DE3304462C2 - Downhole instrument, method of making the same, and method of driving a payload into a borehole - Google Patents
Downhole instrument, method of making the same, and method of driving a payload into a boreholeInfo
- Publication number
- DE3304462C2 DE3304462C2 DE3304462A DE3304462A DE3304462C2 DE 3304462 C2 DE3304462 C2 DE 3304462C2 DE 3304462 A DE3304462 A DE 3304462A DE 3304462 A DE3304462 A DE 3304462A DE 3304462 C2 DE3304462 C2 DE 3304462C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- borehole
- payload
- probe
- flexible
- instrument according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- 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
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
- E21B47/017—Protecting measuring instruments
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/08—Introducing or running tools by fluid pressure, e.g. through-the-flow-line tool systems
- E21B23/10—Tools specially adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- 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
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/02—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground by explosives or by thermal or chemical means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Das erfindungsgemäße Gerät umfaßt eine längliche, flexible Sonde (11), die in ein Bohrloch (12) eingeführt wird und durch gebogene Abschnitte mit verhältnismäßig kurzem Krümmungsradius in der Bohrung (12) frei beweglich ist. Die Sonde (11) enthält mehrere Fühler (21, 22, 23), Explosionsladungen od.dgl. die in Abständen voneinander angeordnet und in einen flexiblen Körper eingebettet sind. Der flexible Körper enthält eine Masse (36) aus Dämpfungsmaterial und eine flexible äußere Hülle (32) aus einem Stoff mit hoher Zugfestigkeit. Die Sonde (11) wird wie ein Kolben in ein Bohrloch (12) getrieben, wobei es die Flexibilität des Körpers erlaubt, die Sonde (11) frei um gebogene Abschnitte mit verhältnismäßig kurzem Krümmungsradius laufen zu lassen. Die Instrumente (17) zur Verarbeitung der von der Sonde (11) erhaltenen Signale befinden sich an der Erdoberfläche und ein flexibles Seil (16) verbindet die Instrumente (17) mit der Sonde (11).The device according to the invention comprises an elongated, flexible probe (11) which is inserted into a borehole (12) and is freely movable in the borehole (12) through curved sections with a relatively short radius of curvature. The probe (11) contains several sensors (21, 22, 23), explosive charges or the like. which are arranged at a distance from one another and embedded in a flexible body. The flexible body includes a mass (36) of damping material and a flexible outer shell (32) made of a high tensile strength fabric. The probe (11) is driven like a piston into a borehole (12), the flexibility of the body allowing the probe (11) to run freely around curved sections with a relatively short radius of curvature. The instruments (17) for processing the signals received from the probe (11) are located on the surface of the earth and a flexible rope (16) connects the instruments (17) with the probe (11).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrloch-Instrument ein Verfahren zur dessen Herstellung und ein Verfahren zum Eintreiben einer Nutzlast in ein Bohrloch gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 10 bzw. 11. Derartige Bohrloch-Instrumente und Verfahren zu deren Herstellung sind aus den US-PS 42 79 299, 36 59 649, 26 90 123 und 20 36 458 bekannt. Ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 11 beschriebenen Art ist aus der DE-OS 27 35 906 bekannt.The invention relates to a downhole instrument a method of manufacturing the same and a method of driving a payload into a borehole according to the preambles of claims 1, 10 and 11, respectively. Such borehole instruments and methods for their production are known from US Pat. No. 4,279,299, 3,659,649, 2,690,123 and 2,036,458. A procedure that described in the preamble of claim 11 Art is known from DE-OS 27 35 906.
Beim Bohren von Öl-Bohrlöchern und anderen Bohrlöchern, insbesondere Tiefenbohrungen im Boden, ist es zueweilen notwendig, die Lage des Bohrers oder den genauen Verlauf der Bohrung in einem beträchtlichen Abstand unterhalb der Erdoberfläche zu bestimmen. Zu diesem Zweck wird in das Bohrloch eine Überwachungssonde eingeführt und die von der Sonde erhaltenen Daten werden an der Erdoberfläche analysiert um die Lage der Sonde zu bestimmen. Es ist weiter wünschenswert, die Richtung, in der sich der Bohrer bewegt zu bestimmen und diese Richtung zu steuern.When drilling oil wells and other boreholes, especially deep drilling in the ground, it is at times necessary, the location of the drill or the exact course of the hole in a considerable To determine the distance below the surface of the earth. A monitoring probe is inserted into the borehole for this purpose and the data obtained by the probe are analyzed at the surface of the earth determine the location of the probe. It is further desirable to know the direction in which the drill is moving to determine and steer this direction.
Die aus den US-PS 42 79 299,36 59 649,26 90 123 und 20 36 458 bekannten Bohrloch-Instrumente weisen zwar eine flexible Hülle auf, sie werden jedoch mittels starrer Gestänge vorgeschoben, so daß es nicht möglich ist, sie längs Biegungen des Bohrloches mit verhältnismäßig kurzem Radius (z. B. 15 bis 20 cm in einem Bohrloch mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 18 bis 25 mm) zu führen. Zudem wäre bei diesen bekannten Bohrloch-Instrumenten die Nutzlast in der flexiblen Hülle ungeschützt wenn man sie in der aus der DE-OS 27 35 906 bekannten Art unter Ausnutzung der Schwerkraft in das Bohrloch absenken würde.From US-PS 42 79 299.36 59 649.26 90 123 and 20 36 458 known borehole instruments have a flexible sheath, but they are by means of more rigid rod advanced so that it is not possible to use them along bends in the borehole with relative short radius (e.g. 15 to 20 cm in a borehole with a diameter of the order of 18 to 25 mm). In addition, with these known borehole instruments, the payload would be flexible Sheath unprotected if you use it in the manner known from DE-OS 27 35 906 Gravity would lower into the borehole.
Zwar ist es aus den US-PS 18 60 932 und 14 58 925 an sich bekannt, die Nutzlast mit einem Dämpfungsmaterial zu umhüllen und auf diese Art zu schützen. Diese bekannten Bohrloch-Instrumente haben jedoch eineAlthough it is from US-PS 18 60 932 and 14 58 925 known to encase the payload with a damping material and protect it in this way. These known borehole instruments, however, have one
starre Hülle, se daß es nicht möglich wäre, sie um enge Biegungen eines Bohrloches vorzutreiben, insbesondere wenn der Durchmesser des Bohrloches und des Bohrloch-Instrumentes im Vergleich zu seiner Länge gering istrigid shell, so that it would not be possible to close it around To drive bends in a borehole, especially if the diameter of the borehole and the borehole instrument is short compared to its length
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem gattungsgemäßen Bohrloch-Instrument und den gattungsgemäßen Verfahren das Vortreiben eines Bohrloch-Instruments durch Stellen mit geringem Krümmungsradius des Bohrloches zu verbessern.The invention is therefore based on the object of the generic borehole instrument and the generic method of driving a borehole instrument to improve by locations with a small radius of curvature of the borehole.
Diese Arigabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. die kennzeichnenden Maßnahmen der Patentansprüche 10 bzw. 11 gelöstThis Arigabe is according to the invention by the characterizing features of claim 1 or the characterizing measures of claims 10 and 11 are solved
Das erfindungsgemäße Bohrloch-Instrument schützt einerseits die Nutzlast und läßt sich andererseits auch durch enge Biegungen des Bohrloches vortreiben. Die erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichen die günstige Herstellung eines derartigen Bohrloch-Instrumentes bzw. ein schnelles und sicheres Vortreiben des Bohrloch- /nstrumen tes.The downhole instrument according to the invention on the one hand protects the payload and on the other hand can also drive through tight bends in the borehole. The methods according to the invention enable the favorable Production of such a borehole instrument or a fast and safe driving of the borehole / nstrumen tes.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bohrloch-Instrumentes und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Eintreiben einer Nutzlast in ein Bohrloch sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 9 bzw. 12 und 13.Preferred developments of the downhole instrument according to the invention and the one according to the invention Method for driving a payload into a borehole are the subject of claims 2 to 9 and 12 and 13.
Die Erfindung Wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfühntngSbeispiele näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing shows
F i g. 1 die schematische Darstellung der Verwendung eines Bohrloch-Instruments mit dem wesentlichen mechanischen und elektrischen Zubehör,F i g. 1 the schematic representation of the use of a downhole instrument with the essential mechanical and electrical accessories,
F i g. 2 das Blockschaltbild der Anordnung der F i g. 1 undF i g. 2 shows the block diagram of the arrangement of FIGS. 1 and
F i g. 3 eine vergrößerte, zum Teil geschnittene Ansicht eines Bohrlochinstruments.F i g. 3 is an enlarged, partially sectioned view of a downhole instrument.
Die Anordnung der F i g. 1 enthält ein längliches, flexibles Bohrloch-Instruments II, im folgenden kurz »Sonde« genannt, die in das zu überwachende Bohrloch 12 eingeführt ist. Das Bohrloch 12 kann, wie gezeigt, eine Erdbohrung oder eine beliebige andere langgestreckte öffnung verhältnismäßig kleinen Durchmessers, beispielsweise auch die öffnung in einem Rohr, sein. Die Sonde 11 hat einen insgesamt kreisförmigen Querschnitt; ihr äußerer Durchmesser ist etwas größer als der Innendurchmesser der Bohrung. Beispielsweise hat für einen Bohrungsdurchmesser in der Größenordnung von etwa 18—25 mm die Sonde einen Durchmesser in der Größenordnung von etwa !7,8—etwa 24,1 mm. Die Länge der Sonde 11 ist wesentlich größer als ihr Durchmesser; beispielsweise kann eine Sonde 11 mit einem Durchmesser von 17,8 mm eine Länge in der Größenordnung von 1220 cm haben.The arrangement of the F i g. 1 contains an elongated, flexible borehole instrument II, hereinafter briefly Called a “probe”, which is inserted into the borehole 12 to be monitored. The borehole 12 can, as shown, an earth borehole or any other elongated opening of relatively small diameter, for example also the opening in a pipe. The probe 11 has an overall circular shape Cross-section; their outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the bore. For example For a bore diameter of the order of about 18-25 mm, the probe has a diameter on the order of about 7.8 to about 24.1 mm. The length of the probe 11 is much greater than their diameter; for example, a probe 11 17.8 mm in diameter and on the order of 1220 cm in length.
Ein flexibles Kabel 16 verläuft in axialer Richtung von einem Ende der Sonde 11 und überträgt die elektrische Leistung und elektrische Signale zwischen der Sonde und den Geräten an der Erdoberfläche. Dieses Kabel 16 enthält mehrere flexible elektrische Leiter, in die mehrere Verstärkungslitzen beispielsweise nichtrostendem Stahl, eingeflochten sind. Das Kabel 16 ist auf eine Winde 18 an der Erdoberfläche gewickelt; die in das Bohrloch 12 eingeführte Kabellänge wird durch einen mit der Winde 18 verbundenen Längenindikator 19 überwacht.A flexible cable 16 extends axially from one end of the probe 11 and transmits the electrical Power and electrical signals between the probe and the devices on the surface of the earth. This cable 16 contains several flexible electrical conductors in which several reinforcing strands, for example stainless steel Steel, are woven. The cable 16 is wound on a winch 18 at the surface of the earth; those in the borehole 12 introduced cable length is monitored by a length indicator 19 connected to the winch 18.
An der Erdoberfläche ist die Sonde 11 über eine Schnittstelle 20 mit einem Rechner 17 verbunden. Der Rechner 17 verarbeitet die von der Sonde 11 und vom Längenindikator 19 erhaltenen Signale und bestimmt Lage und/oder die Ausrichtung des Bohrloches 12 in dem Bereich, in dem sich die Sonde 11 befindetOn the earth's surface, the probe 11 is connected to a computer 17 via an interface 20. Of the Computer 17 processes the from the probe 11 and from Length indicator 19 received signals and determines the position and / or the orientation of the borehole 12 in the area in which the probe 11 is located
Gemäß Fig.2 enthält die Sonde 11 eine Nutzlast
■ beispielsweise drei Richtungsfühler 71, 22, 23, deren elektrische Signale den Richtungen der Fühler im Bezug
auf ein orthogonales Koordinatensystem entsprechen. Bei dieser Ausführungsform ist die Bezugsachse des
Richtungsfühlers 21 auf die Sondenachse ausgerichtet, während die Achsen der Richtungsfühler 22,23 in senkrechten
Radialrichtungen hierzu angeordnet sind. Die Richtungsfühler 21,22,23 können herkömmlicher Bauart
sein und beispielsweise aus Drosselkompassen oder anderen Magnetometern bestehen. Der Begriff »Magnetometer«
soll hier jegliches Instrument umfassen, mit dem natürliche oder künstliche Magnetfelder erfaßbar
sind. Zwei übliche Arten von Magnetometern sind Halleffekt-Anordnungen und Drossel-Transformatoranordnungen.
Andere geeignete Richtungsfühler sind Gyroskope und andere Trägheitsgeräte. Die Richtungsfühler 21,22, 23 sind über einen in der Sonde 11 ange-
ordneten Modul 26 zur Bereitstellung der elektrischen Leistung und zur Signalkonditionierung- an das Kabel 16
angeschlossen. Die Sonde 11 enthält weiter einen Neigungsfühler 27, dessen Ausgangssignal der Ausrichtung
der Sonde um eine Querachse entspricht. Zur Bcrcitstellung weiterer Informationen, beispielsweise des Neigungswinkels
des Werkzeugs, können zusätzliche Neigungsmesser vorgesehen sein. Geeignete Neigungsmesser
sind beispielsweise Beschleunigungsmesser, elektrolytische Waagen, Pendelgeräte und dergleichen. Zur
Herstellung der Verbindungen zwischen dem Kabel 16, dem Leistung?- und Signalkonditionierungsmodul 26
und den Elementen innerhalb der Sonde 11 ist ein Stekker 28 vorgesehen.
Die Richtungsfühler 21,22,23 der Modul 26, der Neigungsfühler
27 und der Stecker 28 sind längs der Achse der Sonde 11 in Abständen voneinander angeordnet
und durch flexible elektrische Leiter 31 miteinander verbunden. Alternativ können die elektrischen Bauteile auf
einer flexiblen Leiterplatte oder auf einer Platte mit mehreren relativ kurzen starren Abschnitten angeordnet
werden, die durch einen oder mehrere flexible Abschnitte miteinander verbunden sind. Diese Elemente
sind in einer länglichen, flexiblen Hülle 32 mit hoher Zugfestigkeit untergebracht. Die Hülle 32 ist geschlossen
und am distalen Ende der Sonde 11 mittels einer Klemme 34 an einer Spitze 33 aus nichtrostendem Stahl
befestigt. Am proximalen Ende ist die Hülle 32 mittels einer Klemme 35 am Stecker 28 und damit am Kabel 16
befestigt.According to FIG. 2, the probe 11 contains a payload ■ for example three direction sensors 71, 22, 23, the electrical signals of which correspond to the directions of the sensors in relation to an orthogonal coordinate system. In this embodiment, the reference axis of the direction sensor 21 is aligned with the probe axis, while the axes of the direction sensors 22, 23 are arranged in radial directions perpendicular thereto. The direction sensors 21, 22, 23 can be of conventional design and consist, for example, of throttle compasses or other magnetometers. The term "magnetometer" is intended to include any instrument with which natural or artificial magnetic fields can be detected. Two common types of magnetometers are Hall effect assemblies and inductor transformer assemblies. Other suitable direction sensors are gyroscopes and other inertial devices. The direction sensors 21, 22, 23 are connected to the cable 16 via a module 26 arranged in the probe 11 for providing the electrical power and for signal conditioning. The probe 11 also contains an inclination sensor 27, the output signal of which corresponds to the orientation of the probe about a transverse axis. Additional inclinometers can be provided to provide further information, for example the angle of inclination of the tool. Suitable inclinometers are, for example, accelerometers, electrolytic scales, pendulum devices and the like. A plug 28 is provided to establish the connections between the cable 16, the power and signal conditioning module 26 and the elements within the probe 11.
The direction sensors 21, 22, 23 of the module 26, the inclination sensor 27 and the plug 28 are arranged along the axis of the probe 11 at a distance from one another and are connected to one another by flexible electrical conductors 31. Alternatively, the electrical components can be arranged on a flexible printed circuit board or on a board with a plurality of relatively short rigid sections which are connected to one another by one or more flexible sections. These elements are housed in an elongated, flexible sheath 32 with high tensile strength. The sheath 32 is closed and attached to a tip 33 made of stainless steel at the distal end of the probe 11 by means of a clamp 34. At the proximal end, the sheath 32 is fastened to the plug 28 and thus to the cable 16 by means of a clamp 35.
Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform besteht die Hülle 32 aus einem aus Fasern gewebten oder geflochtenen Stoff, die eine hohe Zugfestigkeit, d. h. eine Zugfestigkeit aufweisen, die größer ist als die von nichtrostendem Stahl, vorzugsweise etwa 17570 kg/cm2 oder mehr. Derzeit wird ein Stoff bevorzugt, der aus Faser aus aromatischem Polyamid hergestellt ist. Diese Faser hat eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 28120 kg/cm2. Es lassen sich auch andere geeignete Fasern hoher Zugfestigkeit verwenden, beispielsweise Graphitfasern, Glasfasern, Polyamidfasern oder Borfasern. In a presently preferred embodiment, the sheath 32 is made of a fabric woven or braided from fibers that have a high tensile strength, that is, a tensile strength greater than that of stainless steel, preferably about 17570 kg / cm 2 or more. At present, a fabric made of aromatic polyamide fiber is preferred. This fiber has a tensile strength on the order of 28120 kg / cm 2 . Other suitable fibers of high tensile strength can also be used, for example graphite fibers, glass fibers, polyamide fibers or boron fibers.
Das Innere der Hülle 32 ist mit einer Masse aus flexiblem, elektrisch isolierendem Dämpfungsmaterial 36 gefüllt, das die Fühler 21,22,23,27 und anderen elektrisehen Bauteile umgibt und schützt. Dieses Material 36 und die äußere Hülle 32 bilden einen flexiblen Körper, der frei um Krümmungen mit verhältnismäßig kleinem Radius im Bohrloch laufen kann. Geeignete MaterialienThe interior of the sheath 32 is covered with a mass of flexible, electrically insulating damping material 36 filled, the feelers 21,22,23,27 and other electric see Surrounds and protects components. This material 36 and the outer shell 32 form a flexible body, which can run freely around bends with a relatively small radius in the borehole. Suitable materials
sind Silikone und andere synthetische Kautschukmaterialien, wie Polyurethan oder Silikonkautschuk.are silicones and other synthetic rubber materials such as polyurethane or silicone rubber.
Das flexible Material kann in fester oder fluider Form verwendet werden. Geeignete fluide Materialien sind Silikone und Fluorkarbone mit hoher Dielektrizitätskonstanter und niedrigem Dampfdruck. Das Fluid kann in Form eines Gels, vorzugsweise mit verhältnismäßig hoher Viskosität, verwendet werden. Ein besonders geeignetes fluides Material ist Silanpolymer. Alternativ kann bei einem festen Dämpfungsmaterial die Stoffhülle weggelassen und es können axial verlaufende Fasern in die Dämpfungsmaterialmasse eingebettet werden, um die gewünschte Zugfestigkeit zu erzielen. In diesem Fall sollten die Fasern innerhalb des Dämpfungsmaterial 36 axial beweglich sein, um ein Kollabieren des Körpers beim Biegen zu verhindern.The flexible material can be in solid or fluid form be used. Suitable fluid materials are silicones and fluorocarbons with a high dielectric constant and low vapor pressure. The fluid can be in the form of a gel, preferably with proportionately high viscosity. A particularly suitable fluid material is silane polymer. Alternatively In the case of a solid damping material, the fabric cover can be omitted and axially extending fibers can be inserted the damping material mass are embedded in order to achieve the desired tensile strength. In this case the fibers within the cushioning material 36 should be axially movable to prevent collapse of the body to prevent when bending.
Die äußere Oberfläche der Hülle 32 kann mit einem das Gleiten begünstigenden Material, beispielsweise Polytetrafluoräthylen beschichtet sein, das den freien Durchtritt der Sonde 11 durch das Bohrloch 12 erleichtert. An der äußeren Wand der Sonde 11 ist in der Nähe deren proximalen Endes ein flexibler Dichtungsring 41 befestigt, der dazu dient, die Sonde 11 leichter durch ein Bohrloch 12 treiben zu können. Der Außendurchmesser des Dichtungsringes ist so gewählt, daß ein gleitender, dichtender Eingriff mit der Innenwand der öffnung erzielt wird, in der die Sonde 11 benutzt werden soll. Es können austauschbare Dichtungen unterschiedlicher Form und Größe für Sonden und Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers bereitgehalten werden. Die Dichtung kann durch nichtgezeigte Strömungskanäle überbrückt sein, um die Ausbildung eines Unterdruckes hinter der Spitze 33 der Sonde 11 zu verhindern, wenn diese aus dem Bohrloch 12 herausgezogen wird.The outer surface of the shell 32 can be coated with a slip-promoting material, for example Be coated polytetrafluoroethylene, which facilitates the free passage of the probe 11 through the borehole 12. A flexible sealing ring 41 is located on the outer wall of the probe 11 in the vicinity of its proximal end attached, which serves to the probe 11 more easily through a Drill hole 12 to be able to. The outer diameter of the sealing ring is chosen so that a sliding, sealing engagement is achieved with the inner wall of the opening in which the probe 11 is to be used. It can have interchangeable seals of different shapes and sizes for different probes and bores Diameter are kept ready. The seal can through flow channels, not shown be bridged to prevent the formation of a negative pressure behind the tip 33 of the probe 11, if this is pulled out of the borehole 12.
Bei einem derzeit bevorzugten Herstellungsverfahren werden die elektrischen Bausteine der Sonde 11 miteinander verbunden und vertikal vom Kabel 16 im gewünschten Abstand voneinander aufgehängt. Die Hülle 32 wird mit ihrem offenen Ende nach oben koaxial zu diesen Bausteinen angeordnet. Das fluide Silikonkautschukmaterial wird dann zur Ausbildung des flexiblen Körpers in die Hülle 32 gegossen. Der Stecker 28 wird installiert und elektrisch mit den Leitern in der Sonde 11 und den Leitern des Kabels 16 verbunden, das offene Ende der Hülse 32 wird um den Stecker 28 gezogen und die Klemme 35 wird befestigtIn a currently preferred manufacturing process the electrical components of the probe 11 are connected to one another and vertically from the cable 16 in the the desired distance from each other. The sheath 32 becomes coaxial with its open end upward arranged to these building blocks. The fluid silicone rubber material is then poured into the sheath 32 to form the flexible body. The connector 28 is installed and electrically connected to the conductors in the probe 11 and the conductors of the cable 16, the open end of sleeve 32 is pulled around plug 28 and clamp 35 is attached
Bei einem festen Dämpfungsmaterial 36 kann das Material in einer oder mehreren aufeinander folgenden Schichten um die elektrischen Bausteine gelegt werden, wobei benachbarte Schichten relativ zueinander etwas beweglich sind. Die Bausteine und das Dämpfungsmateriäi 36 werden dann als Einheit in die Stoffhülle 32 eingeführt In the case of a solid damping material 36, the material placed around the electrical components in one or more consecutive layers, adjacent layers being somewhat movable relative to one another. The building blocks and the damping material 36 are then inserted into the fabric cover 32 as a unit
Bei der Benutzung wird die Sonde 11 in den oberen Bereich des zu überwachenden oder zu bohrenden Loches eingeführt Darauf wird oberhalb der Sonde 11 in das Bohrloch 12 unter Druck stehendes Fluid (z. B. Wasser oder Luft) eingeführt und die Sonde wie ein Kolben im Bohrloch 12 nach unten getrieben. Dabei bildet der Dichtungsring 41 eine Dichtung zwischen dem Körper eo der Sonde U und der Wand des Gehäuses oder einer anderen öffnung, in die die Sonde 11 eingeführt wird. FQr den Fall, daß das Fluid im Bohrloch oberhalb der Sonde 11 eingeschlossen wird, kann es auf geeignete Weise, z. B. durch Pumpen, durch Rückziehen der Sonde es 11 mittels des Seiles 16 oder dadurch entfernt werden, daß es in die das Bohrloch 12 umgebende Formation getrieben wird. During use, the probe 11 is inserted into the upper area of the hole to be monitored or drilled. Then, above the probe 11, pressurized fluid (e.g. water or air) is introduced into the borehole 12 and the probe is inserted like a piston Borehole 12 driven down. The sealing ring 41 forms a seal between the body eo of the probe U and the wall of the housing or another opening into which the probe 11 is inserted. In the event that the fluid becomes trapped in the borehole above the probe 11, it can be appropriately, e.g. B. by pumping, by retraction of the probe it 11 can be removed by means of the rope 16 or that it is driven into the formation surrounding the borehole 12.
Erreicht die Sonde 11 eine Biegung im Bohrloch 12, so krümmt sich der Körper und die Sonde läuft frei durch den gebogenen Abschnitt. Die Sonde 11 wird durch Ziehen am Kabel 16 aus dem Bohrloch 12 herausgezogen.If the probe 11 reaches a bend in the borehole 12, so the body curves and the probe passes freely through the curved section. The probe 11 is pulled by pulling it pulled out of the borehole 12 on the cable 16.
Wegen ihres verhältnismäßig kleinen Durchmessers kann die Sonde 11 auch in der Führung einer Bohranordnung verwendet werden. Hierbei wird die Sonde 11 im Bohrmotorgehäuse selbs'. oder in einem Fluidkanal in der Nähe des Bohrkopfes angeordnet; das Kabel 16 verläuft durch den Fluidkanal oder durch einen geeigneten anderen Kanal im Bohrgehäuse zur Erdoberfläche. Dort werden die von der Sonde 11 erhaltenen Signale verarbeitet und zur Steuerung der Richtung des Bohrers verwendet.Because of its relatively small diameter, the probe 11 can also be used in the guidance of a drilling arrangement be used. Here, the probe 11 is self-contained in the drill motor housing. or in a fluid channel arranged in the vicinity of the drill head; the cable 16 runs through the fluid channel or through a suitable one another channel in the drill casing to the surface of the earth. The signals received from the probe 11 are there processed and used to control the direction of the drill.
Zusätzlich zu den Richtungsfühlern 21,22,23 kann die Nutzlast innerhalb der Sonde 11 weitere Fühler für weitere Funktionen enthalten, beispielsweise Temperatur, Druck, radioaktive Strahlung, Wasserstoffionenkonzentration, sowie Instrumente zur Messung der Eigenschaften der Formation, die gerade gebohrt wird.In addition to the direction sensors 21,22,23, the Payload within the probe 11 contain further sensors for further functions, for example temperature, Pressure, radioactive radiation, hydrogen ion concentration, as well as instruments for measuring the properties the formation that is being drilled.
Das Bohrloch-Instrument ist auch brauchbar in Werkzeugen zum Schneiden oder Trennen von Bohrrohren, Geständen und/oder Gehäusen in einem Bohrloch. Ein Werkzeug dieser Art kann ähnlich wie das Instrument der Fig. 1 und 3 mit elektrisch zündbaren Explosionsladungen statt der Fühler 21, 22, 23 ausgeführt werden. Als explosive Materialien können Sprengstoffe bekannter Zusammensetzung verwendet werden, beispielsweise Pellets oder plastische Sprengstoffe. Elektrische Zündsignale werden den Sprengstoffen über das Kabel 16 und die elektrischen Leiter 31 innerhalb der Sonde U zugeführt Die Ladungen können so angeordnet werden, daß sich jede beliebige Schneidwirkung ergibt, z. B. eine konzentrische Explosion zum Trennen eines Bohrkopfes vom Ende eines Rohres, oder eine Reihe von Explosionen zum Perforieren einer Leitung, während die Sonde 11 durch sie hindurchläuftThe downhole instrument is also useful in tools for cutting or separating drill pipes, Stands and / or housings in a borehole. A tool of this type can be similar to that Instrument of Figs. 1 and 3 with electrically ignitable Explosive charges are carried out instead of the sensors 21, 22, 23. Explosives can be used as explosive materials known composition can be used, for example pellets or plastic explosives. Electrical ignition signals are transmitted to the explosives via the cable 16 and the electrical conductor 31 within fed to the probe U. The charges can be arranged in such a way that any cutting effect is achieved results, e.g. B. a concentric explosion to separate a drill head from the end of a pipe, or a series of explosions to perforate a conduit as the probe 11 passes through it
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US34730482A | 1982-02-09 | 1982-02-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3304462A1 DE3304462A1 (en) | 1983-08-18 |
| DE3304462C2 true DE3304462C2 (en) | 1985-09-19 |
Family
ID=23363164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3304462A Expired DE3304462C2 (en) | 1982-02-09 | 1983-02-09 | Downhole instrument, method of making the same, and method of driving a payload into a borehole |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0085989B1 (en) |
| JP (2) | JPS58193477A (en) |
| AU (1) | AU550360B2 (en) |
| BR (1) | BR8300651A (en) |
| CA (1) | CA1210449A (en) |
| DE (1) | DE3304462C2 (en) |
| FR (1) | FR2521210B1 (en) |
| GB (1) | GB2114629B (en) |
| IT (1) | IT1212697B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986003545A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-06-19 | Saga Petroleum A.S. | Method for remote registration of down hole parameters |
| DE19837546A1 (en) * | 1998-08-19 | 2000-03-02 | Bilfinger Berger Bau | Measuring device for determining the alignment and the course of a drill pipe |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2214638B (en) * | 1988-01-28 | 1991-11-13 | Coal Ind | Method of locating a member in a borehole |
| FR2712628B1 (en) * | 1993-11-15 | 1996-01-12 | Inst Francais Du Petrole | Measuring device and method in a hydrocarbon production well. |
| GB9606673D0 (en) * | 1996-03-29 | 1996-06-05 | Sensor Dynamics Ltd | Apparatus for the remote measurement of physical parameters |
| US20020147187A1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-10-10 | Schmidt Jonathan Martin | 1,2-diphenyl-1-naphthyl ethene derivatives, analogs and use thereof |
| US7351982B2 (en) * | 2005-05-24 | 2008-04-01 | Washington Savannah River Company Llp | Portable nuclear material detector and process |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1458925A (en) * | 1921-05-18 | 1923-06-19 | Hercules Powder Co Ltd | Detonator |
| US1860932A (en) * | 1930-01-17 | 1932-05-31 | Lamb Charles | Plumbing tool for oil-wells |
| US2036458A (en) * | 1934-08-04 | 1936-04-07 | Roy W Carlson | Telemetric device |
| US2690123A (en) * | 1950-09-11 | 1954-09-28 | Standard Oil Dev Co | Jet gun perforator for wells |
| US3052302A (en) * | 1960-07-25 | 1962-09-04 | Shell Oil Co | Tool carrier with by-pass |
| US3496998A (en) * | 1967-12-28 | 1970-02-24 | Pan American Petroleum Corp | Bearing means for reducing wireline friction in flow line loops |
| US3659649A (en) * | 1968-05-27 | 1972-05-02 | Atlantic Richfield Co | Method of stimulating oil or gas reservoirs by a subsurface nuclear explosion |
| GB1306781A (en) * | 1971-03-08 | 1973-02-14 | Texaco Development Corp | Method and apparatus for borehole directional logging |
| US3892274A (en) * | 1974-05-22 | 1975-07-01 | Halliburton Co | Retrievable self-decentralized hydra-jet tool |
| JPS5213762A (en) * | 1975-07-23 | 1977-02-02 | Hitachi Ltd | Multi-phase function generating circuit |
| US4031750A (en) * | 1976-09-02 | 1977-06-28 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus for logging inclined earth boreholes |
| US4064939A (en) * | 1976-11-01 | 1977-12-27 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for running and retrieving logging instruments in highly deviated well bores |
| US4168747A (en) * | 1977-09-02 | 1979-09-25 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus using flexible hose in logging highly deviated or very hot earth boreholes |
| US4279299A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for installing condition-sensing means in subterranean earth formations |
| FR2473652A1 (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Inst Francais Du Petrole | DEVICE FOR MOVING AN ELEMENT IN A CONDUIT COMPLETED WITH A LIQUID |
| FR2477285A1 (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-04 | Schlumberger Prospection | DIAGRAPHY SENSOR ENVELOPE AND METHOD OF MANUFACTURING SAME |
-
1983
- 1983-02-08 AU AU11245/83A patent/AU550360B2/en not_active Ceased
- 1983-02-09 FR FR8302039A patent/FR2521210B1/en not_active Expired
- 1983-02-09 JP JP58020522A patent/JPS58193477A/en active Pending
- 1983-02-09 IT IT8319503A patent/IT1212697B/en active
- 1983-02-09 EP EP83101245A patent/EP0085989B1/en not_active Expired
- 1983-02-09 DE DE3304462A patent/DE3304462C2/en not_active Expired
- 1983-02-09 CA CA000421208A patent/CA1210449A/en not_active Expired
- 1983-02-09 GB GB08303623A patent/GB2114629B/en not_active Expired
- 1983-02-09 BR BR8300651A patent/BR8300651A/en not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-10-14 JP JP1991083129U patent/JPH04113087U/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986003545A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-06-19 | Saga Petroleum A.S. | Method for remote registration of down hole parameters |
| DE19837546A1 (en) * | 1998-08-19 | 2000-03-02 | Bilfinger Berger Bau | Measuring device for determining the alignment and the course of a drill pipe |
| DE19837546C2 (en) * | 1998-08-19 | 2001-07-26 | Bilfinger Berger Bau | Measuring device for determining the alignment and the course of a drill pipe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1212697B (en) | 1989-11-30 |
| GB2114629B (en) | 1985-07-31 |
| GB2114629A (en) | 1983-08-24 |
| CA1210449A (en) | 1986-08-26 |
| AU1124583A (en) | 1983-08-18 |
| FR2521210B1 (en) | 1986-09-12 |
| JPH0548144Y2 (en) | 1993-12-20 |
| AU550360B2 (en) | 1986-03-20 |
| JPH04113087U (en) | 1992-10-01 |
| FR2521210A1 (en) | 1983-08-12 |
| EP0085989A2 (en) | 1983-08-17 |
| GB8303623D0 (en) | 1983-03-16 |
| DE3304462A1 (en) | 1983-08-18 |
| JPS58193477A (en) | 1983-11-11 |
| EP0085989A3 (en) | 1985-07-03 |
| BR8300651A (en) | 1983-11-08 |
| EP0085989B1 (en) | 1989-09-20 |
| IT8319503A0 (en) | 1983-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68902106T2 (en) | ARRANGEMENT AND METHOD FOR CARRYING OUT MEASURES AND INTERVENTIONS IN A HOLE. | |
| US4524324A (en) | Downhole instrument including a flexible probe which can travel freely around bends in a borehole | |
| DE3208468C2 (en) | ||
| DE4291022B4 (en) | Short distance transmission connection for a deep MWD system | |
| DE19983440B4 (en) | Device and method for generating seismic energy in underground formations | |
| DE69936022T2 (en) | ELECTRIC WIRE | |
| DE2349181C3 (en) | Method and apparatus for measuring the properties of borehole formations | |
| CA1093459A (en) | Well perforating tool | |
| DE3304462C2 (en) | Downhole instrument, method of making the same, and method of driving a payload into a borehole | |
| DE4205574A1 (en) | Laying cable or hose in conduit - feeding guide element along guide channel integral with conduit to draw cable along | |
| EP0380909A2 (en) | Method and coring apparatus for subterranean rock drilling | |
| EP3248033B1 (en) | Method for manufacturing an underwater cable, and a towed cable, towed sonar, and water vehicle | |
| DE112015005957T5 (en) | Coil-mounted bobbin antenna with coil and ferrite slots | |
| US4560934A (en) | Method of transporting a payload in a borehole | |
| DE2511019C2 (en) | Basic element for the construction of optical cables | |
| DE69907241T2 (en) | NMR HOLE HOLE MEASURING DEVICE | |
| DE4238077A1 (en) | ||
| DE3873598T2 (en) | CONNECTING DEVICE FOR THE ELECTRICAL AND MECHANICAL CONNECTION OF A MULTI-WIRE CABLE TO A CHAMBER DRILL. | |
| DE3490422T1 (en) | Seismic sea streamer coupling device | |
| DE2313749B1 (en) | Protective tube, in particular for gas-insulated high-voltage pipelines | |
| DE2742343A1 (en) | SEISMIC UNDERWATER TOW | |
| EP3696369A1 (en) | Earth boring device for cable-guided drilling, method for cable-guided earth boring and use in cable-guided earth boring | |
| DE102005038313A1 (en) | Device for measuring the geological storage compactness and for detecting hollow chambers of an advancing tunnel used in tunnel construction comprises a probe, a drive unit and a measuring unit | |
| DE102013205319A1 (en) | Drilling and jet blasting rods | |
| DE102004015219B4 (en) | Cable used for geophysical measurement in oil and gas exploration, has interlocking Z-wire reinforcement forming smooth outer surface resisting ingress |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |