JP2002525464A - スルードリルストリングに運搬される検層システム - Google Patents
スルードリルストリングに運搬される検層システムInfo
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- 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
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Abstract
(57)【要約】
地層中に形成される坑井の掘削及び検層システムが提供される。本システムは、検層ツールストリングと掘削流体の循環用の縦チャンネルを備えたドリルストリングとを含む。ドリルストリングは、チャンネルとドリルストリングの外部との間で流体を連通させるポートを有し、チャンネルとポートは、検層ツールストリングがチャンネルを通りチャンネルからポートを通ってドリルストリングの外部の位置に達するのを可能にするよう構成される。本システムはまた、ポートを選択的に閉じるのに適応した着脱可能な蓋部材を含み、検層ツールストリングは、検層ツールストリングを蓋部材に選択的に接続するための接続手段を備える。
Description
【0001】 本発明は、地層中に形成される坑井の掘削及び検層のシステムに関する。また
、本発明は、本システムと共に使用するためのドリルストリング、本システムと
共に使用するための検層ツールストリング、及び本システムを用いた地層中に形
成される坑井の掘削及び検層方法にも係る。 米国特許第5589825号が開示するシステムでは、検層ツールがドリルス
トリングの壁に設けられた複数の窓に対向して位置するまで、検層ツールストリ
ングがドリルストリングの縦方向の流体チャネルを通って降ろされる。検層信号
は、検層ツールから窓を通って地層に送られる。この公知のシステムでは、窓の
大きさが制限されるので、限定された検層情報しか得ることができない。さらに
、このシステムでは、検層ツールを窓に対して正確に配置することが要求される
。 米国特許第3112442号が開示するシステムでは、ツールの複数の電極が
流体ノズルを通ってドリルビットの下に達するまで、検層ツールがドリルストリ
ングの流体チャンネルを通って送られる。これらの電極は大きさが制限され、検
層信号を送出し受信するための能力も制限される。このシステムの別の欠点は、
電極がノズルを通過することがノズルの形状や方向によっては妨げられ得ること
である。
、本発明は、本システムと共に使用するためのドリルストリング、本システムと
共に使用するための検層ツールストリング、及び本システムを用いた地層中に形
成される坑井の掘削及び検層方法にも係る。 米国特許第5589825号が開示するシステムでは、検層ツールがドリルス
トリングの壁に設けられた複数の窓に対向して位置するまで、検層ツールストリ
ングがドリルストリングの縦方向の流体チャネルを通って降ろされる。検層信号
は、検層ツールから窓を通って地層に送られる。この公知のシステムでは、窓の
大きさが制限されるので、限定された検層情報しか得ることができない。さらに
、このシステムでは、検層ツールを窓に対して正確に配置することが要求される
。 米国特許第3112442号が開示するシステムでは、ツールの複数の電極が
流体ノズルを通ってドリルビットの下に達するまで、検層ツールがドリルストリ
ングの流体チャンネルを通って送られる。これらの電極は大きさが制限され、検
層信号を送出し受信するための能力も制限される。このシステムの別の欠点は、
電極がノズルを通過することがノズルの形状や方向によっては妨げられ得ること
である。
【0002】 本発明の目的は、公知システムの欠点を解消し、かつ、堅牢であって掘削作業
を妨害することなく適切な検層情報を得る、地層中に形成される坑井の掘削及び
検層システムを提供することである。 本発明の別の目的は、本発明のシステムと共に使用するためのドリルストリン
グを提供することである。 本発明の別の目的は、本発明のシステムと共に使用するための検層ツールスト
リングを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、本発明のシステムを用いた地層中に形成される坑
井の掘削及び検層方法を提供することである。
を妨害することなく適切な検層情報を得る、地層中に形成される坑井の掘削及び
検層システムを提供することである。 本発明の別の目的は、本発明のシステムと共に使用するためのドリルストリン
グを提供することである。 本発明の別の目的は、本発明のシステムと共に使用するための検層ツールスト
リングを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、本発明のシステムを用いた地層中に形成される坑
井の掘削及び検層方法を提供することである。
【0003】 本発明により、地層中に形成される坑井の掘削及び検層システムが提供され、
本システムは、検層ツールストリング、及び掘削流体の循環用の縦チャンネルを
備えたドリルストリングを含み、ドリルストリングは、チャンネルとドリルスト
リングの外部との間で流体を連通させるポートを含み、チャンネルとポートは、
検層ツールストリングがチャンネルを通過してチャンネルからポートを通ってド
リルストリングの外部位置に達することができるように構成される。本システム
はまた、ポートを選択的に閉じるよう適応した着脱可能な蓋部材をも含み、検層
ツールストリングは、検層ツールストリングを蓋部材に選択的に接続するための
接続手段を備える。 チャンネルを通して検層ツールストリングを降ろし、接続手段を用いて検層ツ
ールストリングを蓋部材に接続することにより、蓋部材は、蓋部材が検層ツール
ストリングに取り付けられたままの状態で検層ツールストリングをさらに降ろす
ことでドリルストリングから取り外すことができる。検層ツールストリングがド
リルストリングの外の空間に延びると、検層操作が実行できる。蓋部材は、検層
操作が完了した後にさらなる坑井部分の掘削のために再使用できる。さらに、蓋
部材は、ドリルストリングから取り外した後は坑井内で障害とはならない。
本システムは、検層ツールストリング、及び掘削流体の循環用の縦チャンネルを
備えたドリルストリングを含み、ドリルストリングは、チャンネルとドリルスト
リングの外部との間で流体を連通させるポートを含み、チャンネルとポートは、
検層ツールストリングがチャンネルを通過してチャンネルからポートを通ってド
リルストリングの外部位置に達することができるように構成される。本システム
はまた、ポートを選択的に閉じるよう適応した着脱可能な蓋部材をも含み、検層
ツールストリングは、検層ツールストリングを蓋部材に選択的に接続するための
接続手段を備える。 チャンネルを通して検層ツールストリングを降ろし、接続手段を用いて検層ツ
ールストリングを蓋部材に接続することにより、蓋部材は、蓋部材が検層ツール
ストリングに取り付けられたままの状態で検層ツールストリングをさらに降ろす
ことでドリルストリングから取り外すことができる。検層ツールストリングがド
リルストリングの外の空間に延びると、検層操作が実行できる。蓋部材は、検層
操作が完了した後にさらなる坑井部分の掘削のために再使用できる。さらに、蓋
部材は、ドリルストリングから取り外した後は坑井内で障害とはならない。
【0004】 好ましくは、ドリルストリングは、ドリルストリングの下端に設けられたドリ
ルビットを含み、ポートがドリルビットに設けられる。このようにして、ドリル
ビットの着脱可能な一体的部分として蓋部材を作ることができるので、ドリルビ
ットの掘削特性に悪影響を与えない。 適切には、前記接続手段は副接続手段を形成し、蓋部材が、蓋部材をドリルス
トリングに選択的に接続するための主接続手段を備える。 好ましくは、主接続手段は、蓋部材をドリルストリングにラッチするための主
ラッチ装置を含む。 有利な実施態様では、前記接続手段は、検層ツールストリングを蓋部材にラッ
チするための副ラッチ装置を含む。 主及び副ラッチ装置は、検層ツールストリングを蓋部材にラッチした際には蓋
部材をドリルストリングからラッチ解除するよう構成するのが好ましい。 掘削中に蓋部材がポート部材に対して回転するのを防ぐために、蓋部材とポー
トは、ドリルストリングの縦軸に垂直な平面内で非円形の共働接触表面を有する
。
ルビットを含み、ポートがドリルビットに設けられる。このようにして、ドリル
ビットの着脱可能な一体的部分として蓋部材を作ることができるので、ドリルビ
ットの掘削特性に悪影響を与えない。 適切には、前記接続手段は副接続手段を形成し、蓋部材が、蓋部材をドリルス
トリングに選択的に接続するための主接続手段を備える。 好ましくは、主接続手段は、蓋部材をドリルストリングにラッチするための主
ラッチ装置を含む。 有利な実施態様では、前記接続手段は、検層ツールストリングを蓋部材にラッ
チするための副ラッチ装置を含む。 主及び副ラッチ装置は、検層ツールストリングを蓋部材にラッチした際には蓋
部材をドリルストリングからラッチ解除するよう構成するのが好ましい。 掘削中に蓋部材がポート部材に対して回転するのを防ぐために、蓋部材とポー
トは、ドリルストリングの縦軸に垂直な平面内で非円形の共働接触表面を有する
。
【0005】 本発明による方法は、 (1)蓋部材がポートを閉じたドリルストリングを操作することにより前記坑井
の一部分を掘削し; (2)前記チャンネルを通して検層ツールストリングを蓋部材まで降ろし; (3)検層ツールストリングを蓋部材に接続し; (4)検層ツールストリング及びそれに接続された蓋部材をポートを通してドリ
ルストリングの外部位置までさらに降ろし; (5)検層ツールストリングを操作して地層の検層データを得ることを含む。 チャンネルを通しての検層ツールストリングの降下は、例えば、ワイヤーライ
ンで降ろすことや検層ツールストリングをポンプで下方に送ることにより実行で
きる。 好ましくは、検層ツールストリングは自動プリセットスタートアップで独立方
式にて(すなわちツールストリングのパワー及びメモリ制御により)操作される
。
の一部分を掘削し; (2)前記チャンネルを通して検層ツールストリングを蓋部材まで降ろし; (3)検層ツールストリングを蓋部材に接続し; (4)検層ツールストリング及びそれに接続された蓋部材をポートを通してドリ
ルストリングの外部位置までさらに降ろし; (5)検層ツールストリングを操作して地層の検層データを得ることを含む。 チャンネルを通しての検層ツールストリングの降下は、例えば、ワイヤーライ
ンで降ろすことや検層ツールストリングをポンプで下方に送ることにより実行で
きる。 好ましくは、検層ツールストリングは自動プリセットスタートアップで独立方
式にて(すなわちツールストリングのパワー及びメモリ制御により)操作される
。
【0006】 例として添付図面に関しさらに詳細に本発明を説明する。 図中、同じ参照番号は同じ要素に関係する。 図1には、地層に坑井を掘削するためのドリルストリング1が示される。ドリ
ルストリング1はドリルカラー3を有し、切断要素6を備えたドリルビット5が
ドリルカラー3に接続される。ドリルストリング1は、掘削流体の循環用の縦チ
ャンネル7を有し、このチャンネル7はドリルビット5の流体チャンバー9に続
く。ノズル11がドリルビット5内に設けられ、掘削流体をチャンバー9から坑
井に注入する。ドリルビット5は、ポート16の形態の中央開口を備えた底壁1
4を有し、このポート16は、インサート部18の形態の蓋部材により覆われる
。ポート16とインサート部18は、インサート部18をポート16から外方向
に取り外すことができるように、フラストコニカルな(frustoconical)形状の接
触表面17を有する。インサート部18とドリルビット5には、インサート部1
8をドリルビット5にラッチするため、及び検層ツールストリング(以下この様
に呼ぶ)をインサート部18にラッチするためのラッチ機構20が備わる。イン
サート部18は、流体チャンバー9に面する側面にて、検層ツールストリングを
受け入れるための凹部21を備える。
ルストリング1はドリルカラー3を有し、切断要素6を備えたドリルビット5が
ドリルカラー3に接続される。ドリルストリング1は、掘削流体の循環用の縦チ
ャンネル7を有し、このチャンネル7はドリルビット5の流体チャンバー9に続
く。ノズル11がドリルビット5内に設けられ、掘削流体をチャンバー9から坑
井に注入する。ドリルビット5は、ポート16の形態の中央開口を備えた底壁1
4を有し、このポート16は、インサート部18の形態の蓋部材により覆われる
。ポート16とインサート部18は、インサート部18をポート16から外方向
に取り外すことができるように、フラストコニカルな(frustoconical)形状の接
触表面17を有する。インサート部18とドリルビット5には、インサート部1
8をドリルビット5にラッチするため、及び検層ツールストリング(以下この様
に呼ぶ)をインサート部18にラッチするためのラッチ機構20が備わる。イン
サート部18は、流体チャンバー9に面する側面にて、検層ツールストリングを
受け入れるための凹部21を備える。
【0007】 図2には、図1の詳細部Aが示される。ラッチ機構20は、接触表面17に沿
って規則的な角度間隔にて間隔を開けて複数のロック装置22を含む。各ロック
装置22は、インサート部18内に形成された径方向の穴24とドリルビット5
内に形成された対応する径方向の穴26を含む。これらの穴24、26は、ポー
ト16がインサート部18により覆われる際に整列する。第1ロック部材28は
、穴24から短い距離だけチャンバー9内に延びる。第1ロック部材28は、こ
の位置で第1コイルバネ30の一端により一方に片寄せられ、この第1コイルバ
ネ30は、穴24内に設けられた環状ショルダー32に抗して偏する。第1ロッ
ク部材28は、ロッド34の一端に接続され、このロッド34は、環状ショルダ
ー32を通って延び、もう一方の端にて第2ロック部材36に対抗配置される。
第2ロック部材36は、穴24から穴26内に延び、この位置にて第2コイルバ
ネ38により一方に片寄せられ、この第2コイルバネ38は、穴26内において
ロッド34に対向した第2ロック部材36の側面に配置される。
って規則的な角度間隔にて間隔を開けて複数のロック装置22を含む。各ロック
装置22は、インサート部18内に形成された径方向の穴24とドリルビット5
内に形成された対応する径方向の穴26を含む。これらの穴24、26は、ポー
ト16がインサート部18により覆われる際に整列する。第1ロック部材28は
、穴24から短い距離だけチャンバー9内に延びる。第1ロック部材28は、こ
の位置で第1コイルバネ30の一端により一方に片寄せられ、この第1コイルバ
ネ30は、穴24内に設けられた環状ショルダー32に抗して偏する。第1ロッ
ク部材28は、ロッド34の一端に接続され、このロッド34は、環状ショルダ
ー32を通って延び、もう一方の端にて第2ロック部材36に対抗配置される。
第2ロック部材36は、穴24から穴26内に延び、この位置にて第2コイルバ
ネ38により一方に片寄せられ、この第2コイルバネ38は、穴26内において
ロッド34に対向した第2ロック部材36の側面に配置される。
【0008】 検層ツールストリング40は、チャンネル7を通ってチャンバー9内に延び、
1組の検層ツール(図示せず)、電源装置(図示せず)、及び電子メモリ装置(
図示せず)を備える。検層ツールストリング40の外径は、それがポート16を
通過できるように選択される。検層ツールストリング40は、ツールノーズ42
の形態の下端部を有し、このツールノーズ42は、インサート部18の凹部21
に嵌入する。ツールノーズ42と凹部21は、ツールノーズ42が凹部21内に
容易に接近できるようフラストコニカルな形状の接触表面を有する。ツールノー
ズ42は、円周溝44を備え、この円周溝44は、ツールノーズ42が凹部21
内に受け入れられる際には径方向の穴24と整列する。溝44と穴24が整列す
るとき、第1ロック部材28が溝44の端壁46に抗してバネ30により片寄せ
られ、かつ、第2ロック部材が穴26内に十分に延びるように、溝44の深さが
選択される。
1組の検層ツール(図示せず)、電源装置(図示せず)、及び電子メモリ装置(
図示せず)を備える。検層ツールストリング40の外径は、それがポート16を
通過できるように選択される。検層ツールストリング40は、ツールノーズ42
の形態の下端部を有し、このツールノーズ42は、インサート部18の凹部21
に嵌入する。ツールノーズ42と凹部21は、ツールノーズ42が凹部21内に
容易に接近できるようフラストコニカルな形状の接触表面を有する。ツールノー
ズ42は、円周溝44を備え、この円周溝44は、ツールノーズ42が凹部21
内に受け入れられる際には径方向の穴24と整列する。溝44と穴24が整列す
るとき、第1ロック部材28が溝44の端壁46に抗してバネ30により片寄せ
られ、かつ、第2ロック部材が穴26内に十分に延びるように、溝44の深さが
選択される。
【0009】 図1〜3に示されたシステムの通常動作中は、ドリルストリング1が操作され
て新たな坑井区間(図示せず)を掘削する。掘削中は、インサート部18はポー
ト16を覆い、この位置でロック装置22により保持され、それにより、各ロッ
ク部材36は穴24から対応する穴26内に延びる。掘削の停止後、ドリルスト
リング1が所定に距離だけ上昇され、検層ツールストリング40がドリルビット
5の下に位置することを可能にする。次に、検層ツールストリングがチャンネル
7を通して降ろされ、そこからチャンバー9を通って凹部21に入る。ツールノ
ーズ42が凹部21に受け入れられると、各第1ロック部材28が溝44内にラ
ッチする。上記示したように、第1ロック部材28を溝44内にラッチすること
により、第2ロック部材36が穴26内に十分に配置されるようになる。それに
より、インサート部18はドリルビット5からラッチ解除される。続いて、検層
ツールストリング40は、ツールノーズ42にラッチしたインサート部18と共
に、ポート16を通ってドリルビット5の下の坑井内の空間に降ろされる。この
位置にて、検層ツールストリング40は、吊り下げ手段、例えばツールストリン
グ40に設けられた環状ショルダー(図示せず)により吊り下げられ、このツー
ルストリング40は、ドリルビットのチャンバー9内に設けられた対応する環状
ショルダー(図示せず)上に据えられる。別法として、検層ツールストリングは
、表面からワイヤーライン、又は他の適当な手段により吊り下げることができる
。 検層ツールストリング40を吊り下げられた位置においた状態で、検層ツール
ストリングを新たに掘削した区間を通って移動させるべく、ドリルストリングが
坑井を通って揚げられ、同時にツールストリング40の各検層ツールは、新たな
掘削区間を包囲する地層の検層データセットを得るべく操作される。検層データ
は電子メモリ装置に記憶される。
て新たな坑井区間(図示せず)を掘削する。掘削中は、インサート部18はポー
ト16を覆い、この位置でロック装置22により保持され、それにより、各ロッ
ク部材36は穴24から対応する穴26内に延びる。掘削の停止後、ドリルスト
リング1が所定に距離だけ上昇され、検層ツールストリング40がドリルビット
5の下に位置することを可能にする。次に、検層ツールストリングがチャンネル
7を通して降ろされ、そこからチャンバー9を通って凹部21に入る。ツールノ
ーズ42が凹部21に受け入れられると、各第1ロック部材28が溝44内にラ
ッチする。上記示したように、第1ロック部材28を溝44内にラッチすること
により、第2ロック部材36が穴26内に十分に配置されるようになる。それに
より、インサート部18はドリルビット5からラッチ解除される。続いて、検層
ツールストリング40は、ツールノーズ42にラッチしたインサート部18と共
に、ポート16を通ってドリルビット5の下の坑井内の空間に降ろされる。この
位置にて、検層ツールストリング40は、吊り下げ手段、例えばツールストリン
グ40に設けられた環状ショルダー(図示せず)により吊り下げられ、このツー
ルストリング40は、ドリルビットのチャンバー9内に設けられた対応する環状
ショルダー(図示せず)上に据えられる。別法として、検層ツールストリングは
、表面からワイヤーライン、又は他の適当な手段により吊り下げることができる
。 検層ツールストリング40を吊り下げられた位置においた状態で、検層ツール
ストリングを新たに掘削した区間を通って移動させるべく、ドリルストリングが
坑井を通って揚げられ、同時にツールストリング40の各検層ツールは、新たな
掘削区間を包囲する地層の検層データセットを得るべく操作される。検層データ
は電子メモリ装置に記憶される。
【0010】 上記記載の検層手順は、ドリルストリング1のトリップ運転(tripping run)の
うちに実行することができ、その際、ドリルストリングは表面に回収され、例え
ば新たなドリルビットをドリルストリングに取り付ける。あるいは、検層が完了
した後、インサート部18がポート16を覆うまで、検層ツールストリング40
がドリルストリング1内に揚げ戻される。インサート部18がポート16に入る
際、各ロック部材36は、第2バネ38の作用によりインサート部18の対応す
る穴24内にラッチし、それにより、インサート部18をポート16にロックす
る。インサート部18により覆われたポート16により、さらなる坑井区間を掘
削でき、上記手順を繰り返すことができる。
うちに実行することができ、その際、ドリルストリングは表面に回収され、例え
ば新たなドリルビットをドリルストリングに取り付ける。あるいは、検層が完了
した後、インサート部18がポート16を覆うまで、検層ツールストリング40
がドリルストリング1内に揚げ戻される。インサート部18がポート16に入る
際、各ロック部材36は、第2バネ38の作用によりインサート部18の対応す
る穴24内にラッチし、それにより、インサート部18をポート16にロックす
る。インサート部18により覆われたポート16により、さらなる坑井区間を掘
削でき、上記手順を繰り返すことができる。
【0011】 図4には、本発明のシステムの第2の実施態様が示される。第2の実施態様で
は、ドリルビット60はドリルストリング(図示せず)の下端に配置され、この
ドリルストリングは掘削流体の循環用の縦チャンネル(図示せず)を備え、この
チャンネルはドリルビットの流体チャンバー62に続く。ドリルビットには、掘
削流体をチャンバー62から掘削される坑井内に注入するための複数のノズル6
4が設けられる。ドリルビット60は、ポート68の形態の中央開口を備えた底
壁66を有し、このポート68は、ドリルストリングの縦軸に垂直な平面内で見
ると楕円形状を有する。ポート68は、ドリルストリングの縦チャンネルと整列
し、インサート部70の形態の蓋部材により覆われる。インサート部70の外面
は、ドリルビット60の底面に完全に適合し、ポート68に挿入されたインサー
ト部70を有するドリルビット60の掘削特性は、従来のドリルビットの掘削特
性と同等である。インサート部70をポート68から外方向に取り外すべく、ポ
ート68とインサート部70は、フラストコニカルな形状の夫々の接触表面72
、72’を有する。さらに、ドリルビット60は、ポート68とチャンバー62
の間で流体を連通させる円筒形チャンネル73を備え、チャンネル73はドリル
ストリングの縦チャンネルと整列する。
は、ドリルビット60はドリルストリング(図示せず)の下端に配置され、この
ドリルストリングは掘削流体の循環用の縦チャンネル(図示せず)を備え、この
チャンネルはドリルビットの流体チャンバー62に続く。ドリルビットには、掘
削流体をチャンバー62から掘削される坑井内に注入するための複数のノズル6
4が設けられる。ドリルビット60は、ポート68の形態の中央開口を備えた底
壁66を有し、このポート68は、ドリルストリングの縦軸に垂直な平面内で見
ると楕円形状を有する。ポート68は、ドリルストリングの縦チャンネルと整列
し、インサート部70の形態の蓋部材により覆われる。インサート部70の外面
は、ドリルビット60の底面に完全に適合し、ポート68に挿入されたインサー
ト部70を有するドリルビット60の掘削特性は、従来のドリルビットの掘削特
性と同等である。インサート部70をポート68から外方向に取り外すべく、ポ
ート68とインサート部70は、フラストコニカルな形状の夫々の接触表面72
、72’を有する。さらに、ドリルビット60は、ポート68とチャンバー62
の間で流体を連通させる円筒形チャンネル73を備え、チャンネル73はドリル
ストリングの縦チャンネルと整列する。
【0012】 インサート部70は、主ラッチ装置によりドリルビット60に接続され、この
主ラッチ装置は、インサート部と一体形成されたポスト72を含み、チャンバー
62内に延びる。ポスト72は、その上端近くにて、環状凹部74を備える。円
筒形の保持器76が、ネジ接続78によりインサート部70に接続され、このネ
ジ接続78はポスト72を中心として同心的に延びて保持器76とポスト72の
間に環状空間80を作る。円筒形のスリーブ82が環状空間80内に延び、この
スリーブはポスト72に沿ってスライドでき、バネ84によりチャンバー62の
方向に片寄っている。保持器76は4つの金属ロックボール86を保持し、これ
らの金蔵ロックボール86はチャンネル73の壁に設けられた4つのロック凹部
88内に延びる。スリーブ82は4つのリリース凹部90を備え、スリーブ82
がバネ84の力に抗して十分な距離だけ片寄った際にロックボールがこれらのリ
リース凹部90に適合する。簡単のため、2つのロックボール86、2つのロッ
ク凹部88及び2つのリリース凹部90のみを示す。
主ラッチ装置は、インサート部と一体形成されたポスト72を含み、チャンバー
62内に延びる。ポスト72は、その上端近くにて、環状凹部74を備える。円
筒形の保持器76が、ネジ接続78によりインサート部70に接続され、このネ
ジ接続78はポスト72を中心として同心的に延びて保持器76とポスト72の
間に環状空間80を作る。円筒形のスリーブ82が環状空間80内に延び、この
スリーブはポスト72に沿ってスライドでき、バネ84によりチャンバー62の
方向に片寄っている。保持器76は4つの金属ロックボール86を保持し、これ
らの金蔵ロックボール86はチャンネル73の壁に設けられた4つのロック凹部
88内に延びる。スリーブ82は4つのリリース凹部90を備え、スリーブ82
がバネ84の力に抗して十分な距離だけ片寄った際にロックボールがこれらのリ
リース凹部90に適合する。簡単のため、2つのロックボール86、2つのロッ
ク凹部88及び2つのリリース凹部90のみを示す。
【0013】 検層ツールストリング92は、ドリルストリングの縦チャンネルを通ってチャ
ンバー62内に延び、1組の検層ツール(図示せず)、電源装置(図示せず)及
び電子メモリ装置(図示せず)を備える。検層ツールストリング92の外径は、
ストリング92がポートチャンネル73とポート68を通過するのを可能にする
。 検層ツールストリング92は、第2ラッチ装置によりインサート部70に接
続できる。この第2ラッチ装置は、検層ツールストリング92の下部94を含み
、この下部94は下端94aとポスト72の径全体に対応した径の内部空間95
とを有し、そのため、ポスト72は内部空間95に嵌入する。下部94は内部的
に4つのロックドグ96を備え(そのうち2つのみ図示される)、これらのロッ
クドグ96は、下部94に旋回自在に接続され、バネ98により半径方向内向き
に片寄せられる。さらに、内部空間95は、ランディング(landing)表面100
を備え、このランディング表面100は、ロックドグ96から縦方向に或距離の
ところに配置され、この距離は、ランディング表面100がポスト72の末端に
接触する際にロックドグ96がポストの環状凹部74に受け入れられるように選
択される。また、ランディング表面100と検層ツールストリング92の下端と
の縦方向距離は、ランディング表面100がポスト72の末端に接触する際に下
端94aがスリーブ82を片寄らせてリリース凹部90が夫々のロックボール8
6に対向する位置にくるように選択される。
ンバー62内に延び、1組の検層ツール(図示せず)、電源装置(図示せず)及
び電子メモリ装置(図示せず)を備える。検層ツールストリング92の外径は、
ストリング92がポートチャンネル73とポート68を通過するのを可能にする
。 検層ツールストリング92は、第2ラッチ装置によりインサート部70に接
続できる。この第2ラッチ装置は、検層ツールストリング92の下部94を含み
、この下部94は下端94aとポスト72の径全体に対応した径の内部空間95
とを有し、そのため、ポスト72は内部空間95に嵌入する。下部94は内部的
に4つのロックドグ96を備え(そのうち2つのみ図示される)、これらのロッ
クドグ96は、下部94に旋回自在に接続され、バネ98により半径方向内向き
に片寄せられる。さらに、内部空間95は、ランディング(landing)表面100
を備え、このランディング表面100は、ロックドグ96から縦方向に或距離の
ところに配置され、この距離は、ランディング表面100がポスト72の末端に
接触する際にロックドグ96がポストの環状凹部74に受け入れられるように選
択される。また、ランディング表面100と検層ツールストリング92の下端と
の縦方向距離は、ランディング表面100がポスト72の末端に接触する際に下
端94aがスリーブ82を片寄らせてリリース凹部90が夫々のロックボール8
6に対向する位置にくるように選択される。
【0014】 通常動作中は、ドリルストリングを操作して新たな坑井区間(図示せず)を掘
削する。掘削中、スリーブ82は図4に示される位置までバネ84により片寄ら
され、ロックボール86はスリーブ82によりビット本体の夫々のロック凹部8
8内に強いられ、それにより、インサート部70をドリルビット60にラッチす
る。 その坑井区間の掘削が完了した後、ドリルストリングが、選択された距離だけ
坑井の底から揚げられ、検層ツールストリングが、ドリルストリングを通してチ
ャンバー62内に降ろされる。検層ツールストリング92はさらに降ろされ、ポ
スト72が空間95に入ってランディング表面100に接触する。それにより、
リリース凹部90が夫々のロックボール86に対向して位置するまで、検層ツー
ルストリング92の下端がバネ84の力に抗してスリーブ82を押す。この位置
では、スリーブ82はもはやロックボール86をロック凹部88内に強いること
はせず、インサート部70はビット本体からラッチ解除される。同時に、ロック
ドグ96は、ポスト72の環状凹部74に係合し、検層ツールストリング92を
インサート部70にラッチする。次に、検層ツールストリング92はそれにラッ
チされたインサート部と共に、ストリング92の検層ツールがドリルビット60
の下に位置するまでチャンネル73とポート68を通ってさらに降ろされる。こ
の位置で、検層ツールストリング92が吊り下げられ、検層ツールが操作される
。
削する。掘削中、スリーブ82は図4に示される位置までバネ84により片寄ら
され、ロックボール86はスリーブ82によりビット本体の夫々のロック凹部8
8内に強いられ、それにより、インサート部70をドリルビット60にラッチす
る。 その坑井区間の掘削が完了した後、ドリルストリングが、選択された距離だけ
坑井の底から揚げられ、検層ツールストリングが、ドリルストリングを通してチ
ャンバー62内に降ろされる。検層ツールストリング92はさらに降ろされ、ポ
スト72が空間95に入ってランディング表面100に接触する。それにより、
リリース凹部90が夫々のロックボール86に対向して位置するまで、検層ツー
ルストリング92の下端がバネ84の力に抗してスリーブ82を押す。この位置
では、スリーブ82はもはやロックボール86をロック凹部88内に強いること
はせず、インサート部70はビット本体からラッチ解除される。同時に、ロック
ドグ96は、ポスト72の環状凹部74に係合し、検層ツールストリング92を
インサート部70にラッチする。次に、検層ツールストリング92はそれにラッ
チされたインサート部と共に、ストリング92の検層ツールがドリルビット60
の下に位置するまでチャンネル73とポート68を通ってさらに降ろされる。こ
の位置で、検層ツールストリング92が吊り下げられ、検層ツールが操作される
。
【0015】 検層が完了した後、インサート部70がポート68に接触するまで、検層ツー
ルストリング92が揚げられる。次に、検層ツールストリングがさらに揚げられ
、それによりロックドグ96を環状凹部74からラッチ解除し、バネ84の動作
によりスリーブ82がポスト72に沿ってチャンバー62の方向にスライドする
ことを可能にする。それにより、インサート部70がドリルビット60にラッチ
しかつポート68を覆うべく、スリーブ82はロックボール86を夫々のロック
凹部88内に強いる。
ルストリング92が揚げられる。次に、検層ツールストリングがさらに揚げられ
、それによりロックドグ96を環状凹部74からラッチ解除し、バネ84の動作
によりスリーブ82がポスト72に沿ってチャンバー62の方向にスライドする
ことを可能にする。それにより、インサート部70がドリルビット60にラッチ
しかつポート68を覆うべく、スリーブ82はロックボール86を夫々のロック
凹部88内に強いる。
【0016】 次に、さらなる坑井区間が上記方法にて掘削及び検層され得、又は掘削ストリ
ングが地表に回収できることが必要である。 検層ツールストリングは、下方へのポンプ操作、ワイヤーライン、又はワイヤ
ーラインと下方へのポンプ操作の組合せによりドリルストリングを通して降ろす
ことができる。検層ツールストリングを揚げることは、ワイヤーライン、逆ポン
ピング(すなわちドリルストリングと坑井の壁/ケーシングとの間の環状空間か
らドリルストリング内への流体のポンピング)、又はそれらの組合せにより行う
ことができる。 電子メモリ装置に記憶された検層データは、ドリルストリングを通して検層ツ
ールを地表に回収すること、ドリルストリングをそれに含まれる検層ツールスト
リングと共に地表に回収すること、又は適当な信号転送手段を用いてデータをメ
モリ装置から地表に転送することにより地表に回収できる。
ングが地表に回収できることが必要である。 検層ツールストリングは、下方へのポンプ操作、ワイヤーライン、又はワイヤ
ーラインと下方へのポンプ操作の組合せによりドリルストリングを通して降ろす
ことができる。検層ツールストリングを揚げることは、ワイヤーライン、逆ポン
ピング(すなわちドリルストリングと坑井の壁/ケーシングとの間の環状空間か
らドリルストリング内への流体のポンピング)、又はそれらの組合せにより行う
ことができる。 電子メモリ装置に記憶された検層データは、ドリルストリングを通して検層ツ
ールを地表に回収すること、ドリルストリングをそれに含まれる検層ツールスト
リングと共に地表に回収すること、又は適当な信号転送手段を用いてデータをメ
モリ装置から地表に転送することにより地表に回収できる。
【図1】 本発明のシステムの第1の実施態様の縦断面を図示する。
【図2】 図1の詳細を図示する。
【図3】 図1の蓋部材と検層ツールストリングの縦断面を図示する。
【図4】 本発明によるシステムの第2の実施態様の縦断面を図示する。
1 ドリルストリング 3 ドリルカラー 5 ドリルビット 6 切断要素 7 チャンネル 9 流体チャンバー 11 ノズル 14 底壁 16 ポート 17 接触表面 18 インサート部 20 ラッチ機構 21 凹部 22 ロック装置 28 第1ロック部材 30 第1コイルバネ 32 環状ショルダー 34 ロッド 36 第2ロック部材 40 検層ツールストリング 42 ツールノーズ 44 円周溝 60 ドリルビット 62 流体チャンバー 64 ノズル 68 ポート 70 インサート部 92 検層ツールストリング
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年10月10日(2000.10.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】 次に、さらなる坑井区間が上記方法にて掘削及び検層され得、又は必要なら掘
削ストリングが地表に回収できる。 検層ツールストリングは、下方へのポンプ操作、ワイヤーライン、又はワイヤ
ーラインと下方へのポンプ操作の組合せによりドリルストリングを通して降ろす
ことができる。検層ツールストリングを揚げることは、ワイヤーライン、逆ポン
ピング(すなわちドリルストリングと坑井の壁/ケーシングとの間の環状空間か
らドリルストリング内への流体のポンピング)、又はそれらの組合せにより行う
ことができる。 電子メモリ装置に記憶された検層データは、ドリルストリングを通して検層ツ
ールを地表に回収すること、ドリルストリングをそれに含まれる検層ツールスト
リングと共に地表に回収すること、又は適当な信号転送手段を用いてデータをメ
モリ装置から地表に転送することにより地表に回収できる。
削ストリングが地表に回収できる。 検層ツールストリングは、下方へのポンプ操作、ワイヤーライン、又はワイヤ
ーラインと下方へのポンプ操作の組合せによりドリルストリングを通して降ろす
ことができる。検層ツールストリングを揚げることは、ワイヤーライン、逆ポン
ピング(すなわちドリルストリングと坑井の壁/ケーシングとの間の環状空間か
らドリルストリング内への流体のポンピング)、又はそれらの組合せにより行う
ことができる。 電子メモリ装置に記憶された検層データは、ドリルストリングを通して検層ツ
ールを地表に回収すること、ドリルストリングをそれに含まれる検層ツールスト
リングと共に地表に回収すること、又は適当な信号転送手段を用いてデータをメ
モリ装置から地表に転送することにより地表に回収できる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ ,VN,YU,ZA,ZW
Claims (16)
- 【請求項1】 地層中に形成される坑井の掘削及び検層システムであって、
検層ツールストリングと掘削流体の循環用の縦チャンネルを備えたドリルストリ
ングとを含み、ドリルストリングは、チャンネルとドリルストリングの外部との
間で流体を連通させるポートを含み、チャンネルとポートは、検層ツールストリ
ングがチャンネルを通過しチャンネルからポートを通ってドリルストリングの外
の位置に達することを可能にするよう構成され、本システムはさらに、ポートを
選択的に閉じるのに適応した着脱可能な蓋部材を含み、検層ツールストリングは
、検層ツールストリングを蓋部材に選択的に接続するための接続手段を備える、
上記システム。 - 【請求項2】 前記接続手段が副接続手段を形成し、蓋部材が、蓋部材をド
リルストリングに選択的に接続するための主接続手段を備える、請求項1記載の
システム。 - 【請求項3】 主接続手段が、蓋部材をドリルストリングにラッチするため
の主ラッチ装置を含む、請求項2記載のシステム。 - 【請求項4】 前記接続手段が、検層ツールストリングを蓋部材にラッチす
るための副ラッチ装置を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。 - 【請求項5】 主及び副ラッチ装置は、検層ツールストリングを蓋部材にラ
ッチする際に蓋部材をドリルストリングからラッチ解除するよう構成される、請
求項3に従属した請求項4に記載のシステム。 - 【請求項6】 ドリルストリングは、ドリルストリングの下端に設けられた
ドリルビットを含み、ポートがドリルビットに設けられる、請求項1〜5のいず
れか一項に記載のシステム。 - 【請求項7】 ポートがドリルビットの底壁内の中央開口により形成され、
この中央開口は、チャンネルとドリルビット下の坑井内の空間との間で流体を連
通させる、請求項6記載のシステム。 - 【請求項8】 蓋部材がドリルストリングの外方向にポートから取り外しで
きる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシステム。 - 【請求項9】 蓋部材とポートが、ドリルストリングの縦軸に垂直な平面内
で非円形形状の共働接触表面を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシ
ステム。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステムを用いて使
用するための検層ツールストリング。 - 【請求項11】 請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステムを用いて使
用するためのドリルストリング。 - 【請求項12】 請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステムを用いた地
層中に形成される坑井の掘削及び検層方法であって、 (1)蓋部材がポートを閉じたドリルストリングを操作することにより前記坑井
の一部分を掘削し; (2)検層ツールストリングを前記チャンネルを通して蓋部材まで降ろし; (3)検層ツールストリングを蓋部材に接続し; (4)検層ツールストリングとそれに接続された蓋部材をポートを通してドリル
ストリングの外部位置までさらに降ろし; (5)検層ツールストリングを操作して地層の検層データを得ること を含む上記方法。 - 【請求項13】 図面に関し下記実質的に記載したシステム。
- 【請求項14】 図面に関し下記実質的に記載した検層ツールストリング。
- 【請求項15】 図面に関し下記実質的に記載したドリルストリング。
- 【請求項16】 図面に関し下記実質的に記載した方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98117831 | 1998-09-21 | ||
EP98117831.2 | 1998-09-21 | ||
PCT/EP1999/006999 WO2000017488A1 (en) | 1998-09-21 | 1999-09-20 | Through-drill string conveyed logging system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002525464A true JP2002525464A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=8232662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000571111A Pending JP2002525464A (ja) | 1998-09-21 | 1999-09-20 | スルードリルストリングに運搬される検層システム |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6269891B1 (ja) |
EP (1) | EP1115961B1 (ja) |
JP (1) | JP2002525464A (ja) |
CN (1) | CN1120285C (ja) |
AR (1) | AR020470A1 (ja) |
AU (1) | AU751559B2 (ja) |
BR (1) | BR9913977A (ja) |
CA (1) | CA2343947C (ja) |
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DE (1) | DE69913361T2 (ja) |
EA (1) | EA002063B1 (ja) |
EG (1) | EG22060A (ja) |
GC (1) | GC0000021A (ja) |
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MY (1) | MY130256A (ja) |
NO (1) | NO319786B1 (ja) |
OA (1) | OA11785A (ja) |
TR (1) | TR200100831T2 (ja) |
WO (1) | WO2000017488A1 (ja) |
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