JPH02300497A - 掘削パラメータを測定するための装置 - Google Patents

掘削パラメータを測定するための装置

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JPH02300497A
JPH02300497A JP2029372A JP2937290A JPH02300497A JP H02300497 A JPH02300497 A JP H02300497A JP 2029372 A JP2029372 A JP 2029372A JP 2937290 A JP2937290 A JP 2937290A JP H02300497 A JPH02300497 A JP H02300497A
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JP
Japan
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drilling
test body
measuring
casing
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP2029372A
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English (en)
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Giovanni Aiello
ジョヴァンニ エーロ
Jacques Levallois
ジャック レヴァロワ
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Soletanche SA
Original Assignee
Soletanche SA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21B44/02Automatic control of the tool feed
    • E21B44/04Automatic control of the tool feed in response to the torque of the drive ; Measuring drilling torque
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/007Measuring stresses in a pipe string or casing

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  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、掘削パラメータを測定するための装置に関す
る。
〔従来の技術〕
土の正確な岩石組成は、種々の方法によって決定される
これらの方法の1つは、ポーリングによる大量の破壊的
な掘削と組み合わせて多くの比較的高価なコアボーリン
グを1つのサイトで実施することである。ポーリングに
よる掘削が実施される際、電子装置が掘削パラメータを
深さの関数として記録する。 これらのパラメータは一
般的に、工具によって掘削された土を搬送するのに使用
される掘削流体の圧力と、工具に及ぼされる回転トルク
及び軸線方向力と、回転速度及び前進速度と、そしてこ
とによると、工具が受ける衝撃とである。
前進速度は掘削深さから直接差し引かれるが、工具に及
ぼされる衝撃以外の他のパラメータは直接測定されず、
掘削機械の種々の油圧接触面を介してつきとめられる。
換言すれば、これは、測定される真のパラメータではな
く調整値である。
従って、測定は主として、一方では使用される掘削機械
の型式、とりわけ維持される方法に依存する。
本発明は、掘削機械の油圧回路から分離することにより
真の物理的パラメータを測定するための装置を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決するために、本発明は、ケーシングに
回転可能に取り付けられた試験本体を含み、該試験本体
の2つの軸線方向端部には、掘削機械の掘削ヘッドと掘
削ヘッドによって回転される掘削ロッドの管との間に挿
入するための連結手段が設けられており、試験本体に取
り付けられたセンサと、一方の部分が試験本体に固定さ
れ他方の部分がケーシングに固定されている回転コレク
タとをさらに含み、センサからの出力は、試験本体に固
定されたコレクタの部分に接続されており、ケーシング
に取り付けられたソケットが、ケーシングに固定された
コレクタの部分に連結されていることを特徴とする掘削
パラメータを測定するための装置を提供する。
従って、かかる装置は、掘削機械の油圧システムにおけ
る種々の欠点を克服することを可能にする。さらに、セ
ンサを位置決めするために掘削機械の油圧回路を適応さ
せる必要なしに、本発明の装置を掘削機械の掘削ヘッド
にユニットとして直接据え付けることができる。実施す
べき唯一の作業は、レコーダを装置のソケットに接続す
ることである。
特に、センサは、試験本体に及ぼされる軸線方向力を測
定するために配置される少なくとも1つの歪ゲージと、
試験本体に及ぼされるトルクを測定するために配置され
る少なくとも1つの歪ゲージとを含むのがよい。
さらに、センサは、掘削工具によって試験本体に伝達さ
れる軸線方向の衝撃を測定するために配置された少なく
とも1つの加速度計を含むのがよい。
本発明の特有の実施例では、試験本体は、掘削流体が通
過することができる導管と、試嗅本体の外側から内側に
向かって導管の付近まで延びた半径方向キャビティと、
掘削流体の圧力を測定するためにキャビティの底部に設
けられた少なくとも1つの歪ゲージとを含む。
従って、キャビティの底部壁はダイヤフラムとして作用
し、このダイヤフラムの変形により管内の圧力を測定す
ることができる。
好適には、試験本体のセンサの出力と試験本体に固定さ
れたコレクタの部分との間に、増幅器が取り付けられて
いる。
従って、回転コレクタのレベルで伝達された信号のレベ
ルは、コレクタを介して導入された乱れに対して実質的
に感度を鈍くする程高い。
回転速度を測定するために、さらに、フォーコールト(
Foucault)電流センサを、試験本体に固定され
た歯付きギヤリングと向かい合ったケーシングに取り付
けることができる。
次に、添付図面を参照して、本発明の実施例を非限定的
例として説明する。
〔実施例〕
第1図を参照すると、掘削機械lが、掘削ロッド3の管
を連続的に回転駆動し且つロッドへ掘削流体を注入する
ための掘削ヘッド2を含む。掘削工具4が、掘削ロッド
3の管の底端部に取り付けられている。掘削ヘッド2は
、定滑車6にかけられたケーブル5により掘削深さ及び
掘削速度を測定するための装置に連結されている。掘削
ヘッド2と掘削ロッド3の管との間には、掘削パラメー
タを記録するための計器にケーブル(図示せず)によっ
て接続された測定装置7が設けられている。
次に、第2図を参照して、測定装置7につt)で説明す
る。
この装置7は、第一に、円筒形の試験本体9を含み、こ
の試験本体9の上部分には、管11を介して掘削ヘッド
2に連結することができる雌ねじ部10が設けられてお
り、下部分には、ロッド3の管の頂部に連結することが
できる雄ねじ部12が設けられている。
試験本体9は又、掘削ヘッド2からロッド3の管に掘削
流体が通過することのできる軸線方向の導管13を有す
る。
試験本体9はケーシング16の玉軸受14によって取り
付けられており、ケーシング16は、掘削機械lに関連
して適当な手段によって回転不能になっている。
試験本体9とケーシング15との間には回転コレクタ1
6が設けられており、回転コレクタ16の外側部分17
aはねじ18によってケーシング15に固定されており
、内側部分17bは試験本体9に固定されておりこれと
ともに回転する。
回転コレクタ16の外側部分17aは、コンダクタ19
によって流体密ソケット22に連結されており、流体密
ソケット22により、装置7をパラメータレコーダ8に
接続することができる。
さらに、試験本体9は、フォーコールト電流センサ22
に向かい合った歯付きギヤリング21を備えており、ギ
ヤリング21からの出力はソケット20に接続されてい
る。センサ22の前を各々の歯が通過すると引き起こさ
れるパルスにより、工具の回転速度を知ることができる
フィルムストリップの歪ゲージ23がブリッジ全体(即
ち、ブリッジ毎に4つのゲージ)に取り付けられ、試験
本体9の周囲に分布している。これらのゲージ23は、
試験本体9に及ぼされる軸線方向圧縮力を測定すること
ができるように配置されている。ゲージ23は、試験本
体9に固定された増幅器24及びコンダクタ25を介し
て回転コレクタ16の内側部分17bに連結されている
同じようにして、試験本体9に及ぼされるトルクを測定
するために、歪ゲージ26が試験本体9に取り付けられ
、試験本体に固定された増幅器及びコレクタ28を介し
て回転コレクタの内側部分17bに接続されている。
さらに、試験本体9には半径方向キャビティ29が設け
られているが、このキャビティは、キャビティの底部と
導管13との間にダイヤフラム30を形成する極く僅か
な部分のみを残すために、導管13の近、くまで延びて
いる。
ゲージブリッジ31がダイヤフラム30のキャビティの
内側に取り付けられ、キャビティに取り付けられた増幅
器32及びコレクタ33を介して回転コレクタの内側部
分17bに接続されている。
最後に、加速度計34が試験本体9に取り付けられてお
り、その出力はコンダクタ35を介して回転コレクタの
内側部分17bに接続されている。
掘削ヘッド2が試験本体9を介してロッド3の管を駆動
しているとき、ゲージ23はロッドの管に及ぼされる垂
直力を測定し、ゲージ26はトルクを測定する。増幅器
24.27で増幅されたこれらの測定値は、回転コレク
タ16及びソケット20を介してレコーダ8に伝達され
る。
同様に、ダイヤフラム30の変形により、ゲージ3Iは
導管I3を通る掘削流体の圧力を測定するが、この測定
は、増幅器32によって増幅され回転コレクタ16及び
ソケット20を介してレコーダ8に伝達される。
同様なことは、加速度計34によって行われる加速度の
測定にも適用されるが、この測定は、掘削の際、土から
掘削工具4へ反力として伝達される衝撃を特徴づける。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置を備えた掘削機械の全体図、第2
図は本発明の装置の拡大横断面図である。 1・・・掘削機械、   2・・・掘削ヘッド、3・・
・掘削ロッド、 9・・・試験本体、10.12・・・
連結手段、 13・・導管、     15・・ケーシング、16・
・コレクタ、   20・・ソケット、23.26.3
1.34・・・センサ、29・・半径方向キャビティ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)掘削パラメータを測定するための装置において、
    ケーシング(15)に回転可能に取り付けられた試験本
    体(9)を含み、該試験本体(9)の2つの軸線方向端
    部には、掘削機械(1)の掘削ヘッド(2)と掘削ヘッ
    ドによって回転される掘削ロッド(3)の管との間に挿
    入するための連結手段(10、12)が設けられており
    、試験本体に取り付けられたセンサ(23、26、31
    、34)と、一方の部分(17b)が試験本体に固定さ
    れ他方の部分(17a)がケーシングに固定されている
    回転コレクタ(16)とをさらに含み、センサからの出
    力は、試験本体に固定されたコレクタの部分に接続され
    ており、ケーシングに取り付けられたソケット(20)
    が、ケーシングに固定されたコレクタの部分に連結され
    ていることを特徴とする装置。
  2. (2)センサは、試験本体に及ぼされる軸線方向力を測
    定するようになった少なくとも1つの歪ゲージ(23)
    を含むことを特徴とする請求項(1)に記載の装置。
  3. (3)センサは、試験本体に及ぼされるトルクを測定す
    るようになった少なくとも1つの歪ゲージ(26)を含
    むことを特徴とする請求項(1)又は(2)に記載の装
    置。
  4. (4)センサは、試験本体に伝達される軸線方向の衝撃
    を測定するようになった少なくとも1つの加速度計(3
    4)を含むことを特徴とする請求項(1)乃至(3)の
    いずれかに記載の装置。
  5. (5)試験本体は、掘削流体が通過することのできる導
    管(13)と、試験本体の外側から半径方向内方に殆ど
    導管(13)のところまで延びた半径方向キャビティ(
    29)と、掘削流体の圧力を測定するため、キャビティ
    の底部(30)に設けられた少なくとも1つの歪ゲージ
    (31)とを含むことを特徴とする請求項(1)乃至(
    4)のいずれかに記載の装置。
  6. (6)増幅器(24、27、32)は、センサの出力と
    試験本体に固定されたコレクタの部分との間の試験本体
    に設けられていることを特徴とする請求項(1)乃至(
    5)のいずれかに記載の装置。
  7. (7)試験本体に固定された歯付きギヤリング(21)
    と向かい合ったケーシングに取り付けられたフォーコー
    ルト電流センサ(22)を含むことを特徴とする請求項
    (1)乃至(6)のいずれかに記載の装置。
JP2029372A 1989-02-08 1990-02-08 掘削パラメータを測定するための装置 Pending JPH02300497A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8901624A FR2642791A1 (fr) 1989-02-08 1989-02-08 Dispositif de mesure de parametres de forage
FR8901624 1989-02-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02300497A true JPH02300497A (ja) 1990-12-12

Family

ID=9378590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2029372A Pending JPH02300497A (ja) 1989-02-08 1990-02-08 掘削パラメータを測定するための装置

Country Status (3)

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JP (1) JPH02300497A (ja)
ES (1) ES2020116A6 (ja)
FR (1) FR2642791A1 (ja)

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DE10320662A1 (de) 2003-05-08 2004-12-02 Bauer Maschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bodenbearbeitung

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JPS502841A (ja) * 1973-03-02 1975-01-13

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ES2020116A6 (es) 1991-07-16
FR2642791A1 (fr) 1990-08-10

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