NL9001769A - Inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop. - Google Patents

Inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop. Download PDF

Info

Publication number
NL9001769A
NL9001769A NL9001769A NL9001769A NL9001769A NL 9001769 A NL9001769 A NL 9001769A NL 9001769 A NL9001769 A NL 9001769A NL 9001769 A NL9001769 A NL 9001769A NL 9001769 A NL9001769 A NL 9001769A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
chambers
strain gauges
measuring device
weight
sensors
Prior art date
Application number
NL9001769A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Teleco Oilfield Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teleco Oilfield Services Inc filed Critical Teleco Oilfield Services Inc
Publication of NL9001769A publication Critical patent/NL9001769A/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/007Measuring stresses in a pipe string or casing

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Description

Teleco Oilfield Services, Ine., Meriden, Connecticut, Verenigde Staten van Amerika
INRICHTING VOOR HET METEN VAN DE GEWTCHTSBFT.Ά RTTNG. T)V. TQRSTEBKTJVSTING EN DE BTTTGttRTASTING OP RRN BOORKOP
Uittreksel van de uitvinding:
Er wordt een inrichting voorgesteld voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting welke op een boorkop voor het boren naar olie en gas worden uitgeoefend. De inrichting omvat radiaal aangebrachte openingen welke zich niet helemaal door de wand van de zwaarstang uitstrekken, maar in plaats daarvan slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang steken. In deze gedeeltelijke, radiaal aangebrachte openingen zijn rekstrookjes aangebracht. Deze rekstrookjes meten de drie parameters gewichtsbelasting, torsiebelasting en buigbelasting. Elk gedeeltelijk gevormde opening is afgedicht met behulp van een plug, die op zijn plaats gehouden wordt met behulp van een opsluitring. Voor het meten van de torsiebelasting en de buigkracht zijn de rekstrookjes in een symmetrische opstelling aangebracht tussen diametraal tegenover elkaar gelegen openingen. Voor het meten van de gewichtsbelasting zijn de rekstrookjes in een niet-symme-trische opstelling aangebracht, teneinde het voorkomen van fouten bij het meten van de gewichtsbelasting, veroorzaakt door drukveranderingen in de boorvloeistof, tot een minimum te beperken.
Achtergrond van de uitvinding;
De uitvinding heeft betrekking op het gebied van metingen in het boorgat. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een nieuwe, verbeterde inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelastingen en de buigbelastingen op een boorkop.
De bedoeling van deze uitvinding is een verbetering te realiseren ten opzichte van een bekende inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop, welke inrichting beschreven wordt in het Amerikaanse Octrooi Nr. 4.821.563, dat overgedragen is op de rechtverkrijgende van de onderhavige uitvinding en geacht wordt deel uit te maken van de onderhavige aanvrage. De inrichting volgens Amerikaans Octrooi Nr. 4.821.563 is gelegen in een kort buisvormig orgaan (een zwaarstang) dat verbonden is met de onderkant van een instrument voor metingen tijdens het boren (MWD), dat zo dicht mogelijk boven de boorkop gelegen is. Sensororganen, bestaande uit rekstrookjes uit folie die een elektrische weerstand vormen, zijn op de omtrekswanden van radiaal aangebrachte cilindrische openingen in de wand van de zwaarstang bevestigd voor het waarnemen van de spanningen in het materiaal welke het gevolg zijn van de uitgeoefende belasting. De rekstrookjes voor elke soort meting vormen een brugverbinding met elkaar en zijn zodanig opgesteld dat de birug in wezen slechts gevoelig is voor het soort belasting dat gemeten wordt, en dat ze ongevoelig is voor de andere twee soorten belasting (d.w.z. de meting van de gewichtsbelasting op de boorkop (WOB) wordt in wezen niet beïnvloed door de torsiebelasting of de buigkracht, de meting van de torsiebelasting op de boorkop (TOB) wordt in wezen niet beïnvloed door de gewichtsbelasting of de buigkracht, en de meting van de buigkracht op de boorkop (BOB) wordt in wezen niet beïnvloed door de gewichtsbelasting of de torsiebelasting.
Een belangrijk kenmerk van het Amerikaanse Octrooi Nr. 4.821.563 is dat de bevestigingsgaten voor de rekstrookjes zich volledig door de wand van de zwaarstang uitstrekken, en zodoende een directe verbinding vormen tussen de buitenkant en het inwendige van de zwaarstang. De diametraal tegenover elkaar gelegen gaten zijn afgedicht met behulp van binnen- en buitenpluggen in een ringboutconstructie, die de pluggen op hun plaats houdt. Hoewel zij goed geschikt is voor het doel waarvoor zij bestemd is, heeft de constructie met de doorlopende gaten volgens US-A-4.821.563 verschillende nadelen. Wanneer bijvoorbeeld de binnenplug. niet goed zou werken, dan zou tengevolge van het doorlekken van boorvloeistof uit het inwendige van de zwaarstang dit zowel tot een storing in de inrichting voor het meten van de spanning leiden als schade veroorzaken aan de zwaarstang zelf en de gehele boorwerking verstoren. Tevens wordt, doordat een centrale steunring noodzakelijk is aan de binnenzijde van de zwaarstang, voor het opsluiten van de binnenplug, een ongewenste hindernis gevormd binnen in de zwaarstang.
Samenvatting van de uitvinding:
De in het bovenstaande besproken en verdere nadelen en tekortkomingen van de stand der techniek worden uit de weg geruimd of verkleind met behulp van de nieuwe en verbeterde inrichting volgens de onderhavige uitvinding voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelastingen op een boorkop. Volgens de onderhavige uitvinding wordt de meet- en sensorinrichting volgens Amerikaans Octrooi Nr. 4.821.563 toegepast in een tweetal diametraal tegenover elkaar gelegen radiaal aangebrachte openingen, welke slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang aangebracht zijn, en zich derhalve niet helemaal door de wand van de zwaarstang uitstrekken, zoals dit bij de constructie volgens de stand der techniek het geval is. Elke opening is voorzien van een speciaal gevormde buiten-plug welke een ringvormige atmosferische kamer vormt waarin de rekstrookjes zich bevinden. Elke plug wordt in de bij de betreffende plug behorende opening vastgehouden met behulp van een opsluitring. Het zal duidelijk zijn dat, aangezien de atmosferische kamer onder een druk van één atmosfeer komt te staan, wanneer de boorconstructie waarin de meetapparatuur is opgenomen zich onderin het boorgat bevindt, de plug tengevolge van de hoge-drukomgeving in het boorgat vastgehouden zal worden in de opening in de zwaarstang en daarbij voorkomen zal worden dat de plug losraakt (ondanks de aanwezigheid van de opsluitring).
De gedeeltelijke radiaal aangebrachte openingen en de daarbij behorende enkelvoudige plugconstructie van de meetinrichting volgens de onderhavige uitvinding vormen de grondslag voor verschillende belangrijke kenmerken en voordelen ten opzichte van de constructie volgens de stand der techniek, zoals deze beschreven wordt in het Amerikaanse Octrooi Nr. 4.821.563. Bij de uitvoering volgens de onderhavige uitvinding is het bijvoorbeeld niet langer noodzakelijk te voorzien in tenminste vier verschillende onderdelen, die bij de voorgaande constructie wel nodig waren, waaronder de centrale steunring, de binnen-afdicht-plug, de plugbevestigingsbout en de diverse pakkingen en O-ringen. Dit maakt de onderhavige constructie derhalve eenvoudiger, betrouwbaarder en goedkoper. Tevens wordt door het verwijderen van de centrale steunring voorkomen dat zich een hindernis vormt in het inwendige van de zwaarstang. Nog een verder kenmerk van de uitvinding is dat doordat het gat niet helemaal door de zwaarstang geboord wordt, er niet langer kans bestaat op lekkage, welk verschijnsel bekend is als "uitwassen", van de binnenzijde naar de buitenzijde van de zwaarstang. Wanneer dit gebeurt leidt dit, zoals gezegd, tot een katastrofale storing. Doordat tenslotte de opening zich slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang uitstrekt, wordt de structuur van de zwaarstangwand niet aangetast.
De in het bovenstaande besproken en verdere kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk zijn voor de gemiddelde vakman aan de hand van de onder-staande nadere beschrijving en tekeningen.
Korte omschrijving van de tekeningen;
In de tekeningen zijn overeenkomstige onderdelen in de diverse Figuren voorzien van overeenkomstige verwijzings-cijfers.
Figuur 1 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede op een zwaar-stang toegepast in de inrichting volgens de stand der techniek volgens US-P-4.821.563 voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop;
Figuur 2 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede door een zwaarstang volgens de onderhavige uitvinding;
Figuur 3 toont een gedeeltelijk weggesneden bovenaanzicht op de plug, de opsluitring en de opening volgens Figuur 2; en
Figuur 4 toont een aanzicht in dwarsdoorsnede volgens de lijn 4 - 4 in Figuur 3.
Beschrijving van de voorkeursuitvoering:
In Figuur 1 wordt een aanzicht in dwarsdoorsnede getoond op een inrichting volgens het eerdere US-P-4.821.563 voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop. Het zal duidelijk zijn dat Figuur 1, waarin de stand der techniek wordt weergegeven, overeenkomt met en identiek is aan Figuur 3A van US-P-4. 821. 563. Terwille van de duidelijkheid zijn in Figuur 1 dezelfde verwijzingscijfers gebruikt als in Figuur 3A van het eerdere US-P-4.821.563.
Wanneer we Figuur 1, waarin de stand der techniek wordt weergegeven, nader bekijken zien we dat in de zwaarstang 10 een stel diametraal tegenover elkaar gelegen, zich radiaal uitstrekkende cirkelvormige doorlopende openingen 30 en 32 zijn aangebracht. Elke opening heeft een buitengedeelte 30a en 32a met een grote diameter en een binnen-gedeelte 30b en 32b met een kleinere diameter. Een reeks rekstrookjes is bevestigd op de cilindrische wanden van de grotere gedeelten 30a en 32a ter hoogte van de met verwij-zingscijfer 34 aangegeven plaats. Vanaf de rekstrookjes lopen verbindingsdraden in ringvormige uitsparingen 36 en 38, aan de voet van elke gedeelte met een grote diameter, langs de boorgaten en zijn aangesloten op de printplaat 22 in de uitsparing 24. De rekstrookjes en de draden in de uitsparingen 36 en 38 kunnen afgedekt worden met een materiaal 40 voor het op hun plaats houden en tegen beschadiging beschermen van de draden.
Elke opening is voorzien van een buiten-afdichtplug 42 (waarvan de buitendiameter overeenkomt met de binnendiameter van het grotere gedeelte) en een binnen-afdichtplug 44 (waarvan de buitendiameter overeenkomt met de binnendiameter van het kleinere gedeelte). De buitenplug 42 heeft een gedeelte 46 met een kleinere diameter, die overeenkomt met de diameter van de binnenplug 44. De binnen- en buitenpluggen komen met hun vlakke, tegenover elkaar gelegen oppervlakken in aanliggend contact met elkaar. Elk stel pluggen begrenst een ringvormige atmosferische kamer 52, waarin de rekstrookjes gelegen zijn. De pluggen zijn van hetzelfde materiaal gemaakt als de zwaarstang 10, d.w.z. bij voorkeur beryllium koper. De "0,,-ringen 48 en 50 zorgen voor de afdichting tussen de buitenzijde van de pluggen 42, resp.
44 en de wanden van de openingen, teneinde te voorkomen dat lekkage kan optreden van externe vloeistoffen uit de ringvormige ruimte in het boorgat (het gebied tussen het uitwendige van de boorketen en de wand van het boorgat) of van de inwendige boring 54 van de boorketen naar de kamer 52.
Een inwendige metalen ring 56 (bij voorkeur weer uit hetzelfde materiaal als de zwaarstang 10) is gelegen in centrale boring 54 van de boorketen, de ring 56 heeft een zodanige cilindervorm om het grootste gedeelte van zijn omtrek dat de ring beweeglijk past in de centrale boring van de boorketen 14. De ring 56 is voorzien van tegenover elkaar gelegen vlakke oppervlakken 58, waarmee de vlakke, naar binnen gerichte oppervlakken van de plugdelen 44 in aanliggend contact komen. De ring 56 is tevens voorzien van een tweetal naar binnen uitstekende flenzen 60 voor het opnemen van bevestigingsbouten 62 voor de pluggen. De bouten 62 houden de plugsegmenten op hun plaats. Een "0"-ring 64 op het naar binnen gerichte vlak tussen elke plug 44 en het vlakke oppervlak 58 op de ring 56 voorziet in een extra afdichting tegen lekkage vanuit de centrale boring in de zwaarstang 10 naar de atmosferische kamer 52 of naar de ringvormige ruimte in het boorgat.
In de Figuren 2 en 3 wordt een inrichting weergegeven overeenkomstig de onderhavige uitvinding voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbe-lasting op een boorkop, waarbij de inrichting op eenzelfde manier als in Figuur 1 is aangebracht in een zwaarstang 100, met als belangrijk verschil dat de onderhavige uitvinding een tweetal diametraal tegenover elkaar gelegen, radiaal verlopende cirkelvormige openingen 102 en 104 omvat, welke zich niet helemaal door de wand van de zwaarstang uitstrekken. Met andere woorden, in plaats van de doorlopende gaten 30 en 32 volgens de stand der techniek in Figuur 1, zijn overeenkomstig de onderhavige uitvinding de openingen 102 en 104 slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang 100 aangebracht, en staan deze openingen niet in verbinding met de inwendige centrale boring 106 van de boorketen. Elke opening 102, 104 is voorzien van een plug 108 met een gedeelte 110 met een kleinere diamter en een gedeelte 112 met een grotere diameter, gelijk aan de diameter van de openingen 102 en 104. Het gedeelte 110 van de plug 108 met de kleinere diameter vormt samen met de wanden van de openingen 102 en 104 een ringvormige atmosferische kamer 114, waarin de rekstrookjes gelegen zijn. Zowel de zwaarstang 100 als de pluggen 102 en 104 zijn uit hetzelfde materiaal vervaardigd (d.w.z., bij voorkeur beryllium koper). De O-ringen 116 en 118 zorgen voor een afdichting van de buitenzijde van de pluggen 108 ten opzichte van de wanden van de gedeeltelijke gaten 102, 104 ter voorkoming van lekkage van uitwendige vloeistoffen uit de ringvormige ruimte in het boorgat (tussen de buitenzijde van de boorketen en de wand van het boorgat). Zoals in Figuur 3 is weergegeven heeft het bovenvlak van elke plug 108 een verkleinde diameter ten opzichte van de openingen 102 en 104, voor het begrenzen van een tussenruimte 120. Een groef 122, welke het meest duidelijk te zien is in Figuur 4, strekt zich langs de binnenwanden van de opening 102 en 104 en op afstand van het buitenvlak van de zwaarstang 100 naar beneden uit. Nadat de plug 108 in iedere opening 102 en 104 is aangebracht, wordt een bekende, C-vormige opsluit-ring 124 in de tussenruimte 120 aangebracht, waarbij een geschikt handwerktuig gebruikt wordt (dat passend is gemaakt op twee openingen 126 in de ring 124) en vervolgens losgelaten, op een zodanige wijze dat de ring naar buiten zal veren en vastgehouden zal worden in de groef 122, zoals in Figuur 4 is weergegeven. Op deze wijze komt de ring 124 boven de op elkaar ingrijpende vlakken van de plug 108 en de openingen 102 en 104 in de zwaarstang te liggen, en sluit zodoende de plug 108 op in de openingen.
Net zoals de constructie volgens de stand der techniek in Figuur 1 omvat de inrichting volgens de onderhavige uitvin ding een reeks rekstrookjes die in de ringvormige atmosferische kamer 114 bevestigd zijn. Verbindingsdraden lopen vanaf de rekstrookjes langs de boorgaten en zijn aangesloten op de in US-P-4.821.563 beschreven printplaat. De rekstrookjes en de draden in de ringvormige kamers 114 kunnen afgedekt worden met een materiaal 40 voor het op hun plaats houden en tegen beschadiging beschermen van de draden.
Het zal duidelijk zijn dat de openingen 102 en 104 voldoende diep moeten zijn om te voorzien in een ringvormige ruimte waarin de rekstrookjes vastgehouden kunnen worden, en de structuur van de zwaarstang 100 niet aangetast wordt. Omdat de binnenzijde van de zwaarstangen met het verstrijken van de tijd aan slijtage tengevolge van de werking van de boorvloeistof onderhevig is, dient de ruimte tussen de gedeeltelijke opening 102 of 104 en de binnenboring 106 voldoende groot te zijn om hierin te voorzien.
Bij voorkeur blijft de ringvormige kamer 114 afgedicht bij de druk van één atmosfeer welke tijdens de montage aanwezig is. Wanneer de boorketen zich in een boorgat bevindt zal de hoge-drukomgeving in het boorgat de pluggen 108 stevig in de openingen 102 en 104 vastgedrukt houden. Aan de oppervlakte houden de opsluitringen 128 vanzelfsprekend de pluggen 108 binnen de openingen 102 en 104 vast.
Volgens de onderhavige uitvinding welke in Figuur 2 is weergegeven en de constructie volgens de stand der techniek volgens Figuur 1, wordt bij elk van de drie metingen (WOB, TOB, BOB) gebruik gemaakt van een reeks van vier rekstrookjes die een brugverbinding met elkaar vormen. Zes rekstrookjes zijn in een nauwkeurig bepaalde opstelling aan de cilindrische wanden van de kamers 114 gehecht. In alledrie de gevallen (d.w.z. voor het meten van WOB, TOB, en BOB), zijn twee rekstrookjes in de atmosferische kamer van de opening 104 bevestigd. De rekstrookjes nemen spanning, oftewel elastische vervorming waar in de wanden van de gaten waaraan ze gehecht zijn. De spanning zijn evenredig aan de belastingen waaraan de zwaarstang blootgesteld wordt. De spanningen resulteren in veranderingen in de elektrische weerstand van de rekstrookjes. In de brugschakeling levert dit een uitgevoerde meetspanning op welke evenredig is aan de spanning.
Anders dan de nieuwe gedeeltelijke openingen 102 en 104 en de daarbij behorende constructie, zijn de overige kenmerken van de onderhavige uitvinding gelijk aan die van US-P-4.821.563, en voor een beschrijving van de werking van de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar dat octrooi.
Het zal duidelijk zijn dat de in Figuur 2 getoonde verbetering volgens de onderhavige uitvinding bepaalde voordelen en kenmerken heeft ten opzichte van de in Figuur 1 weergegeven inrichting volgens de stand der techniek. Een belangrijk voordeel is dat bij de onderhavige uitvinding niet langer voorzien hoeft te worden in de centrale steunring 56, de binnen-afdichtplug 44, de bevestigingsbouten 62 voor de pluggen en in de diverse pakkingen en O-ringen 48, 64 en 66 welke in de inrichting volgens de stand der techniek gebruikt worden. Doordat al deze onderdelen niet langer nodig zijn wordt een inrichting verkregen welke eenvoudiger, betrouwbaarder en goedkoper is dan de inrichting volgens de stand der techniek.
Doordat geen centrale ring 56 meer aanwezig is en doordat in de ringvormige ruimte 106 in het boorgat geen hindernis meer aanwezig is, verloopt de stroming van de boorspoeling beter dan bij de uitvoering volgens de stand der techniek.
Met de onderhavige uitvinding wordt eveneens de kans op lekkage oftewel uitwassing vanuit het inwendige van het boorgat 106 naar de buitendiamter van de zwaarstang opgehe ven, aangezien niet langer een binnenplug aanwezig is die op enige wijze beschadigd kan worden. Zodoende is de kans op storing of beschadiging bij de onderhavige uitvinding uitvinding kleiner dan bij de stand der techniek volgens Figuur 1. Op eenzelfde wijze blijven, doordat de openingen 102 en 104 volgens de onderhavige uitvinding zich slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang 100 uitstrekken, de structuur en de sterkte van de zwaarstangwand beter gehandhaafd dan bij openingen welke zich volledig door de wand van de zwaarstang uitstrekken.
Het zal duidelijk zijn dat aan de vorming van gedeeltelijke openingen volgens de onderhavige uitvinding ook een nadeel verbonden is ten opzichte van de doorlopende openingen volgens de stand der techniek. In het gedeeltelijke oftewel niet-doorlopende gat treedt iets minder spanning op welke het gevolg is van een belasting dan bij een zelfde doorlopende opening volgens de stand der techniek. Tengevolge hiervan is het uitvoersignaal van de brug van rek-strookjes bij de onderhavige uitvinding iets lager dan bij de stand der techniek. Hoewel het uitvoersignaal iets lager is dan bij de stand der techniek is het uitvoersingaal dat met de onderhavige uitvinding verkregen wordt niettemin voldoende voor het gebruik waarvoor het bestemd is.
Hoewel in het bovenstaande voorkeursuitvoeringen weergegeven en beschreven zijn, zijn binnen de geest en beschermingsom-vang van de uitvinding diverse wijzigingen mogelijk en kunnen diverse onderdelen vervangen worden door andere.
Het dient dan ook duidelijk te zijn dat de onderhavige uitvinding slechts bij wijze van toelichting beschreven is, en dat deze beschrijving geen beperking inhoudt.

Claims (24)

1. Inrichting voor het meten van tenminste één belasting welke tijdens het boren van een boorput op een boorkop wordt uitgeoefend, omvattende: een zwaarstang welke opgenomen is in een boorketen, boven de boorkop; een tweetal diametraal tegenover elkaar gelegen openingen welke zich vanaf een buitenvlak van de zwaarstang slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang uitstrekken; in beide openingen aangebrachte pluggen, waarbij de pluggen samen met de openingen een atmosferische kamer in elke opening begrenzen; gewichtssensors welke in de beide openingen zijn aangebracht voor het produceren van een uitvoer als reactie op althans de parameter m.b.t. de gewichts-belasting welke op de boorkop wordt uitgeoefend; waarbij de gewichtssensors een eerste gewichtssensor omvatten welke in de beide openingen is aangebracht in een eerste vooraf bepaalde positie en in een eerste vooraf bepaalde oriëntatie voor het waarnemen van de door de gewichtsbelasting veroorzaakte effecten; en een tweede in de beide openingen aangebrachte gewichtssensor welke in een tweede vooraf bepaalde stand ten opzichte van de eerste gewichtssensor en in een tweede oriëntatie ten opzichte van de oriëntatie van de eerste gewichtssensor is opgesteld voor het opheffen van het effect veroorzaakt door drukverschil in de zwaarstang.
2. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede sensors zodanig wordt gekozen dat een buig-symmetrie wordt bereikt, en de effecten van de buigbelasting worden opgeheven.
3. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede sensors zodanig wordt gekozen dat een torsie-symmetrie wordt bereikt, en de effecten van de torsiebelastingen worden opgeheven.
4. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste gewichtssensors in de beide kamers symmetrisch zijn opgesteld; en dat de tweede gewichtssensors in de beide kamers asymmetrisch zijn opgesteld.
5. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de beide kamers voorzien is in torsiesensors voor het produceren van een uitvoer als reactie op de parameter van de torsiebelasting op de boorkop.
6. Meetinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de torsiesensors in de beide kamers een eerste en een tweede torsiesensor omvatten, waarbij de eerste en de tweede torsiesensors in de beide kamers opgesteld zijn in een eerste en een tweede positie voor het waarnemen van de torsie, en waarbij de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de torsie in de ene kamer symmetrisch zijn ten opzichte van de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de torsie in de andere kamer.
7. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de beide kamers voorzien is in buigkrachtsen- sors voor het produceren van een uitvoer als reactie op de parameter van de buigbelasting op de boorkop.
8. Meetinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de buigkrachtsensors in de beide kamers een eerste en een tweede buigkrachtsensor omvat, waarbij de eerste en de tweede buigkrachtsensors in de beide kamers opgesteld zijn in een eerste en een tweede positie voor het waarnemen van de buigbelasting, en waarbij de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de buigbelasting in de ene kamer symmetrisch zijn ten opzichte van de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de buigbelasting in de andere kamer.
9. Inrichting voor het meten van tenminste één belasting welke tijdens het boren van een boorput op een boorkop wordt uitgeoefend, omvattende: een zwaarstang welke opgenomen is in een boorketen, boven de boorkop; een tweetal diametraal tegenover elkaar gelegen openingen welke zich vanaf een buitenvlak van de zwaarstang slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang uitstrekken; pluggen in elke opening, waarbij de pluggen samen met de openingen een atmosferische kamer in elke opening begrenzen; eerste en tweede gewichtssensor-rekstrookjes welke in de beide kamers zijn aangebracht voor het produceren van een elektrische uitvoer als reactie op belasting welke op de rekstrookjes uitgeoefend worden; het eerste gewichtssensor-rekstrookje in de beide kamers in een eerste vooraf bepaalde stand en in een eerste vooraf bepaalde oriëntatie is aangebracht voor het waarnemen van de door de gewichtsbelasting veroorzaakte effecten; waarbij het tweede gewichtssensor-rekstrookje in de beide kamers in een tweede vooraf bepaalde positie is aangebracht waarbij een hoek wordt gevormd met het tweede gewichtssensor-rekstrookje, en waarbij de gevoelige as onder een bepaalde hoek verdraaid is ten opzichte van de gevoelige as van het eerste gewichtssensor-rekstrookje voor het opheffen van de effecten welke worden veroorzaakt door in de zwaar-stang optredende drukverschillen; en waarbij de eerste en tweede gewichtssensor-rekstrookjes in de beide kamers een brugverbinding met elkaar vormen, waarbij de eerste gewichtssensor- rekstrookjes van de beide kamers in een eerste stel tegenover elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn en de tweede gewichtssensor-rekstrookjes van de beide kamers in een tweede stel tegenover elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn.
10. Meetinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede gewichtssensor-rekstrookjes zodanig wordt gekozen dat een buigsymmetrie wordt bereikt, en de effecten van de buigbelastingen worden opgeheven.
11. Meetinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede gewichtssensor-rekstrookj es zodanig wordt gekozen dat een torsiesymmetrie wordt bereikt, en de effecten van de torsiebelastingen worden opgeheven.
12. Meetinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de eerste gewichtssensor-rekstrookjes in de beide kamers symmetrisch zijn opgesteld; en dat de tweede gewichtssensor-rekstrookjes in de beide kamers asymmetrisch zijn opgesteld.
13. Meetinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat in de beide kamers voorzien is in torsiesensor-rekstrookjes voor het produceren van een uitvoer als reactie op de parameter van de torsiebelasting op de boorkop.
14. Meetinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de inrichting in de beide kamers een eerste en een tweede torsiesensor-rekstrookje omvatten, waarbij de eerste en de tweede torsiesensor-rekstrookjes in de beide kamers opgesteld zijn in een eerste en een tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de torsie, en waarbij de eerste en de tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de torsie in de ene kamer symmetrisch zijn ten opzichte van de eerste en de tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de torsie in de andere kamer.
15. Meetinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat in de beide kamers voorzien is in buigkrachtsen-sor-rekstrookjes voor het produceren van een uitvoer als reactie op de parameter van de buigbelasting op de boorkop.
16. Meetinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de inrichting in de beide kamers een eerste en een tweede torsiesensor-rekstrookje omvatten, waarbij de eerste en de tweede buigkrachtsensor-rekstrookjes in de beide kamers opgesteld zijn in een eerste en een tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de buigbelasting, en waarbij de eerste en de tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de buigbelasting in de ene kamer symmetrisch zijn ten opzichte van de eerste en de tweede vooraf bepaalde positie voor het waarnemen van de buigbe-lasting in de andere kamer.
17. Meetinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de eerste en tweede torsiesensor-rekstrookjes in de beide kamers een brugverbinding met elkaar vormen, waarbij de eerste torsiesensor-rekstrookjes van de beide kamers in een eerste stel tegenover elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn en de tweede torsiesensor-rekstrookjes van de beide kamers in een tweede stel tegenover elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn.
18. Meetinrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de eerste en tweede buigkrachtsensor-rekstrookjes in de beide kamers een brugverbinding met elkaar vormen, waarbij de eerste buigkrachtsensor-rekstrookjes van de beide kamers in een eerste stel naast elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn en de tweede buigkrachtsensor-rekstrookjes van de beide kamers in een tweede stel naast elkaar gelegen armen van het brugcircuit gelegen zijn.
19. Inrichting voor het meten van tenminste één belasting welke tijdens het boren van een boorput op een boorkop wordt uitgeoefend, omvattende: een zwaarstang welke opgenomen is in een boorketen, boven de boorkop; een tweetal diametraal tegenover elkaar gelegen openingen welke zich vanaf een buitenvlak van de zwaarstang slechts gedeeltelijk door de wand van de zwaarstang uitstrekken; organen welke een atmosferische kamer in de beide openingen begrenzen; gewichtssensors welke in de beide kamers zijn aangebracht voor het produceren van een uitvoer als reactie op althans de parameter m.b.t. de gewichts-belasting welke op de boorkop wordt uitgeoefend; waarbij de gewichtssensors een eerste gewichtssensor omvatten welke in de beide openingen is aangebracht in een eerste vooraf bepaalde positie en in een eerste vooraf bepaalde oriëntatie voor het waarnemen van de door de gewichtsbelasting veroorzaakte effecten; en een tweede in de beide openingen aangebrachte gewichtssensor welke in een tweede vooraf bepaalde stand ten opzichte van de eerste gewichtssensor en in een tweede oriëntatie ten opzichte van de oriëntatie van de eerste gewichtssensor is opgesteld voor het opheffen van de effecten veroorzaakt door drukverschil in de zwaarstang.
20. Meetinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede sensors zodanig wordt gekozen dat een buig-symmetrie wordt bereikt, en de effecten van de buigbelasting worden opgeheven.
21. Meetinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de tweede vooraf bepaalde positie van de beide tweede sensors zodanig wordt gekozen dat een torsie-symmetrie wordt bereikt, en de effecten van de torsiebelastingen worden opgeheven.
22. Meetinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de eerste gewichtssensors in de beide kamers symmetrisch zijn opgesteld; en dat de tweede gewichtssensors in de beide kamers asymmetrisch zijn opgesteld.
23. Meetinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat in de beide kamers voorzien is in torsiesensors voor het produceren van een uitvoer als reactie op de parameter van de torsiebelasting op de boorkop.
24. Meetinrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de torsiesensors in de beide kamers een eerste en een tweede torsiesensor omvatten, waarbij de eerste en de tweede torsiesensors in de beide kamers opgesteld zijn in een eerste en een tweede positie voor het waarnemen van de torsie, en waarbij de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de torsie in de ene kamer symmetrisch zijn ten opzichte van de eerste en de tweede positie voor het waarnemen van de torsie in de andere kamer.
NL9001769A 1989-08-07 1990-08-06 Inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop. NL9001769A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US39015589 1989-08-07
US07/390,155 US4958517A (en) 1989-08-07 1989-08-07 Apparatus for measuring weight, torque and side force on a drill bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9001769A true NL9001769A (nl) 1991-03-01

Family

ID=23541308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9001769A NL9001769A (nl) 1989-08-07 1990-08-06 Inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4958517A (nl)
CA (1) CA2017615A1 (nl)
GB (1) GB2234821B (nl)
NL (1) NL9001769A (nl)
NO (1) NO179114C (nl)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0538610A (ja) * 1991-08-06 1993-02-19 Nec Corp 多層印刷配線板の検査方法
US5679894A (en) * 1993-05-12 1997-10-21 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for drilling boreholes
US5386724A (en) * 1993-08-31 1995-02-07 Schlumberger Technology Corporation Load cells for sensing weight and torque on a drill bit while drilling a well bore
US5358059A (en) * 1993-09-27 1994-10-25 Ho Hwa Shan Apparatus and method for the dynamic measurement of a drill string employed in drilling
CA2133286C (en) * 1993-09-30 2005-08-09 Gordon Moake Apparatus and method for measuring a borehole
US5456141A (en) * 1993-11-12 1995-10-10 Ho; Hwa-Shan Method and system of trajectory prediction and control using PDC bits
US5864058A (en) * 1994-09-23 1999-01-26 Baroid Technology, Inc. Detecting and reducing bit whirl
US6068394A (en) * 1995-10-12 2000-05-30 Industrial Sensors & Instrument Method and apparatus for providing dynamic data during drilling
US6216533B1 (en) * 1998-12-12 2001-04-17 Dresser Industries, Inc. Apparatus for measuring downhole drilling efficiency parameters
US6547016B2 (en) 2000-12-12 2003-04-15 Aps Technology, Inc. Apparatus for measuring weight and torque on drill bit operating in a well
AUPR300401A0 (en) * 2001-02-09 2001-03-08 Digga Australia Pty Ltd A torsion load measuring device
US6467341B1 (en) 2001-04-24 2002-10-22 Schlumberger Technology Corporation Accelerometer caliper while drilling
US9745799B2 (en) 2001-08-19 2017-08-29 Smart Drilling And Completion, Inc. Mud motor assembly
US9051781B2 (en) 2009-08-13 2015-06-09 Smart Drilling And Completion, Inc. Mud motor assembly
US6684949B1 (en) 2002-07-12 2004-02-03 Schlumberger Technology Corporation Drilling mechanics load cell sensor
US20040045202A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Arrendale Thomas A. Package labeling for a nutritionally enhanced composite food product
US6802215B1 (en) * 2003-10-15 2004-10-12 Reedhyealog L.P. Apparatus for weight on bit measurements, and methods of using same
US7775099B2 (en) * 2003-11-20 2010-08-17 Schlumberger Technology Corporation Downhole tool sensor system and method
US20060065395A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Adrian Snell Removable Equipment Housing for Downhole Measurements
US8100196B2 (en) * 2005-06-07 2012-01-24 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for collecting drill bit performance data
US7849934B2 (en) * 2005-06-07 2010-12-14 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for collecting drill bit performance data
US8376065B2 (en) * 2005-06-07 2013-02-19 Baker Hughes Incorporated Monitoring drilling performance in a sub-based unit
US7604072B2 (en) * 2005-06-07 2009-10-20 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for collecting drill bit performance data
GB0703470D0 (en) * 2007-02-22 2007-04-04 Gomez Michael J J Apparatus for determining the dynamic forces on a drill string during drilling operations
US9158031B2 (en) 2007-04-10 2015-10-13 Halliburton Energy Services, Inc. Interchangeable measurement housings
US8733438B2 (en) * 2007-09-18 2014-05-27 Schlumberger Technology Corporation System and method for obtaining load measurements in a wellbore
US8378842B2 (en) * 2008-06-19 2013-02-19 Schlumberger Technology Corporation Downhole component with an electrical device in a blind-hole
US8245792B2 (en) * 2008-08-26 2012-08-21 Baker Hughes Incorporated Drill bit with weight and torque sensors and method of making a drill bit
CN101424182B (zh) * 2008-12-12 2012-07-11 清华大学 旋转模拟底部钻柱的动态力多参数测量系统
US8525690B2 (en) * 2009-02-20 2013-09-03 Aps Technology, Inc. Synchronized telemetry from a rotating element
US8397562B2 (en) 2009-07-30 2013-03-19 Aps Technology, Inc. Apparatus for measuring bending on a drill bit operating in a well
WO2011137348A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Aps Technology, Inc. Apparatus and method for determining axial forces on a drill string during underground drilling
US9121258B2 (en) 2010-11-08 2015-09-01 Baker Hughes Incorporated Sensor on a drilling apparatus
US9372124B2 (en) 2012-01-20 2016-06-21 Baker Hughes Incorporated Apparatus including strain gauges for estimating downhole string parameters
US9057247B2 (en) * 2012-02-21 2015-06-16 Baker Hughes Incorporated Measurement of downhole component stress and surface conditions
US20140076633A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-20 Schlumberger Technology Corporation Housing for downhole measurement
CA2889561C (en) * 2012-11-12 2017-09-12 Halliburton Energy Services, Inc. Interchangeable measurement housings
CN102943662A (zh) * 2012-11-12 2013-02-27 斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司 一种可打捞式无线随钻电磁波电阻率测量短节
CN103388472A (zh) * 2013-07-31 2013-11-13 中国石油集团西部钻探工程有限公司 近钻头钻压测量传感器
CN103696757B (zh) * 2014-01-03 2017-03-29 中国石油大学(北京) 一种用于测量模拟钻井中钻头侧向力及轴向力的装置
US9927310B2 (en) 2014-02-03 2018-03-27 Aps Technology, Inc. Strain sensor assembly
WO2015117151A2 (en) 2014-02-03 2015-08-06 Aps Technology, Inc. System, apparatus and method for guiding a drill bit based on forces applied to a drill bit
WO2015122916A1 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Halliburton Energy Services Inc. Uniformly variably configurable drag members in an anti-rotation device
WO2015122917A1 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Halliburton Energy Services Inc. Individually variably configurable drag members in an anti-rotation device
WO2015122918A1 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Halliburton Energy Services Inc. Drilling shaft deflection device
US9797204B2 (en) 2014-09-18 2017-10-24 Halliburton Energy Services, Inc. Releasable locking mechanism for locking a housing to a drilling shaft of a rotary drilling system
US10113363B2 (en) 2014-11-07 2018-10-30 Aps Technology, Inc. System and related methods for control of a directional drilling operation
WO2016080978A1 (en) 2014-11-19 2016-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling direction correction of a steerable subterranean drill in view of a detected formation tendency
US10233700B2 (en) 2015-03-31 2019-03-19 Aps Technology, Inc. Downhole drilling motor with an adjustment assembly
US10775090B2 (en) * 2017-07-11 2020-09-15 Bsh Hausgeraete Gmbh Household cooling appliance comprising a weight detection unit for determining the weight of a container of an ice maker unit
CN107956471A (zh) * 2017-11-30 2018-04-24 贝兹维仪器(苏州)有限公司 一种随钻测井微小信号调理电路系统
CN108661627B (zh) * 2018-04-28 2022-02-01 中国石油天然气集团有限公司 一种用于扭矩测量的信号处理系统及方法
CN114198014A (zh) * 2021-12-06 2022-03-18 北京信息科技大学 一种工作状态自监测的扭力冲击器
US11788400B2 (en) * 2021-12-29 2023-10-17 Halliburton Energy Service, Inc. Method for real-time pad force estimation in rotary steerable system
US20230399939A1 (en) * 2022-05-24 2023-12-14 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Downhole sensor apparatus, system, and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929009A (en) * 1972-06-20 1975-12-30 Aquitaine Petrole Measurement of drilling torque
US4303994A (en) * 1979-04-12 1981-12-01 Schlumberger Technology Corporation System and method for monitoring drill string characteristics during drilling
US4811597A (en) * 1988-06-08 1989-03-14 Smith International, Inc. Weight-on-bit and torque measuring apparatus
US4821563A (en) * 1988-01-15 1989-04-18 Teleco Oilfield Services Inc. Apparatus for measuring weight, torque and side force on a drill bit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864968A (en) * 1973-05-14 1975-02-11 Schlumberger Technology Corp Force-measuring apparatus for use in a well bore pipe string
US4342233A (en) * 1980-08-18 1982-08-03 The National Machinery Company Load detecting probe
US4359898A (en) * 1980-12-09 1982-11-23 Schlumberger Technology Corporation Weight-on-bit and torque measuring apparatus
US4715451A (en) * 1986-09-17 1987-12-29 Atlantic Richfield Company Measuring drillstem loading and behavior

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929009A (en) * 1972-06-20 1975-12-30 Aquitaine Petrole Measurement of drilling torque
US4303994A (en) * 1979-04-12 1981-12-01 Schlumberger Technology Corporation System and method for monitoring drill string characteristics during drilling
US4821563A (en) * 1988-01-15 1989-04-18 Teleco Oilfield Services Inc. Apparatus for measuring weight, torque and side force on a drill bit
US4811597A (en) * 1988-06-08 1989-03-14 Smith International, Inc. Weight-on-bit and torque measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
NO903452D0 (no) 1990-08-06
CA2017615A1 (en) 1991-02-07
US4958517A (en) 1990-09-25
GB9017317D0 (en) 1990-09-19
NO179114C (no) 1996-08-07
NO179114B (no) 1996-04-29
GB2234821B (en) 1994-04-06
GB2234821A (en) 1991-02-13
NO903452L (no) 1991-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9001769A (nl) Inrichting voor het meten van de gewichtsbelasting, de torsiebelasting en de buigbelasting op een boorkop.
US4608861A (en) MWD tool for measuring weight and torque on bit
EP0640743B1 (en) Load cells for sensing weight and torque on a drill bit while drilling a well bore
US7775099B2 (en) Downhole tool sensor system and method
EP1523607B1 (en) Subterranean well pressure and temperature measurement
CA1178266A (en) Technique for measuring weight-on-bit and torque
US4821563A (en) Apparatus for measuring weight, torque and side force on a drill bit
CA1314865C (en) Weight-on-bit and torque measuring apparatus
US8397562B2 (en) Apparatus for measuring bending on a drill bit operating in a well
US6547016B2 (en) Apparatus for measuring weight and torque on drill bit operating in a well
CA2792908C (en) Sensor mounting assembly for drill collar stabilizer
CA2691583C (en) Logging tool sonde sleeve
US3827294A (en) Well bore force-measuring apparatus
US5447207A (en) Downhole tool
RU2312213C1 (ru) Система для измерения механических нагрузок при бурении (варианты)
US7090010B1 (en) Gauge carrier sub apparatus
Hall et al. HP/HT sensor for real-time downhole density measurement of wellbore drilling mud

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed