DE69913361T2 - Durch den bohrstrang geführtes logging system - Google Patents

Durch den bohrstrang geführtes logging system Download PDF

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DE69913361T2
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Bohren und Loggen eines Bohrloches in einer Erdformation. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Bohrstrang, der in Verbindung mit dem System verwendet wird, auf einen Loggingwerkzeugstrang, der in Verbindung mit dem System verwendet wird, und auf ein Verfahren zum Bohren und Loggen eines Bohrloches in einer Erdformation unter Anwendung des Systems.
  • Das US-Patent 5589825 offenbart ein System, bei welchem ein Loggingwerkzeugstrang durch den Längsfluidkanal des Bohrstranges abgesenkt wird, bis das Loggingwerkzeug gegenüber einer Anzahl von Fenstern angeordnet ist, die in der Wand des Bohrstranges ausgebildet sind. Loggingsignale werden von dem Loggginwerkzeug durch die Fenster in die Erdformation gesandt. Mit diesem bekannten System kann infolge der beschränkten Fenster- größe nur eine beschränkte Logginginformation erhalten werden. Außerdem erfordert dieses System die präzise Positionierung des Loggingwerkzeuges relativ zu den Fenstern.
  • Das US-Patent 3112442 offenbart ein System, bei welchem ein Loggingwerkzeug durch den Fluidkanal eines Bohrstranges verläuft, bis sich eine Anzahl von Elektroden des Werkzeuges durch Fluiddüsen bis zu einer Stelle unterhalb des Bohrstückes erstrecken. Die Elektroden haben beschränkte Größe und beschränkte Kapazität zum Senden und Empfangen von Loggingsignalen. Ein weiterer Nachteil dieses Systems besteht darin, daß der Durchgang der Elektroden durch die Düsen durch die Form und Richtung der Düsen behindert werden kann. Das US-Patent 3052838 offenbart eine andere Art von Bohrloch-Loggingvorrichtung.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, ein System zum Bohren und Loggen eines Bohrloches in einer Erdformation zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten Systeme überwindet, und wel ches robust ist und eine ädquate Logginginformation ohne Beeinträchtigung der Bohrvorgänge sicherstellt.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Bohrstrang zur Verwendung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System zu schaffen.
  • Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, einen Loggingwerkzeugstrang zur Verwendung in Verbindung mit dem System gemäß der Erfindung zu schaffen.
  • Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Bohren und Loggen eines Bohrloches in einer Erdformation unter Anwendung des erfindungsgemäßen Systems.
  • Gemäß der Erfindung wird ein System zum Bohren und Loggen eines Bohrloches in einer Erdformation geschaffen, wobei das System einen Loggingwerkzeugstrang und einen Bohrstrang aufweist, der einen Längskanal für die Zirkulation eines Bohrfluids hat, wobei der Bohrstrang eine Mündung aufweist, die in Fluidverbindung mit dem Kanal und dem Äußeren des Bohrstranges steht, wobei der Kanal und die Mündung so angeordnet sind, daß sich der Loggingwerkzeugstrang durch den Kanal und aus dem Kanal durch die Mündung in eine Position außerhalb des Bohrstranges bewegen kann, wobei das System ferner ein entfernbares Verschlußelement aufweist, das so ausgebildet ist, daß es die Mündung wahlweise verschließt, wobei der Loggingwerkzeugstrang mit Verbindungsmitteln zum wahlweisen Verbinden des Loggingwerkzeugstranges mit dem Verschlußelement versehen ist.
  • Durch Absenken des Loggingwerkzeugstranges durch den Kanal und Verbinden des Loggingwerkzeugstranges mit dem Verschlußelement unter Verwendung der Verbindungsmittel kann das Verschlußelement von dem Bohrstrang durch weiteres Absenken des Loggingwerkzeugstranges entfernt werden, während das Verschlußelement an dem Loggingwerkzeugstrang befestigt bleibt. Sobald sich der Loggingwerkzeugstrang in den Raum an der Außenseite des Bohrstranges erstreckt, kann eine Loggingoperation durchgeführt werden. Das Verschlußelement kann zum Bohren eines weiteren Bohrlochabschnittes nach dem Beenden der Loggingoperation wiederverwendet werden. Außerdem bildet das Verschlußelement in dem Bohrloch kein Hindernis, nachdem es von dem Bohrstrang entfernt worden ist.
  • Vorzugsweise umfaßt der Bohrstrang ein Bohrstück, das am unteren Ende des Bohrstranges angeordnet ist, wobei die Austrittsöffnung in dem Bohrstück vorgesehen ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Verschlußelement als integraler, aber dennoch entfernbarer Teil des Bohrstückes ausgebildet wird und die Bohreigenschaften des Bohrstückes nicht negativ beeinflußt.
  • Zweckmäßig bildet das Verbindungsmittel sekundäre Verbindungsmittel, und das Verschlußelement ist mit primären Verbindungsmitteln zum wahlweisen Verbinden des Verschlußelementes mit dem Bohrstrang ausgestattet.
  • Vorzugsweise umfaßt das primäre Verbindungsmittel eine primäre Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Verschlußelementes an dem Bohrstrang.
  • Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfaßt das Verbindungsmittel eine sekundäre Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Loggingwerkzeugstranges an dem Verschlußelement.
  • Es wird bevorzugt, daß die primäre und die sekundäre Verriegelungsvorrichtung so angeordnet sind, daß sie das Verschlußelement von dem Bohrstrang nach einem Verriegeln des Loggingwerkzeugstranges an dem Verschlußelement entriegeln.
  • Um zu verhindern, daß sich das Verschlußelement relativ zu dem Öffnungselement während des Bohrens dreht, haben das Verschlußelement und die Öffnung zusammenwirkende Kontaktflächen nicht kreisförmiger Gestalt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Bohrstranges.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt:
    • – Bohren eines Abschnittes des Bohrloches durch Betätigen des Bohrstranges, wobei das Verschlußelement die Mündung abschließt;
    • – Absenken des Loggingwerkzeugstranges durch den Kanal zu dem Verschlußelement;
    • – Verbinden des Loggingwerkzeugstranges mit dem Verschlußelement;
    • – weiteres Absenken des Loggingwerkzeugstranges mit dem mit diesem verbundenen Verschlußelement durch die Mündung zu einer Position außerhalb des Bohrstranges;
    • – Betätigen des Loggingwerkzeugstranges zum Bereitstellen von Loggingdaten der Erdformation.
  • Das Absenken des Loggingwerkzeugstranges durch den Kanal kann beispielsweise durch Hinunterpumpen des Loggingwerkzeugstranges oder durch Absenken an einem Drahtseil erfolgen.
  • Der Loggingwerkzeugstrang wird vorzugsweise in selbstversorgender Weise (d. h. durch Energie- und Memory-Steuerung des Werkzeugstranges) mit einem automatischen voreingestellten Start betätigt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
  • 1 schematisch einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles des Systems gemäß der Erfindung;
  • 2 schematisch ein Detail von 1;
  • 3 schematisch einen Längsschnitt des Verschlußelementes und des Loggingwerkzeugstranges nach 1; und
  • 4 schematisch einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles des Systems gemäß der Erfindung.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten.
  • In 1 ist ein Bohrstrang 1 zum Bohren eines Bohrloches in einer Erdformation gezeigt, wobei der Bohrstrang 1 einen Bohrkragen 3 hat, an dem ein Bohrstück 5 mit Schneidelementen 6 angeschlossen ist. Der Bohrstrang 1 hat einen Längskanal 7 für die Zirkulation von Bohrfluid, wobei der Kanal 7 in eine Fluidkammer 9 des Bohrstückes 5 mündet. Düsen 11 sind in dem Bohrstück 5 zum Einspritzen des Bohrfluids aus der Kammer 9 in das Bohrloch vorgesehen. Das Bohrstück 5 hat eine Bodenwand 14, die mit einer zentralen Öffnung in Form einer Mündung 16 versehen ist, die mit einem Verschlußelement in Form eines Einsatzabschnittes 18 verschlossen ist. Die Mündung 16 und der Einsatzabschnitt 18 haben eine Kontaktfläche 17 mit kegelstumpfförmiger Gestalt, um das Entfernen des Einsatzabschnittes 18 von der Mündung 16 in Richtung nach außen zu ermöglichen. Der Einsatzabschnitt 18 und das Bohrstück 5 sind mit einem Verriegelungsmechanismus 20 zum Verriegeln des Einsatzabschnittes 18 an dem Bohrstück 5 und zum Verriegeln eines Log gingwerkzeugstranges (auf den später Bezug genommen wird) an dem Einsatzabschnitt 18 versehen. Der Einsatzabschnitt 18 ist auf seiner der Fluidkammer 9 zugekehrten Seite mit einer Ausnehmung 21 zur Aufnahme des Loggingwerkzeugstranges versehen.
  • In 2 ist das Detail A von 1 gezeigt. Der Verriegelungsmechanismus 20 umfaßt eine Anzahl von Verriegelungsvorrichtungen 22, die mit regelmäßigen Winkelabständen entlang der Kontaktfläche 17 angeordnet sind. Jede Verriegelungsvorrichtung 22 weist eine Radialbohrung 24 auf, die in dem Einsatzabschnitt 18 ausgeformt ist, und eine entsprechende Radialbohrung 26, die in dem Bohrstück 5 ausgebildet ist, wobei die Bohrungen 24, 26 mit der Mündung 16 ausgerichtet sind, die von dem Einsatzabschnitt 18 abgedeckt ist. Ein erstes Verriegelungselement 28 erstreckt sich aus der Bohrung 24 über einen kurzen Abstand in die Kammer 9. Das erste Verriegelungselement 28 ist in dieser Position durch ein Ende einer ersten Wendelfeder 30 vorgespannt, die an ihrem anderen Ende gegen eine Ringschulter 32 vorgespannt ist, welche an der Bohrung 24 vorgesehen ist. Das erste Verriegelungselement 28 ist mit einem Ende einer Stange 34 verbunden, die sich durch die Ringschulter 33 erstreckt und mit ihrem anderen Ende auf einem zweiten Verriegelungselement 36 ruht. Das zweite Verriegelungselement 36 erstreckt sich von der Bohrung 24 in die Bohrung 26 und ist in dieser Position durch eine zweite Wendelfeder 38 vorgespannt, die in der Bohrung 26 an der Seite des zweiten Verriegelungselementes 36 gegenüber der Stange 34 angeordnet ist.
  • Ein Loggingwerkzeugstrang 40 erstreckt sich durch den Kanal 7 in die Kammer 9, wobei der Loggingwerkzeugstrang mit einem Satz von Loggingwerkzeugen (nicht gezeigt), einer Energieeinheit (nicht gezeigt) und einer elektronischen Memory-Einheit (nicht gezeigt) versehen ist. Der Außendurchmesser des Loggingwerkzeugstranges 40 ist so gewählt, daß er dessen Durchgang durch die Mündung 16 gestattet. Der Loggingwerkzeugstrang 40 hat einen unteren Endteil in Form einer Werkzeugnase 42, welche in eine Ausnehmung 21 des Einsatzabschnittes 18 paßt, wobei die Werkzeugnase 42 und die Ausnehmung 21 eine Kontaktfläche von kegelstumpfförmiger Gestalt haben, die einen leichten Eintritt der Werkzeugnase 42 zu der Ausnehmung 21 gestattet. Die Werkzeugnase 42 ist mit einer Umfangsnut 44 versehen, die mit Radialbohrungen 24 ausgerichtet ist, wenn die Werkzeugnase 42 in der Ausnehmung 21 aufgenommen ist. Die Tiefe der Nut 44 wird so gewählt, daß bei Ausrichtung der Nut 44 und der Bohrungen 24 das erste Verriegelungselement 28 durch die Feder 30 gegen die Endwand 46 der Nut 44 vorgespannt ist und sich das zweite Verriegelungselement 36 voll in die Bohrung 26 erstreckt.
  • Während des Normalbetriebes des in den 13 gezeigten Systems wird der Bohrstrang 1 betätigt, um einen neuen Bohrlochabschnitt (nicht gezeigt) zu bohren. Während des Bohrens deckt der Einsatzabschnitt 18 die Mündung 16 ab und wird in dieser Position durch die Verriegelungsvorrichtungen 22 gehalten, wobei sich jedes Verriegelungselement 36 von der Bohrung 24 in die entsprechende Bohrung 26 erstreckt. Nach dem Stillsetzen des Bohrens wird der Bohrstrang 1 um einen vorbestimmten Abstand angehoben, damit der Loggingwerkzeugstrang 40 unterhalb des Bohrstückes 5 positioniert werden kann. Sodann wird der Loggingwerkzeugstrang durch den Kanal 7 und von dort über die Kammer 9 in die Ausnehmung 21 abgesenkt. Nach der Aufnahme der Werkzeugnase 42 in der Ausnehmung 21 rastet jedes erste Verriegelungselement 28 in die Nut 44 ein. Wie vorstehend erwähnt, bewirkt das Verriegeln des ersten Verriegelungselementes 28 in der Nut 44, daß das zweite Verriegelungselement 36 zur Gänze in der Bohrung 26 angeordnet wird. Dadurch wird der Einsatzabschnitt 18 von dem Bohrstück 5 entriegelt. Der Loggingwerkzeugstrang 40 mit dem Einsatzabschnitt 18, der an der Werkzeugnase 42 verriegelt ist, wird sodann durch die Mündung 16 in den Raum des Bohrloches unterhalb des Bohrstückes 5 ab gesenkt. In dieser Position ist der Loggingwerkzeugstrang 40 durch Aufhängemittel aufgehängt, beispielsweise eine Ringschulter (nicht gezeigt), die an dem Werkzeugstrang 40 vorgesehen ist und welche auf einer entsprechenden Ringschulter (nicht gezeigt) ruht, die in der Kammer 9 des Bohrstückes ausgebildet ist. Alternativ kann der Loggingwerkzeugstrang an einem Drahtseil von der Oberfläche her aufgehängt sein, oder durch irgendwelche anderen geeigneten Mittel.
  • Mit dem Loggingwerkzeugstrang 40 in hängender Position wird der Bohrstrang durch das Bohrloch angehoben, um den Loggingwerkzeugstrang durch den neu gebohrten Abschnitt zu bewegen und gleichzeitig jedes Loggingwerkzeug des Werkzeugstranges 40 zu betätigen, um einen Satz von Loggingdaten der Erdformation zu erhalten, welche den neu gebohrten Abschnitt umgibt. Die Loggingdaten werden in der elektronischen Memory-Einheit gespeichert.
  • Das vorstehend beschriebene Loggingverfahren kann während eines Trippingvorganges des Bohrstranges 1 ausgeführt werden, wobei der Bohrstrang zur Oberfläche zurückgeholt wird, beispielsweise um ein neues Bohrstück an dem Bohrstrang zu montieren. Alternativ kann der Loggingwerkzeugstrang 40 nach dem Fertigstellen des Loggingvorganges in dem Bohrstrang 1 zurückgehoben werden, bis der Einsatzabschnitt 18 die Mündung 16 abdeckt. Nach dem Eintritt des Einsatzabschnittes 18 in die Mündung 16 verriegelt jedes zweite Verriegelungselement 36 in der entsprechenden Bohrung 24 des Einsatzabschnittes 18 unter der Wirkung der zweiten Feder 38 und verriegelt damit den Einsatzabschnitt 18 an der Mündung 16. Sobald die Mündung 16 von dem Einsatzabschnitt 18 abgedeckt ist, kann ein weiterer Bohrlochabschnitt gebohrt werden, und das vorstehend beschriebene Verfahren kann wiederholt werden.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Systems gemäß der Erfindung. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Bohrstück 60 am unteren Ende eines Bohrstranges (nicht gezeigt) angeordnet, der einen Längskanal (nicht gezeigt) für die Zirkulation von Bohrfluid aufweist, welcher Kanal in eine Fluidkammer 62 des Bohrstückes mündet. Das Bohrstück ist mit einer Vielzahl von Düsen 64 zum Einspritzen des Bohrfluids aus der Kammer 62 in das zu bohrende Bohrloch ausgestattet. Das Bohrstück 60 hat eine Bodenwand 66, die mit einer zentralen Öffnung in Form einer Mündung 68 versehen ist, die ovale Gestalt hat, gesehen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Bohrstranges. Die Mündung 68 ist mit dem Längskanal des Bohrstranges ausgerichtet und von einem Verschlußelement in Form eines Einsatzabschnittes 70 abgedeckt. Die Außenfläche des Einsatzabschnittes 70 ist vollständig an die Bodenfläche des Bohrstückes 60 angepaßt, so daß die Bohrcharakteristik des in der Mündung 68 angeordneten Bohrstückes 60 mit dem Einsatzabschnitt 70 äquivalent jener eines konventionellen Bohrstückes ist. Die Mündung 68 und der Einsatzabschnitt 70 haben entsprechende Kontaktflächen 72, 72' von kegelstumpfförmiger Gestalt, um das Entfernen des Einsatzabschnittes 70 aus der Mündung 68 in Richtung nach außen zu ermöglichen. Das Bohrstück 60 ist außerdem mit einem zylindrischen Kanal 73 versehen, der eine Fluidverbindung zwischen der Mündung 68 und der Kammer 62 herstellt, wobei der Kanal 73 mit dem Längskanal des Bohrstranges ausgerichtet ist.
  • Der Einsatzabschnitt 70 ist an das Bohrstück 60 durch eine primäre Verriegelungsvorrichtung einschließlich eines Schaftes 72 angeschlossen, der integral mit dem Einsatzabschnitt ausgebildet ist und sich in die Kammer 62 erstreckt. Der Schaft 72 ist nahe seinem oberen Ende mit einer ringförmigen Ausnehmung 74 versehen. Ein zylindrischer Käfig 76 ist mit dem Einsatzabschnitt 70 durch eine Gewindeverbindung 78 verbunden, die sich konzentrisch um den Schaft 72 erstreckt, wobei ein Ringraum 80 zwischen dem Käfig 76 und dem Schaft 72 vorhanden ist. Eine zylindrische Muffe 82 erstreckt sich in den Ringraum 80, wobei die Muffe entlang des Schaftes 72 gleitverschieblich und in Richtung der Kammer 62 durch eine Feder 84 vorgespannt ist. Der Käfig 76 hält vier metallische Verriegelungskugeln 86, die sich in vier Verriegelungsausnehmungen 88 erstrecken, die in der Wand des Kanals 73 ausgebildet sind. Die Muffe 82 ist mit vier Freigabeausnehmungen 90 versehen, in welche die Verriegelungskugeln passen, wenn die Muffe 82 um einen ausreichenden Abstand gegen die Kraft der Feder 84 vorgespannt wird. Der Klarheit halber sind nur zwei Verriegelungskugeln 86, zwei Verriegelungsausnehmungen 88 und zwei Freigabeausnehmungen 90 gezeigt.
  • Ein Loggingwerkzeugstrang 92 erstreckt sich durch den Längskanal des Bohrstranges in die Kammer 62, wobei der Loggingwerkzeugstrang mit einem Satz von Loggingwerkzeugen (nicht gezeigt), einer Energieinheit (nicht gezeigt) und einer elektronischen Memory-Einheit (nicht gezeigt) ausgestattet ist. Der Außendurchmesser des Loggingwerkzeugstranges 92 gestattet den Durchgang des Stranges 92 durch den Mündungskanal 73 und die Mündung 68. Der Loggingwerkzeugstrang 92 ist mit dem Einsatzabschnitt 70 durch eine sekundäre Verriegelungsvorrichtung verbindbar, die einen unteren Teil 94 des Loggingwerkzeugstranges 92 aufweist, wobei der untere Teil 94 ein unteres Ende 94a und einen Innenraum 95 hat, dessen Durchmesser dem Gesamtdurchmesser des Schaftes 72 entspricht, so daß der Schaft 72 in den Innenraum 95 paßt. Der untere Teil 94 ist an der Innenseite mit vier Verriegelungsnasen 96 versehen (von denen nur zwei gezeigt sind), die schwenkbar mit dem unteren Teil 94 verbunden und in Richtung radial nach innen durch eine Feder 98 vorgespannt sind. Der Innenraum 95 ist außerdem mit einer Landefläche 100 versehen, die in einem Längsabstand von den Verriegelungsnasen 96 angeordnet ist, der so gewählt ist, daß beim Kontaktieren der Landefläche 100 mit dem distalen Ende des Schaftes 72 die Verriegelungsnasen 96 in der ringförmigen Ausnehmung 74 des Schaftes aufgenommen werden. Außerdem ist der Längsabstand zwischen der Landefläche 100 und dem unteren Ende des Loggingwerkzeugstranges 92 so gewählt, daß bei einem Kontaktieren der Landefläche 100 mit dem distalen Ende des Schaftes 72 das untere Ende 94a die Muffe 82 in jene Position vorspannt, in welcher die Freigabeausnehmungen 90 gegenüber den entsprechenden Verriegelungskugeln 86 liegen.
  • Während des Normalbetriebes wird der Bohrstrang betätigt, um einen neuen Bohrlochabschnitt (nicht gezeigt) zu bohren. Während des Bohrens ist die Muffe 82 durch die Feder 84 in die in 4 gezeigte Position vorgespannt, derart, daß die Verriegelungskugeln 86 durch die Muffe 82 in die entsprechenden Verriegelungsausnehmungen 88 des Bohrstückkörpers gezwungen werden, wodurch der Einsatzabschnitt 70 an dem Bohrstüpck 60 verriegelt wird.
  • Nachdem das Bohren des Bohrlochabschnittes beendet ist, wird der Bohrstrang um einen vorbestimmten Abstand vom Boden des Bohrloches angehoben, und der Loggingwerkzeugstrang 92 wird durch den Bohrstrang in die Kammer 62 abgesenkt. Der Loggingwerkzeugstrang 92 wird weiter abgesenkt, wodurch der Schaft 72 in den Raum 95 eintritt und die Landefläche 100 kontaktiert, so daß das untere Ende des Loggingwerkzeugstranges 92 die Muffe 82 gegen die Kraft der Feder 84 beaufschlagt, bis die Freigabeausnehmungen 90 gegenüber den entsprechenden Verriegelungskugeln 86 liegen. In dieser Position drückt die Muffe 82 die Verriegelungskugeln 86 nicht länger in die Verriegelungsausnehmungen 88, so daß der Einsatzabschnitt 70 von dem Bohrstückkörper entriegelt wird. Gleichzeitig greifen die Verriegelungsnasen 96 in die ringförmige Ausnehmung 74 des Schaftes 72 ein und verriegeln dadurch den Loggingwerkzeugstrang 92 in dem Einsatzabschnitt 70. Der Loggingwerkzeugstrang 92 mit dem Einsatzabschnitt, der an diesem verriegelt ist, wird dann wei ter über den Kanal 73 und die Mündung 68 abgesenkt, bis die Loggingwerkzeuge des Stranges 92 unterhalb des Bohrstückes 60 zu liegen kommen, in welcher Position der Loggingwerkzeugstrang 92 herabhängt und die Loggingwerkzeuge betätigt werden.
  • Nachdem das Loggen beendet ist, wird der Loggingwerkzeugstrang 92 angehoben, bis der Einsatzabschnitt 70 die Mündung 68 kontaktiert. Der Loggingwerkzeugstrang wird dann weiter angehoben, wodurch die Verriegelungsnasen 96 aus der ringförmigen Ausnehmung 74 entriegelt werden und ermöglichen, daß die Muffe 82 entlang des Schaftes 72 in Richtung der Kammer 62 unter der Wirkung der Feder 84 gleitet. Die Muffe 82 zwingt dadurch die Verriegelungskugeln 86 in die entsprechenden Verriegelungsausnehmungen 88, so daß der Einsatzabschnitt 70 mit dem Bohrstück 60 verriegelt wird und die Mündung 68 abdeckt.
  • Ein weiterer Bohrlochabschnitt kann dann gebohrt werden und in der vorstehend beschriebenen Weise geloggt werden, oder der Bohrstrang kann zur Oberfläche eingeholt werden, falls dies erforderlich ist.
  • Der Loggingwerkzeugstrang kann durch den Bohrstrang über einen Pumpvorgang, durch ein Drahtseil oder durch eine Kombination aus Drahtseil und Pumpvorgang abgesenkt werden. Das Anheben des Loggingwerkzeugstranges erfolgt durch ein Drahtseil, durch umgekehrtes Pumpen (d. h. Pumpen von Fluid aus dem Ringraum zwischen dem Bohrstrang und der Bohrlochwand/Bohrlochauskleidung in den Bohrstrang) oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen.
  • Die in der elektronischen Memory-Einheit gespeicherten Loggingdaten können zur Oberfläche geholt werden, indem das Loggingwerkzeug durch den Bohrstrang zur Oberfläche zurückgeholt wird, durch Einholen des Bohrstranges mit dem in diesem enthaltenen Loggingwerkzeugstrang zur Oberfläche, oder durch Transferieren der Daten von der Memory-Einheit zur Oberfläche unter Verwendung entsprechender Signalübertragungsmittel.

Claims (10)

  1. System zum Bohren und Loggen eines Bohrloches, das in einer Erdformation ausgebildet ist, wobei das System einen Logginwerkzeugstrang (40) und einen Bohrstrang (1) aufweist, der mit einem Längskanal (7) für die Zirkulation von Bohrfluid versehen ist, wobei der Bohrstrang (1) eine Mündung (16) aufweist, die eine Fluidverbindung zwischen dem Kanal (7) und dem Äußeren des Bohrstranges (1) herstellt, wobei der Kanal (7) und die Mündung (16) so angeordnet sind, daß sich der Loggingwerkzeugstrang (40) durch den Kanal (7) und aus dem Kanal durch die Mündung in eine Position außerhalb des Bohrstranges bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner ein entfernbares Verschlußelement (18) aufweist, das zum wahlweisen Verschließen der Mündung ausgebildet ist, und daß der Logginwerkzeugstrang mit einem Verbindungsmittel (42, 44) zum selektiven Verbinden des Logginwerkzeugstranges (40) mit dem Verschlußelement (18) versehen ist.
  2. System nach Anspruch 1, bei welchem das Verbindungsmittel (42, 44) sekundäre Verbindungsmittel bildet und das Verschlußelement (18) mit primären Verbindungsmitteln (24, 36) zum selektiven Verbinden des Verschlußelementes (18) mit dem Bohrstrang (1) versehen ist.
  3. System nach Anspruch 2, bei welchem die primären Verbindungsmittel eine primäre Verriegelungsvorrichtung (24, 36) zum Verriegeln des Verschlußelementes (18) an dem Bohrstrang (1) aufweisen.
  4. System nach einem der Ansprüche 1–3 mit einer sekundären Verschlußvorrichtung (28, 24, 30, 42, 44) zum Verriegeln des Loggingwerkzeugstranges (40) an dem Verschlußelement (18), wobei die sekundäre Verriegelungsvorrichutng das Verbindungsmittel (42, 44) aufweist.
  5. System nach Anspruch 4 in Abhängigkeit von Anspruch 3, bei welchem die primäre und sekundäre Verriegelungsvorrichtung so ausgebildet sind, daß sie das Verschlußelement (18) von dem Bohrstrang (1) nach einem Verriegeln des Loggingwerkzeugstranges (40) an dem Verschlußelement (18) entriegeln.
  6. System nach einem der Ansprüche 1–5, bei welchem der Bohrstrang (1) ein Bohrstück (5) aufweist, das am unteren Ende des Bohrstranges angeordnet ist, und bei welchem die Mündung (16) in dem Bohrstück (5) ausgebildet ist.
  7. System nach Anspruch 6, bei welchem die Mündung (16) durch eine zentrale Öffnung (16) in der Bodenwand (14) des Bohrstückes gebildet ist, wobei die zentrale Öffnung eine Fluidverbindung zwischen dem Kanal (7) und einem Raum in dem Bohrloch unterhalb des Bohrstückes (5) herstellt.
  8. System nach einem der Ansprüche 1–7, bei welchem das Verschlußelement (18) aus der Mündung (16) in Richtung von dem Bohrstrang (1) nach außen entfernbar ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 1–8, bei welchem das Verschlußelement (18) und die Mündung (16) zusammenwirkende Kontaktflächen (17) von nicht kreisförmiger Gestalt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Bohrstranges aufweisen.
  10. Verfahren zum Bohren und Loggen eines Bohrloches, das in einer Erdformation unter Anwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1-9 ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfaßt – Bohren eines Abschnittes des Bohrloches durch Betätigen des Bohrstranges (1), wobei das Verschlußelement (18) die Mündung (16) verschließt; – Absenken des Loggingwerkzeugstranges (40) durch den Kanal (7) zu dem Verschlußelement (18); – Anschließen des Loggingwerkzeugstranges (40) an das Verschlußelement (18); – weiteres Absenken des Loggingwerkzeugstranges (40) mit dem mit diesem verbundenen Verschlußelement (18) durch die Mündung (16) zu einer Position außerhalb des Bohrstranges (1); – Betätigen des Loggingwerkzeugstranges (40), um Loggingdaten der Erdformation zu erhalten.
DE69913361T 1998-09-21 1999-09-20 Durch den bohrstrang geführtes logging system Expired - Lifetime DE69913361T2 (de)

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EP98117831 1998-09-21
EP98117831 1998-09-21
PCT/EP1999/006999 WO2000017488A1 (en) 1998-09-21 1999-09-20 Through-drill string conveyed logging system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69913361D1 DE69913361D1 (de) 2004-01-15
DE69913361T2 true DE69913361T2 (de) 2004-05-27

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ID=8232662

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DE69913361T Expired - Lifetime DE69913361T2 (de) 1998-09-21 1999-09-20 Durch den bohrstrang geführtes logging system

Country Status (19)

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US (1) US6269891B1 (de)
EP (1) EP1115961B1 (de)
JP (1) JP2002525464A (de)
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