DE60102281T2 - Method of transmitting information about a drill string - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information transfer means using a series of rods offering a dual injection technique. SOLUTION: A series of boring rods 20i and 20s are aligned by the information transfer means. Each rod is provided with a conductive outside pipe 34, a conductive inside pipe 36 conveying a liquid under the prescribed pressure, and an annular space 38 located between the inner wall of the outside pipe and the outer wall of the inside pipe and filled with a nonconductive liquid. The information transfer means is provided with a first inductively coupled coil 40 arranged near the lower end section of a series of rods in the annular space 38, a second inductively coupled coil 46 arranged near the upper end section of a series of rods in the annular space 38, and a means formed in the second coil to receive an electric signal.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Informationen durch ein Spezialbohrgestänge, das zur Herstellung von Säulen dient, die widerstandsfähiger sind als der Erdboden vor Ort, wobei dieses Bohrgestänge das Übertragen der genannten Informationen zwischen seinem oberen Ende in der Nähe der Bodenoberfläche und seinem unteren Ende, das die Bohrwerkzeuge trägt, ermöglicht.The The present invention relates to a method of transmission of information through a special drill pipe used to manufacture columns serves the more resilient are considered the soil on the ground, with this drill pipe transferring said information between its upper end near the ground surface and its lower end, which carries the drilling tools allows.

Die Technik zur Verfestigung der Böden durch Destrukturierung des Erdbodens durch einen Hochdruckflüssigkeitsstrahl, meistens „jet grouting" genannt, besteht darin, Bodenbetonsäulen (Mischen vor Ort von Erdboden mit einem durch das Fluid des Strahls mitgebrachten Bindemittel) aus einer Bohrung herzustellen, indem ein Bohrgestänge verwendet wird, in das das Hochdruckfluid eingeleitet wird, um die Säule herzustellen. Eines der Strahlverfahren, „Doppelstrahl" genannt, verwendet zwei Fluide. Eine erste Flüssigkeit zur Destrukturierung des Erdbodens und der Luft, um die Wirksamkeit des Flüssigkeitsstrahls zu verbessern. Sie wird auf übliche Weise unter Verwendung eines Bohrgestänges mit doppelter Säule eingebracht, d.h. die eine Innenleitung umfasst, die es ermöglicht, die beiden Fluide zum Grund der Bohrung zu leiten. Die Mittelbohrung befördert die Flüssigkeit des Strahls, im Allgemeinen eine Mischung aus Wasser und Zement, und in dem ringförmigen Raum zwischen der Außenwand des Rohrs und der Innenleitung zirkuliert Druckluft.The Technique for strengthening the soil by Destruction of the soil by a high-pressure liquid jet, mostly "jet grouting ", It consists of concrete columns (Mix in place of soil with a through the fluid of the jet brought binder) from a bore by a drill pipe is used, in which the high-pressure fluid is introduced to the Column. One of the blasting processes, called "double jet", used two fluids. A first liquid to the destructuring of the soil and the air to the effectiveness of the liquid jet to improve. It will be in the usual way using a drill string with double column incorporated, i. which includes an inner conduit that allows direct the two fluids to the bottom of the hole. The center hole conveys the liquid the jet, generally a mixture of water and cement, and in the annular Space between the outer wall of the pipe and the inner pipe circulates compressed air.

Es werden immer häufiger tiefe Säulen beim „jet grouting" eingesetzt, die perfekt positioniert werden müssen, um eine Schicht im Boden oder ein Erdbodenmassiv zu bilden, das nach diesem Verfahren hergestellt ist. Um diesen Werktyp richtig zu verwirklichen, müssen ständig einerseits die Position der Bohrung während der Bohrphase und andererseits der Durchmesser der Säule während der Strahlphase, die zur Herstellung der Säule in der vorher durchgeführten Bohrung dient, gemessen werden. Dazu sind Positionsfühler vom Typ Querneigungsmesser, Magnetometer, Gyrometer und Durchmessermessgeräte am unteren Ende des Bohrgestänges eingebaut. Diese Fühler müssen mit der Oberfläche kommunizieren können, damit die Daten, die sie liefern, in Echtzeit übertragen werden, um es zu ermöglichen, sofort die erforderlichen Korrekturen durchzuführen, um die erforderliche Qualität für das im Bau befindliche Werk erhalten zu können.It are becoming more common deep columns at the "jet grouting ", which must be perfectly positioned to make a layer in the ground or to form a massif of soil, produced by this process is. In order to realize this type of work correctly, one must constantly on the one hand the position of the hole during the drilling phase and on the other hand, the diameter of the column during the Beam phase used to make the column in the previously performed bore serves to be measured. These are position sensors of the type bank gauge, magnetometer, Gyrometers and diameter gauges at the bottom of the drill string built-in. These feelers have to with the surface to be able to communicate, so that the data they deliver can be transmitted in real time to it allow, immediately to make the necessary corrections to the required quality for the to be able to receive work under construction.

Um diese Informationsübertragung durchzuführen, wurde bereits in den französischen Patentanmeldungen 2 777 595 und 2 777 594 vorgeschlagen, eine Stromschleife zu verwenden, um die Information zu übertragen, wobei ein Leiter das Bohrfluid selbst und der zweite entweder das Gestänge oder der Erdboden ist. Spulen, eine Sende- bzw. eine Empfangsspule, sind auf dieser elektrischen Schaltung angeordnet, um die Informationen in Form von elektrischen Impulsen zu senden und zu empfangen. Dazu müssen Gestänge verwendet werden, die einen inneren Isolator umfassen, und das Fluid muss elektrisch leitend sein.Around this information transfer perform, was already in the French Patent applications 2,777,595 and 2,777,594, a current loop to use to transfer the information, being a leader the drilling fluid itself and the second either the linkage or the ground is. Coils, a transmitting and a receiving coil, are arranged on this electrical circuit to the information in the form of electrical impulses to send and receive. This must be used linkage be, which include an inner insulator, and the fluid must be electrically conductive.

Ein erster Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Trägers zur Informationsübertragung mit Hilfe eines Bohrgestänges für die Technik des „Doppelstrahls", die einfacher im Einsatz ist und mit Gestängen für einen „Standard-Doppelstrahl" verwendbar ist.One The first object of the invention is to provide a carrier for information transfer with the help of a drill string for the Technique of the "double jet", the simpler in the Use is and with poles is usable for a "standard double jet".

Um dieses Ziel zu erreichen ist erfindungsgemäß das Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen dem unteren Ende und dem oberen Ende eines Bohrgestänges, wobei jede Stange eine leitende Außenwand und eine koaxiale Innenleitung aus einem leitenden Material für die Beförderung der unter Druck stehenden Flüssigkeit aufweist, wobei der ringförmige Raum zwischen der genannten Leitung und der genannten Außenwand mit einem fluiden elektrischen Isolator gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:Around To achieve this goal is according to the invention, the method for transmitting of information between the lower end and the upper end a drill string, each rod having a conductive outer wall and a coaxial inner conduit a conductive material for the promotion the pressurized fluid having, wherein the annular Space between said conduit and said outer wall filled with a fluid electrical insulator, characterized that it includes the following steps:

  • – eine erste Spule zur induktiven Kopplung wird in der Nähe des zu verschließenden Endes des Bohrgestänges in dem genannten ringförmigen Raum derart angeordnet, dass die Spule die Leitung umgibt,- one first coil for inductive coupling is near to occlusive End of the drill string in said annular space arranged such that the coil surrounds the conduit,
  • – an die Spule wird ein die zu übertragende Information darstellendes elektrisches Signal angelegt,- at the coil becomes the one to be transferred Information representing electrical signal applied,
  • – eine zweite Spule zur induktiven Kopplung wird in der Nähe des oberen Endes des Bohrgestänges in dem ringförmigen Raum angeordnet, damit die zweite Spule die Leitung umgibt,- one second coil for inductive coupling is near the top End of the drill string in the annular Space arranged so that the second coil surrounds the conduit,
  • – an der zweiten Spule wird ein die übertragene Information darstellendes elektrisches Signal aufgenommen.- at the second coil becomes the transmitted information recorded electrical signal.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Bohrgestänges für den Einsatz der Technik mit „Doppelstrahl", die die Übertragung der Information auf verbesserte Weise ermöglicht.One Another object of the invention is to provide a drill pipe for use the technique with "double beam", which is the transmission enables the information in an improved way.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist das Bohrgestänge, das mit Informationsübertragungsmitteln ausgestattet ist, wobei jede Stange eine leitende Außenwand, eine ebenfalls leitende koaxiale Innenleitung für den Durchfluss einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aufweist, wobei der ringförmige Raum zwischen der Außenwand und der Innenleitung mit einem fluiden Isolator gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragungsmittel umfassen:Around To achieve this goal is the drill string, which is equipped with information transmission means is, each rod has a conductive outer wall, a likewise conductive coaxial inner pipe for has the flow of a pressurized liquid, wherein the annular Space between the outer wall and the inner conduit is filled with a fluid insulator, characterized in that the information transfer means comprise:

  • – eine erste Spule zur induktiven Kopplung, die in der Nähe des unteren Endes des Bohrgestänges in dem ringförmigen Raum derart angeordnet ist, dass die Spule die Leitung umgibt;- one first coil for inductive coupling, which is near the bottom End of the drill pipe in the annular Space is arranged such that the coil surrounds the conduit;
  • – Mittel, um an die Spule ein die zu übertragenden Informationen darstellendes elektrisches Signal anzulegen;- Medium, to the coil to the information to be transmitted apply a representative electrical signal;
  • – eine zweite Spule zur induktiven Kopplung, die in der Nähe des oberen Endes des Bohrgestänges und in dem ringförmigen Raum derart angeordnet ist, dass die genannte Spule die Leitung umgibt;- one second coil for inductive coupling, which is near the top End of the drill string and in the annular Space is arranged such that said coil surrounds the conduit;
  • – Mittel, um das in der zweiten Spule erzeugte elektrische Signal aufzunehmen.- Medium, to pick up the electrical signal generated in the second coil.

Es ist zu verstehen, dass erfindungsgemäß die Stromschleife von den leitenden Elementen gebildet ist, die von der Außenwand der Stangen und von der Innenleitung dieser selben Stangen gebildet sind, die durch das Isoliergas getrennt sind, das den ringförmigen Raum zwischen diesen beiden koaxialen Rohren ausfüllt. Es ist somit zu sehen, dass diese Informationsübertragung keinerlei Änderung der Standardstangen erfordert. Sie erfordert nur die Anbringung der Spulen zur induktiven Kopplung in der unteren Bohrstange und in der oberen Bohrstange. Die untere Spule spielt bei dieser Ausführungsart die Rolle eines Senders, und die obere Spule spielt die Rolle eines Empfängers, der es ermöglicht, die Information zu den Bearbeitungs- und Verwertungsanlagen, die auf der Bodenoberfläche angeordnet sind, zu übertragen.It is to be understood that according to the invention, the current loop of the conductive elements formed by the outer wall of the rods and of the Inside of these same rods are formed by the Insulating gas are separated, the annular space between them fills both coaxial tubes. It can thus be seen that this information transfer does not change anything the standard bars required. It only requires the attachment the coils for inductive coupling in the lower boring bar and in the upper boring bar. The lower coil plays in this embodiment the role of a transmitter, and the upper coil plays the role of one receiver which makes it possible the information about the processing and recycling plants, the on the soil surface are arranged to transmit.

Es ist auch zu verstehen, dass die an die erste Spule, d.h. an die untere Spule, angelegten Informationen, jene sind, die von den Fühlern geliefert werden, die in dem unteren Teil des Bohrgestänges angeordnet sind, und dass diese selben Informationen, die eventuell hinsichtlich ihrer Form umgeformt werden, von der oberen Spule aufgenommen und an die auf der Bodenoberfläche befindlichen Bearbeitungseinheiten übertragen werden.It It is also to be understood that the words connected to the first coil, i. to the lower coil, applied information, those are those supplied by the sensors, which are arranged in the lower part of the drill string, and that this same information, possibly in terms of their shape be reshaped, picked up by the upper spool and attached to the the soil surface be transferred processing units.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Studie der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsarten der Erfindung hervor, die als nicht einschränkende Beispiele angeführt sind. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Figuren, wobei:Further Features and advantages of the invention will be apparent from the study of the following Description of several implementations of the invention, which are given as non-limiting examples. The description refers to the accompanying figures, wherein:

1 ein Aufriss einer Bohranlage vom Typ „jet grouting" bekannter Art ist; 1 is an elevation of a type "jet grouting" drilling rig of known type;

2 eine vereinfachte Ansicht der Bohrgestängeeinheit, die mit den Übertragungsmitteln ausgestattet ist, ist; 2 a simplified view of the drill pipe unit, which is equipped with the transmission means is;

3 im Detail die Informationsübertragungsmittel darstellt, die am oberen Teil und am unteren Teil des Bohrgestänges befestigt sind; und 3 in detail, the information transfer means attached to the upper part and the lower part of the drill string; and

4 ein Beispiel für die Codierung der zu übertragenden Information zeigt. 4 an example of the coding of the information to be transmitted shows.

In 1 ist auf vereinfachte Weise eine Bohrmaschine vom Typ mit „Doppelstrahl" dargestellt. Diese Figur zeigt eine Plattform 10, die vorzugsweise auf Raupenketten 12 montiert ist und auf der an ihrem unteren Ende 14a ein vertikaler Führungsmast 14 angelenkt ist. Der Mast 14 dient zur vertikalen Translationsführung eines Wagens 16, der selbst einen Bohrkopf 18 oder Drehkopf trägt. Der Bohrkopf 18 dient einerseits dazu, das Bohrgestänge 20 in Drehung zu versetzen, das von den elementaren Stangen 20a gebildet ist, und das Bohrgestänge unter der Wirkung des Hinabfahrens des Wagens 16 abzusenken. Am oberen Ende des Bohrgestänges ist insbesondere eine Drehkupplung 22 zu finden, die die Versorgung mit Druckluft und Flüssigkeit für den Strahl 24 und 26 ermöglicht. Die untere Stange 20 ist mit dem Strahlwerkzeug 28 und einem mechanischen Bohrwerkzeug 30 ausgestattet.In 1 In a simplified manner, a "double jet" type of drilling machine is shown, which shows a platform 10 preferably on caterpillars 12 is mounted and on the at its lower end 14a a vertical guide pole 14 is articulated. The mast 14 serves for vertical translation guidance of a car 16 who himself is a drill head 18 or turret carries. The drill head 18 On the one hand serves to the drill pipe 20 to turn that from the elementary rods 20a is formed, and the drill pipe under the effect of driving down the car 16 lower. At the upper end of the drill string is in particular a rotary joint 22 to find the supply of compressed air and liquid for the jet 24 and 26 allows. The lower bar 20 is with the jet tool 28 and a mechanical drilling tool 30 fitted.

Es ist zu verstehen, dass die Bohrung dadurch erfolgt, dass das Bohrgestänge in Drehung versetzt und in den Boden abgesenkt wird. Es ist auch zu verstehen, dass im Falle einer tiefen Bohrung zusätzliche Zwischenstangen 20a montiert werden müssen.It should be understood that drilling is accomplished by rotating the drill string and lowering it into the ground. It is also to be understood that in the case of a deep bore additional intermediate rods 20a must be mounted.

In 2 ist auf vereinfachte Weise das Bohrgestänge 20 mit seinen laufenden Stangen 20a, seiner unteren Stange 20i, dem Strahlwerkzeug 28 und dem mechanischen Werkzeug 30 dargestellt. An seinem unteren Ende umfasst das Bohrgestänge ferner ein Modul 32, das verschiedene Fühler enthält, die später erklärt sind. Wie 2 zeigt, ist jede Stange 20a von einem Außenrohr 34 und einer koaxialen Innenleitung 36 gebildet. Die Außenwand 34 und die Innenleitung 36 definieren zwischen sich einen ringförmigen Raum 38, der zur Beförderung der Druckluft zu dem Strahlmodul 28 dient. Die koaxiale Innenleitung 36 dient zur Beförderung der unter Druck stehenden Flüssigkeit ebenfalls zu dem Strahlmodul.In 2 is the drill pipe in a simplified way 20 with his racing poles 20a , his lower pole 20i , the jet tool 28 and the mechanical tool 30 shown. At its lower end, the drill string further comprises a module 32 containing various sensors, which are explained later. As 2 shows is every pole 20a from an outer tube 34 and a coaxial inner pipe 36 educated. The outer wall 34 and the inner pipe 36 define an annular space between them 38 for conveying the compressed air to the jet module 28 serves. The coaxial inner pipe 36 also serves to convey the pressurized fluid to the jet module.

Erfindungsgemäß wird, um die Übertragung der Informationen zwischen den in dem unteren Modul 32 enthaltenen Fühlern und der Bodenoberfläche zu ermöglichen, in dem Element der unteren Stange 20i eine erste Spule 40 zur elektromagnetischen Kopplung montiert, wobei diese Spule in dem mit Druckluft gefüllten ringförmigen Raum 38 befestigt ist. Diese Spule 40 umgibt die Innenleitung 36. Um die Befestigung der Spule 40 zu erleichtern, ist es möglich vorzusehen, dass in dieser Zone die Außenwand 34 der Stange einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser 42 aufweist. Wie später im Detail erklärt, ist die Spule 40 durch elektrische Leiter, wie beispielsweise 44, mit den Fühlern des Moduls 32 verbunden. In dem Element der oberen Stange 20s wird eine zweite Spule 46 montiert, die die Innenleitung 36 umgibt und in dem ringförmigen Raum 38 angeordnet ist. Diese zweite Spule 46 ist mit elektrischen Leitern 48 über eine Drehverbindung 22 verbunden.According to the invention, the transfer of information between those in the lower module 32 included probes and the ground surface allow in the element of the lower rod 20i a first coil 40 mounted for electromagnetic coupling, said coil in the filled with compressed air annular space 38 is attached. This coil 40 surrounds the inner pipe 36 , To attach the coil 40 To facilitate, it is possible to provide that in this zone the outer wall 34 the rod has a section with a larger diameter 42 having. As explained in more detail later, the coil is 40 by electrical conductors, such as 44 , with the sensors of the module 32 connected. In the element of the upper bar 20s becomes a second coil 46 mounted, which is the Innenlei tung 36 surrounds and in the annular space 38 is arranged. This second coil 46 is with electrical conductors 48 via a rotary joint 22 connected.

Wie bekannt ist, sind die Außenwand der Stangen 20 und die Innenleitung 36 dieser selben Stangen aus einem elektrisch leitenden Metall oder einer Legierung hergestellt. Es ist zu verstehen, dass die Innenleitung 36 und die Außenwand 34, die elektrisch an ihren oberen und unteren Enden durch jedes geeignete Mittel verbunden sind, eine leitende Schleife darstellen, die gut für die Übertragung nach dem Stromschleifenmodus geeignet ist. Die Spulen 40 und 46 sind auf einem der leitenden Elemente dieser Stromschleife montiert, die von der Innenleitung 36 und der Außenwand 34 gebildet ist. Wenn somit ein nicht kontinuierliches elektrisches Signal an die untere Spule 40 angelegt wird, wird ein induzierter Strom in der vorher definierten Stromschleife erzeugt und somit von der oberen Spule 46 gesammelt. Es wird somit auf der Spule 46 und den mit ihr verbundenen Leitern 48 ein elektrisches Signal erhalten, das für das elektrische Signal repräsentativ ist, das an die untere Spule 40 angelegt wurde. Wenn das an die Spule 40 angelegte Signal für Messungen repräsentativ ist, die von den Fühlern durchgeführt wurden, die in der Messabteilung 32 angeordnet sind, ist zu verstehen, dass an der Bodenoberfläche elektrische Signale erhalten werden, die für diese Messungen repräsentativ sind, wobei diese elektrischen Signale im Echtzeitverfahren an der Oberfläche bearbeitet werden können.As is known, the outer wall of the rods 20 and the inner pipe 36 these same rods made of an electrically conductive metal or an alloy. It is understood that the inner pipe 36 and the outer wall 34 which are electrically connected at their upper and lower ends by any suitable means, constitute a conductive loop which is well suited for transmission in the current loop mode. The spools 40 and 46 are mounted on one of the conductive elements of this current loop, that of the inner line 36 and the outer wall 34 is formed. Thus, if a non-continuous electrical signal to the lower coil 40 is applied, an induced current is generated in the previously defined current loop and thus from the upper coil 46 collected. It will thus be on the coil 46 and the ladders connected to it 48 receive an electrical signal representative of the electrical signal applied to the lower coil 40 was created. If that's the coil 40 applied signal is representative of measurements made by the probes in the measurement department 32 are arranged, it is to be understood that electrical signals representative of these measurements are obtained at the ground surface, which electrical signals can be processed on the surface in the real-time process.

Unter Bezugnahme auf 3 werden die Elemente, die Bestandteile der Erfindung sind, im Detail beschrieben, die in dem Element der unteren Stange 20i und in dem Element der oberen Stange 20s angeordnet sind.With reference to 3 For example, the elements that are components of the invention will be described in detail in the element of the lower rod 20i and in the element of the upper bar 20s are arranged.

In 3 sind im Detail in der Messabteilung 32 ein Vertikalitätsfühler 50, der dazu dient, die Vertikalität des Bohrwerkzeugs zu kontrollieren, und ein Fühler 52 dargestellt, der es ermöglicht, die Dicke der in der Strahlphase hergestellten Säule zu messen. Es können in dieser Abteilung natürlich noch weitere Fühler angeordnet sein. Es befindet sich auch eine autonome Stromversorgungsquelle 54 darin. Die Messfühler 50, 52 sind mit einem Schnittstellenbauteil 56 verbunden, der es ermöglicht, die von den Fühlern gelieferten elektrischen Signale, die den in digitaler Form durchgeführten Messungen entsprechen, dann in ein für die digitale Information repräsentatives Wechselsignal umzusetzen. Es handelt sich beispielsweise um einen Generator mit fester Frequenz und fester Amplitude, der ein Wechselsignal in den Zeiträumen liefert, in denen das digitale Signal den Binärwert 1 hat, und das kein Wechselsignal liefert, wenn das digitale Signal den Binärwert 0 hat. Dies ist in 4 dargestellt. Die von der Schnittstellenschaltung 56 ausgearbeiteten Frequenzsignale werden an die untere Spule 40 zur induktiven Kopplung durch die Leiter 44 angelegt. Vorzugsweise sind die Spulen 40 und 46 zur induktiven Kopplung von einem Magnetkern in Form eines Rundstabs gebildet, der die Innenleitung 36 umgibt, wobei auf diesen Kern ein elektrischer Leiter gewickelt ist, um eine elektromagnetische Spule herkömmlichen Typs zu bilden.In 3 are in detail in the measurement department 32 a verticality sensor 50 which serves to control the verticality of the drilling tool and a feeler 52 which makes it possible to measure the thickness of the column produced in the jet phase. Of course, further sensors can be arranged in this department. There is also an autonomous power source 54 in this. The probes 50 . 52 are with an interface component 56 which makes it possible to convert the electrical signals supplied by the sensors, which correspond to the measurements carried out in digital form, into an alternating signal representative of the digital information. For example, it is a fixed-frequency, fixed-amplitude generator that provides an AC signal during the periods when the digital signal is binary 1 and that does not provide an AC signal when the digital signal is at the 0 binary value. This is in 4 shown. The of the interface circuit 56 elaborated frequency signals are sent to the lower coil 40 for inductive coupling through the conductors 44 created. Preferably, the coils 40 and 46 formed for inductive coupling of a magnetic core in the form of a round rod, which is the inner line 36 wherein an electrical conductor is wound on this core to form a conventional type electromagnetic coil.

In dem ringförmigen Raum 38 der oberen Stange 20s ist die obere Aufnahmespule 46 zu finden, die über die Drehverbindung 22 mit dem elektrischen Ausgangsleiter 48 verbunden ist. Die Spule 46 ist vorzugsweise auch mit Hilfe eines Magnetkerns in Form eines Rundstabs 58 und eines auf diesen Kern 60 gewickelten Leiters ausgeführt.In the annular space 38 the top bar 20s is the upper take-up spool 46 to find out about the slewing connection 22 with the electrical output conductor 48 connected is. The sink 46 is preferably also by means of a magnetic core in the form of a round rod 58 and one on this core 60 wound conductor executed.

In 3 ist auch schematisch die Ankunft der Druckflüssigkeit 62, beispielsweise des Zements in Suspension in Wasser, um die Innenleitung 36 zu versorgen, und die Druckluftversorgung 64, um den ringförmigen Raum 38 zu versorgen, dargestellt. In der Strahlabteilung 28 ist ebenfalls schematisch eine Einspritzdüse 66 dargestellt, die mit der Axialleitung 36 verbunden ist, und eine Ringdüse, die mit dem ringförmigen Raum 38 verbunden ist, in dem die Druckluft zirkuliert.In 3 is also schematically the arrival of hydraulic fluid 62 For example, the cement in suspension in water to the inner pipe 36 to supply, and the compressed air supply 64 to the annular space 38 to supply, presented. In the beam department 28 is also schematically an injection nozzle 66 shown with the axial line 36 connected, and an annular nozzle, with the annular space 38 connected, in which the compressed air circulates.

Nach der oben beschriebenen Ausführungsart ist eine untere Sendespule 40 zu sehen, die mit den Fühlern verbunden ist, und eine obere Spule 46, die mit der Bearbeitungseinheit verbunden ist. Die Information zirkuliert somit vom unteren Teil des Bohrgestänges zur Bodenoberfläche. In manchen Fällen kann es interessant sein, Informationen an die Fühler von der Bodenoberfläche zu übertragen, d.h. die Übertragung von oben nach unten zu ermöglichen. Dazu können zwei Spulen in der oberen Stange 20s vorgesehen werden, von denen eine sendend und die andere empfangend ist, und zwei Spulen in der unteren Stange 20i, eine sendende bzw. eine empfangende. In der Praxis sind die beiden Spulen vorzugsweise von nur einem Magnetstab gebildet, auf den eine Sende- und eine Empfangswicklung gewickelt ist.According to the embodiment described above, a lower transmitting coil 40 see, which is connected to the sensors, and an upper coil 46 which is connected to the processing unit. The information thus circulates from the lower part of the drill string to the soil surface. In some cases it may be interesting to transfer information to the probes from the ground surface, ie to allow for top-to-bottom transmission. This can be two coils in the top bar 20s be provided, one of which is transmitting and the other receiving, and two coils in the lower bar 20i , a sending or a receiving one. In practice, the two coils are preferably formed by only one magnetic bar, on which a transmitting and a receiving winding is wound.

Um dieses Ergebnis zu erzielen, ist es auch möglich, nur zwei Spulen zu verwenden, die alternativ als Sender oder Empfänger verwendet werden. Dazu kann jede Spule mit einem Umschaltelement verbunden sein, das es ermöglicht, sie entweder an eine Empfangsschaltung oder an eine Sendeschaltung anzuschließen.Around To achieve this result, it is also possible to use only two coils, which are alternatively used as transmitter or receiver. To For example, each coil can be connected to a switching element that has it allows they either to a receiving circuit or to a transmission circuit to join.

Die beiden elektromagnetischen Spulen, die mit der oben definierten Stromschleife verbunden sind, ermöglichen es auch, die elektrische Energie von der Oberfläche zu der Messabteilung 32 zu übertragen, um die Batterie oder den Akkumulator 54 wieder aufzuladen. Diese Energieübertragung erfolgt zu den Zeiten, zu denen keine Information übertragen werden muss.The two electromagnetic coils connected to the above-defined current loop also allow the electrical energy from the surface to the measurement section 32 to transfer to the battery or the accumulator 54 as to charge. This energy transfer occurs at the times when no information needs to be transmitted.

Ferner wurde in der vorhergehenden Beschreibung der Fall der Technik des „Doppelstrahls" betrachtet.Further In the foregoing description, the case of the technique of "double jet" was considered.

Für manche Werke wird die Technik des „Dreifachstrahls" verwendet. Ein Flüssigkeitsstrahl und ein Druckluftstrahl dienen zur Destrukturierung der Erdoberfläche, während der dritte Strahl zum Herbeibringen des Schlamms für die Bildung der Säule dient. Die Stangen umfassen nun zwei koaxiale Innenleitungen. Bei dieser Ausführungsart sind die Spulen zur induktiven Kopplung noch in dem ringförmigen Raum angeordnet, in dem die Druckluft zirkuliert.For some Works the technique of the "triple beam" is used a jet of compressed air is used to destructure the earth's surface, while the third jet is used to bring the mud for the formation of the column. The rods now comprise two coaxial inner cables. At this embodiment the coils for inductive coupling are still in the annular space arranged, in which the compressed air circulates.

Claims (9)

Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen dem unteren Ende und dem oberen Ende eines Bohrgestänges (20), wobei jede Stange eine leitende Außenwand (34) und eine koaxiale Innenleitung (36) aus einem leitenden Material für die Beförderung der unter Druck stehenden Flüssigkeit aufweist, wobei der ringförmige Raum (38) zwischen der genannten Leitung und der genannten Außenwand mit einem fluiden elektrischen Isolator gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: eine erste Spule (40) zur induktiven Kopplung wird in der Nähe des zu verschließenden Endes des Bohrgestänges in dem genannten ringförmigen Raum (38) derart angeordnet, dass die Spule (40) die Leitung (36) umgibt, an die Spule (40) wird ein die zu übertragende Information darstellendes elektrisches Signal angelegt, eine zweite Spule (46) zur induktiven Kopplung wird in der Nähe des oberen Endes des Bohrgestänges (20) in dem ringförmigen Raum (38) angeordnet, damit die zweite Spule (46) die Leitung (36) umgibt, an der zweiten Spule (46) wird ein die übertragene Information darstellendes elektrisches Signal aufgenommen.Method for transferring information between the lower end and the upper end of a drill string ( 20 ), each bar having a conductive outer wall ( 34 ) and a coaxial inner conduit ( 36 ) of a conductive material for conveying the pressurized fluid, the annular space ( 38 ) between said conduit and said outer wall is filled with a fluid electrical insulator, characterized in that it comprises the following steps: a first coil ( 40 ) for inductive coupling is in the vicinity of the end to be closed of the drill string in said annular space ( 38 ) arranged such that the coil ( 40 ) The administration ( 36 ), to the coil ( 40 ) is applied an electrical signal representing the information to be transmitted, a second coil ( 46 ) for inductive coupling is in the vicinity of the upper end of the drill string ( 20 ) in the annular space ( 38 ) so that the second coil ( 46 ) The administration ( 36 ), at the second coil ( 46 ) receives an electrical signal representing the transmitted information. Bohrgestänge (20), das mit Informationsübertragungsmitteln ausgestattet ist, wobei jede Stange eine leitende Außenwand (34), eine ebenfalls leitende koaxiale Innenleitung (36) für den Durchfluss einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aufweist, wobei der ringförmige Raum (38) zwischen der Außenwand (34) und der Innenleitung (36) mit einem fluiden Isolator gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragungsmittel folgendes umfassen: – eine erste Spule (40) zur induktiven Kopplung, die in der Nähe des unteren Endes des Bohrgestänges (20) in dem ringförmigen Raum (38) derart angeordnet ist, dass die Spule (40) die Leitung (36) umgibt; – Mittel, um an die Spule ein die zu übertragenden Informationen darstellendes elektrisches Signal anzulegen; – eine zweite Spule (46) zur induktiven Kopplung, die in der Nähe des oberen Endes des Bohrgestänges (20) und in dem ringförmigen Raum (38) derart angeordnet ist, dass die genannte Spule (46) die Leitung (36) umgibt; – Mittel, um das in der zweiten Spule erzeugte elektrische Signal aufzunehmen.Drill string ( 20 ) equipped with information transmission means, each rod having a conductive outer wall ( 34 ), a likewise conductive coaxial inner line ( 36 ) for the passage of a pressurized liquid, wherein the annular space ( 38 ) between the outer wall ( 34 ) and the inner pipe ( 36 ) is filled with a fluid insulator, characterized in that the information transfer means comprise: - a first coil ( 40 ) for inductive coupling located near the lower end of the drill string ( 20 ) in the annular space ( 38 ) is arranged such that the coil ( 40 ) The administration ( 36 ) surrounds; - means for applying to the coil an electrical signal representing the information to be transmitted; A second coil ( 46 ) for inductive coupling located near the upper end of the drill string ( 20 ) and in the annular space ( 38 ) is arranged such that said coil ( 46 ) The administration ( 36 ) surrounds; - Means for receiving the electrical signal generated in the second coil. Bohrgestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem an seinem unteren Ende wenigstens einen Messfühler (50,52) aufweist, und dass die Mittel zum Anlegen des elektrischen Signals Mittel aufweisen, um die durch den Messfühler (50,52) vollzogene Messung in ein elektrisches Signal umzuwandeln, sowie Mittel, um in der ersten Spule (40) ein die genannte Messung darstellendes elektrisches Signal laufen zu lassen.Drill pipe according to claim 2, characterized in that it also has at least one sensor ( 50 . 52 ), and in that the means for applying the electrical signal have means for detecting by the sensor ( 50 . 52 ) converted into an electrical signal, and means for in the first coil ( 40 ) to run an electrical signal representing said measurement. Bohrgestänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin an seinem unteren Ende eine Batterie oder einen Akkumulator (54) aufweist, um den oder die Fühler zu speisen, wobei die Kopplungsspulen auch dazu dienen, elektrische Energie zu übertragen, um die Batterie oder den Akkumulator (54) wieder aufzuladen.A drill pipe according to claim 3, characterized in that it further comprises at its lower end a battery or an accumulator ( 54 ) to feed the probe (s), the coupling coils also serving to transfer electrical energy to the battery (s) ( 54 ) to recharge. Bohrgestänge nach irgendeinem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (50,52) Mittel enthält, um ein die Messung darstellendes digitales elektrisches Signal zu erzeugen, und dass die Mittel zum Anlegen des elektrischen Signals Mittel aufweisen, um das digitale Signal in ein analoges Signal umzuwandeln.A drill pipe according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the sensor ( 50 . 52 ) Includes means for generating a digital electrical signal representing the measurement, and wherein the means for applying the electrical signal comprises means for converting the digital signal to an analog signal. Bohrgestänge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (56) zur Umwandlung der digitalen Information Mittel aufweisen, um ein elektrisches Signal mit einer gegebenen Frequenz und Amplitude zu erzeugen, wenn sich das digitale Signal in einem ersten Zustand befindet, und eine Signalabwesenheit, wenn sich das digitale Signal in einem zweiten Zustand befindet.Drill pipe according to claim 5, characterized in that the means ( 56 ) for converting the digital information to generate an electrical signal having a given frequency and amplitude when the digital signal is in a first state and a signal absence when the digital signal is in a second state. Bohrgestänge nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spule außerdem Umschaltmittel aufweist, um in einem ersten Zustand ein elektrisches Signal an die Spule anzulegen und um in einem zweiten Zustand das an der Spule vorliegende elektrische Signal aufzunehmen.drill pipe according to any of the claims 2 to 6, characterized in that each coil also switching means has in order in a first state to an electrical signal to apply the coil and in a second state that on the coil to record the present electrical signal. Bohrgestänge nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine dritte Spule zur induktiven Kopplung enthält, die in dem ringförmigen Raum (38) in der Nähe der zweiten Spule (46) angeordnet ist, und Mittel, um an die dritte Spule ein eine zu übertragende Information darstellendes elektrisches Signal anzulegen, sowie eine vierte Spule zur induktiven Kopplung, die in der Nähe der ersten Spule (40) angeordnet und mit Mitteln zum Aufnehmen des an der vierten Spule vorliegenden elektrischen Signals ausgestattet ist.A drill pipe according to any one of claims 2 to 6, characterized in that it further comprises a third inductive coupling coil which is located in the annular space ( 38 ) near the second coil ( 46 ), and means for transmitting to the third coil information to be transmitted applying a representative electrical signal, and a fourth inductive coupling coil located in the vicinity of the first coil ( 40 ) and provided with means for receiving the electrical signal present at the fourth coil. Bohrgestänge nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spule einen die Innenleitung umgebenden Magnetkern und einen um den genannten Kern gewickelten elektrischen Leiter aufweist.drill pipe according to any of the claims 2 to 8, characterized in that each coil one, the inner line surrounding magnetic core and a wound around said core having electrical conductor.
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