NL9220014A

NL9220014A - Korte stap verbindingsschakel voor MWD systeem onder in een boorgat.

Info

Publication number: NL9220014A
Application number: NL929220014A
Authority: NL
Original assignee: Hcs Leasing Corp; Delaware En Develco
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1994-05-02
Also published as: NO933725L; DE4291022B4; AU1785092A; NO305450B1; US5160925C1; NL194557B; DE4291022T1; US5160925A; NL194557C; GB9321374D0; NO933725D0; GB2272009B; GB2272009A; CA2107576A1; CA2107576C

Description

Korte aanduiding : Korte stap verbindingsschakel voor MWD systeem onder in een boorgat.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De huidige uitvinding heeft algemeen betrekking op een afstands-metingsysteem onder in een boorgat voor het vergemakkelijken van de meting van boorgat en boorgegevens, het in geheugen opslaan van de gegevens en overbrengen van de gegevens naar het oppervlak voor inspektie en analyse.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een meten-tijdens-boren (MWD) systeem, dat gegevens van metingen waarneemt en overbrengt vanaf de bodem van een samenstel onder in een boorgat op een korte afstand om componenten in de boorstreng. Nog meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een MWD systeem, dat in staat is tot het meten van omgevingsomstandigheden en bedrijfsparameters, die betrekking hebben op de boorbeitel en/of motor en voor het in werkelijke tijd overbrengen van gegevensmetingen rondom de motor.

De voordelen van het verkrijgen van gegevensmetingen onder in het boorgat vanaf de motor en boorbeitel tijdens boorhandelingen zijn gemakkelijk duidelijk voor vaklui. De mogelijkheid gegevensmetingen te verkrijgen tijdens het boren, in het bijzonder die, die betrekking hebben op de werking van de boorbeitel en motor en de omgevingsomstandigheden in het gebied van de boorbeitel maken economischer en efficiënter boren mogelijk. Sommige van de primaire voordelen zijn dat het gebruik van werkelijke tijdoverbrenging van beitel temperaturen werkelijke tijdinstellingen in boorparameters mogelijk maakt voor het optimaal maken van de prestaties van de boor, evenals voor het maximaal maken van de levensduur van de boor. Soortgelijke metingen van boorschok en trilling maken afstelling van "afstelparameters" mogelijk om langs de meest gewenste baan te boren of bij de "zachte plaats", waardoor de levensduur van de booronderdelen optimaal wordt gemaakt en verlengd. Metingen van de hellingshoek in de nabijheid van de boorbeitel vergroot boorregeling gedurende het in een bepaalde richting boren.

Een voordeel van standsensors dichter bij de beitel wordt duidelijk gemaakt in het volgende in figuur 1 afgebeelde voorbeeld.

Figuur 1 toont een formatie onder bij een boorgat met een olie producerende zone, welke een diepte heeft van ongeveer 25 voet. Een ge- brui kei ijk te sturen boorsamenstel is afgebeeld in figuur 1 en is voorzien van een boorbeitel, een motor en een sensorhulpstuk, dat is opgesteld tussen 25-50 voet boven de boorbeitel. Zoals afgebeeld in figuur 1 zijn de boorbeitel en motor nagenoeg bewogen door de olie producerende zone, voordat de sensors dicht genoeg erbij zijn om de zone waar te nemen. Als resultaat wordt tijd verspild in het opnieuw opstellen en opnieuw richten van het onder in het boorgat gelegen samenstel. Dit is in het bijzonder duur in een situatie, waar het beoogde putplan is het stuurbare systeem in figuur 1 te gebruiken om horizontaal in de zone te boren.

Indien de sensors waren opgesteld in of dichter bij de beitel zouden de sensors de zone spoediger hebben waargenomen en kon de richting van het boorsamenstel in figuur 1 eerder zijn gewijzigd om in een meer horizontale richting te boren om in de olie producerende zone te blijven.

Dit is uiteraard slechts een voorbeeld van de voordelen van het plaatsen van de sensors in of zeer dicht bij de beitel. Andere voordelen voor het terugwinnen van gegevens betrekking hebbende op de boorbeitel en motor zullen duidelijk zijn voor vaklui.

In de stand van de techniek zijn er een aantal systemen, welke informatie met betrekking tot parameters onder in het boorgat trachten over te brengen naar het oppervlak. Geen van deze bekende afstandsmetingsystemen nemen echter gegevens met betrekking tot operationele, omgeving en richtingsparameters van onder een motor waar om ze over te brengen naar een plaats boven de motor. Deze bekende systemen kunnen beschrijvend worden gekenmerkt als : (1) boorsuspensie-drukimpuls; (2) harde draadverbinding; (3) akoestische golf; en (4) electromagnetische golven.

In een boorsuspensie-drukimpulssysteem wordt de druk van de boorsuspensie in de boorstreng gemoduleerd door middel van een klep en regelmechanisme, dat is aangebracht in een speciale impulskraag boven de boorbeitel en motor (indien er een wordt gebruikt). De drukimpuls beweegt omhoog langs de kolom boorsuspensie op of nabij de geluidssnelheid in de boorsuspensie, welke ongeveer 4000-5000 voet per sekonde is. De over-brengingssnelheid van gegevens is echter verhoudingsgewijs langzaam tengevolge van impulsspreiding, beperkingen van modulatiewaarde, en andere verstorende krachten, zoals het omgevingsgeluid in de boorstreng. Een gebruikelijke impulssnelheid is in de orde van een impuls per sekonde. Een representatief voorbeeld van afstandsmetingsystemen met boorsuspensie- impulsen kan worden gevonden in U.S. octrooi nrs. 3.949.354, 3.964.556, 3.958.217, 4.216.536, 4.401.134, 4.515.225, 4.787.093 en 4.908.804.

Harde draad verbindingsorganen zijn ook voorgesteld voor het verschaffen van een harde draad verbinding vanaf de beitel naar het oppervlak. Er zijn een aantal voor de hand liggende voordelen in het gebruikmaken van draad of kabelsystemen, zoals de mogelijkheid tot het overbrengen met een hoge gegevenssnelheid; de mogelijkheid om vermogen naar onder in het boorgat te sturen; en de mogelijkheid tot tweewegverbinding. Voorbeelden van harde draadsystemen kunnen worden gevonden in U.S. octrooi nrs. 3.879.097, 3.918.537 en 4.215.426.

De overbrenging van akoestische of seismische signalen door een boorpijp of de grond (in tegenstelling met de boorsuspensie) biedt een andere mogelijkheid voor communicatie. In een dergelijk systeem is een akoestische of seismische generator nabij of in de boorkraag onder in het boorgat opgesteld. Een grote hoeveelheid vermogen wordt onder in het boorgat vereist voor het opwekken van een signaal met voldoende intensiteit om bij het oppervlak te worden waargenomen. De enige manier om voldoende vermogen onder in het boorgat te verschaffen (anders dan het voeren van een harde draad verbinding naar onder in het boorgat) is een grote vermogensvoorraad onder in het boorgat aan te brengen. Een voorbeeld van een akoestisch afstandsmetingsysteem is Cameron Iron Works' CAMSMART, onder in het boorgat te gebruiken meetsysteem, zoals gepubliceerd in de Houston Chronicle van 7 mei 1990, bladzijde 3B.

De laatste belangrijkste bekende techniek omvat de overbrenging van electromagnetische ("EM") golven door een boorpijp en de grond. In dit type systeem worden gegevens van onder in het boorgat ingevoerd in een in een boorkraag onder in het boorgat opgestelde antenne. Gebruikelijk is een groot opneemsamenstel of lusantenne opgesteld rondom de boorinstallatie op het oppervlak om het EM signaal dat wordt overgebracht door de onder in het bootgat gelegen antenne, op te nemen.

Het grootste probleem met de bekende EM systemen is dat een grote hoeveelheid vermogen noodzakelijk is voor het overbrengen van een signaal, dat op het oppervlak kan worden waargenomen. Voortplanting van EM golven wordt gekenmerkt door een toename in demping met een toename in afstand, gegevenssnelheid en geleidbaarheid van grond. De afstand tussen de onder in het boorgat gelegen antenne en de antenne op het oppervlak kan in het gebied van 5000 tot 10000 voet zijn. Als resultaat treedt een grote mate van demping op in het EM signaal waardoor een krachtigere EM golf noodzakelijk wordt gemaakt. De geleidbaarheid van de grond en de boorsuspensie kan ook aanzienlijk variëren langs de lengte van de boorstreng, waardoor vervorming en/of demping van het EM signaal wordt veroorzaakt. In aanvulling veroorzaakt de grote hoeveelheid ruis in de boorstreng interferentie met de EM golf.

De eerste manier om de vereiste hoeveelheid vermogen, noodzakelijk voor het overbrengen van de EM golf naar het oppervlak, te leveren is een grote vermogens voorraad onder in het boorgat aan te brengen of een harde draadgeleider naar onder in het boorgat te voeren. Representatieve voorbeelden van EM systemen kunnen worden gevonden in U.S. octrooi nrs. 2.354.887, 3.967.201, 4.215.426, 4.302.757, 4.348.672, 4.387.372, 4.684.946, 4.691.203, 4.710.708, 4.725.837, 4.739.325, 4.766.442, 4.800.385 en 4.839.644.

In de stand van de techniek zijn er pogingen gedaan de effecten van demping, die optreden tijdens de overbrenging van een EM signaal vanaf onderin nabij het onder in het boorgat gelegen boorsamenstel naar het oppervlak te verminderen.

Aan Grossi et al. afgegeven U.S. octrooi nr. 4.087.781 openbaart bijvoorbeeld het gebruik van herhalingsstations om laag frequente signalen naar en van sensors nabij het boorsamenstel over te brengen.

Op soortgelijke wijze gebruikt U.S. octrooi nr. 3.793.632 herhalingsstations voor het vergroten van gegevenswaarde en stelt in aanvulling voor twee verschillende verbindingsmanieren toe te passen om interferentie te verhinderen.

U.S. octrooi nrs. 2.411.696 en 3.079.549 stellen ook het gebruik voor van herhalingsstations om informatie vanaf onder in het boorgat naar het oppervlak te transporteren. Geen van deze systemen is sucsesvol geweest, in de eerste plaats gebaseerd op de variërende onder in het boorgat ontmoete omstandigheden, waar geleidbaarheid over verschillende ordes van grootte kan verlopen.

Geen van de bekende systemen heeft bovendien de aanvullende problemen opgelost, die ontstaan indien het afstandsmetingsysteem onder een motor of turbine is opgesteld. Een motor veroorzaakt aanvullende problemen omdat per definitie een eind van de motor een relatieve beweging heeft ten opzichte van het andere einde. Deze beweging hindert de overbrenging van signalen door ieder van de bekende technieken. Het feit dat de motor een relatieve beweging heeft bij een einde ten opzichte van het andere betekent bovendien dat een grote hoeveelheid ruis wordt opgewekt in het gebied van de motor waardoor het moei lijker wordt gemaakt signalen in de nabijheid van de motor over te brengen.

De bekende publicaties houden zich ook niet bezig met de problemen, die inherent zijn aan het opstellen van de sensors in of zeer dicht bij de boorbeitel of met het terugwinnen van gegevens vanuit deze sensors. De bekende systemen plaatsen de sensor op een afstand boven de boorbeitel om omstandigheden boven de boorbeitel vast te stellen.

Verder is ruimte onder de motor bijzonder beperkt, zodat er geen voldoende ruimte is voor een vermogensbron om signalen op te wekken met de noodzakelijke intensiteit om het oppervlak te bereiken. Dit geldt in het bijzonder in een stuurbaar systeem, dat een gebogen huis heeft, zoals afgebeeld in figuur 2B. Indien de lengte van het samenstel onder het gebogen huis te lang wordt worden de zijkrachten op de boorbeitel overmatig voor de momentarm tussen het gebogen huis en de boorbeitel. Indien de motor in bedrijf is en de boorstreng draait, dat wil zeggen dat het systeem in een rechte manier aan het boren is, wordt verder de lengte tussen de boorbeitel en het gebogen huis kritisch. Hoe langer deze lengte hoe groter de diameter zal zijn van het gat, dat zal worden geboord.

Terwijl het dus van voordeel zal zijn informatie te verkrijgen met betrekking tot de bedrijfsparameters en omgevingsomstandigheden van de boorbeitel en motor heeft tot nu niemand met succes een afstandsmeting-systeem ontwikkeld, dat in staat is voor het verkrijgen van deze gegevens en om deze terug over te brengen naar het oppervlak.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Dienovereenkomstig omvat de huidige uitvinding een systeem voor het verkrijgen van gegevens voor overbrenging van gemeten bedrijfs-, omgevings- en richtingsparameters van een korte afstand rondom een motor of ander onder in het boorgat gelegen samenstel component. De sensors zijn geplaatst in eem moduul tussen de motor of andere component en de boorbeitel voor het bewaken van de werking en richting van de motor of andere component en boorbeitel evenals van omgevingsomstandigheden in de nabijheid van de boorbeitel. Sensors kunnen ook in de boorbeitel zijn opgesteld en electrisch verbonden met circuits in de sensormoduul. De sensormoduul omvat een overbrenger voor het overbrengen van een electromagnetisch signaal, dat een aanduiding geeft van de door de verschillende sensors verkregen gemeten gegevens. De sensormoduul kan ook een verwerkingsorgaan omvatten om de gegevens te conditioneren en om de gegevenswaarden voor daaropvolgende terugwining in geheugen op te slaan. In aanvulling kan de sensormoduul een ontvanger omvatten voor het ontvangen van bevelen vanaf een bovenaan een boorgat gelegen regelmoduul.

De sensormoduul kan hetzij in de aandrijfas van de motor zijn opgesteld of in een losmaakbaar hulpstuk (de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm), opgesteld tussen de motor en de boorbeitel. In ieder van deze standen zijn de sensors in de sensormoduul in dichte nabijheid tot zowel de boorbeitel en motor en zijn dus in staat om gegevens te verkrijgen met betrekking tot gewenste beitel- en/of motorparameters.

De sensormoduul is ook electrisch aangesloten op de sensors in de boorbeitel om electrische signalen te ontvangen van de beitel, die representatief zijn voor omgevingsparameters en werkparameters van de beitel. De sensormoduul behandelt deze signalen en brengt de behandelde informatie over aan de regelmoduul.

De regelmoduul is op een verhoudingsgewijs korte afstand opgesteld in een regel-zend-ontvangerhulpstuk, hetzij boven of onder de boor-suspensie-impulskraag. De regelmoduul omvat een zend-ontvanger voor het overbrengen van commandosignalen en voor het ontvangen van signalen, die een aanduiding geven van waargenomen parameters aan en vanaf de sensormoduul. De regel-zend-ontvanger ontvangt de electromagnetische signalen vanaf de sensoroverbrenger en brengt de gegevenssignalen over aan verwerkingscircuits in de regelmoduul welke de gegevens formeert en/of opslaat. De regelmoduul brengt electrische signalen over aan een gastmoduul, die is aangesloten op alle componenten voor meten-tijdens-boren ("MWD") onder in het boorgat om de werking van alle sensors onder in het boorgat te regelen. Ieder van de onder in het boorgat gelegen sensors omvat zijn eigen microprocessor om commando's te ontvangen van de gastmoduul en om signalen, die een aanduiding geven van de waargenomen gegevens, over te brengen.

De gastmoduul omvat een batterij om al de microprocessors van de sensors en bijbehorend circuit van vermogen te voorzien.

De gastmoduul verzorgt dus ook vermogen voor het EM regelmoduul-circuit. De gastmoduul is aangesloten op een boorsuspensie-impulsorgaan, dat op zijn beurt boorsuspensie-impulsen, die enige of al de waargenomen gegevens weerspiegelen, naar een ontvanger op het oppervlak overbrengt.

Zowel de sensormoduul en de regelmoduul omvatten een antenne-opstelling waardoor de EM signalen worden verzonden en ontvangen. De antennes zijn voorzien van strippen uit gelamineerde ijzer/nikkellegering, die in een ringvormige omzettingskern zijn gewikkeld met isolatie geplaatst tussen iedere gelamineerde strip. De sensors of onder in het boorgat gelegen antenne is strategisch aangebracht op de buitenzijde van een hulpstuk of verlengde aandrijfas, en de regel- of boven aan het boorgat opgestelde antenne is aangebracht op de buitenzijde van het regel-hulpstuk.

De huidige uitvinding kan worden gebruikt met een groot aantal motoren, waaronder boorsuspensie-motoren, met of zonder een gebogen huis, boorsuspensieturbines en andere inrichtingen, die beweging hebben bij een einde ten opzichte van het andere.

De huidige uitvinding kan ook worden gebruikt in omstandigheden, waar geen motor wordt gebruikt, om gegevens over te brengen vanaf de boor-beitel, een korte afstand in een onder in een boorgat gelegen samenstel, zoals bijvoorbeeld rondom een boorsuspensie-impulsorgaan. Het systeen kan ook afstandsmetingsystemen anders dan een boorsuspensie-impulsorgaan gebruiken om de gemeten gegevens over te brengen naar het oppervlak.

Omdat het EM signaal slechts een verhoudingsgewijs korte afstand behoeft te bewegen kan een verhoudingsgewijs kleine vermogensbron, zoals een batterij, worden gebruikt. De onder in het boorgat nabij de sensor opgestelde batterij verschaft vermogen aan de overbrenger, de sensors en het verwerkingsorgaan. Evenals de sensormoduul kan de batterij hetzij in de aandrijfas van de motor zijn opgesteld of in een afzonderlijk verwijderbaar hulpstuk (zoals beschreven in het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld).

Omdat de geleidbaarheid een of meerdere ordes van grootte kan variëren is de huidige uitvinding in staat tot het werken over een groot gebied van frequenties. Het systeem werkt door bepaling van de frequentie, welke het beste werkt voor een gegeven formatie en geeft signalen af bij die frequentie om de signaal-tot-ruisverhouding maximaal te maken. Deze en verschillende anderé kenmerken en voordelen van de huidige uitvinding zullen gemakkelijk duidelijk worden voor vaklui bij het lezen van de volgende gedetailleerde beschrijving.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Voor een gedetailleerde beschrijving van het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding zal nu worden verwezen naar de bijgaande tekeningen, waarin:

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht is van een bekend samenstel voor het gericht boren, dat door een grondformatie boort;

Figuur 2A een perspectivisch aanzicht van een bekend draaibaar boorsysteem is;

Figuur 2B een gedeeltelijk vooraanzicht in doorsnede van een bekend te sturen boorsysteem is;

Figuur 3 een schematische weergave is van het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van een korte stap gegevens afstandsmeetsysteem van de huidige uitvinding, welke gebruik maakt van een uitstekend hulpstuk tussen de motor en boorbeitel;

Figuur 4 een schematische weergave is van een alternatieve uitvoeringsvorm van het korte stap gegevensafstandsmeetsysteem van figuur 3, welke gebruik maakt van een verlengde aandrijfas in plaats van het uitstekende hulpstuk;

Figuur 5 een schematische weergave is van een alternatief uitvoeringsvoorbeeld van het korte stap gegevensafstandsmeetsysteem van de huidige uitvinding, gevormd voor gebruik met een onder in het boorgat gelegen motor;

Figuur 6 een gedeeltelijk schematisch perspectivisch deelaanzicht van het in figuur 3 afgebeelde korte stap systeem;

Figuur 7 een gedeeltelijk verticaal doorsnede-aanzicht is van een boorbeitel voor gebruik in het korte stap systeem van figuur 3;

Figuur 8 een aanzicht, gedeeltelijk in verticale doorsnede en gedeeltelijk in aanzicht is van het uitstekende hulpstuk dat is afgebeeld in figuur 3;

Figuur 8B een vergroot aanzicht is, gedeeltelijk in verticale doorsnede en gedeeltelijk in aanzicht, van het middengedeelte van het in figuur 8 weergegeven uitstekende hulpstuk;

Figuur 9, gedeeltelijk in verticale doorsnede en gedeeltelijk in aanzicht een weergave is van de onderlinge verbinding van het· uitstekende hulpstuk en de beitel;

Figuren 10A-B aanzichten zijn, gedeeltelijk in verticale doorsnede en gedeeltelijk in aanzicht van de bovenste resp. onderste gedeelten van het hulpstuk voor de regel-zend-ontvanger, weergegeven in het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van figuur 3;

Figuur IOC is een vergroot aanzicht, gedeeltelijk in verticale doorsnede, gedeeltelijk in aanzicht en met sommige delen weggebroken, van het middengedeelte van de in figuur 10A weergegeven inrichting is;

Figuur 11 een perspectivisch aanzicht is van het bovenste gedeelte van het zend-ontvangend hulpstuk van figuur 10A;

Figuur 12 een gedeeltelijjk aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede en met sommige delen weggebroken, van EM regelmoduul van figuur 10A;

Figuur 13 een schematische weergave is van het sensormoduul- circuit;

Figuur 14 een schematische weergave is van het regelmoduul- circuit;

Figuur 15 een blokschema is, dat de electronische en afstands-meting-onderdelen van het korte stap afstandsmeetsysteem van figuur 3 weergeeft;

Figuur 16 een gedeeltelijk aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede, met enige delen weggebroken, van de EM sensormoduul van figuur 6.

Gedurende het verloop van de -volgende beschrijving worden de uitdrukkingen "bovenaan het gat", "bovenste", "boven" en dergelijke synoniem gebruikt om stand in een putbaan aan te duiden waar het oppervlak van de put het bovenste punt is. Op soortgelijke wijze worden de uitdrukkingen "bodem-gat", "onder in het gat", "onderste", "onder" en dergelijke ook gebruikt om te verwijzen naar een positie in een putbaan waar de bodem van de put het verst langs de putbaan vanaf het oppervlak geboorde punt is. Zoals vaklui zullen realiseren kan een put aanzienlijk afwijken van de verticaal en. kan in feite soms horizontaal zijn. De bovenstaande uitdrukkingen moeten dus niet worden beschouwd als betrekking te hebben op diepte of verticale lig- ging, maar moeten in plaats daarvan worden verstaan als betrekking te hebben op de plaats in de putbaan om tussen het oppervlak en de bodem van de put.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN HET DE VOORKEUR GEGEVEN UITVOERINGSVOORBEELD

I. BOORSYSTEEM VOOR ONDER IN EEN BOORGAT

Twee bekende boorsystemen zijn afgebeeld in figuren 2A en 2B. Figuur 2A toont een bekend boorsysteem, dat slechts werkt in een draaiende wijze, terwijl figuur 2B een bekend te sturen boorsysteem toont, dat zowel recht als in een bepaalde richting boren toestaat. Het draaibare in figuur 2A afgeheelde boorsysteem omvat een boorbeitel met een impulskraag voor het overbrengen van gegevens naar het oppervlak via boorsuspensie-impulsen. Boven de impulskraag is een sensorhulpstuk, dat een aantal sensors omvat voor het meten van parameters in de nabijheid van de boorkraag, zoals soortelijke weerstand, gamma, gewicht op beitel en koppel op beitel. De sensor brengt gegevens over op het imulsorgaan, dat op zijn beurt een boorsuspensiedrukimpuls naar het oppervlak overbrengt. Een voorbeeld van boorsuspensie-impuls-afstandsmetingsysteem kan worden gevonden in U.S. octrooi nrs. 4.401.134 en 4.515.225 waarvan de leer door verwijzing, zoals volledig daarin uiteengezet, is opgenomen. Een niet-magnetische boorkraag is gebruikelijk opgesteld boven de sensormodules. Gebruikelijk omvat de boorkraag een richting sensorsonde. De boorkraag sluit aan op de boorstreng, welke zich naar het oppervlak uitstrekt.

Boren vindt plaats in een draaibare wijze door draaien van de boorstreng bij het oppervlak waardoor veroorzaakt wordt, dat de beitel onder in het boorgat draait. Boorsuspensie wordt door het inwendige van de boorstreng gedrongen om de beitel te smeren en spanen bij de bodem van de put te verwijderen. De boorsuspensie cirkuleert dan terug naar het oppervlak door langs de buitenzijde van de boorstreng te stromen. Het boorsuspensie-impulsorgaan ontvangt gegevens, die een aanduiding geven van omstandigheden nabij, maar niet op de bodem van de put en moduleert de druk van de boorsuspensie hetzij binnen of buiten de boorstreng. De schommelingen in de boorsuspensiedruk worden bij het oppervlak door een ontvanger waargenomen.

Het bekende in figuur 2B afgebeelde stuurbare systeem heeft de toegevoegde mogelijkheid om hetzij in een rechte wijze of in bepaalde richting of "schuif'wijze te boren. Zie U.S. octrooi nr. 4.667.751 waarvan de leer door verwijzing, geheel zoals daarin uiteengezet, hierin is opgenomen. Het stuurbare systeem omvat een motor, welke werkt om de beitel in werking te stellen. In de bekende motor, zoals die geopenbaard in U.S. octrooi nr. 4.667.751 omvat de motor een motorhuis, een gebogen· huis en een legerhuis. Het motorhuis omvat bij voorkeur een stator, die is vervaardigd uit een aan het inwendige oppervlak van de huis gehecht elastomeer en een met de stator samenpassende rotor. De stator heeft een aantal spiraal holtes n, die een aantal spiraal vormige groeven begrenzen over de lengte van het motorhuis. De rotor heeft een schroeflijnvormige vormgeving met n-1 spiralen, die schroeflijnvormig om zijn hartlijn zijn gewikkeld. Zie U.S. octrooi nrs. 1.892.217, 3.982.585 en 4.051.910.

Gedurende boorwerkzaamheden wordt boorfluïdum door het motorhuis in de stator gedrongen. Indien het fluïdum door de stator beweegt wordt de rotor gedwongen om te draaien en van zijkant naar zijkant binnen de stator te bewegen waardoor een excentrische draaiing tot stand wordt gebracht bij het ondereinde van de rotor.

Het gebogen huis omvat een uitgaande as of verbindingsstaaf, welke door een universele verbinding of kruiskoppeling is aangesloten op de rotor. In overeenstemming met gebruikelijke technieken vergemakkelijkt het gebogen huis een boren in een bepaalde richting. Zie U.S. octrooi nrs. 4.299.296 en 4.667.751. Om te werken in een richtingswijze wordt de beitel opgesteld om in een bepaalde richting te wijzen door de bocht in het gebogen huis in een specifieke richting te oriënteren. De motor wordt dan in werking gesteld door boorsuspensie daardoorheen te dringen, waardoor werking van de boorbeitel wordt veroorzaakt. Zo lang als de boorstreng stationair blijft (hij draait niet) zal de boorbeitel in de gewenste richting boren in overeenstemming met de krommingsbocht tot stand gebracht door de mate van buiging in het gebogen huis, de oriëntatie van de bocht en andere faktoren, zoals gewicht op beitel. In sommige gevallen kan de mate van bocht in het gebogen huis instelbaar zijn om verschillende maten van kromming toe te staan. Zie U.S. octrooi nrs. 4.067.404 en 4.077.657. Gebruikelijk is ook een concentrisch stabilisatie-orgaan aangebracht om bij te dragen in het geleiden van de boorbeitel. Zie U.S. octrooi nr. 4.667.751.

Om in een rechte wijze te werken wordt de boorstreng op hetzelfde tijdstip gedraaid als de motor in werking wordt gesteld, waardoor veroorzaakt wordt, dat een putboring met een vergrote diameter wordt geboord. Zie .

U.S. octrooi nr. 4.667.751. De diameter van de putboring is rechtstreeks afhankelijk van de mate van bocht in het gebogen huis en de plaats van de bocht. Hoe kleiner de mate van buiging en hoe dichter de plaatsing van de bocht tot de boorbeitel is, hoe kleiner de diameter van de geboorde putboring zal zijn.

Het legerhuis bevat de aandrijfas, welke door een tweede universele of scharnierverbinding aansluit op de uitgaande as. De excentrische draaiing van de rotor wordt omgezet op de aandrijfas door de kruiskoppelingen en de uitgaande as, die veroorzaken, dat de aandrijfas draait. Tengevolge van de geweldige hoeveelheid kracht, aangebracht op de onder in het boorgat gelegen motor zijn radiale en duwlegers in het legerhuis aangebracht. Een van de funkties van de legers is de aandrijfas concentrisch te houden binnen het legerhuis. Representatieve voorbeelden van radiale en duwlegers kunnen worden gevonden in U.S. octrooi nrs. 3.982.797, 4.029.368, 4.098.561, 4.198.104, 4.199.201, 4.220.380, 4.240.683, 4.260.202, 4.329.127, 4.511.193 en 4.560.014. De noodzaak om legers te hebben in het huis van de aandrijfas draagt aanzienlijk bij aan de moeilijkheid een afstandsmetingssysteem te ontwikkelen dat gegevens door of om een motor overbrengt.

II. KORTE STAP GEGEVENS VERWERVINGSSYSTEEM

Nu verwijzend naar figuren 3 en 6 omvat het korte stap gegevens verwervingssysteem gevormd in overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld, een onder in het boorgat gelegen samenstel met een boorbeitel 50, een motor 100 met een met de boorbeitel 50 verbonden uitstekend hulpstuk 200, een sensorantenne 25 opgesteld op de buitenzijde van het hulpstuk 200, een binnen het uitstekende hulpstuk 200 opgestelde sensormoduul 125, een boven de motor 100 opgestelde impulskraag 35, een nabij de impulskraag 35 in een hulpstuk 45 opgestelde regelmoduul 40 (figuur 10A), een gastmoduul 10, een op het uitwendige van regelhulpstuk 45 aangebrachte regenantenne 27 en een beschermingshulpstuk 70. Een boorkraag (85 in figuur 5, niet weergegeven in figuren 3 en 4) en de (niet weergegeven) boorstreng verbinden het onder in het boorgat gelegen samenstel met de (niet weergegeven) boorinstallatie in overeenstemming met gebruikelijke technieken. Andere hulpstukken 15 en/of sensorhulpstukken 80 kunnen, naar vereist in het onder in het boorgat gelegten systeem zijn opgenomen.

In een alternatief in figuur 4 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de sensormoduul opgenomen in een uitstekende aandrijfas 400 onder de motor 100. (Niet weergegeven) legers zijn aangebracht op het inwendig oppervlak van het legerhuis van de motor in overeenstemming met gebruikelijke technieken om de aandrijfas 400 concentrisch binnen het legerhuis te houden. Zoals een vakman zich zal realiseren kunnen verschillende legers worden gebruikt. Het alternatieve uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4 is bij voorkeur op dezelfde wijze vervaardigd als het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van figuur 3, behoudens dat de sensormoduul 125 en antenne 25 zijn opgenomen in de uitstekende aandrijfas 400 in plaats van het hulpstuk 200. Met dit verschil in gedachte zal een vakman zich realiseren, dat de volgende beschrijving met betrekking tot het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van figuur 3 gelijk toepasbaar is voor het alternatieve uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4.

In nog een ander alternatief uitvoeringsvoorbeeld, afgebeeld in figuur 5 kan de· huidige uitvinding worden gebruikt met een motor voor het overbrengen van signalen over een korte afstand onder in het boorgat rond bepaalde componenten, zoals een boorsuspensie-impulsorgaan 35. In een dergelijk scenario is de sensormoduul 125 opgenomen in een sensorhulpstuk 450, dat bij voorkeur verwisselbaar is met het sensorhulpstuk 200 van figuur 3. Zoals een vakman zich zal realiseren vindt de huidige uitvinding ook toepassing in gebieden anders dan MWD systemen bij situaties, waar het gewenst is om informatie over een korte afstand rondom een onder in het boorgat gelegen component te transporteren.

A. Motor en uitstekend hulpstuk

Weer verwijzend naar figuur 3 omvat de motor 100 bij voorkeur een Dyna-Drill positieve verplaatsingsmotor met een gebogen huis, vervaardigd door Smith International Ine., zoals hierboven in deel I boorsysteem onder in het boorgat, beschreven en zoals afgebeeld in U.S. octrooi nr. 4.667.751. Andere motoren, waaronder boorsuspensieturbines, boorsuspensiemotoren, Moineau motoren, kruiprupsbanden en andere inrichtingen, die beweging bij een einde ten opzichte van het andere opwekken, kunnen worden gebruikt zonder buiten de principes van de huidige uitvinding te gaan.

Nu verwijzend naar figuren 3 en 6 is de motor 100 in overeen- stemming met de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld verbonden met een uitstekend hulpstuk 200, dat een sensormoduul 125 en zijn bijbehorende antenne 25 opneemt. Een bijzonder voordeel van dit uitvoeringsvoorbeeld is dat het uitstekende hulpstuk 200 kan worden verwijderd en uitwisselbaar gebruikt in een aantal onder in het boorgat te gebruiken samenstellen.

Nu verwijzend naar figuren 8 en 9 omvat het uitstekende hulpstuk 200 bij voorkeur een holle cylindrische kamer met een inwendige ruimte begrensd door een eerste in diameter verkleind boringgedeelte 33, een achterste boringgedeelte 47 met grotere diameter en een tussengelegen boringgedeelte 43, dat voorziet in een trapsgewijze overgang vanaf het boringgedeelte 33 met verkleinde diameter tot het vergrote achterste boringgedeelte 47. Het onderste of onder in het boorgat gelegen einde 38 van het achterste boringgedeelte 47 is inwendig van schroefdraad voorzien voor het vormen van een doos verbinding 88, terwijl het boveneinde 36 van het boringgedeelte 33 met kleinere diameter eindigt in een penverbinding. Het tussengelegen boorgedeelte 43 omvat een eerste hellend oppervlak 52, dat het achterste boringgedeelte 47 verbindt met het tussengedeelte 43 en een tweede hellend oppervlak 54, dat het tussengedeelte 43 verbindt met het boringgedeelte 33 met verkleinde diameter.

Het uitwendige van het hulpstuk 200 omvat bij voorkeur een algemeen cylindrische vormgeving en is voorzien van een ringvormige schouder 221 op ongeveer het 1angsmiddenpunt voor het ondersteunen van de sensor-antenne 25. Een dwars verlopend boorgat 29 is opgenomen in het tussengedeelte 43 voor het verschaffen van een doortocht voor de electrische verbinding vanaf het inwendige van het hulpstuk 200 naar de antenne 25.

Het boorgat 29 strekt zich vanaf de buitenzijde van het hulpstuk 200, nabij schouder 221, uit in het tussengelegen boringgedeelte 43 van het hulpstuk. Het boorgat 29 omvat een buitenste van schroefdraad voorzien uitsparingsgedeelte voor het opnemen van een drukdoorvoer 190, zoals een KEML0N 16-B-980/K-25-BMS of soortgelijke inrichting. De doorvoer 190 omvat een doorvoeropneemorgaan 183 en en contactsteel 186. Het doorvoeropneem-orgaan 183 omvat bij voorkeur een as 84 en een kop 89. De kop 89 van het opneemorgaan 183 omvat uitwendige schroefdraad voor passing op het van schroefdraad voorziene uitsparingsgedeelte van boorgat 29. Bij voorkeur omgeven een aantal 0-ringen de as 84 van opneemorgaan 183 om het boorgat 29 af te dichten tegen het opneemorgaan 183. Het inwendige van het opneemorgaan 183 omvat een teflonmantel of een soortgelijk isolatie-orgaan, dat de electrisch geleidende contactsteel 186, welke daarin is gelegen, omgeeft. Het binneneinde van de contactsteel 186 omvat een banaanmantelverbindings-orgaan 149, dat is opgenomen in een vrouwtjes-opneemorgaan 192 in een isolatie-orgaan 161 binnen hulpstuk 200. Het buiteneinde van de contactsteel 186 sluit aan op een electrische geleider 60, die de winding vormt van de antenne 25. Een pijpplug 69 is ingebed in het hulpstuk 200 nabij de doorvoer 190 voor het verkrijgen van toegang tot het door schouder 221 begrensde gebied.

Het hulpstuk 200 omvat ook drie dwars verlopende tandemboringen 72, die op gelijke afstand van elkaar zijn gelegen om de omtrek van het hulpstuk 200 bij ongeveer het langsmiddenpunt van het boorsteungedeelte 47. De boringen 72 verlopen vanaf de buitenzijde van het hulpstuk 200 naar het boorsteungedeelte 47 en omvatten een vergrote van schroefdraad voorziene uitsparing 134 op hun buiteneinden.

1. Drukfles

Nu verwijzend naar figuren 6 en 8 strekt de drukfleshöuder 99 zich uit door het inwendige van het uitstekende hulpstuk in het boring-gedeelte 33 met verkleinde diameter, het tussengelegen boringgedeelte 43 en het achterste boringgedeelte 47. Zoals de naam inhoudt heeft de drukfleshouder 99 een gecontroleerde druk voor het verschaffen van een veront-reinigingsvrije omgeving voor het daarin opgenomen sensormoduulcircuit.

De drukfleshöuder 99 lijkt in ui terlijk ruwweg op een fles met lange nek en neemt de EM sensormoduul 125 en het bijbehorende batterijpakket 55 op. Het inwendige van de drukfleshöuder 99 omvat bij voorkeur een moduul huis 141 met grote diameter en een flesnekgedeelte 147 met kleine diameter. De overgang tussen het moduul huis 141 en het flesnekgedeelte 147 omvat twee schouders 171, 173 voor het verschaffen van twee inwendige stappen tussen het inwendige van het moduul huis 141 en het inwendige van het flesnekgedeelte 147.

De bovenste of naar de bovenzijde van het boorgat gerichte uitwendige van het flesnekgedeelte 147 omvat een steunspinopstelling 111, welke aangrijpt op het inwendige van het boringgedeelte 33 met verkleinde diameter van het hulpstuk 200 om te voorzien in zijdelingse ondersteuning voor de houder 99 binnen het inwendige van het hulpstuk 200. Radiaal naar buiten verlopend gedeelte 98 is ook aangebracht in het moduulhuis 141 met grotere diameter. Het onderste uitstekende gedeelte 98 grijpt- aan op het inwendige van het hulpstuk 200 voor het verschaffen van zijdelingse en torsie-ondersteuning voor de drukfleshouder 99.

In aanvulling zijn drie blinde dwars verlopende uitsparingen opgesteld in het uitwendig vlak van het uitstekend gedeelte 98, in lijn met dwarsboringen 72 in het hulpstuk 200, voor het opnemen van de binneneinden van electrisch geleidende ankerpennen 257, die zijn geschroefd in uitsparingen 134 en zich uitstrekken door de boringen 72. In aanvulling op het oriënteren en steun verschaffen voor de drukfleshouder 99 voorzien de ankerpennen 257 ook in een stroombaan vanaf de buitenzijde van het hulpstuk naar de drukfleshouder 90 door ringvormige rib 98, zoals vollediger hierna zal worden beschreven.

De houder 99 omvat een tussengelegen schoudergebied 95 op zijn uitwendig oppervlak voor aangrijpen op het tussengelegen boringgedeelte 43 van het hulpstuk 200. Het tussengelegen schoudergebied 96 omvat daardoorheen een boorgat 148 voor het opnemen van de doorvoer 190. Het moduulhuis 141 van de drukhouder 99 omvat twee oriëntatie-geleidingspennen 101, die in het huis 141 bij het boveneinde daarvan zijn bevestigd. Het bodem of onder in het boorgat gelegen einde van het moduulhuis 141 omvat inwendige schroefdraad voor het opnemen van een fleskaptegenhoudorgaan 105.

2. Batten jpakket.

Opgenomen binnen het flesgedeelte van drukhouder 99 is het batterijpakket 55 voor het leveren van vermogen aan de sensorcircuits. Het batterijpakket 55 omvat bij voorkeur een "stapel" van twee "dubbel D" (DD) afmeting lithium batterijcellen, opgesloten in een glasvezelbuis 131 met epoxy-afsluiting, voorzien van lijnen voor toe- en afvoer van vermogen die eindigen bij een enkel aansluitorgaan 119 op het onderste of onder in het boorgat gelegen einde van het batterijpakket 55. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat het verbindingsorgaan 119 een MDM verbindings-orgaan. Het batterijpakket 55 omvat bij voorkeur gebruikelijke integrale kortsluitbescherming (niet weergegeven) evenals een enkele integrale serie diode (niet weergegeven) voor bescherming tegen onbeoogd opladen, en shunt diodes over iedere cel (niet weergegeven) voor bescherming tegen omgekeerd laden, zoals in de techniek algemeen bekend is. Het boveneinde van de sensormoduul 125 is bij voorkeur zodanig gevormd, dat het batterijpakket zowel mechanisch en electrisch kan worden aangesloten en losgekoppeld op een terreinplaats voor de eerste doeleinden van inschakelen en uitschakelen van batterijvermogen en voor het vervangen van gebruikte batterijpakketten.

3. EM sensormoduul

Verwijzend naar figuren 8, 8B en 16 omvat de in overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld vervaardigde EM sensormoduul 125 een algemeen cylindrische vormgeving, opgebouwd uit aluminium, met een niet geleidende bedekking, zoals glasvezel.

De sensormoduul 125 is in hoofdzaak gelegen binnen het achterste boringgedeelte 47 van het hulpstuk 200 en neemt de sensors en bijbehorende verwerkingscircuits op. De sensormoduul 125 omvat bij het bovenste of naar het boveneinde van het gat gerichte einde een plugtype verbindingsorgaan 210, dat zich uitstrekt in het flesgedeelte van de houder 99 om te passen op het batterijpakket 55. Zoals afgebeeld in figuur 8 houden een voorste klem 213 en een achterste klem 217 het batterijpakket 55 in contact met het verbindingsorgaan 210.

In aanvulling op het plug-type verbindingsorgaan 210 omvat het boveneinde van de sensormoduul 125 ook bij voorkeur twee boorgaten 114, 116, welke de in het moduulhuis 141 van de fleshouder 99 aangebrachte oriëntatie-geleidingspennen 101 opnemen. De oriëntatie-geleidingspennen 101 brengen de oriëntatie van de sensormoduul 125 tot stand bij het insteken in de druk-houder 99 en verschaffen ook ondersteuning voor de sensormoduul 125 tijdens bedrijf.

Een derde boorgat 107, ook in het boveneinde van de sensormoduul 125, begrenst het vrouwtjes-opneemorgaan 76 voor een banaanmantelverbindingsorgaan 135, dat deel uitmaakt van de electrische verbinding tussen de sensormoduul 125 en antenne 25. De vormgeving van de geleidingspennen 101 en passend banaanmantelverbindingsorgaan 135 is bij voorkeur zodanig, dat de sensormoduul 125 slechts kan worden georiënteerd op een manier om te passen in de drukfleshouder 99. Een moduulhuis-isolatieorgaan 161 verschaft isolatie en stabiliteit voor de EM sensormoduul 125. Het isolatieorgaan 161 omvat een cylindrisch gedeelte 159 met een flens 182 bij het onderste of onder in het boorgat gelegen einde. De flens 182 omvat bij voorkeur twee gaten waardoor de registratiegeleidingspennen 101 worden opgenomen en vier aanvullende gaten voor het opnemen van bouten om het isolatieorgaan 161 aan de fleshouder 99 bij schouder 171 te bevestigen.

Het isolatieorgaan 161 omvat een banaanmantelverbindingsorgaan 135, dat loodrecht vanaf de flens uitsteekt. Het banaanmantelverbindingsorgaan 135 sluit electrisch aan op een electrische geleider 115, die is ingebed in het cylindrische gedeelte 159 en zich in langsrichting langs de lengte van het cylindrische gedeelte uitstrekt naar een electrische klem 192. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de electrische klem 192 bij voorkeur een vrouwtjesopneemorgaan voor een tweede banaanmantelverbindingsorgaan 149. De electrische klem 92 is opgesteld op het isolatieorgaan 161 om rechtstreeks tegenover het banaanverbindingsorgaan 149 van drukdoorvoer 190 te liggen. Het banaanmantelverbindingsorgaan 149 sluit aan op electrische klem 192 en op de electrische steel 186 van de drukdoorvoer 190. De electrische steel 186 is op zijn beurt electrisch verbonden met geleiderwinding 60 van de antenne 25.

Het onderste of onder in het boorgat gelegen einde van de sensormoduul 125 omvat een plugverbindingsorgaan 288 voor het verschaffen van een electrische invoer/afvoerklem naar de bitsensors. In aanvulling omvat het ondereinde van de sensormoduul 125 een geleidende ring 112, die deel uitmaakt van een terugvoerstroombaan vanaf de antenne 25.

Binnen de sensormoduul 125 zijn de sensors en verschillende ondersteunende electrische ocmponenten opgenomen. De sensors omvatten bij voorkeur omgevingsversnellingssensors, een hellingmeter en een tempera- tuursensor.

De omgevingsversnellingssensors meten in overeenstemming met in de techniek algemeen bekende technieken bij voorkeur schok en trillings-niveau's in de zijdelingse (x-as), axiale (y-as) en draaiing (z-as) gebieden. Het zijdelingse gebied {A ) omvat informatie met betrekking tot Λ lineaire versnelling ten opzichte van het hulpstuk in een vaste dwarsas oriëntatie. Het axiale gebied (Ay) omvat informatie met betrekking tot lineaire versnelling in de richting van de hartlijn van het hulpstuk. Het draaigebied (<=>*- ) omvat informatie met betrekking tot hoekversnelling om de hartlijn van het hulpstuk.

De ook algemeen in de techniek bekende hellingmeter omvat bij voorkeur een drie assen systeem van traagheidssoort (±lgf/s - waarneming) servo-versnellingsmeters, welke de hellingshoek van de hartlijn van het hulpstuk (of hartlijn van de aandrijfas in het alternatieve uitvoerings-voorbeeld van figuur 4) meet onder de motor 100 en zeer dicht bij de bodem van de put. De versnellingsmeters zijn vast en zo loodrecht aangebracht, dat een as (z) evenwijdig is uitgelijnd met de hartlijn van het hulpstuk en de andere twee (x en y) radiaal ten opzichte van het hulpstuk zijn georiënteerd. De hellingmeter heeft bij voorkeur de mogelijkheid om hellings-hoeken tussen 0 en 180 graden te meten.

Nu verwijzend naar figuren 8 en 9 wordt de sensormoduul 125 bij voorkeur in positie gehouden binnen de drukfleshouder 99 door een veer-mechanisme 205, dat bij voorkeur is voorzien van een belastingflens 103, een tegenhoudring 109, een belastingring 118, een stapel schotelveren 122, en een fleskaptegenhoudorgaan 105.

De belastingf!ens 103 heeft bij voorkeur een L-vormige dwars-doorsnede-vormgeving met een cylindrisch lichaam 106 en een radiaal naar buiten verlopende ringvormige flens 39 om zijn boveneinde. De ringvormige flens 39 omvat acht gaten 31, die in omtreksrichting op afstand van elkaar zijn gelegen om de flens 39 om bouten 32 met sluitringen op te nemen. De belastingflens 103 is aan de geleidende ring 112 op het ondereinde van de sensormoduul 125 bevestigd door de bouten 32 met grendel ringen. Het cylindrisch lichaam 106 verloopt binnen tegenhoudring 109, belastingring 118 en schotelveren 122 in het inwendige van het fleskaptegenhoudorgaan 105. De belastingring 118 heeft bij voorkeur een bovenste lichaam van ringvormige vormgeving en een radiaal naar buiten verlopende schouder of flens 123 om zijn ondereinde, die tesamen met de boringwand van het fleskaptegenhoudorgaan 105 een ringvormige ruimte begrenst waarin de tegenhoudring 109 is gelegen.

Het fleskaptegenhoudorgaan 105 heeft bij voorkeur een algemeen trechtervormige vormgeving met een langgestrekte onderste tuit met een centrale axiale boring 117 daardoorheen, in verbinding met een boring 128 met grotere diameter door het trechter!ichaam gevormde boveneinde. De centrale axiale boring 117 en de boring 128 met grotere diameter begrenzen daartussen een schouder 113. De bovenste buitenzijde 108 van het fleskap- tegenhoudorgaan omvat een uitwendig van schroefdraad voorziene penverbinding welke past op de inwendige schroefdraad bij het onderste einde van de drukfles 99. Het kaptegenhoudorgaan 105 omvat ook een ringvormig uitgespaarde sleuf 129 binnen de boring 128 met grotere diameter voor het opnemen van tegenhoudring 109. Het fleskaptegenhoudorgaan omvat ook groeven voor het opnemen van 0-ringen om het kaptegenhoudorgaan 105 af te dichten tegen de drukfleshouder 99. In aanvulling omvat het fleskaptegenhoudorgaan groeven 247, 248 voor het opnemen van 0-ringen 238, 239 om het kaptegenhoudorgaan 105 af te dichten tegen het tegenhoudorgaan 305 van de boorbeitel 50.

Het veermechanisme 215 wordt samengebouwd door het concave oppervlak 28 van iedere schotel veer 26 te oriënteren om te zijn gelegen tegenover het concave oppervlak van een naburige veer, zodat de stapel schotel veren 122 wordt bepaald door paren tegenover elkaar liggende schotelveren. De stapel schotelveren 122 wordt dan binnen het fleskaptegenhoudorgaan 105 geplaatst om aan te komen tegen het ondervlak van flens 123 van belastingring 118. De tegenhoudring 109, welke een C-vormige of gespleten ring omvat, wordt opgesteld binnen de sleuf 129 in fleskaptegenhoudorgaan 105 om de schotelveren 122 en de belastingring 118 via de schotelveren binnen het kaptegenhoudorgaan 105 te borgen. Het fleskaptegenhoudorgaan 105 wordt dan geschroefd in de drukfleshouder 99 waarbij schouder 130 de belastingring 118, via de schotelveren, in contact dringt met de belastingflens 103 en de stapel schotelveren 122 onder druk plaatst.

Nog steeds verwijzend naar figuren 8 en 9 zijn het fleskaptegenhoudorgaan 105, de schotelveren 26, de belastingring 118 en belastingflens 103 allen electrisch geleidend en vormen deel van een stroombaan vanaf de antenne 25 naar de geleidende ring 112 op het ondereinde van de sensormoduul 125. Zoals later zal worden besproken omvat de rest van de stroombaan het antennescherm 65, het hulpstuk 200 en de ankerpennen 257.

4. Sensorcircuit

Nu verwijzend naar figuur 13 omvat het EM sensormoduulcircuit 300 bij voorkeur een microprocessor 250, een overbrenger 205 en ontvanger 230, die beiden electrisch aansluiten op de sensorantenne 25, signaalcondi-tioneercircuit 220, een geregelde vermogensbron 225, die verbonden is met het batterijpakket 55,en verschillende sensors voor het meten van omgevings- versnelling, helling en temperatuur.

Het EM sensormoduulcircuit 300 omvat bij voorkeur de volgende sensors binnen de EM sensormoduul 125: (1) drie hellingmetersensors, weergegeven als X, Y, Z in figuur 13; (2) drie omgevingsversnellingssensors, weergegeven als Αχ, A , A ot- ; en (3) een temperatuursensor 235. In

V

aanvulling kan het sensorcircuit 300 tot aan zes ingangssignalen ontvangen vanaf in de beitel opgestelde sensors. In het de voorkeur gegeven uit-voeringsvoorbeeld meten de beitel sensors temperatuur en slijtage in de beitel.

Nog steeds verwijzend naar figuur 13 worden de uitgangssignalen van de hellingmetersensors en omgevingsversnellingssensors toegevoerd aan gebruikelijk signaal conditionerend circuit 220 om de signalen te versterken en interferentie uit het signaal te verwijderen. De signalen worden tesamen met het uitgangssignaal van de temperatuursensor 235 toegevoerd aan een multiplexor 245. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de multiplexor 245 een 8:1 multiplexor.

De multiplexor 245 kiest een van de uitgangssignalen in overeenstemming met gebruikelijke technieken en sluit het uitgekozen signaal aan op een 12-bit analoog-naar-digitaal omzetter 240. Het digitale outputsignaal van de analoog-naar-digitaal omzetter 240 wordt toegevoerd aan de microprocessor 250, welke bij voorkeur een MOTOROLA 68HC11 of soortgelijke inrichting omvat.

Op soortgelijke wijze worden de uitgangssignalen van de bei tel-sensors als ingangssignalen geleverd aan het signaal conditionerende circuit 220 en dan overgebracht naar een multiplexor 260. De multiplexor 260 kan een in cascade opgesteld multiplexorcircuit omvatten met twee 4:1 multiplexors in serie met een 2:1 multiplexor.

Het uitgangssignaal van de multiplexor 260 wordt toegevoerd aan een 8 bit analoog-naar-digitaal omzetter 265, waarvan de output is aangesloten op de microprocessor 250. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn multiplexor 260 en analoog-naar-digitaal omzetter 265 opgenomen als deel van de inwendige hardware en software van de microprocessor 250.

De ontvanger 230 is electrisch aangesloten op antenne 25 voor het opnemen van bedieningssignalen vanaf de EM regelmoduul 40. De output van de ontvanger 230 is electrisch aangesloten op de ingang van de multiplexor 260, welke in het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld integraal is met de microprocessor 250. Het bedieningssignaal wordt omgezet in een digitaal signaal in analoog-naar-digitaal omzetter 265 en wordt dan door de microprocessor 250 behandeld om de vanaf de regelmoduul 40 overgebrachte boodschap terug te winnen.

Op soortgelijke wijze worden de signalen van de EM moduul sensors en beitel sensor gedigitaliseerd en verwerkt door de microprocessor 250 en de behandelde signalen worden dan in geheugen opgeslagen totdat zij benodigd worden. De verwerking omvat bij voorkeur opmaken en coderen van de signalen om de bitafmeting van het signaal minimaal te maken. Aanvullend geheugen kan zijn opgenomen in het sensorcircuit 300 om al de waargenomen signalen op te slaan voor terugwinning indien de sensormoduul 125 wordt teruggewonnen vanuit onder in het boorgat.

Indien het eenmaal is bepaald, dat de behandelde sensorsignalen naar boven in het boorgat moeten worden overgebracht, hetgeen bij voorkeur is op commando van de regelmoduul 40, wint de microprocessor 250 enige of alle behandelde signalen terug, voert enige aanvullende verwerking of decodering uit, zoals noodzakelijk kan zijn en geeft het gewenste signaal af aan de overbrenger 205. De overbrenger 205 is electrisch aangesloten op antenne 25 en verschaft een signaal voor de antenne 25, met een frequentie bepaald door de EM sensormicroprocessor, welke op zijn beurt de overbrenging van een EM signaal veroorzaakt, dat wordt ontvangen bij de regel antenne 27.

Vermogen voor het EM sensorcircuit 300 wordt verkregen vanuit de geregelde vermogensvoorraad 225. De vermogensvoorraad 225 is aangesloten via het batterijpakket 55 en ontvangt daarvan gelijkstroomvermogen. De vermogensvoorraad 225 zet het batterijvermogen om op een acceptabel niveau voor gebruik door de digitale circuits. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld levert de batterij 55 vermogen bij 6,8 volt gelijkstroom.

5. Antenne

Nu verwijzend naar figuren 6, 8 en 8B is een sensorantenne 25 aangebracht op de buitenzijde van het hulpstuk 200, op ringvormige schouder 221. De met omzetter gekoppelde, geïsoleerde spleetantenne 25 is dus blootgesteld aan de boorsuspensiestroom binnen de putboring.

Zoals in de techniek algemeen bekend is omvat de omzetter een kern 63 en een om de kern gewikkelde winding 60. De kern 63 van de antenne 25 is bij voorkeur vervaardigd uit een hoog permeabel materiaal, zoals een ijzer/nikkel legering. In de de voorkeur gegeven constructie is-de legering gevormd in gelamineerde platen, die bedekt zijn met isolatie, zoals magnesiumoxide, gewikkeld om een doorn voor het vormen van de kern, en met warmte behandeld voor maximale aanvankelijke permeabiliteit.

Nog steeds verwijzend naar figuur 6 is de electrische geleider 60 om de kern 63 gewikkeld voor het vormen van de windingen van de antenne 25. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de geleider 60 een dunne koperen strip, met een breedte van ongeveer 0,125 inch en een dikte van ongeveer 0,002 inch, ommanteld in CAPTON of ieder ander geschikt dielectrisch materiaal.

Weer verwijzend naar figuren 6, 8 en 8B is de sensorantenne 25 bij voorkeur onder vacuüm opgesloten in een isolerende epoxy en opgesteld nabij de schouder 221 van hulpstuk 200. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld is de epoxy TRA-C0N TRA-BOND F202 of een equivalent. De electrische geleider 60 verloopt door de epoxy om electrisch aan te sluiten op de contactsteel 186 van de drukdoorvoer 190. Een ringvormige beschermende afdekking of scherm 65 neemt de antenne 25 op.

De beschermende afdekking 65 is bij voorkeur vervaardigd uit staal of enig ander geschikt geleidend materiaal en de antenne 25 is gehecht aan de afdekking of scherm 65 door een geschikte isolerende epoxy. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld is de laatstgenoemde epoxy ook TRA-CON TRA-BOND F202 of een equivalent. De electrische geleider 60 verloopt, nadat hij om kern 63 is gewikkeld, door de epoxy en sluit aan op het scherm 65. De beschermende afdekking of scherm 65 is op zijn plaats op het hulpstuk 200 gelast of op andere wijze bevestigd. Het kan gewenst zijn het inwendige van het scherm 65 te isoleren van de putboringomgeving door geschikte afdichtingen of andere isoleermiddelen.

6. Verbi ndingssamenstel.

Nu verwijzend naar figuur 9 voorziet een bij het ondereinde van de EM sensormoduul 125 aangebracht verbindingssamenstel 280 in de electrische verbinding tussen de boorbeitel 50 en de EM sensormoduul 125.

Het verbindingssamenstel 280 is bij voorkeur vervaardigd om aansluiting of loskoppeling van beitelsensors in een terreinomgeving, zoals vereist voor het onderling verwisselen van boorbeitels, EM sensormodules en/of batterijpakketten, toe te staan.

Het verbindingssamenstel 280 omvat bij voorkeur een hulp-verbindingshulpsamenstel 315, samenhangend met het sensorhulpstuk 200, en een beitelverbindingshulpsamenstel 335, samenhangend met de boorbeitel 50. Het hulpverbindingshulpsamenstel 315 omvat bij voorkeur het mannetjes-gedeelte van een BEBR0 ELECTRONIC zeven geleider verbindingsorgaan of equivalent 320, een schroefveer 270, een aanpasstuk 287, een belastingflens 296 en een tegenhoudring 289.

Het aanpasstuk 287 is bevestigd aan het cylindrisch lichaam 106 van belastingflens 103 door een bout 291. De bout verloopt door een langs-sleuf 277 in het lichaam 106 van belastingflens 103 en is opgenomen in een van schroefdraad voorziene uitsparing in het aanpasstuk 287. Ofschoon bevestigd aan belastingflens 103 kan het aanpasstuk 287 in lengterichting bewegen indien de bout 291 in de sleuf 277 beweegt.

De schroefveer 270 omgeeft de belastingflens 103, met zijn boveneinde dragend tegen het flensgedeelte 39 van belastingflens 103. De schroefveer 207 is gelegen binnen de schotelveren 122 en strekt zich uit in de centrale boring van het fleskaptegenhoudorgaan 105. De belastingflens 296 omgeeft het aanpasstuk 287 en het radiaal naar buiten verlopende flensgedeelte 271 van belastingflens 296 ligt aan tegen de onderzijde van schroefveer 270. De tegenhoudring 289 ligt aan tegen en ondersteunt de belastingflens 296 en is op zijn plaats bevestigd in een uitsparing in het uitwendig oppervlak van aanpasstuk 287.

Indien de boorbeitel 50 geheel passend is op het sensorhulpstuk 200 draagt het tegenhoudorgaan 305 van de boorbeitel 50 tegen de tegenhoudring 289 waardoor de bout 291 wordt gedwongen om in langsrichting omhoog te schuiven in sleuf 277. Indien de bout 291 omhoog beweegt beweegt ook het aanpasstuk 287 en belastingflens 296 omhoog waardoor de schroefveer 270 onder druk wordt geplaatst. Op deze wijze is het verbindingssamenstel verend belast.

Het mannetjesgedeelte van het BEBR0 verbindingsorgaan 320 is bevestigd binnen de centrale boring van aanpasstuk 287 door een steunflens 282 waarvan het flensgedeelte 289 is gelegen in schouder 290 van aanpasstuk 287 en een grendelring 283, die draagt tegen flensgedeelte 298. De grendel-ring 283 heeft een trapgewijze inwendige en uitwendige vormgeving. Het uitwendige gedeelte van de grendelring 283 is van schroefdraad voorzien om aan te grijpen op inwendige schroefdraad in het onderste dooseinde van aanpasstuk 287. De grendelring 283 sluit een uitwendig uitstekende flens 287 op het mannetjesgedeelte van het BEBRO verbindingsorgaan 320 op tussen zijn inwendige schouder en het onderste flensgedeelte 298 van steunflens 282. Het mannetjesgedeelte van het BEBRO verbindingsorgaan 320 omvat pencontactén bij zijn boveneinde, die electrisch aansluiten op een harnas van geïsoleerde electrische geleiders 307, welke op hun beurt aansluiten op het verbindingsorgaan 288 van de EM sensormoduul 125.

Het beitelverbindingshulpsamenstel 235 omvat bij voorkeur een tegenhoudorgaan 305, een het vrouwtjesgedeelte van een BEBRO verbindingsorgaan 285 vastzettend opneemorgaan 310, een koppelingverbindingsorgaan 312, een hoge drukdoorvoer 317 en een contactblok 302.

Het koppelingsverbindingsorgaan 312 is gedeeltelijk gelegen binnen de boorbeitel 50 en omvat een grijpopprvlak 322, groeven 326, 327 en een inwendige boring 344 langs zijn langshartlijn. Het contactblok 302 is in de boorbeitel 50 bevestigd binnen de inwendige boring 324 van het koppe-1ingverbindingsorgaan 312. Het contactblok 302 neemt electrische geleiders op, die aansluiten op de zes sensors in de boorbeitel 50.

Het opneemorgaan 310 is gedeeltelijk gelegen binnen de inwendige boring 324 van het koppelingverbindingsorgaan met het ondereinde van het opneemorgaan 310 dragend tegen het contactblok 302. Het boveneinde van het opneemorgaan 310 steekt uit de inwendige boring 324 uit om binnen het tegenhoudorgaan 305 te liggen. Het opneemorgaan 310 omvat een centrale boring 322 waarin het vrouwtjesgedeelte van het BEBRO verbindingsorgaan 285 en drukdoorvoer 317 zijn gelegen.

Twee 0-ringen 333, 334 zijn gelegen in groeven 313, 314 in doorvoer 317 om de doorvoer 317 binnen de centrale boring 322 van het opneemorgaan 310 af te dichten. De drukdoorvoer 317 sluit aan op een electrische geleider 329 bij zijn boveneinde en op contactblok 302 bij zijn ondereinde, en omvat een contactsteel voor het verschaffen van eën electrische verbinding tussen de geleider 329 en het contactblok 302. De geleider 329 sluit electrisch aan op het vrouwtjesgedeelte van het BEBRO verbindingsorgaan 285.

Het tegenhoudorgaan 305 omvat een axiale boring, die zich in lengterichting daardoorheen uitstrekt en waarin het opneemorgaan 310 en BEBRO verbindingsorgaan 285 zijn gelegen. Het tegenhoudorgaan omvat ook een aantal 0-ringen bevattende groeven en een legeroppervlak 328 bij zijn boveneinde.

Indien de boorbeitel 50 is aangesloten op het sensorhulpstuk 200 verloopt tegenhoudorgaan 305 binnen de centrale boring 117 van fleskap-tegenhoudorgaan 105, met het bovenste eindoppervlak van tegenhoudorgaan 305 aangrijpend op de tegenhoudring 289, waardoor wordt veroorzaakt, dat de belastingflens 296 omhoog beweegt met aanpasstuk 287 en bout 291 onder het onder druk plaatsen van schroefveer 270. Tegelijkertijd past het vrouwtjesgedeelte van het BEBRO verbindingsorgaan 285 op het mannetjesgedeelte 320 onder het voltooien van een electrische verbinding tussen de beitel 50 en het hulpstuk 200.

Zoals door een vakman zal worden begrepen kunnen verschillende andere verbindingsorganen worden gebruikt zonder buiten de hierin geopenbaarde principes te gaan. Het verbind!ngssamenstel 280 wordt bij voorkeur in een droge omgeving gehouden, beschermd tegen werkdrukken van de omgeving. In aanvulling is het verbindingssamenstel 280, zoals beschreven, bij voorkeur verend belast voor het behouden van de samenhang van de verbinding met de boorbeitel. Het verbindingssamenstel 280 is electrisch verbonden met het EM sensormoduulsamenstel 125. De bedrading van het verbindingsorgaan en geleidervormgeving staan aansluiting en loskoppeling van het verbindingsorgaan toe terwijl de -moduul wordt bekrachtigd, zonder enige beschadiging aan de EM moduul 125 te veroorzaken.

7. Werking van EM sensor.

Nu verwijzend naar figuren 6, 8, 8B en 13 funktioneert de EM sensormoduul 125 voor het ontvangen van commando's van de regelmoduul 40 via de EM korte stap schakel en verkrijgt gegevenssignalen vanaf de verschillende sensors in de sensormoduul 125 en de boorbeitel. De sensormoduul 125 codeert en formeert de gegevens, zoals noodzakelijk en brengt de gegevens over naar de regelmoduul 40.

De stroombaan tussen de EM sensormoduul 125 en sensorantenne 25 is als volgt. De overbrenger 205 (en ontvanger 230) sluiten via een (niet weergegeven) geleider aan op het vrouwtjesopneemorgaan 76 van de EM sensormoduul 125. Een banaanmantelverbindingsorgaan 135, die uitsteekt vanaf isolatie-orgaan 161, past op het vrouwtjesopneemorgaan 76. Het banaanmantelverbindingsorgaan 135 sluit aan op de in het isolatie-orgaan 161 ingebedde electrische geleider 115 en sluit aan op een vrouwtjesopneemorgaan 192. Banaanmantelverbindingsorgaan 149 past op het opneemorgaan 192 en sluit aan op de contactsteel 186 in de drukdoorvoer 190. De contactsteel 186 sluit aan op de electrische geleider 60, welke verloopt door de epoxy en is gewikkeld om de ringvormige kern 63. De geleider 60 verloopt door de epoxy om aan te sluiten op het beschermende schild 65.

Stroom keert terug naar de sensormoduul door te lopen vanaf het schild 65 naar het hulpstuk 200 via de ankerpennen 257, naar de druk-fleshouder 99. De stroom beweegt door de houder 99 naar kaptegenhoudorgaan 105, schotelveren 122, belastingring 118 en laadflens 103, terug in de sensormoduul 125 naar een geschikte aarding binnen de sensormoduul 125.

B. Regel hulpstuk

Nu verwijzend naar figuren 3, 10A, 10B, IOC, 11 en 12 omvat het in overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld vervaardigde regelhulpstuk een zend- en ontvangerhulpstuk 45, met een daarop aangebrachte regelantenne 27 en een regelmoduul 40, die aangrijpt op en zich uitstrekt vanaf het zend- en ontvangerhulpstuk 45. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld is een beschermingshulpstuk 70 aangebracht aan de onderzijde van het zend- en ontvangerhulpstuk 45.

1. Zend- en ontvangerhulpstuk

Het zend- en ontvangerhulpstuk 45 omvat bij voorkeur een standaardpenverbinding 81 bij het onderste einde 83, welke met schroefdraad aangrijpt op een doosverbinding 94 op de bovenzijde van het beschermingshulpstuk 70. Het boveneinde 97 van het zend- en ontvangerhulpstuk 45 omvat ook bij voorkeur een penverbinding 93 voor passing op een sensorhulpstuk 80, zoals een gamma, weerstand of gewicht-op-beitel hulpstuk. Alternatief kan het zend- en ontvangerhulpstuk 45 op zijn boven- of ondereinde passen op een gasthuipstuk, een afstandsmetinghulpstuk, zoals een boorsuspensie-impuls-orgaan of met een boorkraag. Het onderste einde van het beschermhulpstuk (niet weergegeven) omvat een standaardpenverbinding welke bij voorkeur aangrijpt op de boorsuspensie-impulskraag 35.

Nu verwijzend naar figuren 10A, 1QB, IOC en 11 heeft het zend- en ontvangerhulpstuk 45 bij voorkeur een algemeen cylindrische uitwendige vormgeving, behoudens dat hulpstuk 45 een dubbele schouder 48, 49 en twee ribgedeelten 51, 53 in zijn middengedeelte omvat. De dubbele schouder omvat bij voorkeur een ringvormige gekromde schouder 48 nabij een ringvormige hoekige schouder 49. Gebogen schouder 48 neemt bij voorkeur de regel antenne 27 op, terwijl de hoekige schouder 49 een antennescherm 75 opneemt. De ribgedeelten 51, 53 omvatten beiden langsribben voor het verkrijgen van een grijpoppervlak gedurende het gereed maken en ook om te voorzien in ondersteuning voor het hulpstuk 45 onder in het boorgat.

Het inwendige van het zend- en ontvangerhulpstuk 45 omvat een centrale boring 52, die zich vanaf het onderste einde ongeveer halverwege langs de langslengte van het hulpstuk 45 uitstrekt naar een punt ongeveer in het gebied van de dubbele schouder 48, 49. Zes boringen 59, die op gelijke afstand van elkaar zijn geplaatst in een cirkel vormig patroon verlopen in langsrichting van het bovenste eindvlak 67 van de penverbinding 93 van zenden ontvanghulpstuk 45 om de centrale boring 62 te snijden. Ieder van de boringen 59 is dus in fluTdumverbinding met de centrale boring 62.

Het bovenste eindvlak 67 van zend-ontvangerhulpstuk 45 omvat bij voorkeur een daarvan verlopende holle as 57. De holle as 57 verloopt vanaf het midden van bovenste eindvlak 67, binnen het door boringen 59 bepaalde cirkel vormige patroon. De as 57 omvat een onderste segment 64 met grotere diameter, dat door een schouder gescheiden is van een bovenste gedeelte 68 met kleinere diameter. Het segment 64 met grotere diameter is integraal verbonden met het zend-ontvangerhul pstuk 45 en omvat bij de basis uitsparingen om zijn uitwendig oppervlak voor het opnemen van 0-ringen, en uitwendige schroefdraad voor passing op de EM regelmoduul 40. Het segment 68 met kleinere diameter omvat ook uitwendige schroefdraad.

Een kleine boring 77 verloopt in langsrichting door het hart van de holle as 57 en door het hart van het zend-ontvangerhulpstuk 45 naar een punt nabij de centrale boring 62. Het zend-ontvangerhulpstuk 45 omvat ook een boring 92, die vanaf de kleine boring 77 verloopt onder ongeveer een hoek van 45° om uit te komen bij een hellende uitsparing, die in verbinding staat met de gebogen schouder 48. Een drukdoorvoer 82, overeenkomend met doorvoer 190 in het sensorhulpstuk 200 is gelegen in boring 92 voor het verschaffen van een electrische verbinding vanaf boring 77 naar de regel-antenne 27.

Een electrische geleider 86, die bij voorkeur een uit meerdere draden bestaande in teflon ommantelde koperen draad omvat, is in de boring 77 opgesteld. De geleider 86 sluit aan op het inwendig contact van de drukdoorvoer 82 en strekt zich over de lengte van de boring 77 uit naar een andere drukdoorvoer 91 op een plaats binnen de holle as 57. Bij voorkeur is katoen aangebracht binnen de boring 77 om isolatie te verschaffen en de geleider te ondersteunen om een overmatige trilling te verhinderen.

Drukdoorvoer 91 past binnen een ringvormige groef in boring 77, waarbij een 0-ring een juiste afdichting tussen de doorvoer 91 en de wand van de boring 77 waarborgt. De doorvoer 91 sluit aan op een electrische geleider 216, welke op zijn beurt is aangesloten op de EM regelmoduul 40.

2. EM regelmoduul en huis

Nu verwijzend naar figuren 10A, IOC en 12 is de EM regelmoduul 40 bij voorkeur opgenomen binnen een langgestrekte druktrommel 175 en fysisch en electrisch verbonden met het regelzend-ontvangerhulpstuk 45 door een verbindingssamenstel 180. De druktrommel 175 heeft een gelijkmatige buisvormige vormgeving, bij voorkeur vervaardigd uit staal of een overeenkomstig geleidend materiaal. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn zowel het bovenste einde 177 en het onderste einde 178 van de trommel 175 inwendig van schroefdraad voorzien, met een ringvormige lip in langsrichting . naar buiten verlopend vanaf het van schroefdraad voorziene gebied.

De EM regelmoduul 40 is bij voorkeur vervaardigd uit aluminium met de uitwendige oppervlakken zwart geanodiseerd. Het aluminium huis is bij voorkeur opgenomen in een afdekbuis uit glasvezels of een soortgelijk isolatie-orgaan. De regelmoduul 40 neemt het EM regelcircuit op.

De EM regelmoduul 40 omvat bij voorkeur een MDM verbindingsorgaan 195 bij zijn onderste einde voor aansluiting op de electrische geleider 216 van de regelantenne 27 en een electrisch verbindingsorgaan 217 bij zijn bovenste einde voor aansluiting op een gastmoduul of ander MWD gereedschap. Het onderste einde van de regelmoduul omvat twee gebogen uitsteeksels 196 welke het verbindingsorgaan 195 opnemen.

Het onderste einde van de EM regelmoduul omvat een naafgedeelte met eerste en tweede radiaal verlopende ringvormige flenzen 172, 174. De eerste ringvormige flens 172 omvat twee boorgaten 173, die daardoorheen verlopen. In de de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm zijn de twee boorgaten 173 opgesteld buiten de gebogen gedeelten 196 en ten opzichte van elkaar over ongeveer 160° versprongen. Een gespleten tegenhoudring 187, die om zijn buitenzijde een 0-ring 184 opneemt, is opgesteld tussen tweede' ringvormige flens 174 en het lichaam van de regelmoduul.

De regelmoduul 40 omvat ook twee naburige ringvormige groeven 197, die ieder een 0-ring 153 opnemen. Een ringvormig naafgedeelte 164 is ook opgesteld bij het bovenste einde van de moduul. Naaf 164 neemt een gespleten tegenhoudring 137, die een 0-ring 244 bevat, op.

3. Regelcircuit

Verwijzend naar figuur 10A sluit de EM regelmoduul 40 bij voorkeur aan op de gastmoduul door een enkele geleiderdraadlijnkabel. Nu verwijzend naar figuur 14 omvat de regelmoduul 40 signaal gereedmakend circuit voor het conditioneren van de EM gegevenssignalen, die worden ontvangen vanaf de sensormoduul via antenne 27. De geconditioneerde signalen worden toegevoerd aan een signaal verwerker, welke de gecodeerde signalen van de sensormoduul ontcijferd. De gecodeerde signalen worden dan naar de algemene systeemverwerker gestuurd, welke de gegevenssignalen overstuurt naar de gastmoduul. De systeembehandelingsinrichting brengt ook de overbrenging van signalen via overbrengingscircuit naar de sensormoduul op gang. Vermogen voor het regelmoduulcircuit wordt door een batterijmoduul en een gecontroleerde vermogenstoevoer geleverd.

Zoals weergegeven in figuur 15 omvat de EM regelmoduul bij voorkeur een verbinding uit harde draad met de gebruikelijke bus van de gast MWD moduul, welke ook aansluit op alle andere MWD sensors. Electrisch vermogen voor de EM regelmoduul wordt toegevoerd via de bus.

De regelmoduul brengt commandosignalen via de EM gegevensschakel over naar de sensormoduul om de sensormoduul te bevelen gegevens te ver werven van sommige of al de sensors, die in de moduul of beitel zijn opgesteld en die gegevens terug over te brengen (via dezelfde EM schakel). Deze gegevens worden bij voorkeur gemiddeld, opgeslagen en/of geformeerd voor presentatie aan de commandomoduul, welke op zijn beurt de gegevens opnieuw formeert voor opname in een boorsuspensie-impulsoverbrengingswijze formaat en gegevensstroom. Gegevens van hogere frequentie, die moeten worden opgeslagen in de onder in het boorgat gelegen regelmoduul kunnen worden gekopieerd en/of teruggespeeld bij het oppervlak nadat de moduul uit het gat is getrokken.

Verbinding wordt tot stand gebracht met de EM sensormoduul zoals hierboven in deel II. A, 7 "werking van EM sensor" is beschreven.

4. Samenstel voor onderlinge verbinding

Het samenstel 180 voor onderlinge verbinding verbindt fysisch en electrisch het zend- en ontvangerhulpstuk 45 met de EM regelmoduul 40. Nu verwijzend naar figuren 10A, 10B en IOC is het in overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld vervaardigde samenstel 180 voor onderlinge verbinding geheel gelegen binnen het drukvat 175 en voorzien van een aanpasstuk 207, een afstandsorgaan 223, een klem 211, een verbindings-orgaan 195, een binnen een teflonbuis 204 opgesteld electrisch verbindings-orgaan 216, een drukdoorvoer 91 en een een klem omvattende schroef met ronde kop.

Zoals hierboven vermeld omvat de bovenste zijde van het zend- en ontvanghulpstuk 45 een holle as 57, die een onderste segment 64 met grotere diameter omvat, dat van een bovenste gedeelte 68 met kleinere diameter is gescheiden door een schouder. De drukdoorvoer 91 is aangebracht binnen de boring 77 van holle as 57 en aangesloten op de electrische geleider 86 van de regelantenne 27. De electrische geleider 216 sluit bij een einde aan op de bovenzijde van doorvoer 91 en bij het tegenover liggende einde aan het verbindingsorgaan 195. Het verbindingsorgaan 195, dat bij voorkeur een MDM verbindingsorgaan omvat, is gelegen binnen een isolerende teflonbuis 204.

Het afstandsorgaan 223 omvat bij voorkeur een lichaam en flens, met het lichaamsgedeelte de buis 204 binnen de holle as 57 omgevend, en dragend tegen een tussen het ondereinde van het afstandsorgaan en de doorvoer 91 opgestelde belastingring.

Het aanpasstuk 207 omvat bij voorkeur een gedeelte 231 met volledige diameter bij het ondereinde, een gedeelte 232 met verkleinde diameter bij het boveneinde, en een tussen gedeelten 231 en 232 begrensde groef 233. Het gedeelte 231 met volledige diameter omvat inwendige schroefdraad voor passing op de uitwendige schroefdraad op het segment 68 met kleinere diameter van holle as 57. De overgang tussen het gedeelte 232 met verkleinde diameter en de groef 233 omvat een hellend oppervlak.

De klem 211 klemt het aanpasstuk 207 op de schouder 181 van regelmoduul 40 en omvat een uitsteeksel 241 op het in groef 233 gelegen ondereinde, en een uitsteeksel 243 op het tussen flenzen 172, 174 gelegen boveneinde. De klem 211 wordt in positie gehouden door het inwendige oppervlak van de druktrommel.

De schroef 277 met ronde kop is aangebracht op het inwendige van het gedeelte 232 met verkleinde diameter van aanpasstuk 207 en omvat een geïsoleerde electrische draad, die aansluit op het MDM verbindingsorgaan 212.

5. Regel antenne

Nu verwijzend naar figuren 3, 6 en 108 is een sterk op de antenne 25 voor de sensormoduul 125 lijkende regel antenne 27 aangebracht op de buitenzijde van het regelzend-ontvangerhulpstuk 45. Het grootste verschil tussen de regel antenne 27 en de EM sensorantenne 25 is dat de regel antenne 27 bij voorkeur twee afzonderlijke kernen 252, 254 omvat, die een dunnere breedte hebben dan de in de sensorantenne 25 gebruikte kern 63. De kernen 252, 254 zijn in het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld dunner omdat er minder ruimte beschikbaar is tussen het zend-ontvanghulpstuk 45 en de wand van het boorgat, dan bestaat tussen het sensorhulpstuk 200 en de boorgatwand.

Omdat de kernen 252, 254 dunner moeten zijn dan kern 63 om in de put te passen wordt bij voorkeur een kern, die axiaal langer is, gebruikt om te compenseren voor de dunnere kern. Voor het gemak van vervaardiging wordt het de voorkeur gegeven, dat twee korte kernen 252, 254 worden gebruikt voor het verkrijgen van de noodzakelijke lengte.

De kernen 252, 254 zijn aangebracht op de schouder 48 van het regelzend-ontvangerhulpstuk 45. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoor- beeld is een isolatie-orgaan 258 opgesteld tussen de gestapelde kernen 252, 254. Een electrische geleider 264 is gewikkeld om de gestapelde kernen 252, 254, zodat kernen 252, 254 als een enkele kernconstructie zijn behandeld.

De kernen 252, 254 zijn bij voorkeur vervaardigd uit een sterk permeabel materiaal, zoals een ijzer/nikkellegering. In de voorkeur gegeven constructie is de legering gevormd in gelamineerde platen, bedekt met isolerend materiaal, zoals magnesiumoxide, gewikkeld om een doorn voor het vormen van de kernen, en met warmte behandeld om aanvankelijke permeabiliteit maximaal te maken.

In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de geleider 264 een dunne koperen strip met een breedte van ongeveer 0,125 inch en een dikte van ongeveer 0,002 inch, ommanteld in CAPTON of enig ander geschikt dielectrisch materiaal.

De regel antenne 27 is bij voorkeur onder vacuüm opgesloten in een isolerende epoxy 229 en opgesteld nabij de schouder 48 van zend-ontvanger-hulpstuk 45. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de epoxy TRA-CON TRA-BOND F202 of een equivalent. De electrische geleider 264 verloopt door de epoxy 229 om electrisch aan te sluiten op de drukdoorvoer 82.

Een ringvormige beschermende afdekking of scherm 75, opgesteld in schouder 49 van het zend-ontvangerhulpstuk 45 neemt de antenne 27 op. De beschermende afdekking 75 is bij voorkeur vervaardigd uit staal of enig ander geschikt geleidend materiaal en de antenne 27 is aan de afdekking of scherm 75 gehecht door een geschikte isolerende epoxy 279. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de epoxy 279 ook TRA-CON TRA-BOND F202. De electrische geleider 264 verloopt, nadat hij om kernen 252, 254 is gewikkeld door epoxy 279 en sluit aan op het scherm 75. De beschermende afdekking of scherm 75 is op het zend-ontvangerhulpstuk 45 op zijn plaats gelast of op andere wijze bevestigd. Het inwendige van het scherm 75 kan weer van de omgeving van de omgevende putboring zijn geïsoleerd.

C. MWD gastmoduul

Nu verwijzend naar figuren 3 en 15 omvat de MWD gastmoduul 10 bij voorkeur een op een microprocessor gebaseerd regelorgaan voor het bewaken en regelen van al de MWD onderdelen onder in het boorgat. Zoals in het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van figuur 15 weergegeven ontvangt dus de gastmoduul gegevenssignalen van de EM regelmoduul, een gammasensor, een richtingsensor, een weerstandsensor, een gewicht-op-beitel/koppel-op-beitel ("WOB/TOB") sensor, en andere onder in het boorgat gebruikte MWD sensors, die allen hun eigen microprocessor omvatten. Een bus is bij voorkeur aangebracht om de MWD gastmoduul te verbinden met de EM regelmoduul en de andere MWD sensors. In aanvulling omvat de gastmoduul bij voorkeur een batterij om de gastmoduul, en de MWD sensors door de buslijn van vermogen te voorzien.

De gastmoduul brengt bij voorkeur regel signa!en over aan de sensors, zoals de EM regelmoduul, de sensors aanzettend om gegevenssignalen te verkrijgen en/of te verzenden. De gastmoduul ontvangt de gegevenssignalen en voorziet in enig aanvullend formeren en coderen van de gegevenssignalen, hetgeen noodzakelijk kan zijn. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de gastmoduul bij voorkeur aanvullend geheugen voor het opslaan van de gegevenssignalen voor latere terugwinning. De gastmoduul is bij voorkeur verbonden met een boorsuspensie-impulsorgaan en brengt gecodeerde gegevenssignalen over aan het boorsuspensie-impulsorgaan, die via het boorsuspensie-impulsorgaan naar het oppervlak worden verzonden.

D. Boorbeitel

Nu verwijzend naar figuren 3 en 7 kan de boorbeitel 50 zijn voorzien van ieder aantal gebruikelijke beitels, waaronder een rollenkonus (of rots) beitel of een beitel van het diamanttype. Ter wille van deze bespreking zal een rotsbeitel worden besproken. Vaklui zullen realiseren, dat de leer hierin ook toepasbaar is bij andere types boorbeitels. Onafhankelijk van het gebruikte type beitel omvat de beitel bij voorkeur een lichaam 50 en een bei tel vl ak 145, dat dienst doet als het boor- of snij-mechanisme. Zoals algemeen bekend is in de techniek kan het bei tel vlak 145 aanzienlijk variëren afhankelijk van het gebruikte type beitel en de hardheid van de formatie.

Nu verwijzend naar figuren 7 en 9 omvat de boorbeitel 50 bij voorkeur een penverbinding 135 bij zijn boveneinde, dat aansluit op het sensorhulpstuk 200. De beitel 50 omvat bij voorkeur een boring 156 bij zijn boveneinde, welke over een korte afstand in het lichaam 150 van de beitel 50 verloopt.

In overeenstemming met het in figuur 7 afgebeelde de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvat de boorbeitel 50 een aantal tempera-tuursensors 170 voor het bewaken van de werking van de beitel 50, een electrisch contactblok 302 en een in een verdeel stuk 162 opgenomen electrisch harnas, dat de sensors 170 met het contactblok 302 verbindt. De temperatuursensors 170 omvatten bij voorkeur zes thermistors, die in staat zijn tot het meten van temperaturen tussen 100°F en 600°F met een absolute nauwkeurigheid van ± 15°F. In overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld worden doorlopend monsters genomen over een 10 sekonden tussenruimte en de gemiddelden van de genomen monsters gedurende de tussenruimte worden berekend. De temperatuursensors 170 zijn strategisch opgesteld in de boorbeitel 50, bij voorkeur dicht bij het beitel vlak 145. Al de temperatuursensors 170 en samenhangende electrische leidingen 138, 139 zijn opgenomen binnen geïsoleerde buizen 191 met kleine diameter, die geschikt zijn afgedicht en in staat zijn tot het ondersteunen van de uitwendige boorsuspensiedruk en corrosie weerstaan. De buizen 191 zijn gelegen in boringen 179, die zich uitstrekken door het lichaam 150 van beitel 50. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn de geïsoleerde buizen 191 opgenomen binnen een stalen buis 157. Twee electrische leidingen 138, 139 zijn bij voorkeur aangesloten op iedere sensor 170 voor het verkrijgen van een signaalleiding en een retourleiding. De einden van leidingen 138, 139 verlopen vanaf buizen 191 en zijn met hoge temperatuur gesoldeerd aan de thermistors 170. Beide thermistors 170 en de einden van de leidingen 138, 139 zijn opgenomen in een isolerende epoxy 143. Een plug 158 is gebruikt voor het afdichten van de boring 179.

Alternatief kunnen de sensors en leidingen verlopen in een omgeving van niet geleidend vet, dat is gecompenseerd op de druk van de boorsuspensie die anders dergelijke holtes zou vullen, of beschermd door een hybride-combinatie van deze twee methoden onder het gebruikmaken van afdichtingen en drukdoorvoeren, daar waar vereist.

De electrische leidingen 138, 139 van de sensors 170 verlopen naar een electrisch harnas 165, dat is opgesteld in verdeel stuk 162. Het verdeelstuk 162 is aangebracht op de hartlijn van de boring 156 en omvat bij voorkeur een aantal openingen voor het opnemen van de electrische leidingen 138, 139 vanaf ieder van de thermistors 170. De leidingen 138, 139 van iedere sensor zijn fysisch samengebonden in het harnas 165 en aangesloten op een contactblok 302 en drukdoorvoerluik 317, dat bij voorkeur· ten minste zeven pennen of verbindingsorganen omvat. Indien slechts zeven ver-bindingsorganen zijn aangebracht in de doorvoer 317 dan worden zes van de verbindingsorganen gebruikt voor de zes signaallijnen naar de temperatuur-sensors 170 en een verbindingsorgaan wordt gebruikt als een terugvoer!eiding of aarde. Indien slechts zeven lijnen zijn aangebracht, in overeenstemming met het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld dan bestaat dus een gemeenschappelijke aarde in het harnas 165 voor het aarden van de terugvoer van iedere thermistor 170. Het verdeel stuk 162 is bij voorkeur in staat tot het uitwendig handhaven van de omgevingsdruk. De bevestigingsconstructie bij het ondereinde van het verdeelstuk 162 is bij voorkeur zodanig opgesteld, dat het kan worden aangepast aan een een middenstraal vereisende boorbeitel 50.

Het ondereinde van de doorvoer 317 sluit electrisch aan op het contactblok 302, terwijl het boveneinde aansluit op geleider 329 (figuur 9), welke op zijn beurt aansluit op de vrouwtjeshelft van een BEBR0 verbindingsorgaan 285.

De huidige uitvinding kan worden gebruikt met alle beschikbare afmetingen rotsbeitels, diamantbeitels of beitels met kunstdiamanten. In kleinere boorbeitels, waar de ruimte beperkter is, kan het noodzakelijk zijn de sensors 170 in het sensorhulpstuk 200 op te stellen. In aanvulling op. gebruikmaken van temperatuursensors in de boorbeitel 50 kunnen ook slijt-sensors en andere sensors worden gebruikt.-

De lengte vanaf de penschouder naar het vlak van de beitel is bij voorkeur minder dan 13 inch. Sommige beitels, die langer zijn, zoals de diamantbeitels, zijn bij voorkeur gewijzigd om een nieuwe bovenschacht (met een penverbinding passend op het uitstekende hulpstuk of aandrijfas) te omvatten, of zijn alternatief gewijzigd voor het omvatten van een speciale kort bovenste schachtgedeelte en gebruiken een speciale bei tel breker, die de maatbladen draagt van de te vervangen beitel.

Ε. ΙπφιιΊ skraag

Weer verwijzend naar figuren 3, 4 en 5 kan de impulskraag 35 door een wisselhulpstuk, een gebogen hulpstuk of een zwevend hulpstuk verbonden zijn met het motorsamenstel in overeenstemming met gebruikelijke technieken. Iedere gebruikelijke impulskraag kan in de huidige uitvinding worden gebruikt. Een voorbeeld van een dergelijke impulskraag wordt gevonden in U.S. octrooien nrs. 4.401.134 en 4.515.225, waarvan de leer hierin door verwijzing, geheel zoals het daarin is uiteengezet, is opgenomen. Alternatief kunnen andere afstandsmetingsystemen worden gebruikt voor het overbrengen van de van bitmotormoduul ontvangen gegevens naar het oppervlak. Ofschoon de impulskraag 36 in figuren 3, 4 en 5 is weergegeven als te zijn onder het regelhulpstuk 45 moet het aanvullend worden begrepen, dat de impulskraag boven het regelhulpstuk kan zijn. De impulskraag kan bijvoorbeeld bovenop de boorkraag 85, afgebeeld in figuur 5, zijn of op een andere plaats boven regelhulpstuk 45 of gastmoduul 10.

F. Systeemwerking

Verbinding tussen de sensormoduul 125 en de regelmoduul wordt bewerkstelligd door electromagnetische (EM) voortplanting door de omgevende geleidende grond. Iedere moduul bevat zowel overbrengend en ontvangend circuit,hetgeen twee-richting verbinding toestaat. In bedrijf wekt de overbrengende moduul een gemoduleerde drager, bij voorkeur in het frequentie-gebied van 100 tot 10.000 Hz op. De signaal spanning wordt aangebracht over een geïsoleerde axiale spleet in de buitendiameter van het gereedschap, gerepresenteert door de antennes, hetzij door transformatiekoppeling of door rechtstreekse aandrijving over een geheel geïsoleerde spleet in het samenstel.

De oppervlakgeleide EM golf, opgewekt door de antenne, plant zich voort door de omgevende geleidende grond, vergezeld door een stroom in de metalen boorstreng. Indien de EM golf voortplant langs de streng wordt hij gedempt door spreiding en verspreiding in de geleidende aarde in overeenstemming met de algemeen begrepen principes, zoals bijvoorbeeld beschreven door Wait and Hill (1979). Het algemeen bekende huideffect resulteert uit de verstrooiende demping, welke snel toeneemt met toenemende frequentie en geleidbaarheid. Daarom zal, indien geleidbaarheid van een formatie toeneemt (weerstand neemt af) de maximale frequentie met accep- tabele demping afnemen.

Tegelijkertijd reduceert toenemende geleidbaarheid de be-lastingweerstand over de spleten, waardoor het mogelijk wordt om hogere stroom te injecteren in de formatie voor een gegeven overbrengingsvermogen of omgekeerd hogerer stroom beschikbaar bij de ontvanger. In aanvulling verlaagt de gereduceerde belastingweerstand de onderbrekingsfrequentie tengevolge van de inductantie van een transformator-gekoppelde spleet hetgeen efficiënte overbrengingwerking bij lagere frequenties toestaat. Omgekeerd neemt met hogere weerstand de minimaal bruikbare frequentie toe, maar de gereduceerde demping staat werking bij hogere frequenties toe.

Aangezien de onderhavige uitvinding bestemd is om te werken met weerstanden lopende over verschillende ordes van grootte, welke in een enkele put kunnen optreden, is het duidelijk van voordeel en mogelijk noodzakelijk te voorzien in werking over een breed gebied van frequenties. Het moet ook zelf aanpassend zijn in het kiezen van de juiste werkings-frequentie van tijd tot tijd indien formatieweerstand wijzigt.

De EM sensor is ontworpen om de stroom-aftapping op het sensor-batterijpakket 55 minimaal te maken. Terwijl het gereedschap naar de bodem wordt gevoerd is de EM sensormoduul in een lage vermogens "slaap" wijze. Iedere paar minuten schakelt een inwendjige klok in de sensormicroprocessor 250 de processor 250 en zijn bijbehorend circuit gedurende een paar sekonden in, lang genoeg om een vooraf bepaalde peilingsignaal van de regelmoduul waar te nemen. Indien een dergelijk signaal niet wordt waargenomen door het EM sensorcircuit gaan de microprocessor en bijbehorend circuit terug in de "slaap" wijze tot aan de volgende bekrachtigings-periode.

Indien verbinding wordt gewenst door de regelmoduul, gebaseerd op enige conditie, zoals een vooraf bepaalde druk onder in het boorgat, boorsuspensiestroming, draaiing, enz., zal de commandomoduul periodieke overbrenging van peilingsignalen op gang brengen om antwoord van de sensormoduul te commanderen. In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaan deze signalen uit overgebrachte impulsen van een paar sekonden duur, afwisselend met ontvangstintervallen van een soortgelijke duur om te luisteren naar een antwoord van de sensormoduul.

Iedere overgebrachte impuls concentreert energie bij alle kandidaatfrequenties (bij voorkeur vanaf 100 tot 10.000 Hz), bij voorkeur door een opeenvolging van frequentiestappen. Andere middelen voor het overbrengen van signalen bij de verschillende frequenties kunnen door vaklui worden gebruikt, waaronder een doorlopende frequentieveging zonder buiten de principes van de huidige uitvinding te gaan. Iedere overbreng/ ontvangkringloop van de regelmoduul vindt plaats binnen de tijdsperiode dat de EM sensormoduul ontvangt, waardoor regeloverbrenging gedurende sensor-ontvangst wordt gegarandeerd.

Bij het waarnemen van een peilingsignaal bepaalt de sensormoduul welke frequentie de beste signaal-tot-ruisverhouding heeft en reageert door het overbrengen van een signaal naar de regelmoduul met die frequentie. Deze overbrenging gaat door voor een duur van ten minste een volle kringloop van regelmoduuloverbrenging om te garanderen dat een signaal vanaf de sensormoduul wordt verzonden terwijl de regelmoduul luistert.

Indien eenmaal twee-richting verbinding tot stand is gebracht worden daaropvolgende overbrengingen geheel geregeld bij de meest voordelige frequentie. Indien verbinding wordt verloren of indien condities onder in het boorgat wijzigen keren beide modules terug naar peilingswijze.

De sensormoduul 125 bewaakt bij voorkeur alle zes thermistors in de boorbeitel en alle in het sensorhulpstuk 200 opgestelde sensors, en brengt aflezingen met betrekking tot iedere sensor over naar de regelmoduul, welke bij voorkeur sommige of al deze signalen overbrengt naar het oppervlak via de gastmoduul en boorsuspensie-impulsorgaan met een maximale snelheid van eenmaal per iedere vijf minuten. Indien het een vereiste wordt, dat gegevens met een aanzienlijk hogere snelheid worden opgenomen dan door boorsupsensie-impulsen kunnen worden overgebracht kunnen gegevens worden opgeslagen in een onder in het boorgat gelegen geheugen of de gegevens kunnen onder in het boorgat worden gesorteerd en/of overgebracht naar het oppervlak met een snelheid verenigbaar met de mogelijkheden van de boorsuspensie-impulsen, of de mogelijkheden van welk afstandsmeting-overbrengsysteem wordt gebruikt. Indien sensors worden in- en uitgeschakeld (voor sparing van batterijen) en indien een "inschakel" overgang instel-periode wordt vereist wordt voldoende tijd verschaft, zodanig dat er geen van belang zijnd doen afwijken van de monstergemiddelden tengevolge van deze overgangen is.

De plaatsing van de sensormoduul onder de motor maakt het mogelijk gegevens te verkrijgen met betrekking tot een aantal van belang zijnde en van praktische toepassing zijnde parameters. Deze parameters omvatten schok en trilling in de hooromgeving, hellingshoek van het boorgat dicht nabij de bodem, en werktemperaturen en slijtage van beitel en motor.

De sensormoduul neemt gegevens op, voert iedere vereiste middeling en formering van de gegevens uit en brengt deze gegevens om de motor (en misschien de boorimpulsie-overbrenger) over een afstand van ongeveer 50 voet, via een electromagnetische (EM) schakel over naar de EM regelmoduul, die is opgesteld nabij andere MWD sensors, in overeenstemming met de in deel II, A, 7, "Werking van EM sensor" beschreven techniek. Deze regelmoduul voert op zijn beurt verdere vereiste vermindering, plaatselijke opslag en formering van gegevens uit voor presentatie aan de onder in het boorgat opgestelde meester of gast MWD moduul, welke ook alle MWD sensors onder in het boorgat regelt. De gastmoduul formeert of codeert alle via boorsuspensie-impulsen aan het oppervlak overgebrachte gegevens.

De EM gegevensschakel werkt met een gegevenswaarde tot aan ongeveer IKbaud (1000 bits per sekonde), terwijl de boorsuspensie-impuls-gegevensschakel ongeveer 1 bit per sekonde is.

Tijdens bedrijf worden, indien de EM sensormoduul 125 wordt geregeld door de EM regelmoduul, alle sensors (waaronder die in de beitel) van vermogen voorzien. De EM sensormoduul 125 verwerft en behandelt gegevens en brengt deze over via de EM schakel. Onder deze omstandigheid zal het verwachte batterijvermogen onttrokken uit het batterijpakket 55 ongeveer 2 watts zijn. Vijfenzeventig procent van deze hoeveelheid wordt vereist om de drie versnel!ingsmeters (hellingmeter) van vermogen te voorzien.

De vermogensverrichtingkringloop voor de EM sensor omvat bij voorkeur een maximum van een gegevensverkrijgingsvolgorde, bestaande uit een opwarmperiode van 5 sekonde en een monsterneemperiode van 1 sekonde voor iedere vijf minuten van systeemwerking. Dit is gelijk aan een maximale vermogenopneemkringloop van slechts 2%, met het gemiddelde vermogens-vereiste van de hellingmeter slechts 30 mW (maximum) zijnde. Onder deze aannames is dan ook het totale vermogen-vereiste voor het gehele systeem 530 mW. Dit staat in wederkerige betrekking met een 72 mA stroom onttrokken bij een effectieve batterijpakketspanning van 7,4 volt.

In het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld omvatten de batterijen Electrochem Series RMM 150, 3B1570 DD afmeting batterijen of een equivalent daarvan. Met deze batterijen is een conservatieve capaciteits-schatting 20 ampere uur.

Indien het batterij pakket is verbonden met de EM sensormoduul, maar in de "gereedstaan" wijze is, waarbij hij een commando afwacht van de EM regelmoduul wordt het systeem bekrachtigd maar "in slaap" beschouwd. Het voor deze wijze van werking vereiste vermogen is slechts dat noodzakelijk om de met zijn gereedstand functie samenhangende logica in leven te houden. Het systeem keert normaal terug naar deze wijze van werking bij verbinding met het batterijpakket. Onder deze omstandigheden zal het verwachte batterijvermogen-vereiste ongeveer 250 mW zijn. Dit correleert met een onttrokken stroom van ongeveer 34 mA bij de effectieve batterijpakket-spanning van 7,4 volt. Deze onttrokken steun komt overeen met een batterij-levensduurschatting (20 ampere uur gebruikend) van 588 uur. De de voorkeur gegeven werktemperatuur voor de batterijen is tussen 0°C tot 150°C.

Terwijl een de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding is geopenbaard kunnen verschillende wijzigingen worden gemaakt op het de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld zonder de principes van de huidige uitvinding te verlaten.

Claims

1. Systeem voor het meten tijdens boren voorzien van: een boorstreng, dat is voorzien van een samenstel voor onder in het boorgat, dat eindigt in een boorbeitel; een motororgaan in het samenstel voor onder in het boorgat, dat boven de boorbeitel is opgesteld voor het voortbrengen van relatieve beweging bij een einde van de motor ten opzichte van het andere einde van de motor, orgaan als deel van het samenstel onder in het boorgat voor waarnemen van parameters onder in het boorgat, waarin het waarneemorgaan onder het motororgaan is opgesteld en een verbindingsinrichting omvat waaronder een overbrenger en een ontvanger, een regelmoduul als deel van het samenstel onder in het boorgat, voorzien van een overbrengingsorgaan, dat boven het motororgaan is opgesteld, waarin de regelmoduul een regelsignaal overbrengt aan het waarneemorgaan en het waarneemorgaan een gegeven signaal, dat representatief is voor een waargenomen parameter, overbrengt naar de regelmoduul.

2. Systeem voor het meten tijdens boren volgens conclusie 1, waarin de regelmoduul een commandosignaal overbrengt met getrapte frequenties naar het waarneemorgaan en het waarneemorgaan middelen omvat voor het bepalen van de frequentie met de beste signaal-top-ruis verhouding om genoemd gegevenssignaal over te brengen aan de regelmoduul.

3. Korte stap electromagnetische verbinding gebaseerd gegevens verwervingssysteem voor het overbrengen van gemeten bedrijfs-, omgevings-en richtingsparameters in een put, voorzien van: (a) een boorstreng met een samenstel voor onder in het boorgat, dat eindigt in een boorbeitel; (b) motororgaan voor het in werking stellen van de boorbeitel, (c) orgaan om het motororgaan met de boorbeitel te verbinden, (d) orgaan voor het waarnemen van ieder van de parameters en voor het opwekken van een daarvoor indicatief uitgangssignaal, waarbij het waarneemorgaan is opgenomen in het verbindingsorgaan, (e) overbrengingsorgaan voor het ontvangen van het uitgangssignaal van het waarneemorgaan en voor het opwekken van een electro- magnetisch gegevenssignaal, waarbij het overbrengingsorgaan is opgenomen in het verbindingsorgaan, en (f) gegevensverbindingregelorgaan dat deel uitmaakt van het samenstel voor onder in het boorgat en boven het motororgaan is opgesteld, waarbij het gegevensverbindingregelorgaan een ontvangorgaan omvat voor het ontvangen van het electromagnetische gegevenssignaal.

4. Systeem volgens conclusie 3, waarin het verbindingsorgaan een drukhouder omvat en het waarneemorgaan in de drukhouder is opgenomen.

5. Systeem volgens conclusie 4, verder voorzien van een batterij-pakket dat is opgenomen in de drukhouder voor het verschaffen van vermogen aan het waarneemorgaan en het overbrengingsorgaan.

6. Systeem volgens conclusie 4, waarin het waarneemorgaan is gelegen in een sensormoduul binnen de drukhouder.

7. Systeem volgens conclusie 6, waarin de drukhouder is voorzien van een kaptegenhoudorgaan in electrisch contact met de sensormoduul, het overbrengingsorgaan een antenne omvat, en het kaptegenhoudorgaan en de drukhouder deel uitmaken van een stroombaan tussen de antenne en de sensormoduul.

8. Systeem volgens conclusie 7, waarin de antenne een ringvormige antenne omvat, die is aangebracht op de buitenzijde van het verbindingsorgaan.

9. Systeem volgens conclusie 8, verder voorzien van een ankerpen voor het ondersteunen en uitlijnen van de drukhouder binnen het verbindingsorgaan en voor het vormen van deel van de stroombaan tussen de antenne en de sensormoduul.

10. Systeem volgens conclusie 9, waarin de ringvormige antenne is bevestigd aan het verbindingsorgaan door een isolerende epoxy.

11. Systeem volgens conclusie 10, waarin een beschermend schild is aangebracht over de antenne met een isolerend materiaal tussen de antenne en het schild, en het schild geleidend en electrisch verbonden is met het verbindingsorgaan voor het bepalen van een deel van de stroombaan vanaf de antenne naar de sensormoduul, zodat de stroombaan het schild, het verbindingsorgaan, de ankerpen, de drukhouder en het kaptegenhoudorgaan omvat.

12. Systeem volgens conclusie 6, verder voorzien van een isolatie-orgaan binnen de drukhouder welke aanligt tegen de sensormoduul.

13. Systeem volgens conclusie 12,, verder voorzien van een druk-doorvoer door de drukhouder en het verbindingsorgaan met een electrisch contact daardoorheen voor het verbinden aan een antenne op de buitenzijde van het verbindingsorgaan.

14. Systeem volgens conclusie 13, waarin het isolatie-orgaan is voorzien van een electrische geleider welke aansluit op de sensormoduul en het electrische contact in de drukdoorvoer.

15. Systeem volgens conclusie 3, waarin het gegevensverbinding-regelorgaan is voorzien van een afstandsmetingorgaan om informatie, dat het electromagnetische gegevenssignaal reflecteert, over te brengen naar het oppervlak.

16. Systeem volgens conclusie 3, waarin de boorbeitel sensors daarin omvat voor het bewaken van bedrijfsparameters van de boorbeitel en voor het verschaffen van een een indicatie daarvan gevend signaal aan het waarneem-orgaan.

17. Systeem volgens conclusie 16, waarin het waarneemorgaan electrisch is aangesloten op de boorbeitel voor het ontvangen van de signalen vanaf de sensors in de boorbeitel.

18. Systeem volgens conclusie 3, waarin het verbindingsorgaan een hulpstuk omvat en het waarneemorgaan jen het overbrengingsorgaan in het hulpstuk zijn opgesteld.

19. Systeem volgens conclusie 3, waarin het verbindingsorgaan een verlengde aandrijfas omvat en het waarneemorgaan en het overbrengingsorgaan in de verlengde aandrijfas zijn opgesteld.

20. Systeem volgens conclusie 3, verder voorzien van met het waarneemorgaan verbonden orgaan voor het behandelen van de vanaf het waarneemorgaan ontvangen uitgangssignalen.

21. Systeem volgens conclusie 20, waarin het gegevensverbinding-regelorgaan ook is voorzien van een regeloverbrenger en het gegevens-verbindingregelorgaan bedieningssignalen opwekt, die door de regeloverbrenger worden overgebracht en het overbrengingsorgaan is voorzien van een sensorontvanger, welke de bedieningssignalen ontvangt en de bedieningssignalen overbrengt naar het behandelingsorgaan.

22. Systeem volgens conclusie 20, waarin het behandelingsorgaan een geheugen omvat voor het opslaan van de uitgangssignalen.

23. Systeem volgens conclusie 15, waarin het afstandsmetingorgaan een boorsuspensie-impulsorgaan omvat.

24. Systeem volgens conclusie 23, waarin het gegevensverbinding-regelorgaan een behandelingseenheid omvat voor het behandelen van het electromagneti sche gegevenssi gnaal.

25. Systeem volgens conclusie 24, waarin het behandelingsorgaan een geheugen omvat voor het opslaan van het electromagnetische gegevenssignaal.

26. Onder in een boorgat te gebruiken afstandsmetingsysteem voor het overbrengen van gegevenssignalen tussen twee punten onder in een boorgat in een put, voorzien van : een boorbeitel, een impulskraag opgesteld boven de boorbeitel voor het overbrengen van boorsuspensie-impulsen naar een nabij het oppervlak van de put opgestelde akoestische ontvanger, een regelmoduul opgesteld boven de impulskraag en electrisch verbonden met de impulskraag en geplaatst op een onder het oppervlak gelegen plaats onder in het boorgat en op afstand van de akoestische ontvanger, huisorgaan opgesteld tussen de impulskraag en de boorbeitel, overbrengingsorgaan opgesteld in het huisorgaan voor het overbrengen van de gegevenssignalen, en ontvangsorgaan opgesteld in de regelmoduul voor het ontvangen van de vanaf het overbrengingsorgaan overgebrachte gegevenssignalen.

27. Systeem volgens conclusie 26, waarin het ontvangerorgaan een eerste zend-ontvanger omvat voor het verzenden van bedieningssignalen naar het overbrengingsorgaan en het overbrengingsorgaan een tweede zend-ontvanger omvat voor het ontvangen van de regelsignalen vanaf het ontvangerorgaan.

28. Systeem volgens conclusie 26, waarin het huisorgaan een motor-orgaan omvat voor het in werking stellen van de boorbeitel.

29. Systeem volgens conclusie 28, waarin het motororgaan een aandrijfas omvat, die met de boorbeitel is verbonden, en het overbrengings orgaan in de aandrijfas is opgenomen.

30. Systeem volgens conclusie 28, waarin het huisorgaan ook een met het motororgaan en met de boorbeitel verbonden hulpstuk omvat en het overbrengingsorgaan in het hulpstuk is opgenomen.

31. Systeem volgens conclusie 30, waarin de boorbeitel veerbelast is op het hulpstuk.

32. Systeem volgens conclusie 28, waarin het motororgaan een positieve verplaatsingsmotor omvat.

33. Systeem volgens conclusie 32, waarin de positieve verplaatsingsmotor een gebogen huis omvat.

34. Systeem volgens conclusie 31, waarin het hulpstuk een drukhouder omvat en het overbrengingsorgaan gedeeltelijk in de drukhouder is opgenomen.

35. Systeem volgens conclusie 34, verder voorzien van een batterij-pakket, dat in de drukhouder is opgenomen voor het verkrijgen van vermogen voor het overbrengingsorgaan.

36. Systeem volgens conclusie 35, waarin het overbrengingsorgaan een ringvormige antenne omvat, die op de buitenzijde van het hulpstuk is aangebracht.

37. Systeem volgens conclusie 36, waarin de drukhouder deel uitmaakt van een stroomterugvoerbaan tussen de ringvormige antenne en het overbrengingsorgaan.

38. Systeem volgens conclusie 31, waarin de boorbeitel sensors daarin omvat voor het bewaken van werkparameters van de boorbeitel en voor het verschaffen van een een indicatie daarvan gevend signaal aan het overbrengingsorgaan.

39. Systeem volgens conclusie 28, waarin het overbrengingsorgaan in het motororgaan is opgesteld.

40. Systeem volgens conclusie 26, waarin het gegevenssignaal wordt overgebracht door een electromagnetische golf.

41. Systeem volgens conclusie 40, waarin het overbrengingsorgaan een ringvormige antenne omvat.

42. Systeem volgens conclusie 41, waarin het ontvangerorgaan een ringvormige antenne omvat.

43. Systeem volgens conclusie 26, waarin de gegevenssignalen bedrijfsparameters van de boorbeitel reflecteren.

44. Systeem volgens conclusie 28, waarin de gegevenssignalen bedrijfsparameters van het motororgaan reflecteren.

45. Systeem volgens conclusie 26, waarin de gegevenssignalen omgevingsomstandigheden in dé nabijheid van de boorbeitel reflecteren.

46. Systeem volgens conclusie 28, waarin de gegevenssignalen omgevingsomstandigheden in de nabijheid van het motororgaan reflecteren.

47. Systeem volgens conclusie 26, waarin de gegevenssignalen richtinginformatie met betrekking tot de boorbeitel reflecteren.

48. Systeem volgens conclusie 28, waarin de gegevenssignalen richtinginformatie met betrekking tot het motororgaan reflecteren.

49. Systeem voor het overbrengen van signalen over een korte afstand onder in het boorgat voorzien van: een onder in het boorgat gelegen onderdeel, dat is opgesteld op een plaats onder het aardoppervlak, sensorgaan opgesteld onder het onder in het boorgat gelegen onderdeel voor het bewaken van ten minste een van de bedrijfs-, omgevings-en richtingsparameters onder in het boorgat en voor het verschaffen van een aanduiding daarvoor gevende signalen, een eerste onder het oppervlak gelegen zend-ontvangerorgaan, dat electrisch is verbonden met het sensororgaan en onder het onderdeel is opgesteld voor het verkrijgen van de electrische signalen vanaf het sensororgaan en voor het overbrengen van electromagnetische gegevenssignalen, die samenhangen met de electrische signalen, en tweede zend-ontvangerorgaan onder het oppervlak, opgesteld boven het onderdeel voor het ontvangen van de electromagnetische gegevenssignalen van het eerste zend-ontvangerorgaan.

50. Korte stap electromagnetisch verbinding gebaseerd gegevens-verwervingssysteem voor overbrenging van gemeten bedrijfs-, omgevings- en richtingsparameters in een put, voorzien van: (a) motororgaan met uitstekende aandrijfas, (b) orgaan voor het waarnemen van ten minste een van de parameters en voor het opwekken van een een aanduiding daarvan gevend uitgangssignaal, waarbij het waarneemorgaan in de uitstekende aandrijfas is opgenomen, (c) overbrengingsorgaan voor het ontvangen van het uitgangssignaal van het waarneemorgaan en voor het opwekken van een electromagnetisch gegevenssignaal, waarbij het overbrengingsorgaan in de uitstekende aandrijfas is aangebracht; en (d) gegevensverbindingsregelorgaan opgesteld bij een onder het oppervlak gelegen plaats boven het motororgaan, waarbij het gegevens- verbindingsorgaan ontvangerorgaan omvat voor het ontvangen van het electro-magnetische gegevens signaal.

51. Systeem volgens conclusie 50, waarin het gegevensverbinding- orgaan orgaan omvat voor het overbrengen van stuursignalen en het over-brengingsorgaan orgaan ontvangt voor het ontvangen van de stuursignalen.

52. Systeem volgens conclusie 50 verder voorzien van: een met het overbrengingsorgaan en het waarneemorgaan verbonden batterij voor het leveren van vermogen, waarbij de batterij is opgenomen in de uitstekende aandrijfas.

53. Systeem volgens conclusie 52, waarin de uitstekende aandrijfas een drukhouder omvat, waarin de batterij is opgesteld.

54. Systeem volgens conclusie 53, waarin het waarneemorgaan is opgesteld in een sensormoduul binnen de drukhouder.

55. Systeem volgens conclusie 54, waarin de drukhouder oriëntatie-geleidingspennen omvat, die in de sensormoduul zijn opgenomen.

56. Systeem volgens conclusie 54, waarin het waarneemorgaan uit aluminium is vervaardigd en bedekt met glasvezel.

57. Korte stap electromagnetische verbinding gebaseerd gegevens-verwervingssysteem voor het overbrengen van gemeten bedrijfs-, omgevings-en richtingsparameters betrekking hebbende op een boorbeitel en/of motor op een korte afstand in een put, voorzien van (a) orgaan voor het waarnemen van ten minste een van de parameters en het opwekken van een een aanduiding daarvan gevend signaal, waarbij het waarneemorgaan in een hulpstuk onder de motor is opgesteld, (b) overbrengingsorgaan voor het ontvangen van het uitgangssignaal van het waarneemorgaan en voor het opwekken van een electro-magnetisch gegevenssignaal, waarbij het overbrengingsorgaan ook in het hulpstuk is opgenomen, (c) gegevensverbindingregelorgaan opgesteld boven de motor, waarbij het gegevensverbindingregelorgaan is voorzien van (1) ontvangerorgaan op een korte afstand van het overbrengingsorgaan opgesteld voor het ontvangen van het electromagnetische gegevenssignaal, en (2) een afstandmetingorgaan voor het overbrengen van het electromagnetische gegevenssignaal reflecterende informatie naar het oppervlak, (d) een met het overbrengingsorgaan en het waarneemorgaan verbonden batterij voor het leveren van vermogen, waarbij de batterij in het hulpstuk is opgenomen.

58. Werkwijze voor het overbrengen van bedrijfs-, omgevings- en richtingsparameters vanaf nabij een boorbeitel, om een motor naar het oppervlak van een put, de stappen omvattende van: (a) waarnemen van ten minste een van de parameters, (b) overbrengen van een electromagnetisch signaal, dat een indicatie geeft van de waargenomen parameters over een verhoudingsgewijs korte afstand van onder de motor, (c) ontvangen van het electromagnetische signaal op een punt boven de motor, (d) ten minste een gedeelte van het electromagnetische signaal omzetten in een boorsuspensie-impulssignaal, en (e) overbrengen van het boorsuspensie-impulssignaal naar het oppervlak.

59. Werkwijze voor het nabij een boorbeitel gemeten parameters overbrengen naar een punt boven een motor, de stappen omvattende van: (a) overbrengen van een regel signaal vanaf het punt boven de motor, (b) ontvangen van het regel signaal op een punt in een samenstel onder in een boorgat onder de motor, (c) ontcijferen van het regelsignaal voor het bepalen van de gewenste parameter, (d) waarnemen van de gewenste parameter, (e) overbrengen van een signaal, dat een indicatie geeft van de waargenomen parameter over een verhoudingsgewijs korte afstand van onder de motor, (f) ontvangen het signaal op een punt onder het oppervlak en boven de motor en binnen de verhoudingsgewijs korte afstand, (g) analyseren van het signaal voor het terugwinnen van informatie, welke een aanduiding geeft van de gewenste parameter.

60. Werkwijze volgens conclusie 59, waarin het regelsignaal van stappen (a)-(c) een electromagnetisch signaal is.

61. Werkwijze volgens conclusie 60, waarin het signaal van stappen (e)-(g) een electromagnetisch signaal is.

62. Werkwijze voor het overbrengen van nabij een boorbeitel in een put gemeten parameters naar een punt boven een motor, de stappen omvattende van: (a) overbrengen van een regel signaal vanaf een eerste punt onder in het boorgat in een onder in het boorgat gelegen samenstel boven de motor met een aantal frequenties, waarbij het eerste punt onder in het boorgat op afstand is van het oppervlak van de put, (b) ontvangen van het regel signaal op een tweede punt onder in het boorgat en onder de motor, (c) bepalen van de frequentie, welke de beste signaal-tot-ruis verhouding geeft voor de overbrenging vanaf het eerste punt onder in het boorgat naar het tweede punt onder in het boorgat, (d) overbrengen van een signaal, dat een indicatie geeft van de gewenste parameter, vanaf het tweede punt onder in het boorgat naar het eerste punt onder in het boorgat bij de frequentie met de beste signaal-tot-ruis verhouding.

63. Parameters nabij de boorbeitel metende inrichting, voorzien van: een onder in het boorgat gelegen samenstel, dat een boorbeitel omvat, een onder in het boorgat gelegen motor in het onder in het boorgat gelegen samenstel, welke motor boven de boorbeitel is opgesteld, een sensormoduul in het onder in het boorgat gelegen samenstel, opgesteld tussen de boorbeitel en de motor, waarbij de sensormoduul is voorzien van een eerste zend-ontvangerorgaan en een verwerkingsorgaan, een regelmoduul in het onder in het boorgat gelegen samenstel, opgesteld boven de motor, waarbij de regelmoduul een tweede zend-ontvanger-orgaan omvat, waarin het tweede zend-ontvangerorgaan een peilingsignaal uitzendt met een aantal frequenties, die worden waargenomen door het eerste zend-ontvangerorgaan en het verwerkingsorgaan de ontvangen signalen analyseert om te bepalen welke frequentie de beste signaal-tot-ruis verhouding heeft.

64. Korte stap electromagnetisch verbinding gebaseerd gegevens-verwervingssysteem voor het overbrengen van gemeten bedrijfs-, omgevings-en richtingsparameters in een put, voorzien van: (a) een onder in het boorgat gelegen samenstel eindigend in een boorbeitel, (b) een onder in het boorgat gelegen onderdeel, (c) verbindingsorgaan om het onder in het boorgat gelegen onderdeel te verbinden met de boorbeitel, (d) orgaan voor het waarnemen van ten minste een van de parameters en voor het opwekken van een een aanduiding daarvan gevend uitgangssignaal, waarbij het waarneemorgaan is opgenomen in het verbindingsorgaan, (e) overbrengingsorgaan voor het ontvangen van het uitgangssignaal van het waarneemorgaan en voor het opwekken van een elektromagnetisch gegevenssignaal, waarbij het overbrengingsorgaan in het verbindingsorgaan is opgenomen, en (f) gegevensoverbrengregelorgaan opgesteld boven het onder in het boorgat gelegen onderdeel, waarbij het gegevensoverbrengregelorgaan een ontvangerorgaan omvat voor het ontvangen van het electromagnetische gegevenssignaal.

65. Systeem volgens conclusie 3, waarin het motororgaan relatieve beweging voortbrengt bij een einde van de motor ten opzichte van het andere einde van de motor om de boorbeitel in werking te stellen.

66. Systeem volgens conclusie 65, waarin het waarneemorgaan in het verbindingsorgaan opgestelde format!e-sensors omvatten.

67. Systeem volgens conclusie 65, waarin het waarneemorgaan bedrijfssensors omvat opgesteld in het verbindingsorgaan.

68. Systeem volgens conclusie 65, waarin het waarneemorgaan richtingssensors omvat, die in het verbindingsorgaan zijn opgesteld.

69. Systeem volgens conclusie 19, waarin het waarneemorgaan format!esensors omvat, die in de uitstekende aandrijfas zijn opgesteld.

70. Systeem volgens conclusie 19, waarin het waarneemorgaan richtingssensors omvat, die in de uitstekende aandrijfas zijn opgesteld.

71. Systeem volgens conclusie 19, waarin het overbrengingsorgaan een op de buitenzijde van de uitstekende aandrijfas aangebrachte antenne omvat.

72. Systeem volgens conclusie 64, waarin het waarneemorgaan een omgevingssensor omvat, die in het verbindingsorgaan is opgesteld.

73. Systeem volgens conclusie 64, waarin het waarneemorgaan een bedrijfssensor omvat, die is opgesteld in het verbindingsorgaan.

74. Systeem volgens conclusie 64, waarin het waarneemorgaan een richtingsensor omvat, die in het verbindingsorgaan is opgesteld.

75. Systeem volgens conclusie 64, waarin het verbindingsorgaan is voorzien van een aandrijfas van een motor en het overbrengingsorgaan een. antenne omvat, die op de buitenzijde van de aandrijfas is aangebracht.

76. Systeem volgens conclusie 64, verder voorzien van een gast- moduul, die electrisch verbonden is met het gegevensverbindingregelorgaan.

77. Systeem volgens conclusie 76, waarin het gegevensverbinding regelorgaan het gegevenssignaal behandelt, dat wordt ontvangen vanaf het waarneemorgaan voor het verkrijgen van een electrisch signaal, dat representatief is voor de waargenomen parameter, en het regel orgaan het respresentatieve electrische signaal overbrengt naar de gastmoduul,

78. Systeem volgens conclusie 77, waarin de gastmoduul, in aanvulling op het ontvangen van het representatieve electrische signaal vanaf de regelmoduul, ook electrische gegevenssignalen ontvangt vanaf andere onder in het boorgat gelegen sensormodules.

79. Systeem volgens conclusie 78, waarin de gastmoduul de elec trische gegevenssignalen behandelt voor het ontwikkelen van een gecodeerd signaal, dat wordt overgebracht naar een ontvanger op het oppervlak.

80. Systeem volgens conclusie 78, waarin de gastmoduul een gedeelte van de electrische gegevenssignalen opslaat.