JPS5817992A - さく井間測定装置用マツドバイパス調整装置 - Google Patents

さく井間測定装置用マツドバイパス調整装置

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JPS5817992A
JPS5817992A JP57116681A JP11668182A JPS5817992A JP S5817992 A JPS5817992 A JP S5817992A JP 57116681 A JP57116681 A JP 57116681A JP 11668182 A JP11668182 A JP 11668182A JP S5817992 A JPS5817992 A JP S5817992A
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valve
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turbine blade
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JP57116681A
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ケリ−・デウエイン・スチ−ブンス
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    • E21B47/14Means 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 using acoustic waves
    • E21B47/18Means 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 using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
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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】 本発明は井戸孔の形成に組合せたさく弁間測定装置に関
する。特に本発明はさく弁間測定装置に外底動力源を設
けてドリルストリング内を流れるさく井原からエネルギ
を抽出して他の共成測定装置に使用可能のエネルギに変
換する装置に関する。
好適な適用例として、さく弁間測定装置の共成部に電力
を供給するためのタービンを通るさく井原の流れを調整
して動力源の作動を所要限度内に保つためのさく井液バ
イパス調整装置がある。
さく弁間測定装置の井原装置は電力を必要とし、ドリル
ストリング内を流れるさく井原の運動のエネルギから機
槻的エネルギを抽出する回転−力源から動力を得る。電
源としては動力源に結合した発電機の形式とする。この
電力供給装置の作動に際して発電機の速度を調整して設
計範囲内の運転とすることが重要であり、共成の電気装
置に比較的一定の十分な電力エネルギを供給して所定の
作動をさせる。この動力源の作動を調整するには数種の
関数を考慮する必要があり、この関数として、電気消、
費装置の作動要件に基く要求電力量、さく井原の圧力流
量の変化、さく井原内に随伴する粒状物質による動力源
の閉塞がある。
本発明はこの測定装置の動力源を通るさく井原の流れを
主題とする。通常動力源はタービンとし、ブレード即ち
回転素子は発電機の回転軸に連結する。タービンは入口
に高圧さく井液を受け、出口は低圧で排出する。タービ
ンの設計は、入口に対する弁部材の動きがタービン内を
流れるさく井液流量をタービン入口をバイパスするさく
井液流量に対して調整する。
既知の構iでは、タービンの入口がさく井液流内の位置
に関して固定する時はタービンはさく井原の理論的に一
定の割合を受ける。この構造では。
さく井液流量圧力の変動が生じた時にタービンを通る液
流量も変化して運転速度を変化させるため望ましくない
。この変化は直接発電機出力を変化させる。更に、この
構造はさく井原に随伴する粒状物質等に基〈タービンの
閉塞を考慮しない。タービンが閉塞すれば発電機出力は
変化するため、この構造は望ましくない。
他の既知の構造は可動の弁部材を設け、弁部材を押圧す
るばねはほとんどすべてのさく井原をタービンを通らせ
る方向に押圧し、さく井液圧力がばねに抗して弁部材を
開く。この構成はタービンを通る液流をある程度岬整す
るが、タービン出入口間の圧力差の急速な変化に応答し
ない。更にこの構造はさく井原流の短時間の圧力パルス
がタービン速度の変化を生ずる場合にも応答しない。経
験上、タービン出入口間の圧力差がタービン回転速、度
調整には重要であり、上述の2種の既知の構成は出力の
調整用として不十分である。
本発明の実施例によるさく弁間測定装置用マッドバイパ
ス制御装置は、さく井液即ちマッドをターに’ンブレー
ド即ち回転素子の入口に導きtマッドの一部をタービン
ブレード入口からバイパスさせる弁装置を設ける。弁装
置を動かす弁作動装置は弁作動装置制御装置に応答し、
この制御装置はタービンブレードの入口出口間の液圧降
下に応答する。弁装置の弁部材はタービンの入口部に設
け、タービンからのバイパスを最小にする第1の位置と
、タービンの最大バイパスとする第2の位置との間に動
く。弁装置の動きは可変位置とする。弁作動装置制御装
置はタービンの上流下流双方の液圧を感知し、このパラ
メータとばねとによって弁部材を動かし弁作動装置を調
整する。定常運転間タービン出入口間の圧力降下を所定
範囲に保つことはさく弁間測定装置にとって望ましく、
発電機は均等な出力を生ずる。
本発明の目的は、さく弁間測定装置用マッドバイパス調
整装置を提供し、弁と弁作動装置と弁作動装置制御装置
とを有し、共働して共成動力源のタービン入口を通るマ
ッド即ちさく井液流を調整しタービンをバイパスさせ、
上述の既知の装置の欠点を克服す″る装置とすることで
ある。
本発明の他の目的はマッドバイパス調整装置を提供し、
共成動力源のタービン出入口間の圧力降下を所定範囲の
値に保ち、動力源の出力は作動条件の変動下ではソ一定
に保たれるようにすることである。
本発明の別の目的はマッドバイパス調整装置を提供し、
弁作動装置と作動装置制御装置とを有し、ドリルストリ
ング内を流れる高圧さく井液の圧力変化流量変化に応答
する装置とすることである。
本発明の目的と利点とを明らかにするための例示とした
実施例並びに図面について説明する。各図において同じ
符号は同様の部分又は部品を示す。
実施例並びに図面は例示であって発明を限定するもので
はない。  、4 第1図はさく弁間測定装置を示し、さく井リグ10に組
合せる。さく弁間測定装置はドリルストリング12の底
部部分に取付けた井原装置を含み、各種パラメータを感
知してこれをさく井液即ちマッド流内の圧力パルスとし
て地表に伝達する。地表での装置には電子回路と表示装
置とを含み、データを回収して表示、記録する。加圧ド
リル液即ちマッドはポンプ14によってドリルストリン
グ12を通って井戸孔16の底部に達し、ドリルピッ)
1gの部分で外に流れる。さく弁間測定装置の共成部分
内を流れるマッド流はバイパス調整装置20汲び動力供
給装置・22の一部の周囲を通り、動力供給装置22で
は液流の運動のエネルギを回転動力源が抽出して電気エ
ネルギに変換し、井原装置の他の部分を作動させるため
に使用される。装置の井底部分には機械的幾何学的セン
サ24%岩石学七ンサ261通信機28及びデータ作成
回路を有する。
装置の井底部分の作動に際して、周期的に試料採取を行
なって地表に伝達することができる。このため電力需要
量は電気装置のサイクル内の状態に応じて変化する。し
かし、この電力需要は、通常はある決定可能な値以下で
ある。この値が動力供給装置の最小出力需要値を形成す
る。上述の装置の動力需要は理想的には一定出力値とし
、装置の電力需要に適合した値となる。定常さく井作業
においては、マッド圧力はポンプ14の速度及び他の関
数に応じて変化する。さく井マッド圧力はさく井条件及
び作業者の希望に応じて変化する。
このため、マッド圧力は、地表値で最小約5001b 
/ 1n ’ (約35Kg/cd)から最大的200
001b/1n’ (約1400 xg/d )の変化
となる。このマッド圧力値は地表でのマッドポンプのノ
リ/セーシミン、井原装置から地表のデータ受信装置に
データ伝達に使用される短持続時間圧カパルスによって
も変化する。
バイパス調整装置20を第2図に示し、ドリルストリン
グ12の通常のさく井−管の最下の継手とドリルピット
18との間に結合した特別のカラー30内に収容する。
第2図の左側が油井内作動位置での上端である。カラー
30はさく井液即ちマッドを通常のさく弁管と同様に内
部に受ける。力2−30の内部はさく弁間測定装置を取
付ける構 4造とする。カラー30には第2図に示す゛
部分を全通する断面円形内面32を有する。
バイパス調整装置20は第1図に示す通り井原装置の上
端部に取付け、このため、さく井原は装置20を通った
後に井原装置の他の部分を通る。
バイパス調整装置20の上部のバイパスハウジング入口
スリーブ34はマッド流を受け、装置の上端部を形成す
る。バイパスハウジング入口スリーブ34の外面を囲む
溝内にシールリング36を、取付けてバイパスハウジン
グ入口スリーブ34とカラー内面32との間を封鎖し、
マッド流がバイパス調整装置20の外面を流れるのを防
ぐ。バイパスハウジング入口スリーブ34の下方に取付
けたバイパスハウジングスリーブ38は、バイパス調整
装置20の中央部分を形成する。バイパスハウジングス
リーブ38にねじこんで下方に延長する発電機ハウジン
グ40を設ける。発電機ハウジングは発電機42の外側
を離間して囲む取付とする。
発電機ハウジング40は発電機42上の複数の取付ブロ
ック44によって発電機42に取付ける。
取付ブロック44は発電機42の外面を囲んで互に離間
した関係位置に固着する。発電機ノ\ウジング40の下
端部に複数の交互に離れた通路と取付ラグ45とを取付
ブロック44に一致させて設け、ラグ45は通路を位置
きめし、さく井液即ちマッドは・タービンから発電機ハ
ウジング40の内部を通り、発電機42とカラー内面3
2との間の環状スペースを通ってバイパス調整装置を去
る。
バイパスハウジング入口スリーブ34の上部に形成した
凹み46はスリーブ内面全周に形成し。
スリーブをカラー30から抜出す時に使用する。
バイパスハウジング入口スリーブ34に小直径内部通路
48をはソ中央部に形成し、液通路となり、バイパスス
リーブ50の上端部を支持する。通路48の円周溝に取
付けたシールリング52はバイパススリーブ50の外面
を封鎖する。バイパスハウジング入口スリーブ34の下
部外面にねじを切ッテバイパスハウジングスリーブ38
の内ねじに係合する。シールリング47.51をスリー
ブ34.38の溝に取付け、両スリーブ間を封鎖する。
バイパスハウジング入口スリーブの内面下部に凹みを形
成してばね58を収容し、バイパスノ・ウジング入ロス
リーブ34゛の下向きの面とバイパススリーブ50の上
向きの面との間に係合させる。
バイパススリーブ50に形成した内部通路49は後述す
る通りマッドをタービンに送る。
バイパススリーブ50はバイパス調整装置20を外方に
延長する大直径部60において高圧部と低圧部とに分割
する。大直径部60をバイハススリーブのピストン部と
称する。ピストン部60は外周にシールリング62を有
しバイパスノ1ウジングスリーブ38の内面をシールす
る。低圧液室64をバイパスハウジング入口スリーブ3
4、バイパススリーブ−50,バイパスノ1ウジングス
リーブ38の間に形成する。低圧液室64は低圧ポート
66によってカラー内面環状スペースと連通する。カラ
ー内面環状スペース68は特別のカラー30内に収容し
た装置を囲むスペースである。作動間、この環状スペー
ス内の圧力はバイパス調整装置20上のマッド圧力より
低く、油井孔環状スペース内液圧より高い。低圧ポート
66に一致する長手方向に延長するスロツ)70はポー
ト66からバイバズハウジングスリーブ38の大直径セ
グメントの下端に延長する。複数のポートとスロットを
ポート66、スロット70と同形としてバイパスハウジ
ングスリーブ38の外面に互に離れて形成する。この低
圧液通路によってピストン60の上部に作用する低圧液
はばね58と共働してバイパススリーブ50を下方即ち
弁の第1の位置に向けて押圧する。
バイパススリーブピストン部60の下方に、バイハスス
リーブ5oとバイパスハウジングスリーブ38の内面と
の間に高圧室72を形成する。高圧室72はピストン部
60を囲むシールリング62から、バイパスハウジング
スリーブ38の下部内面の溝に取付けてバイパススリー
ブ50の外面76に接触するシールリング74まで延長
する。
バイパススリーブ50を通る高圧ポート78は、バイパ
ススリーブ50の内部を通る高圧さく井液即ちマッドを
高圧室72に送り、液圧をピストン部60の下面に作用
する。スペーサリング80をピストン部60の下面に接
した位置とし、バイパスハウジングスリーブ38の内面
の環状の上向き面に接触可能とする。スペーサリング8
0はピストン部60とバイパスハウジングスリーブノ環
状面との間を分離させ、この部分に異物の集積を防ぐ。
スペーサリング80に複数の離間したラグ81を形成し
て第2図の位置にある時にピストン部の下1面に接触さ
せる。バイパススリーブ50、が第4図に示す上方位置
となった時に、スペーサリング80は第2図の位置を保
つ。スペーサリング80の外径面83はバイパスハウジ
ングスリーブ38の内径面から離れる。スペーサリング
80がバイパスハウジングスリーブ38から離れ、ラグ
81間のスペースがあるため、高圧室72内の液圧は第
2図の位置にある時にピストン部60の全下面に作用す
る。
発電機ハウジング40は円筒部材であり、上端部ヲバイ
パスハウジングスリーブ38の下部外面にねじこむ。発
電機ハウジング40の上端はバイパスハウジングスリー
ブ38の最大直径部の下端から離れる。発電機ハウジン
グ40の上端部から中央部のバイパスハウジングスリー
ブ38とのねじこみ部より下方まで延長する複数の長手
方向スロット82を設ける。スロット82はタービンブ
レード88を囲む発電機ハウジング40の環状スペース
86とカラー内面環状スペース68内の低圧液を連通さ
せる。環状スペース86はカラー内面及び環状スペース
68とスロット82及び取付ブロック44間の発電機ハ
ウジング4oの開口を介して連通ずる。
タービンの回転素子即ちブレード88は発電機42の回
転軸に取付ける。タービンブレード88はリアクション
型であり、さく井原の出口速度に反応する。タービンブ
レード88の上向きの入口は2個の開口90とし、マッ
ド即ちさく井原をバイパススリーブ50内から受け、第
2,5図に示す。タービンブレード88の出口はD型開
口92とし、第4図に示す通り外周に設ける。出口92
は発電機ハウジング4oの環状スペース86内にマッド
を排出する。
バイパススリーブ50の下端に設ける弁装置にはリング
状弾性弁素子94を有する。弁素子94の直径はタービ
ンブレード88の上向き部分に相当スる。弁素子94と
タービンブレード入口側との対向端面は第2図に示す通
り僅に離れ、弁の最大絞り位置に相当し、タービンブレ
ード人口90に流入する流量は最大であり、タービンブ
レード8B外・を入口出口間に流れる流量は最小となる
バイパススリーブ50が第2の位置に動き、弁素子94
がタービンブレード人口90から最も声れる時は、ター
ビンブレード人口90の流量F!#小テアリ、タービン
ブレード88をバイパスする流量は最大となる。
本発明バイパス調整装置20の作動は次の通りである。
マッドを管ストリング内を圧送する前には弁装置は第2
図に示す第1の位置即ち閉位置となる。マッドは管スト
リング12内を流れカラー30、バイパススリーブ50
、タービンブレード88を経てカラー内環状スペース6
8に流れ、下方に他のさく弁間測定装置部分の外周を経
てドリルピッ)18から油井孔環状スペースに入る。こ
のさく井原は例えば地表で測定して約5000p81(
約350Kg/I+りの圧力で圧送され、この圧力はバ
イパス調整装置20では油井の深さとさく井原の比重と
に応じて大きな圧力となる。ドリルリグのドリルストリ
ング内のマッドの流量は。
リグのポンプ容量、油井の深さ、マッドの物理的性質に
応じて変化する。標準のマッド流量を得るために流量を
所定範囲内に保つ。油井の深さ2500〜20000f
t(約750〜6000m)の範囲ではさく弁用マッド
の流量は約300〜1200ガロン毎分(約1〜4 v
pl / min ) 、平均流量約700ガロン毎分
(約2.5 m? / min )とする。バイパス調
整装置20が第2図の位置にあれば最大量のマッドがタ
ービンブレード入口開口90に入り、タービンブレード
88は最大量の液を受ける。
この作動条件ではタービンは最大量の液を受けさく井原
から最大量の動エネルギを抽出する。
弁素子94とタービンブレード88との間隔は発電機ハ
ウジング4oとバイパスハウジングスリーブ38との間
のねじこみ量を変えれば調整できる。所要間隔に調整後
両ノ・ウジングを所定位置にねじ84によって固定する
。間隔寸法の調整は、バイパス調整装置20の最小バイ
パス流量゛を定める。更に、平均流量の調整、バイパス
最大流量にも影響する。この調整は装置使用前に予測し
得るさく井液流量範囲に対してバイノ(ス調整装置を予
じめ調整する。この調整を行なうには、カラー230内
に挿入する前にねじ84を弛め、特定のドリルリグで生
ずる特定平均流量に対して間隔を定めるようにハウジン
グ部を相対回転する。
バイパス調整装置 20 ハバイパススリーブ50内の
マッド通路49とタービンブレード88の出口部を囲む
環状スペース86との間に所定の圧力降下を保つ設計で
ある。両部分間の圧力降下は約50〜500 psi 
(約3.5へ35 Kg/c+4 )の広い範囲に保ち
得る。この範囲は狭い範囲を選択すれば150〜20’
Opsi (約10〜14 Kg、/d )に保つこと
ができる。バイパス調整装置20はタービンブレード8
8の出入口間の圧力降下に影響する変化に急速、に反応
し、マッド圧力の小さな短時間のパルセーションもこの
装置で補償される。かくして、バイパス調整装置20は
タービンをはソ一定エネルギ出力条件で運転し、さく弁
間測定装置に対する電力供給もはソ一定出力となる。
非運転条件からドリルストリング内の液圧力と流量とが
増加すればバイパススリーブ50の通路49内の液圧が
上昇し、高圧室72内の液圧は低圧室64内の液圧より
高くなる。このためバイパススリーブ50は弁作動装置
の機能を生じ、室72.64間の圧力差がばね58の力
より大となれば弁部材94は第2図に示す第1の位置か
ら動く。ばね58は第2図に示す通り、バイパススリー
ブ50を第2図の位置に押圧する。マッド通路49内の
マッド圧力が環状スペース86内の低圧さく井原に対し
て十分高くなれば、弁作動装置50を動かして弁部材を
第4図の位置に動かし。
弁素子94とタービンブレード入口部との間隔は第2図
に示す寸法より大となる。即ち、通路49内と環状ス、
ベース86生(p間の圧力差によって弁部材94を第2
図の位置から第4図の位置の方向に動かす。圧力差の変
化は室72.64内の液圧力によって生じて弁作動装置
の制御装置の機能となり、弁素子94の位置を制御する
カラー内環状スペース68内の液圧値が増加すれば、タ
ービンブレードを囲む環状スペース86内の圧力増加と
なり、通路49と環状スペース86と・の間の圧力差即
ちタービン出入口間の圧力差を減少する。タービン出入
口間の圧力降下の減少は回転速度を僅に減少する。更に
室72内圧力に対して室64内圧力は相対的に増加する
。この関係によって弁作動装置制御装置は弁作動装置と
弁部材94とをタービンブレード88に向けて動かす。
このため、タービンブレード88の入口に、入る流量は
増加し、タービンの回転速度は僅に増加してタービンが
マッド流から抽出するエネルギ量ははy所要の一定値を
保つ。
反対にカラー内環状スペース68内の液圧が減少すれば
マッド通路49と環状スペース86との間の圧力差は増
加する。カラー内環状スペース68内の液圧変化は室7
2内圧力に対して室64内圧力が減少シ、タービン出入
口間の圧力降下は大となる。その結果、室72内液圧は
弁作動装置に対して大きな力を生じ、バイパススリーブ
50と弁素子94とをタービンブレード88から離し、
タービンブレード88をバイパスするマッド流を増加す
る。このためタービンがマッド流から抽出する動エネル
ギは比較的減少する。
本発明のバイパス制御装置の使用、作動に際して、ター
ビン出入口間の圧力差に僅かな変化を生じた場合にも弁
作動装置制御機能が作動して圧力変化条件に極めて急速
に応答して弁部材を動かすことを知った。更に、この作
動に際して、このバイパス制御装置をさく弁間測定装置
のマットパルス圧力データ送信装置と組合せて使用した
場合に、装置のデータ送信機から生ずる圧力パルスはタ
ービン出入口間の圧力降下に影響し、本発明装置はター
ビン性能と出力性能とを所定作動範囲内に保ち、はソ一
定の出力供給を行なって電気装置の作動を保つことを知
った。
本発明のバイパス調整装置は実施に際して種々の変型と
することができる。例えば、ばね58はコイルばねとし
て示したが他の形状の機械的ばね。
エラストマーのばね、エラストマーと機械的ばねの組合
せ、又は流体圧ばね等とすることができる。
図示の弁部材はリング状であるが特定のタービンブレー
ド形状に応じて他の形状とすることもできる。更に、バ
イパススリーブ50は長い部材と・して中央部外面に半
径方向に突出したピストン部60を有する形状としたが
、夫々のさく弁間測定装置の形状に応じた他の形状とす
ることができる。
本発明を好適な実施例について詳述したが本発明は種々
の変型が可能であシ、実施例並びに図面は例示であって
発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図はさく井リグに組合せ、たさく弁間測定装置に本
発明装置を使用した説明図、第2図は第1図のさく弁間
測定装置の一部の本発明バイパス調整装置の弁部材の閉
位置を示す断面図、第3図はと同様であるが弁部材の開
位置を示す断面図、第5図は第4図の5−5+lJに沿
う断面図である。 12・・・ドリルストリング 14・・・ポンプ18・
・・ドリルビット 20・・・バイパス調整装置28 
i−・送信機 30・・・カラー34・・・バイパスハ
ウジング入口スリーブ38・・・バイパスハウジンゲス
IJ −フ40・・・発電機ハウジング 44・・・取
付ブロック48.49・・・内部通路 50・・・バイ
パススリーブ60・・・ピストン部 64・・・低圧室
68・・・カラー内環状スペース 72・・・高圧室8
0・−・スペ−f リング 88・軸タービンツブレー
ド90・・・タービン人口 92・・・タービン出口9
4・・・弁素子 特許出願人 ドレッサー・インダストリーズ・インコー
ホレーテッド (外2名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ドリルリグ用さく弁間測定装置に地球物理学的井
    戸孔パラメータ及び機械的ドリルストリングパラメータ
    の少なくとも一方を感知するためのドリルストリング内
    感知器と、ドリルストリングを通る。さく井原の運動を
    使用して動力源を駆動して電源を駆動するドリルストリ
    ング内弁装置と、感知したデータを地表に伝達するため
    のドリルストリング内送信機と、送信されたデータを受
    けるための地表の受信機と、地表のデータ表示装置とを
    設は友ものにおいて。 動力源の上流に作動的に取付けて動力源を通る液流を制
    御するドリルストリング内弁装置を、上記弁装置に組合
    せ上記弁装置を第1第2の位置間に可変位置に動かす弁
    作動装置と、上記弁作動装置に応答する装置を含み動力
    源出入口間の液圧差を所定範囲内に保つための弁作動装
    置制御装置を備えることを特徴とするさく弁間測定装置
    。 2、前記弁作動装置制御装置には前記弁装置の作動差圧
    を感知する複数の液圧感知部を設け、前記弁作動装置に
    はさく井原から比較的高い液圧を受ける面と、上記面の
    反対側としてさく井原から比較的低い′液圧を受ける他
    の面と、上記弁部材に接触して弁部材を第1の位置に押
    圧するばねとを設ける特許請求の範囲第1項記載の装置
    。 3、前記測定装置には前記弁装置、前記弁作動装置、前
    記動力源、前記電源を収容するハウジングを含み、前記
    動力源には回転可能に取付けてドリルストリングを通っ
    て流れるさく井原を受けるタービンブレードを含み、前
    記弁装置にはハウジング内に長手方向に滑動可能に取付
    は端部部分は第1の位置でタービンブレードに近接して
    タービンブレード内に流入する流量を増加させるスリー
    ブを含み、上記スリーブは第2の位置に向けて長手方向
    に可動として端部部分がタービンブレードから離れてさ
    く井原のタービンブレード流入量を減少する特許請求の
    範囲第2項記載の装置。 4、前記ハウジングは前記弁装置に接触する内部室を有
    し、前記動力源装置と電源装置とは弁装置の下方でハウ
    ジング内に収容し、前記弁作動装置には外部を囲む複数
    のシールを設けてハウジング内面に封鎖接触して高圧液
    室と低圧液室とを形成し、上記高圧液室はタービンブレ
    ードの上流部でドリルストリング内のさく井原と連通さ
    せ、低圧液室はハウジング内の開口を経てドリルストリ
    ング内でハウジング外面を囲む比較的低圧のさく井原と
    連通させ、上記低圧液室には対向した内面を設けて側内
    面間にばねを取付けて弁部材を第1の位置に押圧させ、
    上記弁部材は上記ばねと低圧液室内の低圧液とによって
    第1の位置に向けて押圧されて高圧液室内の高圧液の力
    に対向し、上記弁作動装置はタービンブレード出入口間
    の圧力差を所定範囲の値に保つ特許請求の範囲第3項記
    載の装置。 5、前記タービンブレード出入口間の圧力差の所定範囲
    の値を約50〜500 psi (約3.5〜35 K
    g/cj )とし、低圧高圧室を含むハウジングよって
    タービンブレードに向けて動き、装置作動間ドリルスト
    リング内さく井原圧が増加した時は上記圧力降下によっ
    て高圧液室内液圧が増加して弁部材をばね及び低圧液室
    内で弁作動装置に作用する低圧液の力に抗して第1の位
    置から第2の位置に向けて動かしてタービンブレードを
    バイパスするさく井原の量を増加させ、ドリルストリン
    グ内のさく井原圧が装置作動間に減少すれば高圧液室内
    液圧減少が外部材を第1の位置に向けて動かしてタービ
    ンブレードをバイパスするさく井原の量を減少させてタ
    ービンブレードに入るさく井原の量を増加、させる特許
    請求の範囲第4項記載の装置。 6、前記タービンブレード出入口間の圧力差を約150
    〜200psi(約10〜14 Kg/m)の範囲とす
    る特許請求の範囲第4項記載の装置。 ・7.前記動力源出入口間の圧力差を約150〜200
     psi (約10〜14 Kg/cdl ) (7)
    範囲とする特許請求の範囲第1項記載の装置。 8、 ドリルリグ用のさく弁間測定装置であって。 地理物理学的井戸孔パラメータ及び機械的ドリルストリ
    ングパラメータの少なくとも一方を感知するドリルスト
    リング内感知器と、ドリルストリング内を通るさく井液
    運動を使用して動力源を作動させて、電源を作動させる
    ドリルストリング内作動源と、感知したデータを地表に
    伝達するドリルストリング内送信機と、伝達されたデー
    タる受信する地表の受信機と地表のデータ表示装置と、
    動力源の上流に作動的に取付は動力源を通る液流を制御
    するドリルストリング内弁装置と、弁装置に共働させ弁
    装置を第1の位置間の各種位置とする弁作動装置と、弁
    作動装置に応答する装置を含み動力源出入口間の液圧力
    差を所定範囲に保つ弁作動装置制御装置とを備えること
    を特徴とするさく弁間測定装置。 9、前記弁作動装置制御装置には複数の液圧感知部分を
    設けて弁装置の作動圧力差を感知する作動させ、前記弁
    作動装置にはさく井原からの比較的高液圧を受゛ける面
    と、上記面の反対側であってさく井原からの比較的低い
    液圧を受ける他の面と。 上記弁部材に接触して弁部材を第1の位置に向けて押圧
    するばねとを含む特許請求の範囲第8項記載の装置。 10、前記測定装置には前記弁装置前記弁作動装置前記
    動力源前記電源を収容するハウジングを含み、前記動力
    源には回転可能に取付けてドリルストリングを通って流
    れるさく井原を受けるタービンブレードを含み、前記弁
    装置にはハウジング内に長手方向に滑動可能に取付は端
    部部分は第1の位f”t’メタ−ヒンブレードに近接し
    てタービンブレード内に流入する流量を増加させるスリ
    ーブを含み、上記スリーブは第2の位置に向けて可動と
    して端部部分がタービンブレードから離れてさく井原の
    タービンブレード流入量を減少する特許請求の範囲第9
    項記載の装置。 11、前記ハウジングは前記弁装置に接触する内部室を
    有し、前記動力源装置と電源装置とは弁装置の下方でハ
    ウジング内に収容し、前記弁作動装置には外部を囲む複
    数のシールを設けてハウジング内面に封鎖接触して高圧
    液室と低圧液室とを形成し、上記高圧液室はタービンブ
    レードの上流部。 でドリルストリング内のさく井原に連通させ、低圧液室
    はハウジング内の開口を経てドリルストリング内でハウ
    ジング外面を囲む比較的低圧のさく井原に、連通させ、
    上記低圧液室には対向した内面を設けて側内面間にばね
    を取付けて弁部材を第1の位置に押圧させ、上記弁部材
    は上記ばねと低圧液室内の低圧液とによって第1の位置
    に向けて押圧されて高圧液室内の高圧液の力に対向し、
    上記弁作動装置はタービンブレード出入口間の圧力差を
    所定範囲の値に保つ特許請求の範囲第10項記載の装置
    。 12、前記タービンブレニド出入口間の圧力差の所定範
    囲の値を約50〜500 psi (約3.5〜35 
    Kg/all )とし、低圧高圧液室を含むハウジング
    内外部間圧力が均衡した時に弁装置はばねのみに上って
    タービンブレードに向けて動き、装置作動間ドリルスト
    リング内さく井原圧が増加した時は上記圧力降−下によ
    って高圧液室内液圧が増加して弁部材なばね及び低圧液
    室内で弁作動装置に作用する低圧液の力に抗して第1の
    位置から第2の位置に向けて動かしてタービンブレード
    をバイパスするさく井原の量を増加させ、ドリルストリ
    ング内のさく井原圧が装置作動間に減少すれば高圧液室
    内液圧減少が弁部材を第1の位置に向けて動かしてター
    ビンブレードをバイパスするさく井原量を減少させてタ
    ービンブレードに入るさく井原量を増加貞鷺多特許請求
    の範囲第11項記載の装置。 13、  ドリルリグ用のさく弁間測定装置用のさく井
    原バイパス装置であって、ドリルストリングを通るさく
    井液運動を使用して動力源及びこれによる電源に動力を
    供給す名作動源を設けたものにおいて、さく井原バイパ
    ス装置には、さく弁間測定装置の動力源の上流に作動的
    に取付けて動力源を通る液流を制御するドリルストリン
    グ内弁装置と、上記弁装置に組合せ上記弁装置を第1第
    2の位置、間の可変位置に動かす弁作動装置と、上記弁
    作動装置に応答する装置を含み動力源出入口間の液圧差
    を所定範囲内に保って上記電源の作動出力なはソ一定に
    保つための弁作動装置作動装置とを備えることを特徴と
    するさく弁間測定装置用さく井原バイパス装置。 14、前記さく井原バイパス装置には前記弁装置前記弁
    作動装置前記動力源前記電源を収容するノ・ウジングを
    含み、前記動力源には回転可能に取付けてドリルストリ
    ングを通って流れるさく井原を受けるタービンブレード
    を含み、前記弁装置にはハウジング内に長手方向に滑動
    可能に取付は端部部分は第1の位置でタービンブレード
    に近接してタービンブレード内に流入する流量を増加さ
    せるスリーブを含み、上記スリーブは第1の位置から第
    2の位置に向けて長手方向に可動としてタービンブレー
    ドから離れてさく井原のタービンブレード流入量を減少
    する特許請求の範囲第13項記載の装置。 15、前記弁作動装置制御装置には前記弁装置の作動差
    圧を感知する複数の液圧感知部を設け、前記弁作動装置
    にはさく井原から比較的高い液圧を受ける面と、上記面
    の反対側としてさく井原から比較的低い液圧を受ける他
    の面と、上記弁部材に接触して弁部材を第1の位置に押
    圧するばねとを設ける特許請求の範囲第13項記載の装
    置。 16、前記ハウジングは前記弁装置に接触する内部室を
    有し、前記動力源装置と電源装置とは弁装置の下方でハ
    ウジング内に収容し、前記弁作動装置には外部を囲む複
    数のシールを設けてハウジング内面に封鎖接触して高圧
    液室と低圧液室とを形成し、上記高圧液室はタービンブ
    レードの上流部でドリルストリング内のさく井原と連通
    させ、低圧液室はハウジング内の開口を経てドリルスト
    リング内でハウジング外面を囲む比較的低圧のさく井原
    と連通させ、上記低圧液室には対向した内面を設けて側
    内面間に圧縮ばねな取付けて弁部材を第1の位置に押圧
    させ、上記弁部材は上記ばねと低圧液室内の低圧液とに
    よって第1の位置に向けて押圧されて高圧液室内の高圧
    液の力に対向し、上記弁作動装置はタービンブレード出
    入口間の圧力差を約50〜500 psi (約3.5
    〜35 Kg/i)とした所定範囲内の値に保ち、低圧
    高圧液室を含むハウジング内外部間圧力が均衡した時に
    弁装置はばねのみによってタービンブレードに向1tて
    aき、装置作動間ドリルストリング内さく井原圧が増加
    した時は上記圧力降下によって高圧液室内液圧が増加し
    て弁部材なばね及び低圧液室内で弁作動装置に作用する
    低圧液の力に抗して第1の位置から第2の位置に向けて
    動かしてタービンブレードをバイパスするさく井原の景
    を増加させ、ドリルス) IJング内のさく井原圧が装
    置作動間に減少すれば高圧液室内の液圧減少が弁部材を
    第1の位置に向けて動かしてタービンブレードをバイパ
    スするさく井原の量を減少させてタービンブレードに入
    るさく井原の量を増加させ、これによって電源の作動出
    力なはソ一定に保つ特許請求の範囲第13項記載の装置
    。 17、前記弁作動装置制御装置には動力源を通る相対位
    置調整装置を設ける特許請求の範囲第1項記載の装置。 18、前記弁作動装置制御装置には動力源を通るさく井
    原比流量を予じめ設定するために弁装置の相対位置調整
    装置を設け、上記調整装置は弁装置弁作動装置弁作動装
    置制御装置外から調整可能とする特許請求の範囲第13
    項記載の装置。
JP57116681A 1981-07-06 1982-07-05 さく井間測定装置用マツドバイパス調整装置 Pending JPS5817992A (ja)

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