrgestänge
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angelegte Drehmoment gemessen werden, ein Bezugsdrehmoment empirisch bestimmt, und die Porosität aus den Meßwerten
und der Bestimmung hergeleitet wird.
Die Herleitung kann dabei gemäß einer weiteren Ausgestaltung nach folgender Gleichung erfolgen
ck = ι/ι. InJ ο ca max
1 480 NT/D2R-P 1+cos C2 arc ctg(4T/WD)
I 480 NT/D R Pe ^CO3 j-2 arc ctg(4T/WD)
r)
in welcher μ das Verhältnis der Gesamtporosität zur Porosität
unter atmosphärischer Druckfestigkeit, In der natürliche Logarithmus, N die Drehzahl des Bohrmeißels, T das
Drehmoment, P der effektive Einschlußdruck, D der Bohrmeißeldurchmesser,
R die Eindringgeschwindigkeit, W das auf den Bohrmeißel lastende Gewicht und S" ca max die auf Porosität
null extrapolierte atmosphärische Druckfestigkeit ist,
Die weiterhin zur Ausführung dieses Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine zur Messung
der Drehzahl des Bohrmeißels dienende Vorrichtung, eine zur Messung der Tiefe des Bohrmeißels im Bohrloch dienende
Vorrichtung, eine zum Bestimmen der Zahnstumpfheit des Bohrmeißels dienende Vorrichtung, eine zum Messen des an das
Bohrgestänge angelegten Drehmoments dienende Vorrichtung und eine zum Korrelieren der Meßwerte und in Verbindung mit
einem empirischen Bezugsdrehmoment zum Herleiten eines Meßwerts für die Porosität dienende Vorrichtung.
Dabei kann gemäß weiteren Ausgestaltungen die zum Korrelieren dienende Vorrichtung aus einem elektronischen Rechner
bestehen, die zur Messung der Drehzahl dienende Vorrichtung aus einem Tachometer, und die zum Korrelieren
dienende Vorrichtung kann in ihrer Arbeitsweise nach der oben angegebenen Gleichung ausgelegt sein, wobei weiterhin
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eine zum Aufzeichnen des ermittelten Porositätswerts auf einem in Abhängigkeit von der Tiefe des Bohrmeißels im
Bohrloch fortbewegten Aufzeichnungsträger dienende Aufzeichnungsvorrichtung
vorgesehen sein kann.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind im nachfolgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung ist
Fig. 1 eine schematische, schaubildliche Ansicht einer Rotary-Bohrturmanlage in Verbindung
mit zur Ausführung der Erfindung dienenden, schematisch dargestellten Elementen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zur
Messung der Hakenlast dienenden Gewichtsfühlers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung mit Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten,
zur Herleitung eines Signals C dienenden Elements,
Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Meßwertverarbeitung beim Multiplexen von
Gewichts- und Drehmomentsignalen, mit Darstellung der parallelen Rechnereingänge
für Umdrehungs- und Tiefensignal B bzw. C zu dem System von Fig. 5, und
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der zum Korrelieren der durch das System von Fig.1
erzeugten vier Eingangssignale und zur Erstellung einer Aufzeichnung des Porositätswerts
dienenden Anordnung.
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Es wurde gefunden, daß ein der Porosität einer durchbohrten
Formation entsprechendes Ausgangssignal aus den bei der Bestimmung des dimensionslosen Verhältnisses T/WD entwickelten
Signalen, wie beschrieben in der U.S. PS 3 782 190, in Verbindung mit einem nach der vorgenannten U.S. PS
3 916 684 ermittelten Bohrparameter hergeleitet werden kann.
Ein analytisches Verhältnis zwischen Gesteinsporosität und
Druckfestigkeit wurde durch Laborbohrversuche mit Kegelwalzenmeißeln bestimmt und ergab den folgenden Zusammenhang:
0 - 1 / μ in ' * Ca maX
in welcher "0" die Porosität, "μ" das Verhältnis der Gesamt
porosität zur Porosität unter atmosphärischer Druckfestigkeit,
"In" der natürliche Logarithmus und " 5*ca" die atmosphärische
Druckfestigkeit ist.
Diese mechanische Porosität läßt sich auch in folgender
Weise ausdrücken:
= 1 InJ ^ ca max
I 480 KNW* r / H-COS C 2 arc ctg(4T/WD)1 \
V. D2_ ~ e \t-cos [2 arc ctg(4T/WD)]/
wobei die Einflüsse eines besonderen Gesteinsparameters
("rock failure mode"), der wie vorstehend erwähnt durch das dimensionslose Verhältnis 4T/WD angegeben ist, und der
effektive Einschlußdruck Pe berücksichtigt werden. Die
anderen Ausdrücke in der Gleichung (2) geben an:
K = der Schnittpunkt, auf der Kurve Drehmoment in
Abhängigkeit von dem auf dem Bohrmeißel lastenden Gewicht,
N = die Drehzahl des Bohrmeißels, W «das auf dem Bohrmeißel lastende Gewicht,
°f = der Gradient der Kurve Drehmoment in Abhängig-
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keit von dem auf dem Bohrmeißel lastenden Gewicht,
D = der Bohrmeißeldurchmesser, R = die Eindringgeschwindigkeit, T = das Drehmoment und
S ca max = die auf Porosität null zurück extrapolierte
atmosphärische Druckfestigkeit.
Da aus praktischen Gründen keine vom Bohrmeißel zur Erdoberfläche übermittelten Signale zur Verfügung stehen, muß
die Messung von Drehmoment und Gewicht an der Erdoberfläche unter vorgeschriebenen Bedingungen in bestimmten Intervallen
von z.B. 0,3m entsprechend der beim Tiefbohren gebräuchlichen
Längeneinheit 1 Fuß (= 0,3048 m) erfolgen. Dazu wird zunächst das Bohrgestänge "gewogen" und zur Bestimmung des
viskosen Bohrgestänge-Drehmoments gedreht, wonach zur Bestimmung von K und o<
in Gleichung (2) eine Reihe kurzzeitiger Messungen des Gewichts in Abhängigkeit vom Drehmoment
bei einer vorgegebenen (niedrigen) Drehgeschwindigkeit ausgeführt wird. Entsprechend diesem Vorgehen läßt sich
Gleichung (2) wie folgt abändern:
1 ö"ca max
0 = ΊΓ ln I 480 NT/D2R - P (I+COS C 2 arc ctg (4T/WD) 3 ) [ (3)
μ J1 ίου Νΐ/υ κ t'e|i-cos[2 arc ctg (4T/WD)
Diese Gleichung läßt sich anhand zwei Drehmomentmessungen, nämlich einer bei Gewicht null und einer bei einem angemessenen
Bohrgewicht, auswerten, wobei beide Messungen bei einer vorgegebenen niedrigen Drehzahl ausgeführt werden.
Die auf diese Weise erhaltene Porositätsanzeige stellt einen Zuwachsbetrag dar. Zwei Ausdrücke in der Gleichung müssen
dabei geschätzt werden, nämlich " 6~ ca max" und "P ". Diese Ausdrücke lassen sich jedoch anhand vorhandener Bohrlochmeßwerte
und nach Erfahrungswerten bestimmen.
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In Fig. 1 ist eine Bohrturmanlage mit einer Arbeitsbühne
11 dargestellt, auf welcher ein Bohrturm 12 mit einem Hebewerk 13 errichtet ist. Das freie Ende eines Bohrseils 15
ist an einem Anker 14 befestigt, und das Seil ist über die Rollen eines Turmrollenblocks 18 und eines Verfahrbaren
Flaschenzugblocks 19 geführt. Der Flaschenzugblock 19 trägt
natürlich den üblichen Haken 22 zum Halten des (hier nicht dargestellten) Bohrgestänges, welches unterhalb der Mitnehmerstange
23 angehängt ist. Das Bohrgestänge wird in der bekannten Weise durch einen Drehantrieb über eine Antriebswelle
24 von einer Antriebsmaschine 25 in Drehung versetzt. Außerdem ist ein Tachometer 26 vorgesehen, der
ein Wechselspannungssignal höherer Frequenz pro Umdrehung der Antriebswelle 24 liefert. Das Tachometersignal kann
zwar auf unterschiedliche Weise erzeugt werden, wird jedoch vorzugsweise in der in der U.S. Patentschrift 3 295 367
dargestellten und beschriebenen Weise erzeugt. Dabei handelt es sich um einen Wechselspannungs-Signalgenerator, der
für jede Umdrehung der Antriebswelle 24 typischerweise ein aus 30 elektrischen Schwingungen oder Perioden bestehendes
Signal erzeugt, wobei infolge des Obersetzungsverhältnisses am Drehtisch fünf Umdrehungen der Antriebswelle einer Umdrehung
des Drehtische entsprechen. Folglich entsprechen 150 elektrische Schwingungen des Wechselspannungssignals
einer einzigen Umdrehung des Drehtische. Diese Zahlenangaben können natürlich in Abhängigkeit von den jeweils verwendeten
Teilen etwas unterschiedlich sein.
Außerdem ist ein Drehmomentmesser 27 vorgesehen, der in unterschiedlicher Weise beschaffen sein kann, jedoch vorzugsweise
dem der vorgenannten U.S. PS 3 295 367 (Erteilungstag 3.1.1967) entspricht. Vermittels dieses Geräts
werden im Prinzip zwei Wechselspannungssignale erzeugt, deren relativer Phasenwinkel proportional dem Meßdrehmoment
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ist. Dieser Phasenwinkel wird mit einem in einer Schaltung 66 erzeugten Gleichspannungs-Analogsignal gemessen
und ergibt hier das mit D bezeichnete Signal.
In der vorstehend beschriebenen Weise läßt sich somit der Umlauf des Bohrgestänges und des am unteren Ende desselben
angebrachten Bohrmeißels in Umdrehungsteilbeträgen messen. Das ist darauf zurückzuführen, daß das vom Tachometer 26
erzeugte Wechselspannungssignal eine vorbestimmmte Anzahl von Schwingungen oder Perioden für jede Umdrehung vorgibt.
Weitere Einzelheiten sind beschrieben in der U.S. PS 3 774 445 (Erteilungstag 27.11.1973). Da jedoch die Anzahl
der Umdrehungen gemessen wird, erscheint außerdem pro Umdrehung ein Einzelimpuls.
Zur Messung des auf den Bohrmeißel lastenden Gewichts weist der Anker 14 eine Hakenlast-Gewichtsanzeige auf, deren
Arbeitsweise in der vorgenannten U.S. PS 3 774 445 beschrieben ist. Diese Vorrichtung weist entsprechend der Darstellung
von Fig. 2 die in gestrichelten Linien dargestellte hydraulische Rohrleitung 75 auf. Die in der Rohrleitung
befindliche hydraulische Flüssigkeit überträgt ihren Druck auf eine Bourdonsche Röhre 76, welche einen Potentiometer-Gleitkontakt
77 verstellt und auf diese Weise ein veränderliches Gleichstrom-Ausgangssignal erzeugt. Die Hakenlast-Gewichtsmessung
zeigt somit den hydraulischen Druck in der Rohrleitung 75 an, wobei der Gleitkontakt 77 des Potentiometers
entsprechend eingestellt wird. Damit erscheint in einer Leitung 72 das mit dem Buchstaben A bezeichnete
Gleichstromsignal.
Zur Messung der Tiefe des Bohrmeißels im Bohrloch ist der in mehr Einzelheiten in Fig. 3 dargestellte Impulsgeber 41
vorgesehen. Dieser wird von einem Rad 42 mit elastischer
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Felge angetrieben, das in Reibeingriff mit der Unterseite einer Seilrolle am Turmrollenblock 18 steht. Um lediglich
nach unten gerichtete Bewegungen des Bohrmeißels zu berücksichtigen, werden die vom Impulsgeber 41 erzeugten Signale
einem Diskriminator 45 zugeführt, der Ausgangssignale über eine Leitung 46 zu einem einpoligen Umschalter 47 liefert.
Wenn der nach unten gerichteten Bewegung entsprechende Impulse erzeugt werden, werden diese Impulse auf eine
Leitung 50 geschaltet, welche zu einer Seite eines Eichelements 51 führt, dessen andere Seite über eine Leitung
52 mit einem Gesamttiefenzähler 55 verbunden ist. Das Ausgangssignal
des Gesamttiefenzählers stellt ein Tiefensignal dar, welches über eine Leitung 56 abgegeben wird und als
Signal C bezeichnet ist. Die Einzelheiten dieses Tiefenmeß-Impulszählsystems
entsprechen mit Ausnahme des Eichelements 51 dem in der U.S. PS 3 643 504 beschriebenen System.
Das Eichelement 51 kann in unterschiedlicher Weise beschaffen sein und dient dazu, zur Korrektur geringer Größenabweichungen
des Rades 42 periodisch jeweils einen Impuls zu addieren bzw. zu subtrahieren. Dabei handelt es sich vorzugsweise
um einen voreinstellbaren Zähler, der bei Auffüllung entweder eine Zählung, d.h. einen Impuls zu den
über die Leitung 50 ankommenden Impulsen addiert oder den Durchgang der nächsten Zählung, d.h. des nächsten Impulses
sperrt. Dieses Prinzip ist im einzelnen ausführlich in der U.S. PS 3 947 664 dargestellt und beschrieben. Die Tiefenmessung
erfolgt gleichfalls auf der Arbeitsbühne vermittels bekannter Vorrichtungen, ohne daß dabei das Meßprinzip in
irgendeiner Weise abgeändert zu werden braucht.
Zur Messung der Umdrehungen des Bohrgestänges ist ein Umdrehungszähler
60 (siehe Fig. 1) eingangsseitig mit dem Tachometer 26 wie dargestellt über die gestrichelte Linie
61 verbunden. Der Umdrehungszähler 60 liefert über die
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Leitung 64 das mit B bezeichnete Signal. Dabei handelt es sich um ein Wechselspannungssignal mit der vorgenannten
Frequenz, d.h. daß angenähert 150 elektrische Perioden
jeder Umdrehung des Bohrgestänges entsprechen. Das Signal wird zur Korrelation der vier Signale A, B, C und D auf
einen Impuls pro Umdrehung reduziert.
Zur Messung des an die Antriebswelle 24 und damit an der Erdoberfläche an das Bohrgestänge angelegten Drehmoments
ist der vorstehend beschriebene Drehmomentmesser 27 vorgesehen, der das mit D bezeichnete Drehmomentsignal an der
Leitung 66 liefert. Dieses Signal wird zum Zwecke der Korrelation der vier Signale wie oben angegeben im Multiplexbetrieb
mit dem Signal A eingesetzt.
In Fig. 4 sind in einem Blockschaltbild die elektronischen Schaltungen für die Verarbeitung von Drehmoment- und Gewichtssignalen
entsprechend den vorstehend beschriebenen Gleichungen dargestellt. Das mit dem Bezugszeichen 93 bezeichnete
Symbol dient zur Veranschaulichung des Multiplexeingangs zwischen den (über die Leitung 72 zugeführten)
Gewichtssignalen und den (über die Leitung 66 zugeführten) DrehmomentSignalen. Die Multiplex-Taktgabe ist durch den
mit 98 bezeichneten Block angedeutet und bewirkt, daß die entsprechenden Eingänge abwechselnd über eine Leitung 94
einem einzigen Analog-Digital-Wandler 97 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 97 wird den beiden
schematisch als Blöcke dargestellten Schaltungselementen 104 und 105 zugeführt, welche jeweils zur Verarbeitung des
Gewichtssignals (Signal A) und des Drehmomentsignals (Sig
nal D) dienen, welche an den Eingang des A/D-Wandlers 97 angelegt sind. Die Ausgänge des A/D-Wandlers 97 sind ständig mit den dargestellten Ausgängen verbunden, wobei jedoch
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in jedem Abschnitt einer vollständigen Periode jeweils
nur die entsprechenden Leitungen aktiviert sind. Folglich erscheinen die multiplexten Gewichtssignale (A1) und Drehmomentsignale
(D1) abwechselnd an den Ausgangsleitungen 82 und 83, welche mit Eingängen des weiter unten beschriebenen
Rechners 91 (Fig. 5) verbunden sind. Diese Multiplex-Taktgabe zur abwechselnden Aktivierung wird angesteuert
durch Multiplex-Taktgeberschaltungen, welche durch den von Block 98 ausgehenden Pfeil 109 und die in die mit den Ausgängen
des A/D-Wandlers 97 verbundenen Elemente führenden Pfeile 110 angedeutet sind.
Figur 5 veranschaulicht in Form eines Blockschaltbilds die Art und Weise, in welcher die gemessenen Größen zur Herlei
tung eines Porositätsmeßwerts an der Erdoberfläche beim Bohren des Tiefbohrlichs miteinander korreliert werden.
Diese Anordnung umfaßt einen Rechner 91, der aus einem Elektronenrechner wie z.B. einem Rechner vom Typ Modell 700A
oder 700B der Firma Wang Laboratories INC., Tewksbury, Mass·, V.St.A. besteht. In diesem Falle ist jedoch eine Anpaßschaltung
oder Interface 92 erforderlich, um die im System entwickelten und über die Leitungen 82, 64, 56 und 83 zugeführten
und als Signale A1, B, C bzw. D1 bezeichneten Signale
umzuwandeln. Diese Signale werden zum Eingang in den
Rechner aus binär kodierten Digitalsignalen zu Binär Sechzehn umgesetzt. Die Anpaßschaltung 22 kann dabei dem (entsprechend
abgeänderten) Gerät Modell 100 Instrument Interface zum Anlegen elektrischer Meßwerte an Rechner vom Typ
Wang Serie 700, Hersteller Adams-Smith, Inc., Needham Heights, Mass. V.St.A.
Die durch die Signale A', B, C und D1 dargestellten Meßdaten
werden entsprechend der vorstehend angegebenen Gleichung (3) miteinander korreliert, wobei ein Ausgangssignal
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signal entsteht, das einem durch einen Schrittschaltmotor 96 fortgeschalteten Aufzeichnungsgerät 95 mit Meßstreifen
zugeführt wird. Auf der Aufzeichnung, d.h. auf dem Meßstreifen, erscheint somit die ermittelte Porosität zeitunabhängig
in Abhängigkeit von der Tiefe des Bohrmeißels im Bohrloch.
Im nachstehenden ist ein Beispiel für ein Programm zur Herleitung von Porositätsmeßwerten entsprechend der Erfindung
dargestellt.
Dieses Programm ist anwendbar auf einen Elektronikrechner vom vorstehend angegebenen Typ Wang Modell 700. Dabei sei
darauf hingewiesen, daß die Ausführung trigonometrischer Berechnungen innerhalb der Verfahrensschritte 0007 bis
0168 erfolgt. Außerdem werden die eingegebenen Meßwerte
wie oben beschrieben aufbereitet und in die Gleichung eingesetzt.
Die Programmkode für einen Rechner Wang Serie 700 sind wie folgt:
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| Kode | Schlüssel | Kode | Schlüssel | Operation | *Kode | Operation |
| 0400 | + Direkt | 0601 | + Direkt (+100) | 1205 | Rückruf Direkt(+100) | |
| 0401 | - Direkt | 0602 | X | - Direkt (+100) | 1206 | C?Direkt(+100) |
| 0402 | χ Direkt | 0603 | + | χ Direkt (+100) | 1214 | Speichern Y (+100) |
| 0403 | τ Direkt | 0604 | t | f Direkt (+100) | 1215 | Rückruf Y (+100) |
| 0404 | Speichern Direkt | 0605 | 4- | Speichern Direkt(+100) | ||
| 0405 | Rückrufen Direkt | 0606 | ||||
| 0406 | O Direkt | 0607 | IxI | |||
| 0407 | Suchen | 0608 | Ganzzahliges X | |||
| 0408 | Markieren | 0609 | Tl | |||
| 0409 | Gruppe 1 | 0610 | log 1ΠΛ | |||
| 0410 | Gruppe 2 | 0611 | log eX Vx" |
|||
| 0411 | Schreiben | 0612 | 10x | |||
| 0412 | Schreiben Alpha | 0613 | ex | |||
| 0413 | Ende Alpha | 0614 | 1/x | |||
| 0414 | Speichern Y* | 0615 | ||||
| 0415 | Rückrufen Y* | 0 | ||||
| 0700 | 1 | |||||
| 0500 | + Indir | 0701 | 2 | |||
| 0501 | - Indir | 0702 | 3 | |||
| 0502 | χ Indir | 0703 | 4 | |||
| 0503 | ί Indir | 0704 | 5 | |||
| 0504 | Speichern Indir | 0705 | 6 | |||
| 0505 | Rückrufen Indir | 0706 | 7 | |||
| 0506 | lOlndir | 0707 | 8 | |||
| 0507 | Oberspringen wenn Y > X | 0708 | 9 | |||
| 0508 | Ober springe η wenn Y <C X | 0709 | Exponent einst | |||
| 0509 | überspringe/·, wenn Y = X | 0710 | Vorzeichen ändern | |||
| 0510 | Oberspringen wenn Fehler | 0711 | Dezimalpunkt | |||
| 0511 | Rückstellen | 0712 | X2 | |||
| 0512 | Ende Programm | 0713 | Rest rückrufen | |||
| 0513 | Last Programm | 0714 | Löschen X | |||
| 0514 | Los | 0715 | ||||
| 0515 | Stop | ♦eingegeben durch Kippschalte | ||||
| einstellung | ||||||
| 0600 | + | Nur für Modell 720 | ||||
| *Kode | ||||||
| 1200 | ||||||
| 1201 | ||||||
| 1202 | ||||||
| 1203 | ||||||
| 1204 |
Jeder dieser Kode addiert automatisch 100 zur Speicherregisterzahl
.
*Diese Kode werden durch Kippschalter und besondere Operationstasten erzeugt.
809820/0677
| (Dezimalpunktverlagerung) | Operation | Schlüssel | Operation | 1/X Los (Go) Stop |
Pause 180/"T 7Γ/180 |
|
| Kode | Schlüssel | Teilen X durch iol Teilen X durch 10!T Teilen X durch 10^ Teilen X durch 10,1 Teilen X durch 10g Teilen X durch 10? Teilen X durch 1o' Teilen X durch 10g Teilen X durch 10* Teilen X durch 10 |
Gruppe 2 Schreiben |
Überspringen wenn Y positiv Oberspringen wenn Y=O |
||
| 0401 0402 0403 0404 0405 0406 0407 0408 0409 0400 |
- Direkt χ Direkt τ Direkt Speichern Direkt Rückruf Direkt O Direkt Suchen Markieren Gruppe 1 + Direkt |
Multiplizieren X mit 10- Multiplizieren X mit 10., Multiplizieren X mit 10. Multiplizieren X mit 10j. Multiplizieren X mit 10,- Multiplizieren X mit 1O7 Multiplizieren X mit 10„ Multiplizieren X mit 10„ Multiplizieren X mit 1O10 Multiplizieren X mit 10 |
Überspr wenn Fehler Rückstellen |
überspr wenn Y negativ überspr wenn Y^O |
||
| 0701 0702 0703 0704 0705 0706 0707 0708 0709 0700 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 |
Entscheidungen | log 1QX log eA |
überspr wenn X positiv überspr wenn X=O |
||
| Exponent einstellen Vorzeichen ändern |
überspr wenn X negativ überspr wenn X^O |
|||||
| Kode | Verschiedenes | |||||
| 0410 0411 |
||||||
| 0510 0511 |
||||||
| 0610 0611 |
||||||
| 0710 0711 |
||||||
| 0615 0514 0515 |
809820/0677
Das spezielle Programm zur Herleitung von Porositätsmeßwerten
vermittels des genannten Rechners und nach den vorstehenden Vorgaben umfaßt 650 Arbeitsschritte.
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e e r s e ι t e
Claims (8)
1. Verfahren zum Bestimmen von Formationsporosität aus beim
Tiefbohren ermittelten Parametern, wobei die auf den am unteren Ende eines umlaufenden Bohrgestänges angebrachten
Bohrmeißel nach unten wirkende Kraft steuerbar eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehzahl des Bohrmeißels, die Tiefe des Bohrmeißels im Bohrloch, das auf den Bohrmeißel lastende Gewicht, die
Zahnstumpfheit des Bohrmeißels und das an das Bohrgestänge angelegte Drehmoment gemessen werden, ein Bezugsdrehmoment
empirisch bestimmt und die Porosität aus den Meßwerten und der Bestimmung hergeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Bezugsdrehmoments das viskose Drehmoment
des Bohrgestänges ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Bezugsdrehmoments außerdem eine Reihe kurzzeitiger
Messungen des Gewichts in Abhängigkeit von dem Drehmoment ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Herleitung nach folgender Gleichung erfolgt
{ß" ca max 2
480 nt/D R-P I i+cos LZ arc ctg ^i./wu;j >
4öU NT/D R Pe ^1-005 t2 arc ctg(4T/WT)] J
in welcher μ das Verhältnis der Gesamtporosität zur Porosität unter atmosphärischer Druckfestigkeit, In der natürliche
Logarithmus, N die Drehzahl des Bohrmeißels, T das Drehmoment, P der effektive Einschlußdruck, D der Bohrmeißeldurchmesser,
R die Eindringgeschwindigkeit, W das
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auf den Bohrmeißel lastende Gewicht und 6" ca max die auf
Porosität null extrapolierte atmosphärische Druckfestigkeit ist.
5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -4, gekennzeichnet durch eine
zur Messung der Drehzahl des Bohrmeißels dienende Vorrichtung (26) , eine zur Messung der Tiefe des Bohrmeißels
im Bohrloch dienende Vorrichtung, eine zum Bestimmen der Zahnstumpfheit des Bohrmeißels dienende Vorrichtung, eine
zum Messen des an das Bohrgestänge angelegten Drehmoments dienende Vorrichtung und eine zum Korrelieren der Meßwerte
und in Verbindung mit einem empirischen Bezugsdrehmoment zum Herleiten eines Meßwerts für die Porosität dienende
Vorrichtung (91).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Korrelieren dienende Vorrichtung aus einem elektronischen
Rechner (91) besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Messung der Drehzahl dienende Vorrichtung aus einem Tachometer (26) besteht.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Korrelieren dienende Vorrichtung in ihrer
Arbeitsweise nach der in Anspruch 4 angegebenen Gleichung ausgelegt und eine zum Aufzeichnen des ermittelten Porositätswerts
auf einem in Abhängigkeit von der Tiefe des Bohrmeißels im Bohrloch fortbewegten Aufzeichnungsträger
dienende Aufzeichnungsvorrichtung (95) vorgesehen ist.
809820/0677
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