JPH0434798B2 - - Google Patents

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JPH0434798B2
JPH0434798B2 JP59090811A JP9081184A JPH0434798B2 JP H0434798 B2 JPH0434798 B2 JP H0434798B2 JP 59090811 A JP59090811 A JP 59090811A JP 9081184 A JP9081184 A JP 9081184A JP H0434798 B2 JPH0434798 B2 JP H0434798B2
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JP
Japan
Prior art keywords
drill collar
metal sleeve
cylindrical metal
transmitter
layer
Prior art date
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Application number
JP59090811A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS59225500A (en
Inventor
Isenman Oribeiya
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JOSERUBISU SA
Original Assignee
JOSERUBISU SA
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Publication date
Application filed by JOSERUBISU SA filed Critical JOSERUBISU SA
Publication of JPS59225500A publication Critical patent/JPS59225500A/en
Publication of JPH0434798B2 publication Critical patent/JPH0434798B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/30Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electromagnetic waves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/003Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/16Drill collars
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/04Adaptation for subterranean or subaqueous use

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は地表から下の深遠部に配置された送信
機から信号を地表に送信するための信号送信装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a signal transmitting device for transmitting a signal to the earth's surface from a transmitter placed deep below the earth's surface.

油床の調査において実施される穿孔において、
穿孔穴の底部に配置された感知器にによつて供給
された底部での圧力、泥の密度、温度又は他の有
用なパラメータに関する情報を地表のプラント制
御室に送信することにおいては実際上しばしば問
題がある。
In the drilling carried out in the exploration of oil beds,
In practice, it is often necessary to transmit information about the pressure at the bottom, mud density, temperature or other useful parameters to the plant control room at the surface, supplied by sensors placed at the bottom of the borehole. There's a problem.

[従来の技術] この問題を解決するために、穿孔管ストリング
のドリルカラー内に、即ちドリルビツトを支持す
るドリルカラー内に、感知器に接続させ且つこれ
らに集められた情報を地表に送信するために当て
られる送信機を配置することが既に提案されてい
る。
[Prior Art] To solve this problem, sensors are connected in the drill collar of the drilling tube string, i.e. in the drill collar supporting the drill bit, and for transmitting the information collected by them to the surface. It has already been proposed to place transmitters that can be applied to

公知の装置において、送信アンテナはドリルカ
ラーから絶縁され、絶縁材料からなる機械的接続
部材によつてドリルカラーに接続させ且つ実際の
ドリルカラーの一部分によつて形成された金属部
材から構成されている。
In the known device, the transmitting antenna consists of a metal member insulated from the drill collar, connected to the drill collar by a mechanical connection made of an insulating material and formed by a portion of the actual drill collar. .

従つて、例えば、クラリス氏が1969年にリール
大学に提出した論文において、最後のドリルカラ
ーのレベルにおいて絶縁材料からなるブリツジに
よつて分離させ且つそれらの間に特別な周波数の
交流電位差を形成させる2つの部分に穿孔管スト
リングを分割することが提案され、その場合にド
リルカラーの下方部はアンテナを形成し、そして
上方穿孔管に螺合接続された上方部分は穿孔穴の
底部に配置させた遠隔測定感知器によつて供給さ
れる信号の遠隔送信を可能にする電磁波を地面に
向けて案内する軸を構成する。
Thus, for example, in the paper submitted by Mr. Clarisse to the University of Lille in 1969, it was proposed that at the level of the last drill collar they be separated by a bridge made of insulating material and that an alternating current potential difference of a particular frequency is formed between them. It was proposed to divide the perforation tube string into two parts, in which case the lower part of the drill collar formed the antenna, and the upper part, threadedly connected to the upper perforation tube, was placed at the bottom of the drill hole. It constitutes an axis that guides electromagnetic waves toward the ground that allow remote transmission of the signals provided by the telemetry sensor.

この型式の装置は「オイル・アンド・ガス・ジ
ヤーナル」と称する雑誌の1983年2月21日に発行
された「次代のMWD工具(セコンド・ジエネレ
ーシヨン・MWD・ツール)」と題する記事、特
にその雑誌の第86頁の最終段落にも掲載されてい
る。
This type of device was described in an article entitled "The Next Generation MWD Tool" published on February 21, 1983 in a magazine called "Oil and Gas Journal," especially in that magazine. It is also published in the last paragraph of page 86.

この装置の重大な欠点はドリルカラーの2つの
金属部分間に絶縁接続を形成するために、周知の
ごとく、かなりのねじれ及び剪断力を受けるドリ
ルカラーの機械的強度を減じる絶縁輪又は絶縁ブ
リツジを使用することが必要であることにある。
A significant drawback of this device is that in order to form an insulating connection between the two metal parts of the drill collar, an insulating ring or bridge is required which reduces the mechanical strength of the drill collar, which, as is known, is subjected to considerable torsional and shear forces. It is necessary to use it.

更に、かかる装置は本質的にそれ自体絶縁して
いる油穿孔泥中に浸漬されるドリルカラーから情
報を送信する必要があるときは全く役に立たな
い。
Furthermore, such devices are of no use when information needs to be transmitted from a drill collar that is immersed in oil drilling mud which is essentially itself insulating.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明はこれらの欠点を克服し、同時にドリル
カラーによつて支持される特殊な型式の電磁波放
射機構によつて穿孔穴の底部から情報を供給する
ことを可能にし、これはドリルカラーの如何なる
機械的弱さを生ずることなく達成され、ドリルカ
ラーがそれ自体絶縁している油泥中に浸漬される
ときでも信号を穿孔穴の底部から送信させること
ができるようにしてある。
Problems to be Solved by the Invention The present invention overcomes these drawbacks and at the same time provides information from the bottom of the drilled hole by means of a special type of electromagnetic radiation mechanism supported by the drill collar. This is achieved without any mechanical weakness of the drill collar, allowing the signal to be transmitted from the bottom of the drilled hole even when the drill collar is immersed in an oil mud which is itself insulating. It is set as.

本発明の他の目的は油井の底部における地層の
抵抗力を測定することを可能にするアンテナを提
供することにある。
Another object of the invention is to provide an antenna that makes it possible to measure the resistance of the formation at the bottom of an oil well.

本発明によれば、地表に信号を送信する装置は
送信されるえきパラメータを供給する感知器とと
もにドリルカラー内に公知の方法で配置された送
信機に電気的に接続された電磁波を送信するため
のアンテナ部材を形成するドリルカラーと、該ド
リルカラーより大径で且つ長さの短い円筒状金属
スリーブとからなり、該金属スリーブをドリルカ
ラー上に同軸的に配設し、金属スリーブの端部か
ら一定距離までドリルカラーを包囲する絶縁層に
よつて金属スリーブをドリルカラーから離してあ
る。
According to the invention, the device for transmitting signals to the surface of the earth is for transmitting electromagnetic waves electrically connected to a transmitter arranged in a known manner in the drill collar together with a sensor supplying the transmitted aperture parameters. A drill collar forming an antenna member, and a cylindrical metal sleeve having a larger diameter and shorter length than the drill collar, the metal sleeve being coaxially disposed on the drill collar, and the end portion of the metal sleeve The metal sleeve is separated from the drill collar by an insulating layer surrounding the drill collar to a distance from the drill collar.

本発明の特徴によれば、ドリルカラーを包囲す
る絶縁層は送信アンテナ部材を形成する円筒状金
属スリーブより長くしてある。
According to a feature of the invention, the insulating layer surrounding the drill collar is longer than the cylindrical metal sleeve forming the transmitting antenna member.

本発明の他の特徴によれば、円筒状金属スリー
ブはビツトに隣接する側部で分割され、ドリルカ
ラーの下方部に僅かな高さの金属リングを形成
し、金属リングは送信機自体が円筒状金属スリー
ブの他の部分から電気的に隔離される時にのみ送
信機に電気的に接続する。
According to another feature of the invention, the cylindrical metal sleeve is split on the side adjacent to the bit to form a metal ring of slight height in the lower part of the drill collar, the metal ring being such that the transmitter itself is cylindrical. electrically connected to the transmitter only when electrically isolated from other parts of the shaped metal sleeve.

この僅かな高さの金属リングは実質状油井の底
部において地形の抵抗力を測定することを可能に
し、これまではかかる測定は実際上不可能であつ
た。
This small height metal ring makes it possible to measure the resistance of the terrain at the bottom of a substantial oil well, which hitherto was practically impossible.

第1図に示した実施例において、油井の壁の岩
石の破片および摩擦部片の循環のため円筒状金属
スリーブが油井内で受ける摩損の結果として、円
筒状スリーブが破損する範囲まで損傷するおそれ
があり、従つて或る場合にはこれが穿孔泥の循環
の減少又は停止さえも生じるか、又は極端な場合
には穿孔管ストリングを動かなくするため、円筒
状金属スリーブの破損よりも重要である穿孔自体
に問題が生ずるという欠点がある。
In the embodiment shown in FIG. 1, as a result of the wear and tear that the cylindrical metal sleeve undergoes in the well due to the circulation of rock debris and frictional debris in the walls of the well, there is a risk of damage to the extent that the cylindrical sleeve will fail. is therefore more important than failure of the cylindrical metal sleeve, since in some cases this results in a reduction or even cessation of the circulation of the drilling mud or, in extreme cases, immobilizes the drilling tube string. The disadvantage is that the drilling itself presents problems.

アンテナ部材として作用する円筒状金属スリー
ブの肉厚を増大させ且つ1cmまでの範囲にするこ
とができるかなりの厚さの中空状筒体の形式に円
筒状金属スリーブを形成することができることは
事実であるが、しかし円筒状金属スリーブに対し
て同一外径を維持するためには円筒状金属スリー
ブを支持するドリルカラーの肉厚を減少させるこ
とが必要であり、そしてこれはドリルカラーに関
して曲がり及び圧縮に対する抵抗の減少を生じ、
従つて他の危険及び欠点を与えてしまう。
It is true that the wall thickness of the cylindrical metal sleeve acting as an antenna member can be increased and formed in the form of a hollow cylinder of considerable thickness, which can be in the range of up to 1 cm. However, in order to maintain the same outer diameter for the cylindrical metal sleeve it is necessary to reduce the wall thickness of the drill collar supporting the cylindrical metal sleeve, and this reduces bending and compression with respect to the drill collar. resulting in a decrease in resistance to
It therefore presents other risks and disadvantages.

円筒状金属スリーブが網によつて製造される場
合には、これはドリルカラーの壁を通過する地点
においてドリルカラーから絶縁された導体によつ
て、ドリルカラー内に収容された送信機に電気的
に接続された簡単な金属板スリーブの強度及び電
気的特性に等しい強度及び電気的特性を有するこ
とが重要である。
If the cylindrical metal sleeve is made of mesh, it is electrically connected to a transmitter housed within the drill collar by means of a conductor insulated from the drill collar at the point where it passes through the wall of the drill collar. It is important to have strength and electrical properties equal to those of a simple metal plate sleeve connected to the metal plate sleeve.

本発明はこの問題に対して十分な解決策を提供
し、円筒状金属スリーブとドリルカラーとの間の
誘導体を形成する絶縁層に円筒状金属スリーブを
接続するための構成体を複雑にする必要がなく、
容易且つ安価に製造でき、更に摩損が発生した場
合に、穿孔から生ずる岩石片の除去を阻止するど
ころか反対にそれに沿つて容易に支持される送信
装置用アンテナ部材の好都合な実施例を目的とす
る。
The present invention provides a sufficient solution to this problem and eliminates the need to complicate the structure for connecting the cylindrical metal sleeve to the insulating layer forming the dielectric between the cylindrical metal sleeve and the drill collar. There is no
The object is to provide an advantageous embodiment of an antenna member for a transmitting device which is easy and inexpensive to manufacture and which, in the event of wear and tear, is easily supported along with, rather than preventing, the removal of rock fragments resulting from the perforation. .

本発明によるアンテナ部材の電磁波放射金属ス
リーブの実施例の基本的な特徴によれば、該金属
スリーブはドリルカラーにその製造が完了される
とき、ドリルカラーの円筒状外面と同一平面とな
る。
According to the basic feature of the embodiment of the electromagnetic radiation-emitting metal sleeve of the antenna element according to the invention, the metal sleeve is flush with the cylindrical outer surface of the drill collar when its manufacture is completed.

ドリルカラーの両端は金属スリーブの外面の保
護ストツパであるように形成してある。
The ends of the drill collar are formed to be protective stops on the outer surface of the metal sleeve.

本発明の他の特徴によれば、金属スリーブは隣
接する巻線によつて互いに平行に組み合わされた
螺旋ばねから形成された網の円筒状シートからな
り、網はドリルカラーに形成された環状溝の底部
に好都合に付設される例えば硬化し得る材料又は
商標「アラルダイト」によりバーゼル市に所在の
チバーガイギ社によつて市販されているエポキシ
樹脂からなる電気的絶縁材料内に埋め込まれてい
る。
According to another feature of the invention, the metal sleeve consists of a cylindrical sheet of mesh formed from helical springs combined parallel to each other by adjacent windings, the mesh being formed in an annular groove formed in the drill collar. It is embedded in an electrically insulating material consisting of, for example, a curable material or an epoxy resin marketed by Civer-Geigy, Basel, under the trademark "Araldite", which is advantageously attached to the bottom of the base.

ドリルカラーに形成した環状溝の底部から十分
な距離においてばねを維持することを保証するた
めに、本発明の他の特徴によれば、絶縁層は2つ
の段階に適用され、その1つを、それに押圧され
る網を保持し且つ固定するように、それを完全に
取り付ける前に、使用する。
In order to ensure that the spring is maintained at a sufficient distance from the bottom of the annular groove formed in the drill collar, according to another feature of the invention, the insulating layer is applied in two stages, one of which is It is used to hold and secure the mesh pressed against it before it is fully installed.

重なり合う螺旋ばねからなる網によて形成され
た金属スリーブの良好な電磁波送信を保証するた
めに、螺旋ばねからなる円筒状シートは第1層上
に配置され、完全に被覆する第2層内に埋め込ま
れた後、ドリルカラーの殻体面殻厚さの約1/3に
わたつて突出し、前記殻体面は金属スリーブ及び
その絶縁層を収容するためドリルカラーに設けた
環状溝を縁付けている。
In order to ensure a good electromagnetic wave transmission of the metal sleeve formed by a mesh of overlapping helical springs, a cylindrical sheet of helical springs is placed on the first layer and completely within the covering second layer. After being embedded, the shell face of the drill collar protrudes over approximately one-third of the shell thickness, said shell face bordering an annular groove provided in the drill collar for receiving the metal sleeve and its insulating layer.

第1層とドリルカラーとの間の良好な接続を保
証するため、この目的のため第1層を構成するの
に使用されるエポキシ樹脂はガラス繊維からなる
網を好都合に組み込んである。
In order to ensure a good connection between the first layer and the drill collar, the epoxy resin used to construct the first layer for this purpose advantageously incorporates a mesh of glass fibers.

これはドリルカラーに設けた環状溝の底面上に
第1層の強化で良好な付着を生ずる。まだ完全に
固化されてない第1層上に網を固着するため同一
方法において生ずることが有利である。
This results in a good adhesion of the first layer on the bottom of the annular groove provided in the drill collar. Advantageously, this occurs in the same way for fixing the mesh on the first layer which is not yet completely hardened.

従つて、本発明の他の特徴によれば、螺旋ばね
の形式の網がエポキシ樹脂からある第2絶縁層に
完全に埋め込まれる前に、網は好都合に螺旋状に
織り込まれたガラス繊維又は他の合成繊維から作
られた繋ぎ材によつて絶縁材料のまだ柔かい第1
層に把持されている。
Thus, according to another feature of the invention, before the mesh in the form of a helical spring is fully embedded in the second insulating layer, which is made of epoxy resin, the mesh is advantageously made of helically woven glass fibers or other A still soft first insulating material by means of a binder made from synthetic fibers.
It is held in layers.

これはドリルカラー及び螺旋ばねの形式の網か
らなる構成体を包囲する第2層を付着し易くする
強化を生ずる。
This creates a reinforcement that facilitates the adhesion of the second layer surrounding the drill collar and helical spring type mesh arrangement.

金属スリーブを形成する埋込まれた網の金属部
を外部と接触させるためには、本発明の他の特徴
によれば、第2樹脂層は、硬化後、網がドリルカ
ラーの金属部分から分離する絶縁材料からなる第
1層上に配置されている環状溝を縁付けるドリル
カラーの殻体面と同一平面になるように機械加工
される。
In order to bring the metal part of the embedded mesh forming the metal sleeve into contact with the outside, according to another feature of the invention, the second resin layer is provided such that, after curing, the mesh is separated from the metal part of the drill collar. The drill collar is machined flush with the shell surface of the drill collar bordering the annular groove disposed on the first layer of insulating material.

これはその表面に金属スリーブと同一作用を達
成するばね巻線の多数の断面が現われる絶縁層を
生じる。
This results in an insulating layer on the surface of which appears a number of cross sections of the spring winding, achieving the same effect as a metal sleeve.

絶縁樹脂層内に埋め込まれた網の電気的連続性
を達成するために、本発明の他の特徴において、
網は隣接する2つの螺旋ばねの巻線をその交差点
において互いに接続する溶接点を備えている。
In other features of the invention, to achieve electrical continuity of the mesh embedded within the insulating resin layer,
The mesh is provided with weld points that connect the windings of two adjacent helical springs to each other at their intersections.

更に、アンテナの網全体の導電性を強化するた
めに、斜めの金属接続線が好ましくはスズによつ
て、網の約10個の目ごとに溶接され、前記接続線
はC形状線部片のすべての列を互いに電気的に接
続保持し、前記C形状線部片の先端は第2樹脂層
がドリルカラーの外面と同一平面になるか又はド
リルカラーの溝内に位置するように機械加工され
るとき、前記第2樹脂層の外面が現われる。
Furthermore, in order to enhance the electrical conductivity of the entire mesh of the antenna, diagonal metal connecting wires, preferably of tin, are welded approximately every 10 meshes of the mesh, said connecting wires being connected to the C-shaped wire sections. All rows are held electrically connected to each other, and the tips of the C-shaped wire pieces are machined such that the second resin layer is flush with the outer surface of the drill collar or lies within the groove of the drill collar. When the second resin layer is removed, the outer surface of the second resin layer is exposed.

本発明の他の特徴によれば、金属スリーブをド
リルカラー内に配置した送信機に接続する金属線
は金属接続線の1つ又はそれ以上に溶接されるか
又は金属スリーブを送信機に接続するためドリル
カラーに設けた電気的に絶縁された通路開口部に
最も近い接続線それ自体を形成する。
According to another feature of the invention, the metal wire connecting the metal sleeve to the transmitter arranged in the drill collar is welded to one or more of the metal connection wires or connecting the metal sleeve to the transmitter. Therefore, the connecting line itself is closest to the electrically insulated passage opening provided in the drill collar.

[実施例] 本発明の実施例を示す添付図面について以下に
詳細に説明する。
[Embodiments] The accompanying drawings showing embodiments of the present invention will be described in detail below.

第1図に示した公知の穿孔中測定装置
(MWD)において、符号1で示した穿孔管スト
リングのドリルカラーは公知の方法でその上部に
おいて穿孔管ストリングの後続の穿孔管(図示せ
ず)に螺合され、その下部には穿孔ローラ3とと
もに略図的に示したビツト2を支持している。
In the known measurement-while-drilling device (MWD) shown in FIG. They are screwed together and support a bit 2 schematically shown together with a perforating roller 3 at the bottom thereof.

この装置において、ドリルカラー1は絶縁材料
からなる環状構成部材6によつて互いに機械的に
結合されている上方部分4と下方部分5とに分割
されている。この実施例において、全体を符号7
と8で示した感知器は金属部材9によりドリルカ
ラーの下方部分5において所定位置に保持されて
おり、金属部材9は変調送信機Eとアンテナを形
成する部分5との間の電気的接続を形成する。
In this device, a drill collar 1 is divided into an upper part 4 and a lower part 5, which are mechanically connected to each other by an annular component 6 made of insulating material. In this embodiment, the overall number is 7.
and 8 are held in position in the lower part 5 of the drill collar by a metal member 9, which provides an electrical connection between the modulating transmitter E and the part 5 forming the antenna. Form.

変調送信機Eは金属部材9の軸線に対応して配
置された金属リング10によつてドリルカラー1
の上方部分4に電気的に接続され、ドリルカラー
1の上方部分4は穿孔管ストリングの残部に導電
的に接続されており、変調送信機Eは同様に符号
11で示した供給電源に接続されている。
The modulation transmitter E is connected to the drill collar 1 by means of a metal ring 10 arranged corresponding to the axis of the metal member 9.
The upper part 4 of the drill collar 1 is electrically connected to the rest of the drilling tube string, and the modulating transmitter E is likewise connected to a power supply indicated at 11. ing.

かかる実施例は電気的に絶縁させなければなら
ない構成部材6をドリルカラーの十分な強度を保
証することができない材料のみを形成させねばな
らないため、非常に脆く、又アンテナとして使用
するドリルカラーの下方部分が摩耗を受けた結果
として、ドリルカラーを完全に交換させねばなら
ないため、相当な取外しコスト及びかなりの時間
損失を伴なう。
Such an embodiment is very fragile, since the component 6, which has to be electrically insulated, has to be formed only of a material that cannot guarantee sufficient strength of the drill collar, and the lower part of the drill collar used as an antenna. As a result of the parts being subjected to wear, the drill collar has to be completely replaced, which involves considerable removal costs and a considerable loss of time.

この欠点は、機械的応力に関して均一な方法で
行なわれ且つそのアンテナが低コストで容易に交
換させることができる本発明による装置には存在
しない。
This drawback does not exist in the device according to the invention, which is carried out in a uniform manner with respect to mechanical stress and whose antenna can be easily replaced at low cost.

添付図面の第2図に簡単な例として示した本発
明の装置の第1実施例において、ブロツク形式で
種々の部材から成る略図的に示すことができ、送
信機Eは符号17のごときリングによつてクサビ
止めされ且つ穿孔泥が循環できる耐漏性筒状ケー
スのドリルカラー12内に収納されている。本装
置のアンテナの実際の電磁波送信部材は電磁波を
放射する筒状金属スリーブ13から成り、筒状金
属スリーブ13は穿孔穴の底部に発生した種々の
応力(温度、圧力、化学的腐食、機械適摩損等)
に抗するのに必要とされる物理的、化学的及び機
械的性質を有しており、該スリーブ13はドリル
カラー12に関して同軸的に取付けられ、ドリル
カラー12とスリーブ13との間に介在された絶
縁ライナー14はドリルカラー12の外面上に不
動に配置されているので、ドリルカラー12の抵
抗は決して受けることはない。
In a first embodiment of the device according to the invention, shown by way of simple example in FIG. 2 of the accompanying drawings, which can be shown schematically in block form and consisting of various parts, the transmitter E is mounted on a ring such as 17. It is housed in a drill collar 12 which is wedged and is a leak-proof cylindrical case through which drilling mud can circulate. The actual electromagnetic wave transmitting member of the antenna of this device consists of a cylindrical metal sleeve 13 that emits electromagnetic waves. wear and tear, etc.)
The sleeve 13 is mounted coaxially with respect to the drill collar 12 and is interposed between the drill collar 12 and the sleeve 13. Since the insulating liner 14 is fixedly disposed on the outer surface of the drill collar 12, it is never subjected to the resistance of the drill collar 12.

金属スリーブ13は堅くて、透孔付き又は切目
付き金属薄板、金属リングを有する金網等からな
る1つ又はそれ以上の部片から製造させることが
でき、ドリルカラー12を包囲している絶縁ライ
ナー14中に一部分を又は全部を埋設させること
ができる。
The metal sleeve 13 is rigid and can be made of one or more pieces of perforated or scored sheet metal, wire mesh with metal rings, etc., and includes an insulating liner 14 surrounding the drill collar 12. It can be partially or completely embedded inside.

絶縁ライナー14は適切且つ十分な抵抗材料、
例えばシリコンゴム、エラストマ又は例えばガラ
ス繊維で強化させた合成樹脂から形成されてい
る。
The insulating liner 14 is made of a suitable and sufficiently resistive material;
For example, it is made of silicone rubber, elastomer or synthetic resin reinforced with glass fibers, for example.

この絶縁ライナー14はドリルカラー12の外
面に機械的に固着されており、ドリルカラー12
は完全な付着が得られる適宜な手段によつてこの
目的のためそれ自体適当に調整されている。
This insulating liner 14 is mechanically secured to the outer surface of the drill collar 12 .
are themselves suitably adjusted for this purpose by any suitable means that ensure complete adhesion.

本発明の特徴によれば、ドリルカラー12及び
絶縁ライナー14の各々はアンテナ部材として作
用する筒状金属スリーブ13をドリルカラー12
の空洞内に組み込んだ送信機Eの出力に接続する
導体の通路に当てられる少なくとも1つの透孔を
有している。
According to a feature of the invention, each of the drill collar 12 and the insulating liner 14 has a cylindrical metal sleeve 13 acting as an antenna member attached to the drill collar 12.
It has at least one through hole which accommodates the passage of a conductor connecting to the output of a transmitter E incorporated in the cavity.

この透孔の位置において、絶縁ライナー14
は、第3図に拡大して示した通り、ドリルカラー
12内に浸入する絶縁部材15によつて、ドリル
カラー12の厚さまで補強されており、密閉体
C1及びC2に配合された感知器からの信号を送信
する送信機Eと接続する伝導体16は矢印F1
よつて表われされている。
At the location of this through hole, the insulating liner 14
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the insulating member 15 that penetrates into the drill collar 12 is reinforced to the thickness of the drill collar 12, and the sealed body is
The conductor 16 connecting with the transmitter E transmitting the signals from the sensors associated with C 1 and C 2 is represented by the arrow F 1 .

アンテナ部材として作用する金属スリーブ13
に送信機Eの出力を電気的に接続する伝導体16
を収容する作用をなす絶縁部材15に関して、該
絶縁部材15は絶縁ライナー14と一体にするか
又はリベツトの形状を有し且つ伝導体16と送信
アンテナ部材を形成する金属スリーブ13との間
に溶接接続を形成することができる容器を組み込
むブツシユの形式の別個の取付け部材から形成す
ることができる。
Metal sleeve 13 acting as an antenna member
a conductor 16 electrically connecting the output of the transmitter E to
As for the insulating member 15, which serves to house the insulating member 15, the insulating member 15 is either integral with the insulating liner 14 or has the form of a rivet and is welded between the conductor 16 and the metal sleeve 13 forming the transmitting antenna member. It can be formed from a separate mounting member in the form of a bush incorporating a receptacle in which a connection can be made.

この取付け部材を構成する絶縁部材15は、例
えば、衝撃、振動及び摩耗に抗するセラミツク材
料から形成することができる。
The insulating member 15 constituting this mounting member can be formed, for example, from a ceramic material that resists shock, vibration and wear.

絶縁ライナー14は比較的僅かな厚さで形成さ
れたスリーブ13とともに、ドリルカラー12の
外径を増大し過ぎないように且つそれが油質であ
ろうとなかろうと、穿孔泥の循環条件を妨害しな
いように、十分に薄くされなければならない。
The insulating liner 14, together with the sleeve 13 formed with a relatively small thickness, does not increase the outer diameter of the drill collar 12 too much and does not interfere with the circulation conditions of the drilling mud, whether oily or not. It must be made thin enough so that

上述した通り、絶縁ライナー14の長さはドリ
ルカラー12の端部に把持及び締付け工具を当接
する部分を備えるために、該ドリルカラー12の
長さ以下にしなければならない。
As mentioned above, the length of the insulating liner 14 must be less than or equal to the length of the drill collar 12 in order to provide a gripping and tightening tool abutting portion at the end of the drill collar 12.

ドリルカラー12の標準長さは9mであるか
ら、該ドリルカラー12と絶縁ライナー14との
間の長さの差はドリルカラー12の全長の約4%
から10%までの間で変化させるとができ、これら
の値は単なる指摘であり、決してそれに限定する
ものではなく、穿孔管ストリングを作動するのに
経験される条件の関数として且つ絶縁ライナー1
4の誘導体特有の関数として変化させることがで
きる。
Since the standard length of the drill collar 12 is 9 m, the difference in length between the drill collar 12 and the insulating liner 14 is approximately 4% of the total length of the drill collar 12.
and 10%, these values are merely indications and are in no way limiting, as a function of the conditions experienced in operating the perforated tube string and as a function of the insulating liner 1.
4 can be varied as a derivative-specific function.

前記に説明のごとく、アンテナ部材として作用
させる筒状金属スリーブ13はアンテナ部材を形
成する筒状スリーブ13の端部で漏洩(リーク)
を回避するために且つ干渉を阻止するために、絶
縁ライナー14より短く形成されている。
As explained above, the cylindrical metal sleeve 13 acting as an antenna member leaks at the end of the cylindrical sleeve 13 forming the antenna member.
It is formed shorter than the insulating liner 14 in order to avoid interference and to prevent interference.

好適な実施例は長さ8mの絶縁ライナー14上
に中心を位置決めした例えば長さ5mで厚さ1な
いし2mmの筒状金属スリーブ13によつて得られ
る。これは特に下部において絶縁ライナー14の
縁部と筒状金属スリーブ13の縁部との間に長さ
150cmにわたつて絶縁材料の露出地帯を残す。
A preferred embodiment is obtained with a cylindrical metal sleeve 13, for example 5 m long and 1 to 2 mm thick, centered on an 8 m long insulating liner 14. This means that there is a length between the edge of the insulating liner 14 and the edge of the cylindrical metal sleeve 13, especially in the lower part.
Leave an exposed zone of insulating material over 150 cm.

この筒状金属スリーブ13はドリルカラー12
を構成する金属と同一か又は違うものでも良く、
衝撃及び摩耗に抗する金属から作られている。絶
縁材料の露出部分は摩損に対する高い抵抗を正確
に備えねばならず。第2図において距離dで示し
てある。
This cylindrical metal sleeve 13 is attached to the drill collar 12.
It may be the same as or different from the metal composing it,
Made from metal that resists impact and wear. Exposed portions of insulating material must precisely provide high resistance to abrasion. The distance d is shown in FIG.

摩耗に抗する絶縁ライナーを作るためには、該
絶縁ライナー14を例えば、ガラス繊維によつて
強化させたエラストマ又は樹脂で製造するのが好
適である。
In order to create an insulating liner that resists abrasion, the insulating liner 14 is preferably made of an elastomer or resin reinforced with glass fibers, for example.

第4図は第2図に示した装置の変形例を示すも
ので、その変形例において金属スリーブ13は不
均等な長さの2つの筒状部分13′及び13″に機
械的及び電気的に細分されており、スリーブ1
3″は送信機の近くの穿孔穴の底部における地層
の抵抗力を測定するための抵抗力測定機構を形成
し、ビツトの近くにおいて、即ちビツトによつて
達成された穿孔レベルにおいて絶縁ライナー14
上に出来るだけ低く配置された小幅の金属リング
から構成されている。
FIG. 4 shows a modification of the device shown in FIG. 2, in which the metal sleeve 13 is mechanically and electrically connected to two cylindrical sections 13' and 13'' of unequal length. It is subdivided into sleeve 1
3'' forms a resistance measuring mechanism for measuring the resistance of the formation at the bottom of the drilled hole near the transmitter and insulating liner 14 near the bit, i.e. at the drilling level achieved by the bit.
It consists of a narrow metal ring placed as low as possible on top.

図を明瞭にするため第4図には示していない送
信機Eはアンテナの電磁波送信部材(矢印F1
を形成するスリーブ13′か又は以下にその機能
を詳述する下方の絶縁金属リング13″のいずれ
かに電気的に結合させることができる。
The transmitter E, which is not shown in Figure 4 for clarity, is the electromagnetic wave transmitting member of the antenna (arrow F 1 ).
It can be electrically coupled either to the sleeve 13' forming the 13' or to the lower insulating metal ring 13'', the function of which will be explained in more detail below.

本装置の等価電気回路を示す第5図において、
送信機Eは低周波交流を一方においてその内部抵
抗Rgを経由して、インピーダンスZcの穿孔管ス
トリングの伝導線に、他方において穿孔穴の底部
の地層に関するインピーダンスをRaで示した筒
状スリーブ13に送出し、既に説明したように、
抵抗Raは長さdに沿つて露出された絶縁ライナ
ー14の部分にわたつてドリルカラー12と筒状
スリーブ13との間の穿孔泥を直接通過する電流
の漏洩抵抗である。
In FIG. 5 showing the equivalent electric circuit of this device,
The transmitter E transmits a low-frequency alternating current via its internal resistance Rg on the one hand to the conducting wire of the perforated tube string with impedance Zc and on the other hand to the cylindrical sleeve 13 whose impedance with respect to the formation at the bottom of the perforation is denoted by Ra. Send, as already explained,
The resistance Ra is the leakage resistance of the current passing directly through the drilling mud between the drill collar 12 and the cylindrical sleeve 13 over the exposed portion of the insulating liner 14 along the length d.

距離dに可能なかぎりの最高値を与えることに
よりこれらの損失を最少にし且つ最良の電流注入
を得られるため、即ち筒状金属スリーブの高さを
最高にすることが重要であり、考え得る最良の解
決策は筒状金属スリーブの最大寸法と最小の漏洩
電流との間に見い出される。
It is important to minimize these losses and obtain the best current injection by giving the highest possible value to the distance d, i.e. it is important to maximize the height of the cylindrical metal sleeve. A solution is found between the maximum dimensions of the cylindrical metal sleeve and the minimum leakage current.

上述した送信機は油泥内で作動することがで
き、該油泥は筒状コンデンサの誘導体を形成する
穿孔穴の底部において循環し、その内側装備はス
リーブ13であり、その外方装置は囲繞地域であ
る。
The transmitter described above can operate in an oil mud, which circulates at the bottom of the perforated hole forming the dielectric of the cylindrical capacitor, the inner arrangement of which is the sleeve 13 and the outer arrangement of which is located in the surrounding area. be.

この実施例は特にスリーブ13″(第4図)に
によりビツトによつて達成されたレベルにおける
地層の抵抗力(固有抵抗)を測定し、これから穿
孔作業を実施するのに重要な情報を得ることを可
能にする。
This example specifically measures the resistance (resistivity) of the formation at the level achieved by the bit with the sleeve 13'' (FIG. 4) and obtains important information from this for carrying out the drilling operation. enable.

この抵抗力は次式によつて与えられる筒状金属
スリーブのインピーダンスから測定させることが
できる。
This resistance force can be measured from the impedance of the cylindrical metal sleeve given by the following equation.

Ra=ρLogL/2R/2.L ここでρは地層の抵抗力、rは筒状金属スリー
ブを形成する円筒状の半径、Lは筒状金属スリー
ブの長さを示す。
Ra=ρLogL/2R/2.L Here, ρ is the resistance force of the stratum, r is the radius of the cylindrical shape forming the cylindrical metal sleeve, and L is the length of the cylindrical metal sleeve.

それゆえ、地層の僅かな厚さにわたつて抵抗力
を正確に測定するためには、狭帯域にわたつて測
定を「集束」することが有利であり、これは金属
スリーブ13″を出来るだけ短く形成し、ドリル
カラー12を被覆する絶縁ライナー14上で出来
るだけ低く配置させた第4図に示した実施例の理
由である。この金属スリーブ13″はアンテナ部
材を形成する金属スリーブ13′から電気的に絶
縁されているので、接地に対するそのインピーダ
ンスRaは接めて容易に測定させることができる。
Therefore, in order to accurately measure the resistance force over a small thickness of the formation, it is advantageous to "focus" the measurement over a narrow band, which means that the metal sleeve 13'' is as short as possible. This is why the embodiment shown in FIG. Since it is electrically isolated, its impedance to ground, Ra, can be easily measured by connecting it.

金属スリーブ13は金属スリーブ13″を形成
するために下部において分割させることができ、
金属スリーブ13″は電気的に隔離されるとき、
穿孔穴の底部においてビツトによつて達成された
地層の領域の抵抗力を測定するために使用され
る。
The metal sleeve 13 can be split at the lower part to form a metal sleeve 13'';
When the metal sleeve 13'' is electrically isolated,
It is used to measure the resistance of the area of the formation achieved by the bit at the bottom of the borehole.

しかし、本発明の他の特徴によれば、ドリルカ
ラー12を被覆する絶縁ケース14に固定させる
金属スリーブ13を互いに短い距離において相並
んで配置された複数の筒状リング又はカラーから
製造させることが可能であり、送信機の出力は、
プログラム可能なスイツチング装置によつて、所
望の容量測定を備えるように前記リングの1つ又
はそれ以上に接続させることができる。
However, according to another feature of the invention, the metal sleeve 13, which fastens the drill collar 12 to the insulating casing 14, can be manufactured from a plurality of cylindrical rings or collars arranged next to each other at a short distance from each other. is possible, and the output of the transmitter is
A programmable switching device can connect one or more of the rings to provide the desired capacitance measurement.

かくして、これらのリングの1つのみを、各時
に地形の抵抗力を測定する装置に接続することに
よつてドリルカラーの実際の高さの幾つかの位置
においてかかる測定を実施することができる。
Thus, by connecting only one of these rings at each time to a device that measures the resistance of the terrain, such measurements can be carried out at several positions of the actual height of the drill collar.

第6図に示した実施例には第9図及び第10図
に見ることができるアンテナ部材17を構成する
ことを意図した網から成る円筒状金属スリーブ1
3の一部平面図を示してある。第7図に明瞭に示
した通り、円筒状金属スリーブを形成する網は絡
み合わせた巻線19を有する複数の重ね合せ螺旋
ばね18からなつている。
The embodiment shown in FIG. 6 includes a cylindrical metal sleeve 1 of mesh intended to constitute an antenna element 17 which can be seen in FIGS. 9 and 10.
A partial plan view of No. 3 is shown. As clearly shown in FIG. 7, the mesh forming the cylindrical metal sleeve consists of a plurality of superimposed helical springs 18 with intertwined windings 19.

第10図の拡大図で見ることができるように、
これらの巻線19は、符号20のごとき、それら
の交差点において、例えば、スズにより、溶接さ
れている。構成体の良好な導電性を保証し且つば
ね18からなる円筒状金属スリーブ13の安定性
を強化するために、巻線19は、例えば10列にわ
たつてそれらの溶接された金属線21によつて互
いに接続されている(第6図及び第7図参照)。
As can be seen in the enlarged view of Figure 10,
These windings 19 are welded, for example with tin, at their intersections, such as 20. In order to ensure good electrical conductivity of the structure and to strengthen the stability of the cylindrical metal sleeve 13 consisting of the spring 18, the winding 19 is fitted with its welded metal wires 21, for example in 10 rows. and are connected to each other (see FIGS. 6 and 7).

例えば合成材料又は硬化時間を好都合に調整で
きるエポキシ樹脂からなる電気的絶縁材料に組み
込まれた網の金属スリーブ13はドリルカラー2
3に形成させた適宜の長さの環状溝22内に収容
させてある(第10図)。例えば輪を形成すべく
螺旋状に巻回させたガラス繊維25の網状組織又
はシートにより好都合に強化されたエポキシ樹脂
からなる第1層24は先ずこの環状溝22内に配
置されている。
The mesh metal sleeve 13 is incorporated in an electrically insulating material, for example made of a synthetic material or an epoxy resin whose curing time can be conveniently adjusted.
3 (FIG. 10). A first layer 24 of epoxy resin, advantageously reinforced by a network or sheet of glass fibers 25, eg spirally wound to form a ring, is initially placed within this annular groove 22.

第10図において、螺旋ばね18のシートはド
リルカラー23内に形成された環状溝22の縁部
の比較的近くに配置されているけれど、それは前
記環状溝22を満たしている絶縁層が組み込まれ
た網の両側にかなり突出する場合に好適である。
In FIG. 10, the seat of the helical spring 18 is placed relatively close to the edge of an annular groove 22 formed in the drill collar 23, but it does not incorporate the insulating layer filling said annular groove 22. This is suitable when the net protrudes considerably on both sides of the net.

螺旋ばね18からなるシートはまだ柔らかい第
1層24に環状金属スリーブ13を形成する網の
貫通を強化するために織成かつ編成させたガラス
繊維26のシート又はリボンによつて、まだ完全
に硬化されてないエポキシ樹脂の第1層24上に
配置され、次いでドリルカラー23の外側に突出
するエポキシ樹脂からなる第2層27により完全
に被覆させる。
The sheet of helical spring 18 is then fully cured by a sheet or ribbon of glass fibers 26 woven and knitted to enhance the penetration of the mesh forming the annular metal sleeve 13 into the still soft first layer 24. The drill collar 23 is then completely covered by a second layer 27 of epoxy resin which is placed on top of the first layer 24 of uncoated epoxy resin and which protrudes to the outside of the drill collar 23.

網の金属スリーブ13を被覆するこの第2層2
7が完全に硬化し且つエポキシ樹脂からなる第1
層24と一体となつたとき、この方法で製作され
たドリルカラー23の外面28は機械加工され、
網の金属スリーブ13の巻線19はこのドリルカ
ラーの外面28と同一平面になる。
This second layer 2 covering the mesh metal sleeve 13
7 is completely cured and is made of epoxy resin.
When integrated with layer 24, the outer surface 28 of drill collar 23 made in this manner is machined;
The windings 19 of the mesh metal sleeve 13 are flush with the outer surface 28 of this drill collar.

第10図に示した実線29の位置まで、即ちド
リルカラー23の外面の高さまで平らにすること
により、図に破線で示した部分が除去される。
By flattening to the position of the solid line 29 shown in FIG. 10, that is, to the height of the outer surface of the drill collar 23, the portion shown by the broken line in the figure is removed.

これはその結果として第11図に示した外観を
有する円筒状金属スリーブ面を生じ、図中に符号
30で示した小円はエポキシ樹脂からなる第1層
24及び第2層27に埋め込まれた巻線31のC
形部分の端部を示す。
This results in a cylindrical metal sleeve surface having the appearance shown in FIG. 11, in which the small circles designated 30 are embedded in the first layer 24 and the second layer 27 of epoxy resin. C of winding 31
Indicates the end of the shaped part.

組み立て前に円筒状金属スリーブは勿論第3図
及び第4図に符号16で示した金属接続線によつ
てドリルカラー23に収容させた送信機(図示せ
ず)に電気的に接続されている。
Prior to assembly, the cylindrical metal sleeve is of course electrically connected to a transmitter (not shown) housed in the drill collar 23 by means of a metal connection line designated 16 in FIGS. 3 and 4. .

本装置は単なる例として記載した実施例に限定
するものではなく、本発明の範囲を逸脱すること
なく種々の詳細な変更を上述の実施例になし得る
ことは勿論である。
It goes without saying that the device is not limited to the embodiments described merely by way of example, and that various detailed changes may be made to the embodiments described above without departing from the scope of the invention.

従つて、特にドリルカラー23の環状溝22内
に網ではなく第8図に略示した滑らかな孔の開い
たスリツト又はこの種の金属薄板を配置し、穿孔
穴の異値における抵抗力を測定するため幾つかの
リングの形式の円筒状金属スリーブ又は単一の円
筒状金属スリーブのいずれかを収容すべく幾つか
の連続溝を設けることができる。
Therefore, instead of a net, a smooth perforated slit or a thin metal plate of this kind as schematically shown in FIG. 8 is arranged in the annular groove 22 of the drill collar 23, and the resistance force at different values of the drilled hole is measured. For this purpose, several continuous grooves can be provided to accommodate either cylindrical metal sleeves in the form of several rings or a single cylindrical metal sleeve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は穿孔穴の底部から信号を送信する公知
の装置の縦断面図、第2図は本発明による装置の
縦断面図、第3図はアンテナ部材として作用する
円筒状金属スリーブと矢印で示した送信機出力と
の間の電気的接続を示す拡大断面図、第4図は特
に油井の穿孔中に達成される深さにおける地形の
抵抗力を測定するため、ドリルカラーに収容させ
た測定装置に接続されることができる金属リング
を下方部に形成すべく円筒状金属スリーブの細分
させた第2図に示した装置の別の実施例を示す縦
断面図、第5図は抵抗Rsが第2図に示した長さ
dに依存する漏洩抵抗である装置の等価電気回路
図、第6図は巻線を接続する斜めの金属線を有す
る網の形式の円筒状金属スリーブの一部平面図、
第7図は第6図の−線に沿う断面図、第8図
はアンテナ部材を形成する円筒状金属スリーブを
アンテナ部材を送信機に接続する導線でドリルカ
ラーの環状溝内にどのように取付けるかを空間的
表現で示すドリルカラーの部分的説明図、第9図
は円筒状金属スリーブとして使用される螺旋ばね
の形式の網を略図的に示す第8図と同様の部分的
説明図、第10図は所定位置に網の部分を有し、
破線で示した部分がアンテナを完成するために機
械加工によつて除去される部分を示すドリルカラ
ーの下方部の部分的断面図、第11図は第10図
に示した互いに溶接されたC形状部分の端部を見
ることを可能にする完成円筒状金属スリーブの表
面を示す概略図である。 図中、符号1はドリルカラー、2,3はビツ
ト、12はドリルカラー、13は金属スリーブ、
13′はスリーブの他の部分、13″は金属リン
グ、14は絶縁ライナー、15は絶縁部材、16
は導体、18は螺旋ばね、19は巻線、20は溶
接点、21は金属線、22は環状溝、23はドリ
ルカラー、24は第1層、25,26はガラス繊
維、27は第2層、29は実線、30は小円、3
1は巻線、Eは送信機である。
1 is a longitudinal sectional view of a known device for transmitting signals from the bottom of a drilled hole, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the device according to the invention, and FIG. 3 shows a cylindrical metal sleeve acting as an antenna element and an arrow An enlarged cross-sectional view showing the electrical connection between the transmitter output shown in Figure 4, specifically for measuring the resistance of the terrain at the depth achieved during drilling of an oil well housed in a drill collar. A longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the device shown in FIG. 2 with a subdivision of the cylindrical metal sleeve to form a metal ring in the lower part which can be connected to the device; FIG. Equivalent electrical circuit diagram of the device whose leakage resistance depends on the length d shown in Fig. 2, Fig. 6 a partial plan view of a cylindrical metal sleeve in the form of a mesh with diagonal metal wires connecting the windings. figure,
Figure 7 is a sectional view taken along the - line in Figure 6, and Figure 8 shows how the cylindrical metal sleeve forming the antenna member is installed in the annular groove of the drill collar with the conductor connecting the antenna member to the transmitter. FIG. 9 is a partial illustration similar to FIG. 8 schematically showing a mesh in the form of a helical spring used as a cylindrical metal sleeve; Figure 10 has a mesh section in place;
A partial cross-sectional view of the lower part of the drill collar showing the portion shown in dashed lines that is removed by machining to complete the antenna; FIG. 11 is a C-shape welded together as shown in FIG. 10; FIG. 3 is a schematic diagram showing the surface of a completed cylindrical metal sleeve allowing the ends of the sections to be seen; In the figure, 1 is a drill collar, 2 and 3 are bits, 12 is a drill collar, 13 is a metal sleeve,
13' is another part of the sleeve, 13'' is a metal ring, 14 is an insulating liner, 15 is an insulating member, 16
is a conductor, 18 is a spiral spring, 19 is a winding wire, 20 is a welding point, 21 is a metal wire, 22 is an annular groove, 23 is a drill collar, 24 is a first layer, 25 and 26 are glass fibers, 27 is a second layer layer, 29 is a solid line, 30 is a small circle, 3
1 is a winding, and E is a transmitter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 軸線方向に延伸するドリルカラーを設け、該
ドリルカラー内には送信機を配設し、電磁波を送
信するためのアンテナ部材を形成する円筒状金属
スリーブをドリルカラーのまわりに配設させると
共に送信機と電気的に連結し、円筒状金属スリー
ブをドリルカラーの直径よりも大きい直径とし且
つドリルカラーの長さより短い長さにし、円筒状
金属スリーブとドリルカラーとの間には絶縁層を
配置させ、絶縁層をドリルカラーの長さよりも短
くし、送信機の近くの穿孔穴の底部における地層
の抵抗を測定するための抵抗測定機構を設け、該
抵抗測定機構を絶縁層を包囲する金属リングから
構成し、該金属リングを円筒状金属スリーブの長
さよりも短くし、金属リングを円筒状金属スリー
ブとドリルビツトを取付けたドリルカラーの端部
との間に配設し、円筒状金属スリーブ又は金属リ
ングのいずれかを送信機に選択的に接続させるた
めの連結機構によつて円筒状金属スリーブ及び金
属リングを送信機に接続させたことを特徴とする
穿孔穴の底部の送信機から地表に信号を送信する
ための信号送信装置。 2 軸線方向に延伸するドリルカラーを設け、該
ドリルカラー内に送信機を配設し、電磁波を送信
するためのアンテナ部材を形成する円筒状金属ス
リーブをドリルカラーのまわりに配設すると共に
送信機に電気的に接続させ、円筒状金属スリーブ
をドリルカラーの直径よりも大きくし且つドリル
カラーの長さよりも短くし、円筒状金属スリーブ
とドリルカラーとの間に絶縁層を配設し、絶縁層
をドリルカラーの長さより短くし、ドリルカラー
の外周面に環状溝を備え、環状溝に絶縁層と円筒
状金属スリーブとを配設させると共に円筒状金属
スリーブの外周面をドリルカラーの外面とほぼ同
じ直径にし、円筒状金属スリーブを網の円筒状金
属スリーブから構成し、該網を重ね合わせた螺旋
ばねから形成し、各螺旋ばねを隣接の螺旋ばねと
平行に組み合わせ、網を硬化可能なプラスチツク
又はエポキシ樹脂により環状溝中に埋設したこと
を特徴とする穿孔穴の底部の送信機から地表に信
号を送信するための信号送信装置。 3 絶縁層を環状溝の底面に付設した絶縁材料の
第1層と、網上に塗布した絶縁材料の第2層とか
ら構成し、第1層と第2層の絶縁材料により網を
環状溝に埋設させたことを特徴とする特許請求の
範囲第2項に記載の信号送信装置。 4 螺旋ばねの端部を絶縁層の第2層の外面に沿
つて配置し、該端部を第2層の外面を機械加工し
た後に絶縁層に埋設された残りの螺旋ばねの一部
から構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
3項に記載の信号送信装置。 5 第1層を補強するためのガラス繊維の網を第
1層中に編成させたことを特徴とする特許請求の
範囲第3項に記載の信号送信装置。 6 網を絶縁層のまだ柔らかい第1層に付設する
時に、網をドリルカラーから隔離するためにガラ
ス繊維から形成した帯片を第1層上に螺旋状に巻
付けたことを特徴とする特許請求の範囲第3項に
記載の信号送信装置。 7 隣接する螺旋ばねを多数の溶接点により互い
に結合させ、溶接点を螺旋ばねが互いに重なり合
う地点としたことを特徴とする特許請求の範囲第
2項に記載の信号送信装置。 8 網には螺旋ばね間の電気接点を維持するため
に複数の螺旋ばねに溶接させた少なくとも1つの
金属接続線を備えたことを特徴とする特許請求の
範囲第3項に記載の信号送信装置。 9 少なくとも1つの接続線により円筒状金属ス
リーブを形成する螺旋ばねを送信機に電気的に接
続させたことを特徴とする特許請求の範囲第3項
に記載の信号送信装置。 10 軸線方向に延伸するドリルカラーを設け、
該ドリルカラーには送信機を配設し、電磁波を送
信するためのアンテナ部材を形成する円筒状金属
スリーブをドリルカラーのまわりに配置させると
共に送信機に電気的に接続し、円筒状金属スリー
ブをドリルカラーの直径より大きくし且つドリル
カラーの長さより短くし、円筒状金属スリーブと
ドリルカラーとの間に絶縁層を配置させ、絶縁層
をドリルカラーの長さより短くし、送信機の近く
に穿孔穴の底部における地層の抵抗を測定するた
めの抵抗測定機構を設け、該抵抗測定機構を絶縁
層を包囲する多数の金属リングから構成し、金属
リングを軸線方向に沿つて一定間隔で配置し、穿
孔穴の底部における所望レベルの抵抗を測定する
ための容量測定を行うため金属リングをプログラ
ム可能なスイツチ装置により送信機に連結させた
ことを特徴とする穿孔穴の底部の送信機から地表
に信号を送信するための信号送信装置。
[Claims] 1. A drill collar extending in the axial direction is provided, a transmitter is disposed within the drill collar, and a cylindrical metal sleeve forming an antenna member for transmitting electromagnetic waves is provided around the drill collar. The cylindrical metal sleeve has a diameter larger than the diameter of the drill collar and a length shorter than the length of the drill collar, and a cylindrical metal sleeve is provided between the cylindrical metal sleeve and the drill collar. places an insulating layer, makes the insulating layer shorter than the length of the drill collar, provides a resistance measuring mechanism for measuring the resistance of the formation at the bottom of the drilled hole near the transmitter, and connects the resistance measuring mechanism to the insulating layer. comprising a metal ring surrounding the cylindrical metal sleeve, the metal ring being shorter than the length of the cylindrical metal sleeve, the metal ring being disposed between the cylindrical metal sleeve and the end of the drill collar to which the drill bit is attached; A transmission at the bottom of a drilled hole, characterized in that the cylindrical metal sleeve and the metal ring are connected to the transmitter by a coupling mechanism for selectively connecting either the cylindrical metal sleeve or the metal ring to the transmitter. A signal transmitter that transmits signals from the aircraft to the ground. 2. A drill collar extending in the axial direction is provided, a transmitter is disposed within the drill collar, a cylindrical metal sleeve forming an antenna member for transmitting electromagnetic waves is disposed around the drill collar, and a transmitter is disposed within the drill collar. the cylindrical metal sleeve is larger than the diameter of the drill collar and shorter than the length of the drill collar, an insulating layer is provided between the cylindrical metal sleeve and the drill collar, and the insulating layer is shorter than the length of the drill collar, an annular groove is provided on the outer peripheral surface of the drill collar, an insulating layer and a cylindrical metal sleeve are disposed in the annular groove, and the outer peripheral surface of the cylindrical metal sleeve is approximately the same as the outer surface of the drill collar. The cylindrical metal sleeves are of the same diameter, the cylindrical metal sleeves are made of mesh, the mesh is formed from superimposed helical springs, each helical spring is assembled parallel to the adjacent helical spring, and the mesh is made of hardenable plastic. Or a signal transmitting device for transmitting a signal from a transmitter at the bottom of a bore hole to the ground surface, characterized in that it is embedded in an annular groove using epoxy resin. 3 The insulating layer consists of a first layer of insulating material attached to the bottom of the annular groove and a second layer of insulating material applied on the net, and the first layer and the second layer of insulating material form the net into the annular groove. 3. The signal transmitting device according to claim 2, wherein the signal transmitting device is embedded in a. 4. The end of the helical spring is arranged along the outer surface of the second layer of the insulating layer, and the end is made up of a portion of the remaining helical spring embedded in the insulating layer after machining the outer surface of the second layer. The signal transmitting device according to claim 3, characterized in that: 5. The signal transmitting device according to claim 3, wherein a glass fiber network for reinforcing the first layer is knitted in the first layer. 6 A patent characterized in that a strip made of glass fibers is wound helically over the first layer of the insulating layer in order to isolate the screen from the drill collar when the screen is applied to the still soft first layer of the insulating layer. The signal transmitting device according to claim 3. 7. The signal transmitting device according to claim 2, wherein adjacent helical springs are connected to each other by a large number of welding points, and the welding points are points where the helical springs overlap each other. 8. The signal transmitting device according to claim 3, wherein the network includes at least one metal connection wire welded to a plurality of helical springs to maintain electrical contact between the helical springs. . 9. The signal transmitting device according to claim 3, wherein the helical spring forming the cylindrical metal sleeve is electrically connected to the transmitter by at least one connecting wire. 10 Providing a drill collar extending in the axial direction,
A transmitter is disposed in the drill collar, and a cylindrical metal sleeve forming an antenna member for transmitting electromagnetic waves is disposed around the drill collar and is electrically connected to the transmitter. The diameter of the drill collar is larger than the length of the drill collar, an insulating layer is placed between the cylindrical metal sleeve and the drill collar, the insulating layer is shorter than the length of the drill collar, and the hole is drilled near the transmitter. providing a resistance measuring mechanism for measuring the resistance of the stratum at the bottom of the hole, the resistance measuring mechanism comprising a number of metal rings surrounding an insulating layer, the metal rings being arranged at regular intervals along the axial direction; A signal from a transmitter at the bottom of the borehole to the surface, characterized in that a metal ring is coupled to the transmitter by a programmable switch device for making a capacitance measurement to determine a desired level of resistance at the bottom of the borehole. A signal transmitting device for transmitting.
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