NL8103974A - Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. - Google Patents
Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8103974A NL8103974A NL8103974A NL8103974A NL8103974A NL 8103974 A NL8103974 A NL 8103974A NL 8103974 A NL8103974 A NL 8103974A NL 8103974 A NL8103974 A NL 8103974A NL 8103974 A NL8103974 A NL 8103974A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- impeller
- magnet assembly
- ring
- housing
- magnets
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 10
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N cobalt samarium Chemical compound [Co].[Sm] KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
-
- 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
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0085—Adaptations of electric power generating means for use in boreholes
-
- 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
- E21B47/12—Means 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
- E21B47/14—Means 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
- E21B47/18—Means 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
-
- 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
- E21B47/12—Means 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
- E21B47/14—Means 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
- E21B47/18—Means 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
- E21B47/20—Means 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 by modulation of mud waves, e.g. by continuous modulation
-
- 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
- E21B47/12—Means 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
- E21B47/14—Means 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
- E21B47/18—Means 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
- E21B47/24—Means 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 by positive mud pulses using a flow restricting valve within the drill pipe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
P & c
« W 4514- 8 NedrdB/LvD
Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren.
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het 5 verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren en betreft in het bijzonder een onder in het boorgat geplaatste signaal-overbrenginrich-ting voor een spoelingdruk-pulssysteem voor meting op afstand.
Er zijn reeds verschillende soorten systemen voor meten tijdens het boren (measurement-while drilling = MWD) voorgesteld voor het doen 10 van metingen in een boorgat tijdens het boren en voor het overbrengen van de meetgegevens naar het oppervlak. Op dit ogenblik heeft er echter een systeem commercieel succes gehad, namelijk het zogenaamde spoelingdruk-pulssysteem voor meting op afstand. Bij dat systeem wordt de spoeling-stroom die langs de boorkolom naar omlaag beweegt naar de boorbeitel 15 en daarna terug omhoog door de ringvormige ruimte tussen de. boorkolom en de boorgatwand, met het doel de boorkolom te smeren en de boorprodukten af te voeren, gebruikt voor het overbrengen van de meetgegevens van het meetinstrument onder in het boorgat naar een ontvangstation en een inrichting voor verwerking van de gegevens of processor aan het oppervlak.
20 Dit wordt bereikt door het moduleren van de spoelingdruk in de nabijheid van het meetinstrument onder besturing door het electrische uitgangssignaal van het meetinstrument, en het meten van de hiervan het gevolg zijnde spoelingpulsen aan het oppervlak door middel van een drukomzetter.
De tegenwoordige spoelingdruk-pulssystemen voor meting op afstand 25 gebruiken een signaaloverbrenger onder in het boorgat, die is ingebouwd in de zwaarstang. Deze systemen hebben daardoor het nadeel dat bij instrumentatiedefecten in de overbrenger de gehele boorkolom moet worden getrokken om het defecte onderdeel te kunnen vervangen. Bovendien is het gecombineerde onderdeel, bestaande uit de zwaarstang met overbrenger, _ 30 zeer duur in de fabricage.
Een van deze systemen omvat een turbine, die wordt gedreven door de spoelingstroom en een elektrische generator aandrijft voor de stroomtoevoer aan het meetinstrument. De turbine drijft ook de hydraulische pomp voor het verplaatsen van een smoororgaan voor het doen ontstaan 35 van de vereiste spoelingpulsen. De verplaatsing van het smoororgaan wordt bepaald door de elektrische uitgang van het meetinstrument. Het is echter van groot belang dat de spoeling het huis niet binnendringt, dat de elektrische generator en het bijbehorende mechanisme bevat en daarom is de as, die de turbine met de generator koppelt, omgeven met een ro-40 terende afdichting. Deze afdichting is moeilijk te fabriceren en raakt fl 1-fl 3 9 7 4 __ \ * « - 2 - snel defekt, waardoor dan de gehele boorkolom moet worden getrokken en de zwaar stang moet worden vervangen.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde signaal-overbrenginrichting, bestemd voor plaatsing in een boorgat, 5 voor een spoelingdruk-pulssysteem voor meting op afstand.
De uitvinding verschaft een dergelijke overbrenginrichting, voorzien van een stroomvernauwing-, die een smooropening begrenst voor de spoeling, die langs een boorkolom beweegt, van een smoororgaan dat verplaatsbaar is ten opzichte van de smooropening voor het variëren van de 10 doorstroom^dwarsdoorsnede van de smooropening, van besturingsorganen voor het verplaatsen van het smoororgaan voor het moduleren van de spoeling-druk en van een turbogenerator met een. waaier, die is ingericht om te worden gedreven door de spoeling die langs de bovenrand beweegt en met een elektrische generator, aangebracht in een spoelingvrije omgeving in een 15 huis, waarbij de waaier magnetisch is gekoppeld met de elektrische generator voor het uitoefenen van een aandrijfkoppel daarop.
Een dergelijke inrichting is bijzonder geschikt daar deze niet - alleen het elektrische vermogen opwekt dat nodig is voor het doen werken van het meetinstrument en/o'f andere inrichtingen, maar het ook 20 mogelijk maakt de generator in een schone omgeving te houden binnen het huis„zonder dat een roterende afdichting moet worden aangebracht tussen de waaier en de generator. Bij voorkeur omvat de turbogenerator een roteerbaar magneetsamenstel in het huis dat kan roteren tezamen met de waaier en is gekoppeld met de generator, terwijl de waaier is voorzien van 25 een electrisch geleidende ring, die het huis omgeeft in de nabijheid van het roteerbare magneetsamenstel, zodanig dat wanneer de waaier wordt geroteerd door de spoelingstroom, wervelstromen worden geïnduceerd in de elektrisch geleidende ring door het magneetveld van het magneet -samenstel, waardoor het magneetsamenstel wordt gedwongen te roteren met 30 de waaier door de werking tussen het magnetische veld van het magneet ~ samenstel en het magnetische veld verbonden met de wervelstromen.
De elektrisch geleidende ring is bij voorkeur een ring van een materiaal, zoals koper, met hoog elektrisch geleidingsvermogen, waarin wervelstromen kunnen worden geïnduceerd, omgeven door een ring van sterk magnetiseerbaar 35 materiaal, zoals staal, dat een sluitweg geeft voor de magnetische flux.
Ook kan de waaier zijn voorzien van een magnetiseerbare ring, die het huis omgeeft in de nabijheid van het roteerbare magneetsamenstel zodanig dat wanneer de waaier wordt geroteerd door de spoelingstroom, het magneet-samenstel wordt gedwongen te roteren met de waaier door de magne-40 tische aantrekking tussen het magneetsamenstel en de gemagnetiseerde ring.
8103974 ï « - 3 -
De magnetiseerbare ring is bij voorkeur een hysteresisring, d.w.z. een ring van ferromagnetisch materiaal, zoals 35% cobaltstaal, met een grote coërcitiefkracht en daardoor een hysteresislus met een groot oppervlak, daar de grootte van het koppel dat door de ring kan worden overgebracht op 5 het magneetsamenstel afhangt van het oppervlak van de hysteresislus.
Het magneetsamenstel bevat bij voorkeur zeldzame aarden-magneten, zoals samarium-cobaltmagneten, die zeldzame aarde-elementen bevatten. Deze magneten hebben een zeer hoge coërcitiefkracht, zodat zelfs wanneer zij in een open lus worden gebruikt voldoende grote wervelstromen kunnen indu-10 ceren in de elektrisch geleidende ring of de magnetiseerbare ring magnetisch kunnen verzadigen. Verder is het vrijwel onmogelijk dergelijke magneten te demagnetiseren.
De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting 15 volgens de uitvinding is weergegeven.
Fig. 1 is een langsdoorsnede door het bovenste deel van de omzetter.
Fig. 2 is een langsdoorsnede door het middendeel van de omzetter.
20 Fig. 3 is een langsdoorsnede door het onderste deel van de omzetter.
Fig. 4 is een langsdoorsnede door een deel van het onderste deel volgens XV-IV in fig. 3.
25 / y s y __ 1 r 8103974 - 4 - ι· ·* Λ
Pig. 3 is een langsdoorsnede door het onderste deel van de omzetter.
Pig. 4 is een langsdoorsnede door een deel van het onderste deel volgens IV-IV in fig. 3.
5 De overbrenginrichting voor signalen of overbrenger 1, die in de tekening is.weergegeven, wordt voor· het gebruik aangebracht in een niet-magnetische zwaarstang en gekoppeld met een meetinstrument, aangebracht in een instrument-drukhuis, dat is opgenomen in de zwaarstang direkt beneden de overbrenger 1. De zwaarstang wordt aangebracht· aan het einde 10 van een boorkolom in.een boorgat tijdens het boren en het meetinstrument kan bijvoorbeeld dienen voor het bewaken van* de- helling van liet boorgat in de nabijheid van de bqorbeitel. tijdens het boren.
De signaaloverbrenger 1 dient voor het overbrengen van de meetgegevens naar het oppervlak in de vorm van drukpulsen, door het moduleren van de druk 15 van de spoeling die door de boorkolom naar omlaag beweegt. De overbrenger 1 is gevormd als een zelfstandige eenheid en wordt zodanig in de zwaarstang aangebracht, dat deze kan worden opgehaald, bijvoorbeeld bij in-strumentatie-defecten, door. het inbrengen van een kabel, door de'boorkolom naar omlaag en deze in ingrijping te brengen met een vanghals aan de 20 overbrenger,, bijvoorbeeld door middel van een op zichzelf bekende grijp-inrichting aan het einde van de kabel, waarna de overbrenger door de boorkolom kan worden opgehaald aan het einde van de kabel.
Uit fig. l'.tot 3. blijkt, dat de‘overbrenger 1 een buis 2 omvat, die aan zijn boveneinde is voorzien van een ringvormige stromings-.25 vernauwing 4, welke een smooropening 6 begrenst voor de spoeling die door de boorkolom naar omlaag beweegt in de richting van de pijl 8. Binnen de buis 2 is een langwerpig huis 10 aangebracht, dat aan zijn boveneinde, in de nabijheid van de smooropening 6, een smoororgaan 12. draagt, dat . verplaatsbaar is ten opzichte van het huis 10 in de richting van de 30 hartlijn van de buis 2 , voor het variëren van de doorstroom-dwarsdoorsnede van de smooropening 6.
Het smoororgaan 12 is voorzien van een stang 14 die uitsteekt in het huis 10, terwijl de ruimte binnen het huis 10 is gevuld'met hydraulische olie voor het verzekeren van een hydrostatische drukbalans en deze ruimte aan 35 het boveneinde is af gedicht met een Viton-membraan 16, die zich uitstrekt tussen de binnenwand van het huis 10 en de stang 14. Het huis 10 is vast gemonteerd in de buis 2 door drie bovenste steunruggen 18 en drie onderste steunruggen 20, welke radiaal verlopen tussen het huis 10 en de buis 2, waardoor een ringvormige spleet overblijft tussen het huis 10 en de buis 40 2 voor de spoelingstroom.
8103974 - 5 -
Een ringvormige waaier 22 met een aantal schoepen 24, verdeeld over zijn omtrek en onder een hoek staande met de spoelingstroom, omgeeft het huis 10 en wordt gedragen door een schouder 26 van het huis 10 door middel van een gevuld PTEE (Polytetra Fluor Ethyleen)-drukleger 28.
' 5 De schoepen 24 zijn gemonteerd aan een magnetiseerbare stalen naaf 30, die een koperen aandrijfring 32 omgeeft. Een magneetsamenstel 34 met .zeldzame aarde-magneten, wordt gedragen door een ringvormige as 36, die roteerbaar is gemonteerd binnen het huis 10 door middel van legers 38 en zes Sm Co (Samarium-cobalt) magneten 40 omvat, welke zijn verdeeld over 10 de omtrek van de as 36. Drie van deze magneten 40 zijn met hun noordpolen radiaal naar buiten gekeerd en drie andere magneten, die afwisselend zijn geplaatst met de eerstgenoemde drie magneten, zijn met hun zuidpolen radiaal naar buiten geplaatst. Wanneer de waaier 22 roteert in de spoelingstroom worden wervelstromen geïnduceerd in de koperen aandrijfring 15 32 door het sterke magnetische veld van de zes SM. Co magneten 40, terwijl de magnetiseerbare stalen naaf 30 de sluitweg vormt voor de magnetische flux. Hierbij wordt het magnetensamenstel 34 en daardoor de as 36 gedwongen te roteren met de waaier 32 door de werking tussen het magnetische veld van de magneten 40 en het magnetische veld van de wervelstromen, 20 die in de aandrijfring 32 worden geïnduceerd.
De ringvormige as 36 drijft een rotor 42 aan van een electrische generator 44, waardoor het vermogen wordt opgewekt voor het meetinstrument door middel van een cirkel vormige echappementplaat 46, die draaibaar is gemonteerd binnen de as 36 met draaipennen 47, en met een koppelaan-25 drijfarm 48 (fig. 4) > bevestigd aan de omtrek van de plaat 46 en ingericht om in aanraking te komen met een aandrijfpen 50, bevestigd aan de omtrek van de rotor 42. Bovendien drijft de as 36 een hydraulische pomp 52 door middel van een onder een hoek geplaatste tuimelplaat 54 met een daarmee verbonden zuigerdrukplaat 56, voorzien van een ringleger 57.
30 De hydraulische pomp 52 heeft - acht cilinders 58 die evenwijdig verlopen aan de hartlijn van het huis 10 en ringvormig zijn opgesteld, waarbij elke cilinder een zuiger 60 heeft. Het ondereinde van elke zuiger 60 wordt permanent voorgespannen in aanraking met een drukplaat 56 dcor een terugbrengveer 62 zodat rotatie van de tuimelplaat 54 35 met de as 36 de zuigers 60 axiaal heen en weer doet bewegen in hun cilinders 58- De - _ , acht zuigers 60 worden cyclisch heen en weer bewogen zodat wanneer een der zuigers zich aan het boveneinde van zijn slag bevindt, de diametraal tegenovergelegen zuigers aan het ondereinde van hun slag staan en omgekeerd. Verder heeft de pomp 52 een roteerbare klep 54, 40 gemonteerd op legers 65 en bestemd om synchroon te roteren met de tuimel- 01(17074 _____ ♦ *
V
v — 6 — plaat 54 teneinde de uitlaat van elke cilinder 58 op zijn beurt te verbinden met een zijde van een- dubbelwerkende zuiger-cilindereenheid 66, aangebracht in een cilinder 68. De eenheid 66 is gekoppeld met de stang 14 van het smoororgaan 12 door een uitgaande stang 70, zodat het smoor-5 orgaan 12 door de pomp 52 kan worden verplaatst voor het variëren van de doorstroom-dwarsdoorsnede van de smooropening 6.
In het hijzonder wordt de olie, die het huis 10 vult en aan elk der cilinders 58 wordt toegevoerd van een zijde van de dubbelwerkende eenheid 66, door de bijbehorende zuiger 60 geperst in een bijbehorende 10 axiale boring 72 -in een klephuis 74 dat de roteerbare klep 64 omgeeft, .
bij de opgaande slag van de zuiger 60. Elk van. de axiale boringen 72 heeft een bovenste radiale dwarsboring 76 en een onderste radiale boring 78.
De klep 64 heeft aan de bovenzijde een omtreksuitsparing 80 die in ver- o bindoig staat met de omtrek van de. klep over ongeveer 1P0 en die ook 15 uitmondt aan de bovenzijde van de klep· in het onderste deel 82 van de cilinder 68 onder de eenheid 66, en een onderste omtreksuitsparing 84 (welke in fig. 2 met gebroken lijnen is aangeduid), die iiyverbinding staat met.de omtrek van de klep 64 over ongeveer 180° aan de andere zijde van de klep 64 ten opzichte van de uitsparing 80 en die ook 20 uitmondt in het bovendeel in een centrale ringvormige verdieping 86, gevormd in de klep 64. De centrale ringvormige uitsparing of verdieping 86 wordt permanent in vloeisto£_verbinding gehouden met een ringvormig kanaal 88, dat de cilinder 68 en het klephuis 74 .omgeeft, door niet-weergegeven radiale kanalen die door het klephuis 74 verlopen. Het 25 ringvormige kanaal 88 staat zelf in vloeistofverbinding met het bovendeel 90 van de cilinder 68boven de zuiger 66.
Er zijn twee mogelijke rotatiefasen van het roteerbare orgaan 64 ten opzichte van de rotatie van de tuimelplaat 54, namelijk een eerste rotatiefase waarin de bovenste omtreksuitsparing 80 is verbonden met de . 30 bovenste radiale boringen 76 bij de opwaartse slag van de bijbehorende zuigers 60 en waarin de onderste omtreksuitsparing 84 is verbonden met de onderste radiale boringen 78 bij. de neergaande slag van de bijbehorende zuigers 60, en een tweede rotatiefase, waarin de bovenste omtreksuitsparing 80 is veerbonden met de bovenste radiale boringen 76 bij de neer-35 waartse slag van de bijbehorende zuigers 60 en de onderste omtreksuitsparing 84 is verbonden met de onderste radiale boringen 78 bij de opwaartse slag van de zuiger.
Tijdens de eerste rotatiefase van de klep 64 is dus de inlaat van de pomp 52 verbonden met het bovenste deel 90 van de cilinder 68 40 en is de uitlaat van de pomp 52 verbonden met het onderste deel 82 van 8103974 t - 7 - de cilinder 68, zodat de zuiger 66 en daardoor het smoororgaan 12 naar omhoog worden verplaatst. Omgekeerd is tijdens de tweede rotatiefase van de klep 64 de inlaat van de pomp 52 verbonden met het onderste deel 82 van de cilinder 68 en de uitlaat van de pomp 52 met het bovenste deel 5 90 van de cilinder 68 zodat de zuiger 66 en het smoororgaan 12 naar om laag worden verplaatst.
De roteerbare klep 64 is gekoppeld met een koppelgevoelig be-dieningsorgaan bestaande uit een cirkelvormige aandrij fplaat 92, aangebracht tegenover de echappementplaat 46, door een aandrijfas 94, die roteer-10 baar is gemonteerd binnen de ringvormige as 36 door legers 96. De aandrijf-plaat 92 is voorzien van een gedreven pen 98 aan zijn omtrek, die in aanraking- kont met. een eerste pen 100 in een eerste rotatiestand aan de omtrek van de echappementplaat 46, waardoor de klep 64 door de as 36 wordt aangedreven in de eerste rotatiefase. of anders in aanraking is met een 15 tweede pen 102 {fig. 4) , aangebrhact in een tweede rotatiestand, die o 180 verschilt met de eerste rotatiestand, aan de omtrek van- de echappementplaat 46, waardoor de klep 64 wordt gedreven door de as 36 in de tweede rotatiefase.
Zoals duidelijk blijkt uit fig. 4, die een‘doorsnede is vol-20 gens IV-IV van fig. 3 maar met het huis 10 en de buis 2 weggelaten, kan de echappementplaat 46 worden gezwenkt om een zwenkas bepaald door de draaipennen 47, tussen een eerste stand onder een hoek (met getrokken lijnen in fig. 4 weergegeven) en een tweede stand onder een hoek (met gebroken lijnen in fig. 4 weergegeven). Een trekveer 104 spant de 25 echappementplaat 46 vóór naar de eerste- hoekstand. Voor relatief lage elektrische belastingen, aangelegd aan de uitgang van de generator 44, drijft de plaat 46 de aandrijfplaat 96 in de eerste -rotatiefase door middel van de eerste pen 100 en drijft ook de rotor 42 van de generator 44 door middel van de koppeLaandrij farm 48. Wanneer echter de generatorbe-30 lasting toeneemt tot een punt waarin het koppel, dat nodig is voor het drijven van de rotor 42, voldoende is om de spanning van de veer 104 te overwinnen, zwenkt de koppel-aandrijfarm 48 de echappementplaat 46 naar zijn tweede hoekstand tegen de veer 104 in. Hierdoor wordt de eerste .pen 100 buiten aanraking gebracht met de gedreven pen 98 van de aandrijfplaat 35 92 en wordt de tweede pen 102 in aanraking gebracht met de gedreven pen 98 nadat de echappementplaat 46 is geroteerd over 180° ten opzichte van de aandrij fplaat 92. Hierdoor wordt de aandrijfplaat 92 gedreven in de tweede rotatiefase door middel van de tweede pen 102 en wordt de toevoer van vloeistof van de pomp 52 aan de dubbelwerkende- zuiger-cilindereenheid 40 66 omgekeerd. Het is duidelijk dat wanneer daarna de generator^belasting a , a v a ^ / ~_ ν - 8 - * ί»
V
voldoende afneemt de veer 104 de echappementplaat 46 terugzwenkt naar de eerste hoekstand, waarna de aandrijfplaat 92 weer wordt gedreven in de eerste rotatiefase.
Uit het bovenstaande volgt dat wanneer de meetgegevens van het 5 meetinstrument zijn. ingericht om de electrische belasting van de generator 44 op geschikte wijze te variëren, de rotatiefase van de roteerbare klep 64 en daardoor de richting van de verplaatsing van de zuiger 66 veranderen met de uitgang van het meetinstrument. Hierdoor· wordt het smoor-orgaan 12 op zijn beurt verplaatst ten opzichte van de smooropening 6 • 10 voor het moduleren van de druk van de spoelingstroom stroomopwaarts-van de smooropening 6· en ontstaat een reeks drukpulsen overeenkomende met de meetgegevens die naar omhoog bewegen in de spoelingstroom en kunnen worden waargenomen aan het oppervlak door een drukomzetter in de nabijheid van de uitlaat van de pomp, die da spoelingstroom veroorzaakt. Met deze 15 opstelling is. het dus mogelijk gegevens in digitale vorm naar het oppervlak over te brengen.
/ / / /' / 8103974
Claims (10)
1. Signaal-overbrenginrichting, bestemd voor plaatsing onder in een boorgat voor een spoelingdruk-pulssysteem voor meting op afstand, voorzien van een stromingsvemauwing die een smooropening begrenst voor de spoeling die langs een’boorkolom stroomt, van een smoororgaan dat 5 verplaatsbaar is ten opzichte van de smooropening voor het variëren van de doorstroom-dwarsdoorsnede van de smooropening, van besturingsorganen voor het verplaatsen van het smoororgaan voor het moduleren van de spoe-lingdruk, en van een turbogenerator met een waaier, die is ingericht om te worden aangedreven door de spoeling die langs de boorkolom stroomt, 10 en van een elektrische generator die in een spoelingvrije omgeving in een huis is aangébracht, met het kenmerk dat de waaier (22)magnetisch is gekoppeld met de elektrische generator(44) voor het daarop uitoefenen van een aandrij fkoppel.
2. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de 15 turbo-generator een roteerbaar magneetsamenstel(34) omvat binnen het huis (10), dat is ingericht om met de waaier (22) te roteren en is gekoppeld met de elektrische generator (44).
3. Inrichting volgens concusie 2, met het kenmerk, dat de waaier (22) een elektrisch geleidende ring (32) omvat, die het huis (10) 20 omgeeft in de nabijheid van het roteerbare magneetsamenstel (34) zodanig dat wanneer de waaier (22) wordt geroteerd door de spoelingstroom wervel-stromen worden geïnduceerd in de elektrisch geleidende ring (32) door het magneetveld dat is verbonden met het magneet_samenstel (34), waarbij het magneetsamenstel wordt gedwongen te roteren met de waaier (22|, door de 25 werking tussen het magnetische veld van het magneetsamenstel (34) en het magnetische veld verbonden met de geïnduceerde stromen.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de elektrisch geleidende ring een ring (32) heeft van een materiaal met een hoog elektrisch geleidingsvermogen, omgeven door een ring (30) van een 30 sterk magnetiseerbaar materiaal, dat een sluitweg voor de magnetische flux verschaft.
5. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de waaier (22) een magnetiseerbare ring heeft, die het huis (10) omgeeft in de nabijheid van het roteerbare magneetsamenstel (34) zodanig, dat 35 wanneer de waaier (22) wordt geroteerd door de spoelingstroom het magneet-samenstei (34) wordt gedwongen te roteren met de waaier (22) ten gevolge van de magnetische aantrekkingskracht tussen het magneetsamenstel (34) en 8103974 \ ί1 J -lode gemagnetiseerde ring.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de magnetiseerbare ring een hysteresisring is met een grote coercitiefkracht en daardoor een hysteresislus met een groot oppervlak heeft. 5
7 .Inrichting volgens een der conclusies 2 tot 6, met het kenmerk, dat het magneetsamenstel,(34) zeldzame aardenmagneten (40) omvat.
8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de zeldzame aardenmagneten (40) samarium-cobaltmagneten zijn.
9. Inrichting volgens een der conclusies 2 tot 8, met het ken- 10 merk, dat het magneetsamenstel (34) een aantal magneten (40) heeft, die zijn verdeeld over de omtrek van een gedreven orgaan (36), waarbij de magneten (40) radiaal naar buiten gekeerde polen héaben van een polariteit afwisselend met magneten (40) met radiaal naar buiten gekeerde polen van de tegengestelde polariteit.
10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de besturingsorganen (66, 52, 92, 46) een hydraulische pomp (52) omvatten voor het verplaatsen van, het smoororgaan (12) , welke pomp is aangebracht binnen het huis (10) en aandrij fbaar is door de magnetische koppeling. 20 8103974
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8037213 | 1980-11-20 | ||
GB8037213 | 1980-11-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8103974A true NL8103974A (nl) | 1982-06-16 |
Family
ID=10517434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8103974A NL8103974A (nl) | 1980-11-20 | 1981-08-26 | Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4802150A (nl) |
JP (1) | JPS5789093A (nl) |
BR (1) | BR8105394A (nl) |
CA (1) | CA1165854A (nl) |
CH (1) | CH644184A5 (nl) |
DE (1) | DE3132820A1 (nl) |
FR (1) | FR2494340B1 (nl) |
IT (1) | IT1139400B (nl) |
NL (1) | NL8103974A (nl) |
NO (1) | NO154674C (nl) |
SU (1) | SU1199204A3 (nl) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5073877A (en) * | 1986-05-19 | 1991-12-17 | Schlumberger Canada Limited | Signal pressure pulse generator |
DE3926908C1 (nl) * | 1989-08-16 | 1990-10-11 | Eastman Christensen Co., Salt Lake City, Utah, Us | |
US5020609A (en) * | 1990-03-12 | 1991-06-04 | Jeter John D | Acceleration compensating system |
US6672409B1 (en) | 2000-10-24 | 2004-01-06 | The Charles Machine Works, Inc. | Downhole generator for horizontal directional drilling |
US7417920B2 (en) * | 2001-03-13 | 2008-08-26 | Baker Hughes Incorporated | Reciprocating pulser for mud pulse telemetry |
US6898150B2 (en) * | 2001-03-13 | 2005-05-24 | Baker Hughes Incorporated | Hydraulically balanced reciprocating pulser valve for mud pulse telemetry |
US7347283B1 (en) | 2002-01-15 | 2008-03-25 | The Charles Machine Works, Inc. | Using a rotating inner member to drive a tool in a hollow outer member |
US6739413B2 (en) | 2002-01-15 | 2004-05-25 | The Charles Machine Works, Inc. | Using a rotating inner member to drive a tool in a hollow outer member |
DE10251496B4 (de) * | 2002-11-04 | 2005-11-10 | Precision Drilling Technology Services Gmbh | Einrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie und von Druckimpulsen zur Signalübertragung |
WO2005066452A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Noble Drilling Services, Inc. | Turbine generator system and method |
CA2476787C (en) * | 2004-08-06 | 2008-09-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Integrated magnetic ranging tool |
US20070023718A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Precision Energy Services, Ltd. | Mud pulser |
US8360174B2 (en) * | 2006-03-23 | 2013-01-29 | Schlumberger Technology Corporation | Lead the bit rotary steerable tool |
US8267196B2 (en) * | 2005-11-21 | 2012-09-18 | Schlumberger Technology Corporation | Flow guide actuation |
US8522897B2 (en) | 2005-11-21 | 2013-09-03 | Schlumberger Technology Corporation | Lead the bit rotary steerable tool |
US7571780B2 (en) * | 2006-03-24 | 2009-08-11 | Hall David R | Jack element for a drill bit |
US8297375B2 (en) | 2005-11-21 | 2012-10-30 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole turbine |
US8174929B2 (en) | 2007-07-02 | 2012-05-08 | Schlumberger Technology Corporation | Spindle for mud pulse telemetry applications |
US7451835B1 (en) | 2007-11-14 | 2008-11-18 | Hall David R | Downhole turbine |
US20100101781A1 (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Baker Hughes Incorporated | Coupling For Downhole Tools |
US8138647B2 (en) * | 2010-02-05 | 2012-03-20 | Salvesen Richard S | Pulse adapter assembly |
US9024777B2 (en) * | 2010-12-09 | 2015-05-05 | Schlumberger Technology Corporation | Active compensation for mud telemetry modulator and turbine |
AU2011381085B2 (en) * | 2011-11-14 | 2014-12-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method to produce data pulses in a drill string |
US9091123B2 (en) | 2012-02-02 | 2015-07-28 | Cougar Drilling Solutions Inc. | Method and apparatus for creating a pressure pulse in drilling fluid to vibrate a drill string |
DE102016102315B4 (de) * | 2016-02-10 | 2022-11-10 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Telemetrievorrichtung |
US11680455B2 (en) | 2018-11-13 | 2023-06-20 | Rubicon Oilfield International, Inc. | Three axis vibrating device |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US30246A (en) * | 1860-10-02 | Island | ||
US2700131A (en) * | 1951-07-20 | 1955-01-18 | Lane Wells Co | Measurement system |
FR1603706A (en) * | 1968-05-15 | 1971-05-24 | Transmitting measurements from bottom ofa borehole | |
FR2096920B1 (nl) * | 1970-07-16 | 1974-02-22 | Aquitaine Petrole | |
FR2117726B1 (nl) * | 1970-12-10 | 1973-12-07 | Aquitaine Petrole | |
US3705603A (en) * | 1971-06-16 | 1972-12-12 | Mobil Oil Corp | Drive train for logging-while-drilling tool |
US3867714A (en) * | 1973-04-16 | 1975-02-18 | Mobil Oil Corp | Torque assist for logging-while-drilling tool |
FR2271576B1 (nl) * | 1974-05-17 | 1978-11-17 | Mayer Ferdy | |
US3983948A (en) * | 1974-07-01 | 1976-10-05 | Texas Dynamatics, Inc. | Method and apparatus for indicating the orientation of a down hole drilling assembly |
FR2375432A1 (fr) * | 1976-01-28 | 1978-07-21 | Schlumberger Prospection | Dispositif pour la transmission en surface de parametres de fond dans un sondage |
JPS53146057A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-19 | Vibrac Corp | Magnetic torque coupling |
US4184090A (en) * | 1977-10-13 | 1980-01-15 | Nova Research Foundation Corporation | Rotary magnetic isolation coupling |
-
1981
- 1981-08-17 NO NO812775A patent/NO154674C/no unknown
- 1981-08-19 DE DE19813132820 patent/DE3132820A1/de active Granted
- 1981-08-20 IT IT23575/81A patent/IT1139400B/it active
- 1981-08-24 BR BR8105394A patent/BR8105394A/pt unknown
- 1981-08-24 US US06/295,457 patent/US4802150A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-08-26 SU SU813325249A patent/SU1199204A3/ru active
- 1981-08-26 NL NL8103974A patent/NL8103974A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-08-26 CH CH549681A patent/CH644184A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-08-26 CA CA000384648A patent/CA1165854A/en not_active Expired
- 1981-08-26 FR FR8116294A patent/FR2494340B1/fr not_active Expired
- 1981-08-26 JP JP56133907A patent/JPS5789093A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3132820C2 (nl) | 1991-03-14 |
FR2494340A1 (fr) | 1982-05-21 |
FR2494340B1 (fr) | 1986-08-29 |
SU1199204A3 (ru) | 1985-12-15 |
CA1165854A (en) | 1984-04-17 |
NO154674C (no) | 1987-01-07 |
NO812775L (no) | 1982-05-21 |
US4802150A (en) | 1989-01-31 |
BR8105394A (pt) | 1982-08-31 |
CH644184A5 (fr) | 1984-07-13 |
IT8123575A0 (it) | 1981-08-20 |
JPS642757B2 (nl) | 1989-01-18 |
IT1139400B (it) | 1986-09-24 |
DE3132820A1 (de) | 1982-06-09 |
NO154674B (no) | 1986-08-18 |
JPS5789093A (en) | 1982-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8103974A (nl) | Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. | |
US4675852A (en) | Apparatus for signalling within a borehole while drilling | |
NL8302429A (nl) | Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. | |
US5965964A (en) | Method and apparatus for a downhole current generator | |
US20080142264A1 (en) | System for steering a drill string | |
US5083744A (en) | Motor-operated valve | |
GB2135060A (en) | Sensing rotation of a shaft electromagnetically | |
CA1259502A (en) | Devices for imparting rotary motion | |
NL8103973A (nl) | Inrichting voor het verwerken van signalen in een boorgat tijdens het boren. | |
GB2087951A (en) | Apparatus for signalling within a borehole while drilling | |
CA2746081C (en) | Contactless position detection switch | |
GB2082653A (en) | Apparatus for signalling within a borehole while drilling | |
CN109538196A (zh) | 一种适用于偏心配水器的验封测调仪及验封测调仪方法 | |
EP2852826A1 (en) | Non-contact torque measurement apparatus and method | |
GB2123458A (en) | Improvements in or relating to apparatus for signalling within a borehole while drilling | |
US3292431A (en) | Flow measuring devices | |
GB2137260A (en) | Improvements in or relating to apparatus for signalling within a borehole while drilling | |
FR2571441A1 (fr) | Dispositif pour obtenir un mouvement de rotation a partir de l'energie d'un fluide en mouvement | |
Gau et al. | Automatic viscometer | |
CARR | Rotational viscometer for high-pressure, high-temperature fluids[Patent Application] | |
Pope | IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO ACCELEROMETERS | |
GB2106569A (en) | Measuring while drilling tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: NL SPERRY-SUN, INC. |
|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: BAROID TECHNOLOGY, INC. |
|
BV | The patent application has lapsed |