NO137336B - Apparat for overf¦ring av datasignaler fra et borehull til overflaten - Google Patents

Description

Det er blitt foreslått forskjellige signaleringsinnretninger for overføring av datasignaler som er representative for en eller flere tilstander nede i et borehull til overflaten under boring av et borehull. En av de mer lovende innretninger av dette slag er en f luid-^dynamisk omformer eller en såkalt "sirene" (slik som vist generelt ved "62" i US-patent nr. 3 309 656) som er selektivt anordnet for å frembringe akustiske signaler som overføres til overflaten gjennom den sirkulerende slamstrøm i borestrengen. En slik typisk sirene omfatter en rotor forsynt med spor eller åpninger og som blir rotert ved en eller flere valgte hastigheter gjennom en eller flere stråler med boreslam som kommer fra en stator forsynt med spor eller åpninger, for å frembringe akustiske signaler med frekvenser som er avhengige av sirenedelenes konstruksjon, egenskapene til boreslammet og rotorens rotasjonshastighet. Ved å styre rotasjonshastigheten til rotoren selektivt i. samsvar med variasjoner i en tilstand som måles nede i borehullet, kan sirenen således opereres selektivt som ønsket for overføring av kodede akustiske signaler til overflaten som er representative for målingene av tilstandene nede i borehullet.

Skjønt slike sirener også har andre fordeler, er den store fordelen ved bruk av slike signalinnretninger at de effektivt kan produsere akustiske signaler innenfor et frekvensområde på

fra omkring 10 til 300 perioder/sekund. Som anført i det ovennevnte patent er frekvenser over dette området utsatt for betydelig dempning, og det blir derfor foretrukket å drive disse sirenene for frembringelse av signaler med frekvenser mellom 10 og 60 perioder/sekund. Selv om slike signaleringsinnretninger har vist seg lovende for kommersielle anvendelser, gjør det lille mellomrommet mellom de to sirenedelene, som er nødvendig for å frembringe tilfredsstillende akustiske signaler, at disse sirenene er spesiélt utsatt for- å kile seg fast eller bli ødelagt enten av faste deler i boreslammet eller av brønnrester eller liknende som forekommer i den sirkulerende slamstrømmen i et typisk borehull.

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et overføringssystem for datasignaler i et borehull for frembringelse av selektivt kodede.akustiske signaler .i et valgt frekvensområde i borevæsker.som.inneholder fremmedlegemer eller rusk,"som for eksempel en sirkulerende strøm med boreslam.

Dette og andre formål med den foreliggende oppfinnelse oppnås ved å frembringe et apparat for overføring av datasignaler fra et borehull til overflaten, som omfatter et legeme tilpasset for å koples til en rørstreng og som er anordnet med en væskekanal som kan føre væsker inneholdende rusk mellom overflaten og borehullet, en første anordning omfattende et første signalfrembringende element som er samvirkende anordnet i væskekanalen for å rette i det minste en del av en væske som strømmer gjennom denne langs minst en valgt strømningsbane, og en andre anordning omfattende et andre signalfrembringende element bevegbart anordnet i væskekanalen i nærheten av det første element for å kunne drives med en valgt hastighet for gjentatt sperring av den nevnte strpmnir.gsbanen med periodiske intervaller, slik at det syklisk frembringes akustiske datasignaler i en væske som strømmer gjennom væskekanalen, idet apparatet videre omfatter en tredje anordning som virker når det andre elementet i det minste sakkes til under den valgte hastighet av faste partikler i væsken som passerer gjennom væskekanalen, til øyeblikkelig å adskille de signalfrembringende elementer slik at slike faste partikler kan passere nedstrøms for de signalfrembringende elementene.

De nye trekk ved oppfinnelsen vil klart fremgå av kravene. Oppfinnelsen sammen med ytterligere formål og fordeler vil best kunne forstås ved.hjelp av den følgende beskrivelse av eksempler på utførelsesformer som anvender oppfinnelsens prinsipper og som illustrert i de vedføyde tegninger, der: Figur 1 viser et nytt og forbedret apparat som er anordnet i samsvar med., oppfinnelsen og er koplet til en borestreng under en typisk bore-operasjon;. Figur 2 viser en første utførelsesform av den akustiske signaleringsanordningen som brukes i det apparat som er vist på figur 1; Figur 3 og 4 viser tverrsnitt tatt henholdsvis langs linjene "3-3" på figur 2 og 5 og "4-4" på figur 2; Figur 5 viser en annen utførelsesform av den akustiske signaleringsanordningen som brukes i apparatet på figur 1; Figur 6 er et tverrsnitt langs linjene "6-6" på figur 5; Figur 7 viser en tredje utførelsesform av den signaleringsanordningen som brukes, sammen med boreapparatet på figur 1; Figur 8 er et tverrsnitt langs linjene "8-8" på figur 7; og

figur 9 viser skjematisk en. styrekrets som kan -anvendes

i den foreliggende oppfinnelse.

Det vises nå til figur 1 hvor et nytt og forbedret apparat 10 anordnet i samsvar med oppfinnelsen er vist innkoplet i en typisk borestreng 11 med en roterende borkrone 12 som henger i denne, og som er anordnet for å grave ut et borehull 13 gjennom forskjellige jordformasjoner som ved 14. Etter som borestrengen 11 dreies av en typisk borerigg (ikke vist; på overflaten, blir betydelige volumer med borevæske eller såkalt bore-"slam" kontinuerlig pumpet nedover gjennom den rørformede borestrengen og blir avgitt fra borkronen 12 for å kjøle denne og for å føre jordrester som fjernes av kronen, til overflaten etter hvert som slammet returneres til overflaten langs borehullet 13 utenfor borestrengen. Slamstrømmen blir vanligvis sirkulert ved å anvende en eller flere høytrykks slampumper (ikke vist) som kontinuerlig trekker væsken fra en lagringsgrop eller en overflatebeholder (ikke vist) for gjentatt resirkulasjon ved hjelp av slampumpene.

Man vil derfor forstå at den sirkulerende slamstrømmen som flyter gjennom borestrengen 11 tjener som et overføringsmedium som er godt skikket for overføring av akustiske signaler til overflaten med lydens hastighet i den spesielle borevæsken.

I henhold til prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse, er det i apparatet 10 anordnet dataoverførende anordninger 15

som omfatter en eller flere tilstandsavhengige anordninger, som ved 16 og 17, hver koplet til en passende målingskoder 18 som er anordnet for å frembringe en rekke elektriske, kodede data-

signaler som er representative for de målinger som oppnås fra de tilstandsavhengige anordningene. Selv om apparatet kan anvende et batteri som strømforsyning, blir det som vist ved 19 foretrukket å anvende en turbin av reaksj onstypen som driver en generator for utnyttelse av den sirkulerende slamstrømmen som en kilde til frembringelse av elektrisk kraft til drift av de nye og forbedrede dataoverføringsanordningene 15.' Som forklart mer detaljert nedenfor, omfatter dataoverføringsanordningene 15 videre akustiske signåleringsanordninger 20 omfattende en elektrisk motor 21 koplet til koderen 18 og anordnet for å reagere på de kodede utgangssignaler fra denne ved å drive en akustisk signalerings-innretning 22 ved hjelp av en vanlig tannhjulsoverføring 23, slik at strømmen av borevæske gjennom borestrengen 11 suksessivt hindres eller sperres. De resulterende akustiske signaler som frembringes av den akustiske sighaleringsanordningen 22 vil bli overført til overflaten gjennom slamstrømmen som fiyter inné i borestrengen 11, som kodede representasjoner eller datasignaler som indikerer en eller flere tilstander som er avfølt nede i borehullet av de tilstandsmålende anordningene 16 og 17. Etter hvert som disse signalene suksessivt overføres til overflaten, .

blir de detektert og omdannet til meningsfylte indikasjoner eller registreringer ved hjelp av passende detekterings- og regis trer ingsanordninger 24 for akustiske signaler,' slik som beskrevet i US-patent nr. 3 309656, nr. 3 488 629 eller nr. 3 555 504.

Det vises til figur 2 og 5 som viser tverrsnitt av henholdsvis en første og en andre utførelse av den nye og forbedrede akustiske signaleringsanordningen 22. Disse utførelses-formene har mange likhetspunkter, og like deler er betegnet med samme henvisningstall. Som man ser omfatter apparatet 10 et rørformet legeme 25 som på vanlig måte er samvirkende anordnet over passende endeforbindelser (ikke vist) for å tandemkople legemet til borestrengen 11. Det rørformede legemet 25 omfatter en aksial væskekanal 26 for føring av den borevæsken som flyter gjennom borestrengen 11 til borkronen 12 nedenfor. Som vist på figurene 2, 3 og 5 omfatter den nye og forbedrede akustiske signaleringsanordningen 22, et ringformet strømrettende element 27 forsynt med åpninger eller indre spor som er koaksialt anordnet i strømningskanalen 26 og festet til legemet 25 ved hjelp av f.eks. sett med komplementære gjenger 28. Som forklart mer detaljert i det etterfølgende, er det strømrettende elementet 27 i de akustiske signaleringsanordningene 20 forsynt med en rekke væskepassasjer 2 6 som utgjøres av innover åpne, langsgående spor, som ved 29, som har hovedsakelig rektangulært eller kvadratisk tverrsnitt og som er utskåret med like avstander langs den indre omkretsen til det strømningsrettende elementet, parallelt med og. med uniform radius fra den langsgående eller sentrale akse 30

i apparatlegemet 25. For å minimalisere turbulens og andre forstyrrelser av den nedad strømmende borevæske gjennom apparatet 10, er den øvre flaten av det strømningsrettende elementet 27 konkavt formet som ved 31.

Den akustiske signaleringsanordningen omfatter videre et roterende strømningshindrende element 32 med utvendige åpninger eller spor som er anordnet på den øvre enden av utgangsakselen 33 fra tannhjulsoverføringen 23 og koaksialt anordnet inne i den sentrale væskekanalen 26, slik at det kan rotere i et transversalt rotasjonsplan som normalt ligger umiddelbart under det strømnings-rettende elementet 27. Som vist på figur 2 og 5 er de motstående nedre og øvre flater 34 og 35 på henholdsvis det strømnings-rettende elementet 27 og det roterende strømningshindrende elementet 32 fortrinnsvis laget plane slik at de blir liggende i transversale parallelle plan som er perpendikulære til den langsgående aksen 30 i apparatet 10, og slik at de normalt ligger i en meget kort avstand fra hverandre, som ifølge utførelsesformene i den foreliggende oppfinnelse er i størrelsesorden fra 0,5 til 1 mm.

Den ytre del av det roterende strømningshindrende elementet 32 er forsynt med en rekke langsgående spor 36 som er utformet for å avgrense en rekke i lik avstand anbrakte, utad rettede radiale utspring, som ved 37, som hver har en hovedsakelig rektangulær eller kvadratisk form. Selv om det kan anvendes forskjellige dimensjoner og former, relative antall og relative proporsjoner for sporene 29 og utspringene 37 på det strømnings-rettende elementet, er det foretrukket at det roterende elementet 32 er formet hovedsakelig komplementært med hensyn til de indre sporene i det strømningsrettende elementet 27. Når det strømnings-hindrende elementet 32 da er slik vinkelmessig orientert i forhold til det strømningsrettende elementet 27 at utspringene 37 ligger på linje med sporene 29, vil det blir en i det vesentlige momentan sperring av strømmen av sirkulerende slam gjennom apparatet 10. Som påpekt i det ovennevnte US-patent nr. 3 309 656, vil man ved

å gjøre de mange sporene 29 og utspringene 37 hovedsakelig kvadratiske eller rektangulære, når den strømningshindrende rotoren 32 roteres i forhold til den strømningsrettende statoren 27, oppnå at væskekanalen gjentatte ganger i det vesentlige sperres og deretter åpnes etter som de radiale utspringene beveges inn på linje med og deretter ut av linje med sporene, slik at det frembringes syklisk varierende sinusformede trykksignaler i den strømmende borevæsken, hvilke signaler har betydelige amplityder ved den grunnfrekvens konstruksjonen er beregnet for. Ved hjelp av de rektangulære eller kvadratiske former på sporene 2 9 og de radiale utspringene 37 vil med andre ord det effektive strømnings-arealet for boreslammet som passerer gjennom apparatet 10

variere kontinuerlig på lineær måte slik at en uønsket frembringelse av akustiske signaler med betydelige amplityder ved høyere ordens harmoniske frekvenser minimaliseres. Et spesielt viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er at istedet for å være festet til sin drivaksel som tilfellet er med sirene beskrevet i US-patent 3 309 65 6, er det strømningshindrende elementet 32 glidbart montert på akselen 33.

Det vises nå til den første utførelsesformen av oppfinnelsen som er tegnet på figur 2, hvor det strømningshindrende elementet er koplet til akselen 33 for rotasjon sammen med denne ved hjelp av en eller flere langsgående riller og kiler, som ved 38, som er anordnet for også å tillate rotoren å gli longitudinalt langs akselen mellom den normale øvre stilling som tegnet på figur 2, og minst en annen stilling som ligger lavere og hvor rotoren ligger lenger fra det strømningsrettende

elementet 27. For å avgrense den øvre stilling av rotoren 32

i forhold til statoren 27, er den øvre flaten 35 av rotoren forsenket, som ved 39, for å kunne oppta en utvidet skulder 40 på den øvre ende av akselen 33. Fjæranordninger slik som en trykkfjær 41 med forutbestemt fjærkraft, er montert rundt akselen 33 mellom reduksjonsoverføringsenheten 23 og den nedre flate på rotoren 32, slik at den normalt presser det roterende elementet oppover henimot det strømningsrettende elementet 27 for normalt å holde de motstående flatene 34 og 35 på de to elementene nært sammen under normale strømningsbetingelser. Som vist på figuren, er det å foretrekke at den nedre del av fjæren 41 ligger an på

en fast skulder 42 på akselen 33 og har sin nedre flate i glidende kontakt med den øvre ende av gear-reduksjonsenheten 23.

Man vil følgelig forstå at den forspenningskraften som tilveiebringes av fjæren 41 blir valgt slik at den holder de strømningskontrollerende elementene 27 og 32 i den ønskede langsgående avstand fra hverandre for å frembringe akustiske signaler med én ønsket karakteristikk ved normal drift av den akustiske signaleringsanordningen 22. Skulle det imidlertid finnes en nedadrettet kraft på det roterende elementet som er tilstrekkelig til å overvinne den oppad rettede forspenningskraften til fjæren 41, vil det strømningshindrende elementet 32 bli beveget nedover langs akselen 33 inntil den nedadrettede kraften på det roterende elementet blir opphevet av den oppadrettede kraften det påføres ved ytterligere sammenpressing av fjæren.

Det vises nå til den andre utførelsesformen som er tegnet på figur 5, hvor det strømningshindrende elementet 32 er glidbart montert på en hylse 57 anordnet på akselen 33 og koplet for rotasjon sammen med hylsen, f. eks. ved hjelp av en innadrettet kile eller splint 55 på det roterende elementet som er glidbart innpasset i en spiralformet rille 56 som er anordnet rundt ytter-flaten til hylsen for å tillate at rotoren blir dreiet langs hylsen mellom dens normale øvre stilling som tegnet på figur 5 og minst en annen forholdsvis lavere stilling hvor rotoren ligger lenger fra det strømningsrettende elementet 27. Hylsen er på sin side festet til akselen 33 for rotasjon sammen med denne ved hjelp av en utoverrettet tapp 53 på akselen som er glidbart innpasset i en langsgående rille 54 i hylsens indre boring.

For å avgrense rotorens 32 øvre stilling i forhold til statoren 27, er den øvre flate av hylsen 57 forsenket, som ved 43, for å kunne oppta en utvidet skulder 40 på den- øvre- ende av akselen 33, og en skulder 45 er anordnet på den øvre ende av hylsen for å oppta den øvre flate 35 av rotoren. En forspenningsanordning så som én trykkfjær 46, med en forutbestemt fjærkraft og monter* i et utvidet rom 47 i hylsen 57 rundt akselen 33

mellom reduksjonsgear-enheten 23 og den øvre enden av hylsen, er anordnet for normalt å tvinge hylsen oppover henimot det strømningsrettende elementet slik at de motstående flatene 34 og 35 på de strømningskontrollerende elementene 27 og 32 ligger nært sammen under vanlige strømningsbetingelser. Som vist på tegningen er det å foretrekke at den nedre ende av fjæren 46

ligger mot en fast skulder 48 på akselen 33. Det er også tilveie-brakt ytterligere forspenningsanordninger for normalt å holde det strømningshindrende elementet 32 ved den øvre ende av hylsen 57. Selv om det like gjerne kunne vært brukt en torsjonsfjær, er det

å foretrekke at den ytterligere forspenningsanordningen har form av en trykkfjær 49 som er koaksialt montert på hylsen 57 mellom en utad rettet skulder 50 på den nedre ende av hylsen og den bakre flaten til det strømningshindrende elementet 32. På figur 5

er det strømningshindrende elementet 32 vist litt under sin vanlige arbeidsstilling (som antydet ved de prikkede linjene ved 51) for å tydeliggjøre illustrasjonen av oppfinnelsen.

Følgelig vil man forstå at forspenningskreftene som frembringes av fjærene 46 og 49 vil være valgt slik at de strømnings-kontrollerende elementene 27 og 32 vil bli holdt i sin ønskede innbyrdes langsgående avstand fra hverandre for frembringelse av akustiske signaler med en ønsket karakteristikk under normal drift av den akustiske signaleringsanordningen 22. Skulle der imidlertid oppstå en nedadrettet kraft på det roterende elementet som er tilstrekkelig til å overvinne den oppadrettede forspenningskraften til fjæren 46, vil det strømningshindrende elementet 32 bli før nedover av hylsen 54 etter som denne beveges nedover langs akselen 33, inntil den nedadrettede kraften på det roterende elementet oppveies av den oppadrettede kraften som påføres av den ytterligere sammentrykning av fjæren. Skulle likeledes det torsjonsmoment som kreves for å drive det strømningshindrende elementet 32 overstige den oppadrettede forspenningskraften til fjæren 49, vil det strømningshindrende elementet bli forskjøvet nedover langs den spiralformede banen som utgjøres av rillen 56, inntil fjærkraften motvirker denne forskyvningen nedover.

Ved normal drift av de akustiske signaleringsanordningene 20 i de to utførelser som er vist på figur 2 og 5, vil det strømningshindrende elementet 32 bli rotert ved en valgt konstant hastighet for frembringelse av alternerende akustiske signaler med en bølgeform som bestemmes av formene på åpningene 29 og utspringene 37, og med en frekvens som bestemmes av rotasjonshastigheten til rotoren samt av antall åpninger og utspring. Ettersom de forskjellige tilstander nede i borehullet som blir målt av måle-innretningene 16 og 17, forandrer seg i løpet av boringsoperasjonen, vil datakoderen 18 styre motoren 21 slik at. det for eksempel frembringes signaler med forskjellige frekvenser, slik som beskrevet i detalj i det ovennevnte US-patent nr. 3 309 656. Man vil naturligvis forstå at det også kan brukes andre måter å overføre signaler på ved hjelp av dataoverførings-anordningen 15. Ved for eksempel forbigående operasjon av motoren 21 slik at rotasjonen til det strømningshindrende elementet 32 forsinkes eller fremskyndes, kan faseforholdet til det resulterende akustiske signalet selektivt varieres tilstrekkelig i forhold til enten tidligere utgangssignaler eller i forhold til et konstant referansesignal, for frembringelse av andre former for skjelnbare akustiske signaler som også kan representere borehullstilstander som overvåkes av måleanordningene 16 og 17. Detaljene ved slike selektive reguleringer av motoren 21 til drift av det strømningshindrende elementet 32 for å frembringe en gitt overføringsmodus, er ikke nødvendig for forståelse av prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen.

I den vanlige situasjon blir det strømningshindrende elementet 32 stadig rotert med en hastighet som styres ved virkningen av drivmotoren 21, og med det strømningshindrende elementet i sin vanlige arbeidsstilling som vist ved 51. Så

lenge det strømningshindrende elementet kan rotere fritt i forhold til det strømningsrettende elementet 27, vil de akustiske signalene som frembringes av den akustiske signaleringsanordningen 22 bli overført til overflaten ved hjelp av borevæsken i borestrengen 11, og de vil bli detektert og registrert ved hjelp av overflateapparatet 24. Da det slett ikke er uvanlig at rusk, grus o.l.

som vanligvis finnes i et borehull, slik som ved 13, i løpet av en vanlig boringsoperasjon vil bli ført til overflaten sammen med den returnerende borevæsken, hvor betydelige mengder av slikt rusk vil suges opp av slampumpene og føres ned i borestrengen 11.

Som et resultat vil fagfolk på området forstå at det er meget sannsynlig at trådbiter, fliser, og andre faste fremmedlegemer fra tid til annen vil komme inn i en eller flere av sporene 29

i det strømningsrettende elementet 27 og må føres forbi det roterende elementet 32 hvis rotorens rotasjon skal fortsette.

Alt for ofte har man imidlertid sett at torsjonskraften som på-føres det strømningshindrende elementet er utilstrekkelig til å kappe eller bryte istykker fremmedlegemer som blir liggende mellom de strømningskontrollerende elementene 27 og 32. Når denne situasjon således oppstår ved en slik signaliseringsanordning som er vist i det forannevnte US-patent nr. 3 309 656, vil rotoren der lett kunne kile seg fast, slik at ytterligere drift av signaliseringsanordningen stanses.

Den nye og forbedrede akustiske signaliseringsanordningen 22 er anordnet for drift i boreslam som er rikt på rusk. Skulle således rusk slik som et trådstykke eller en flis bli liggende mellom og i to åpninger slik som 29 og 37, i en signalerings-anordning i henhold til oppfinnelsen når de to åpningene ligger på linje, og dermed stoppe det strømningshindrende elementet 32

i en svakt vinkelmessig fremskjøvet stilling hvor disse to åpningene da er ute av linje med hverandre, vil det resulterende økte trykkdifferensialet i strømmen med borevæske bevirke en langsgående forskyvning av det roterende elementet nedover langs splinten 38 (figur 2) eller 53 (figur 5) på akselen 33, slik at det oppstår et øket strømningsareal for føring av rusket forbi den akustiske signaliseringsanordningen 22. Man vil forstå at når det strømningshindrende elementet 32 (ført av hylsen 57 på figur 5) beveges vekk fra det strømningsrettende elementet 27,

vil motoren dreie det roterende elementet så meget som lengden av og stivheten til det stykke med rusk som ligger i signaliseringsanordningen, tillater. I noen tilfeller vil adskillelsen av de strømningskontrollerende elementene 27 og 32 være tilstrekkelig

til å trekke det blokkerende rusket fri fra det strømningsrettende elementet slik at strømmen med boreslam vil bevirke at rusket vaskes ut av det strømningshindrende elementet og gjør at dette igjen kan rotere fritt. Når et rusk på denne måten er fjernet fra den akustiske signaleringsanordningen 22, vil det strømnings-hindrende elementet 32 bli frigjort og den oppadrettede for-spenningsvirkningen av fjæren 41 eller 46 vil bevirke tilbake-føring av det roterende elementet (og hylsen 57 på figur 5) til sin

normale stilling like under det strømningsrettende elementet 27. Driften av den akustiske signaleringsanordningen 20 vil således fortsette.som før inntil sirenen 22 igjen blir midlertidig blokkert av ytterligere rusk.

I det på figur 5 viste tilfelle ser man at nedadrettet bevegelse av hylsen 5 7 på grunn av øket trykkdifferensial over de strømningskontrollerende elementene 27 og 32, er avhengig av at utspringene 37 forblir i det vesentlige på linje med åpningene 29, slik som tilfellet vil være når det rusket som blokkerer sirenen 22 er et trådstykke eller liknende. Skulle således det rusket som sperrer de strømningskontrollerende elementene 27 og 32 være en. flis eller noe med større diameter, kan åpningene 36 i det roterende elementet meget vel bli holdt i det vesentlige på linje med åpningene 29 i det faste elementet. Dette ville naturligvis resultere i liten eller ingen økning i trykkdifferensialet over de strømningskontrollerende elementene 27 og 32, slik at det ikke ville være noen kraft av betydning til å overvinne forspennings-virkningen av fjæren 46. Skulle følgelig et større rusk komme inn.i åpningene 29 og.36, vil på grunn av spiralrillen 56, den fortsatte dreiende torsjonskraften som påføres det strømnings-hindrende elementet være tilstrekkelig til å føre det roterende elementet nedover langs spiralrillen, og derved utvide avstanden mellom de strømningskontrollerende elementene nok til at rusket forhåpentlig forsvinner.

Det. skal på dette punkt også bemerkes at for begge ut-førelsene på figur 2 og 5, kan det godt tenkes rusk som ikke kan fjernes ved å forskyve det strømningshindrende elementet 32 nedover i forhold til det strømningsrettende elementet 27. Vanligvis ville dette medføre en varig fastkiling av signaleringsanordningen 22, siden den fortsatte dreiekraften som tilføres av motoren 21

på det stykke med rusk som forbinder de strømningskontrollerende elementer 27 og 32, ganske enkelt vil holde rusket i en blokkerende stilling. På grunn av evnen til å adskilles som de strømnings-kontrollerende elementer har, vil man imidlertid se at ved å reversere motorens 21 dreieretning, kan de respektive åpninger, som ved 29 og 36, som rusket ligger fast i, bringes tilbake på linje med hverandre, slik at det blokkerende rusket for en kort tid bringes parallelt med den langsgående aksen 30, noe som forhåpende gjør det mulig for den økede slamstrømmen å fjerne rusket. Hvis dette på den annen side skulle mislykkes, vil den

omvendte dreieretningen til motoren trekke rusket i en annen retning og kanskje fjerne det.

I alle tilfelle vil det strømningshindrende elementet 32 når rusket først er fjernet, hurtig tilbakeføres av fjærene 41 eller 46 og 49 til sin vanlige stilling umiddelbart under det strømningsrettende elementet 27. Når dette skjer vil selvsagt det akustiske signalet igjen kunne brukes til overføring av data eller informasjoner til overflaten. Det skal også bemerkes at ved fjerningen av rusket, vil også eventuelle oppsamlinger av faste partikler fra boreslammet på de strømningskontrollerende elementene 27 og 32 bli skylt vekk, idet slike oppsamlinger kan oppstå når de to elementene blir stoppet og ikke er på linje med hverandre.

Det vises nå til figur 7 hvor det i delvis snitt er vist et oppriss av en tredje utførelsesform av den nye og forbedrede akustiske signaleringsanordningen 22. Som man ser omfatter apparatet 10 et rørformet legeme 125 som på vanlig måte er for-bundet ved hjelp av passende endeforbindelser (ikke vist) til borestrengen 11. Det rørformede legemet 125 omfatter en aksial væskekanal 126 for føring av boreslam som flyter fra borestrengen 11 til borkronen 12 nedenfor. Som vist omfatter den nye akustiske signaleringsanordningen 22 et ringformet strømningsrettende element 127 forsynt med åpninger eller riller på innsiden, som er koaksialt montert for begrenset langsgående bevegelse rundt en ringformet opplagring 128 som er anordnet inne i strømnings-kanalen 126 og festet til legemet 125 på en eller annen hensikts-messig måte. En rekke væskepassasjer, som ved 129, er anordnet i opplagringen 128 under det strømningsrettende elementet for å føre borevæske forbi opplagringen. Som forklart mer detaljert i det etterfølgende, er det strømningsrettende elementet 127 i denne tredje utførelsesformen av den akustiske signaleringsanordningen 20, forsynt med en rekke radialt rettede tenner eller utspring, som ved 130, som har i det vesentlige rektangulært eller kvadratisk tverrsnittsform, og som er likt fordelt rundt det strømningsrettende elementet for å avgrense en rekke omkretsmessig adskilte væskepassasjer, som ved 131, parallelle med den langsgående eller sentrale aksen 132 til legemet 125.

Den akustiske signaleringsanordningen 22 omfatter videre et roterende strømningshindrende element 133 som på utsiden er forsynt med åpninger eller spor, og som over torsjonsavhengige innretninger 134 er koplet til den øvre enden av utgangsakselen 135 fra gearutvekslingen .23, og anbrakt koaksialt inne i den sentrale væskekanalen 126 for rotasjon i et transversalt plan som vanligvis ligger umiddelbart over det strømningsrettende element 127. Den ytre del av det roterende strømningshindrende element 133 er forsynt.med et antall i lik avstand liggende, utad rettede utspring, som.ved 13.6, som hver har en hovedsakelig rektangulær eller kvadratisk tverrsnittsform, som er formet for å avgrense en rekke omkretsmessig adskilte langsgående væskepassasjer 137.

Skjønt forskjellige dimensjoner og former, relativt

antall',, og relative proporsjoner kan brukes for væskepassasjene og de radielle utspringene på de strømningskontrollerende elementene, er det å foretrekke at utspringene 136 på det roterende elementet 133 enten er noe større eller hovedsakelig komplementære med hensyn til væskekanalene 131 på det strømningsrettende elementet 127. De strømningskontrollerende elementene 127 og 133 er anordnet med sine respektive utspring 130 og 136 ved omkring den samme diameter og ligger med lite mellomrom, slik at de motstående plane flatene til utspringene normalt vil være adskilt med en avstand som ligger i størrelsesområdet fra 0,5 til 1 mm.

Når det strømningshindrende elementet 133 på denne måten

er slik vinkelmessig orientert med det strømningsrettende elementet 127 at utspringene 136 ligger på linje med passasjene 131, vil der forbigående bli en betydelig hindring for strømmen av det sirkulerende slammet gjennom apparatet 10. Ved å gjøre de mange passasjene 131 og utspringene 136 hovedsakelig kvadratiske eller rektangulære, vil rotasjonen av det strømningshindrende elementet 133 i forhold til den strømningsrettende statoren 127 gjentatte ganger sperre væskepassasjen 126 i vesentlig grad, og så igjen åpne passasjen etter hvert som de radielle utspringene beveges inn på linje med og så ut av linje med sporene, slik at det■frembringes syklisk varierende, sinusformede trykksignaler med betydelig amplityde i det strømmende boreslammet ved den grunnfrekvens som systemet er konstruert for. Den rektangulære eller kvadratiske formen på væskepassasjene 131 og de radielle utspringene 136, vil med andre ord bevirke at det effektive strømningsarealet for borevæsken som passerer gjennom apparatet 10 varierer kontinuerlig på en lineær måte.slik at uønsket frembringelse av akustiske signaler med betydelige amplityder ved høyere ordens harmoniske blir minimalisert.

Det strømningshindrende elementet 133 er koplet for rotasjon sammen med akselen 135 bare ved hjelp av den torsjonsavhengige innretningen 134 for å tillate rotoren å beveg seg også

i langsgående retning i forhold til akselen, mellom sin normale stilling som tegnet på figur 7, og minst en annen forholdsvis høyere stilling hvor rotoren ligger lenger fra det strømnings-rettende elementet 127. For å frembringe den torsjonsavhengige innretningen 134, er det roterende elementet 133 forsynt med en innad rettet utvidet del 138 som har en nedadrettet ringformet flate 139 som ligger i longitudinell avstand over en oppadrettet ringformet flate 140 som utgjøres av en utvidet skulder 141 på akselen 135. Som vist er de motstående flatene 139 og 140 utformet for å definere vertikalt undulerende eller bølgende kam-flater som strekker seg helt rundt omkretsen til skuldrene 138

og 141, og som blir holdt fra hverandre ved hjelp av en rekke kamorganer, slik som tre kuler ved 142. Forspenningsanordninger, slik som en trykkfjær 143 som har en forutbestemt fjærkraft og er montert rundt akselen 135 mellom en skulder 144 på denne og den øvre flaten til den utvidede delert 138 på det roterende elementet 133, er montert for normalt å presse det roterende elementet nedover henimot det strømningsrettende elementet 127 slik at de motstående flatene til utspringene 130 og 136 på de to elementene normalt holdes i kort avstand fra hverandre under vanlige strømningsforhold. Som vist på tegningen, blir kulene 142 i denne situasjon holdt i de utvidede rom som avgrenses'av de motstående undulerte flatene 139 og 140, slik at de motstående flatene til utspringene 130 og 136 holdes i den valgte minimumsavstand fra hverandre. Det er selvsagt slik å forstå at denne lille avstanden bare vil bli opprettholdt så lenge kulene 142 forblir i de utvidede rommene som avgrenses av de lave punktene eller dalene i de undulerende flatene 139 og 140. Når på den annen side akselen 135 dreies i forhold til det strømningshindrende elementet, vil denne glidningen føre kulene mellom de høye punktene eller toppene på de undulerende flatene 139 og 140, slik at det strømningshindrende elementet løftes i forhold til akselen og derved utvider rommet mellom de strømningskontrollerende elementene 127 og 133.

Som før nevnt er det strømningsrettende elementet 127 anordnet for begrenset langsgående bevegelse i forhold til den ringformede opplagringen 128. For å oppnå dette er det strømnings-rettende elementet 127 fortrinnsvis utformet som vist for å frembringe en innadrettet utvidet øvre.del 145 som er anbrakt rundt en del 146 med .redusert diameter på opplagringen 128 og en nedre del 147 som er.anbrakt rundt en del 148 med utvidet diameter på den ringformede opplagringen. En eller flere innadrettede åpninger,, langstrakte langsgående slisser som ved. 149, er anordnet.rundt den indre boringen i det strømningsrettende elementet 127. for å oppta utadrettede knaster, som ved 150, på den ringformede opplagringen 128 slik at den. langsgående bevegelse av det strømningsrettende elementet i forhold til opplagringen og legemet 125, begrenses tilsvarende. Det er anordnet forspenningsanordninger, slik som en trykkfjær 1.51, som har en forutbestemt fjærkonstant og som er anordnet mellom den nedre del 14.7 på det strømningsrettende elementet 127 og den utvidede delen .148 på opplagringen 128, for normalt å tvinge det strømnings-rettende elementet oppover mot knastene 150.

Man vil følgelig forstå at de forspenningskreftene som tilveiebringes av fjærene 143 og 151 vil bli valgt for å holde de strømningskontrollerende elementene 127 og 133. i ønsket langsgående avstand fra hverandre for frembringelse av akustiske signaler med ønskede karakteristikker under normal drift av den akustiske signaleringsanordningen 22. Skulle det imidlertid oppstå, en-nedadrettet kraft på det strømningsrettende elementet 127 som er tilstrekkelig til å overvinne den oppadrettede for-spenningsvirkningen til fjæren 151, vil det strømningsrettende elementet bli beveget nedover langs opplagringen 128 inntil de nedad virkende kreftene på det strømningsrettende elementet oppveies av den oppadrettede kraften det påføres ved ytterligere sammentrykning av fjæren. Skulle likeledes det roterende elementet 133 bli sakket eller stoppet, med en kraft som er tilstrekkelig til å overvinne forspenningskraften til fjæren 143, vil akselen 135 rotere i forhold til det strømningshindrende elementet og bevirke at de skrånende delene av kamflatene 139

og 140 føres langs kulene 142, slik at det strømningshindrende elementet løftes i forhold til akselen 135 så vel som i forhold til det strømningsrettende elementet 127.

Skjønt fjærene 143 og 151 kan dimensjoneres for å frembringe tilstrekkelige forspenningskrefter, blir det foretrukket å øke disse fjærkreftene med trykkforspennende anordninger slik at den fysiske størrelsen av fjærene kan minimaliseres og den akustiske signaleringsanordningen gjøres mer følsom for varierende til s-t ander i borehullet. For å oppnå dette er en omvendt sylindrisk kuppel, som ved 152,festet til den øvre ende av akselen 135. Kuppelen 152 er perforert og. dens indre er kledt med en elastisk pose 153. Ved så år fylle det indre av posen 153 med en passende olje eller liknende, vil oljen bli holdt på det trykk som-til-svarer trykket av boréslammet på dette punkt i væskekanalen 126. Fagfolk på området vil naturligvis forstå at denne innesperrede oljen kan dirigeres gjennom passende kanaler og klaringer, som for eksempel ved 154, til andre deler av den akustiske signaleringsanordningen 20 for smøringsformål og for å holde de indre deler av andre deler av systemet under forhøyet trykk, slik at inn-trengning av boreslam i det minste minimaliseres.

For- å frembringe en trykkavledet nedad rettet forspenningskraft på det strømningshindrende elementet 133, er det anordnet tetningsanordninger, slik som en 0-ring 144, mellom det strømningshindrende elementet og skulderen 141, og den nedre ende av skulderen 141 er anordnet for å holde en glidetetning mot den øvre ende 156 av den ringformede skulderen 128. Likeledes er det anordnet tetninger, som ved 157 og 158, mellom de øvre og nedre ender av det strømningsrettende elementet 127 og de tilstøtende deler 146 og 148. av opplagringen 128 for å isolere de oljefylte slissene 149 og det rommet som omgir fjæren 151. En kanal 159

er anordnet i det strømningsrettende elementet for normalt å

holde rommet mellom de motstående flatene til- de strømnings-kontrollerende elementene 127 og 133 på det lavere nedstrøms trykket for borevæskene. Ved hjelp av det lave nedstrøms trykket som vanligvis finnes i rommet mellom de strømningskontrollerende elementene 127 og 133, vil således det høyere oppstrøms trykket bevirke at det strømningshindrende elementet trykkes nedover mot kulene 142. Omvendt vil det høye trykket til oljen, i de omgivende rommene 149 presse det strømningsrettende elementet 127 oppover med en kraft som er proporsjonal med differansen til de arealer som er forseglet med 0-ringene 157 og 158. Den totale oppadrettede forspenningskraft er imidlertid anordnet for å virke så lenge trykket mellom de strømningskontrollerende elementene 127

og 133 er lavere enn det oppstrøms virkende trykket mens den akustiske signaliseringsanordningen 22 blir drevet uten.avbrudd.

Under normal drift av den akustiske signaleringsanordningen 20 i henhold til oppfinnelsen vil det strømnings-hindrende elementet 133 bli rotert ved en valgt konstant hastighet for frembringelse av alternerende akustiske signaler som har en bølgeform bestemt av formene på åpningene 131 og utspringene 136, og med en frekvens som blir bestemt av rotasjonshastigheten til det roterende elementet og av antall åpninger og utspring. Etter som forskjellige tilstander i borehullet som blir målt av måleinnretningene 16 og 17, forandrer seg i løpet av borings-operasjanen, vil datakoderen styre motoren 21 slik at det for eksempel frembringes signaler med forskjellige frekvenser slik som antydet ved beskrivelsen av de forannevnte utførelsesformer. Ved forbigående å drive motoren 21 slik at den enten forsinker eller fremskynder rotasjonen til det strømningshindrende elementet 133, kan faseforholdet til det resulterende signalet selektivt varieres tilstrekkelig enten i forhold til tidligere utgangssignaler eller i forhold til et konstant referansesignal, for frembringelse av andre skjelnbare akustiske signaler som også representerer de borehullstilstander som overvåkes av måleanordningene 16 og 17.

I den vanlige situasjonen blir følgelig det strømnings-hindrende elementet 133 hele tiden rotert med en hastighet som styres av drivmotoren 21. Så lenge det strømningshindrende elementet 133 kan rotere fritt i forhold til det strømningsrettende elementet 127, vil de akustiske signalene som frembringes av den akustiske signaleringsanordningen 22, bli overført til overflaten ved hjelp av borevæsken i borestrengen 11, slik at de kan detekteres og registreres av overflateapparatet 24. Det er imidlertid ikke uvanlig at fremmedlegemer, rusk og lignende som vanligvis finnes i et borehull, slik som ved 13, vil bli ført til overflaten med den returnerende borevæsken, og at betydelige deler av slike fremmedlegemer vil bli suget opp av slampumpene og ført inn i borestrengen 11.

Skulle fremmedlegemer slik som en trådbit eller en flis sette seg fast i åpningene, som ved 131 og 137, i en signalerings-anordning i henhold til oppfinnelsen, hvilke åpninger da ligger på linje med hverandre, og dermed stoppe det strømningshindrende elementet i en vinkelmessig stilling hvor disse to åpningene er litt ute av linje med hverandre, vil det økte trykkdifferensialet i den flytende boreslamstrømmen bevirke at det strømningshindrende elementet 127 forskyves nedover langs opplagringen 128 for å åpne et utvidet strømningsareal for passasje av boreslam forbi den akustiske signaleringsanordningen 22. Når dette inntreffer vil det oppstrøms trykket bli påført den øvre flaten av utspringene 130 og fremkallé en kraft som forbigående ef tilstrekkelig til å overvinne fjæren 151 og' denJ oppadrettede forspenningskraften på det strømhingsretténde elementet 127.<: >Man' ser at når det strømningsréttendé elementet 12 7 beveger seg nedover i forhold til det strømningshindrende elementet 133, vil motoren 21 samtidig dreie det roterende elementet så meget som lengden og stivheten til det fremmedlegeme som sitter fast i den akustiske signaleringsanordningen 22 tillater. I hoen tilfeller vil adskillelsen av de strømnings- ' kontrollerende elementene 127 og 133 være tilstrekkelig til å trekke det blokkerende fremmedlegemet løs fra det strømnings-hindrende elementet, slik at den fortsatté strøm av boreslam vil bevirke at fremmedlegemét skylles ut av det strømningsrettende elementet for å gjenopprette rotasjonsfriheteh til det roterende elementet. Straks et fremmedlegeme på denne måten er blitt fjernet fra den akustiske signaleringsanordningen 22, vil det strømningsrettende eiementet 127 frigjøres og den oppadrettede forspenningsvirkningeh til fjæren 151 vil bevirke at det strømningsrettende elementet 127 tilbakeføres til sin normale ' stilling umiddelbart under det strømningshindrende elementet. Driften av den akustiske signaleringsanordningen 22 vil så fortsette som før, inntil den igjen blir forbigående blokkert av et ytterligere fremmedlegeme.

Man bør imidlertid legge merke til at den nedadgående bevegelsen til det strømningsrettende elementet 127-som forårsakes av et økt trykkdifferensial over de strømningskontrollerende elementene 127 og 133, er avhengig av at utspringene 136 forblir hovedsakelig på linje med åpningene 131, slik som tilfellet vil være når det fremmedlegemet som sperrer den akustiske signaleringsanordningen 22 er et stykke tråd med liten diameter eller lignende. Skulle det fremmedlegemét som blokkerer de strømningskontrollerende elementene 127 og 133 være en flis eller noe annet med noe større diameter, vil åpningene 137 i det roterende elementet kunne bli fastholdt omtrent på linje med åpningene 131 i det strømnings-rettende elementet 127. Dette ville selvsagt resultere i liten eller ingen økning av trykkdifferensialet over de strømnings-kontrollerende elementene 127 og 133, slik at det ikke vil finnes noen kraft av betydning som forsøker å overvinne forspennings-

virkningen av fjæren 151 og den trykkforspennende virkningen på

det strømningsrettende elementet. Skulle følgelig et noe større fremmedlegeme sette seg fast i åpningene 131 og 137, vil på grunn av den torsjonsavhengige innretningen 134,. det fortsatte roterende dreiemomentet som påføres det strømningshindrende elementet, være tilstrekkelig til å føre det strømningshindrende elementet oppover i forhold til det strømningsrettende elementet, og dermed forbigående åpne mellomrommet mellom de strømningskontrollerende elementene nok til at fremmedlegemet forhåpentlig fjernes.

Det skal videre bemerkes at det godt kan tenkes fremmedlegemer som ikke kan fjernes ved å forskyve de strømnings-kontrollerende elementene 127 og 133 nedover eller oppover i forhold til hverandre. Vanligvis ville-dette føre til en varig fastkiling av den akustiske signaleringsanordningen 22 siden det torsjonsmomentet som påføres fremmedlegemet som strekker seg fra det ene til det andre av de strømningskontrollerende elementene 127 og 133 av motoren 21, viL holde fremmedlegemet fast i den blokkerende stillingen. På grunn av at de strømningskontrollerende elementene 127 og 133 kan adskilles, vil man imidlertid forstå

at ved å reversere rotasjonen til motoren 21, kan de respektive åpninger, så som 131 og 137, i hvilke fremmedlegemet sitter fast, bringes tilbake på linje med hverandre slik at fremmedlegemet forbigående blir liggende i det vesentlige parallels med den langsgående aksen 132, hvorved den økte strøm av boreslam

forhåpentligvis vil kunne fjerne fremmedlegemet. Skulle dette likevel ikke lykkes, vil den reverserte rotasjonen av det strømningshindrende elementet 133 trekke fremmedlegemet i en annen retning slik at det kanskje løsner. Gjentatt frem- og tilbakegående dreining av det roterende elementet 133 vil sannsynligvis kunne kappe av mange typer fremmedlegemer slik at

de til slutt fjernes fra det strømningshindrende elementet.

I alle fall vil det strømningshindrende elementet 133 straks fremmedlegemet er fjernet fra den akustiske signalerings- ' anordningen 22, raskt tilbakeføres til sin vanlige stilling umiddelbart over det strømningsrettende elementet 127 av trykkforspenningen og fjæren 143, og kulene 142 vil gjeninnta sin

gamle stilling. Likeledes vil det strømningsrettende elementet 127 også tilbakeføres oppover av trykkforspenningen og fjæren 151. Straks dette skjer, vil naturligvis det akustiske signalet igjen kunne brukes til overføring av data eller informasjonssignaler

til overflaten. Det skal også bemerkes at fjerning av fremmedlegemet, vil skylle vekk eventuelle oppsamlinger av faste partikler i borevæsken som ligger på de fastkilte strømnings-kontrollerende elementene 127 og 133, noe som vil kunne inntreffe når de to elementene blir stoppet ute av linje med hverandre.

Det kan selvsagt brukes forskjellige kretser til å oppnå valgfri reversering av drivmotoren 21 for oppnåelse av hensikten med den foreliggende oppfinnelsen. I en foretrukket form av dataoverføringsanordningen 15 som kan brukes sammen med en hvilken som helst av de foran beskrevne utførelsesformene av den akustiske signaleringsanordningen 22, er det anordnet motorstyrekretser som tegnet på figur 9 til vekselvis å reversere rotasjonen av motor 21 frem og tilbake så lenge motorens hastighet ligger under den

ønskede. Som vist er motoren 21 en tofase-induksjonsmotor som sélékirivt blir drevet i en rotas j onsretning av en vanlig tof ase firkantbølgeforsyning 253 som er koplet til konvensjonelle driv-kretser 254 som igjen er koplet til motorviklingene. For å oppnå de veksélyise reverseringer av motoren 21, er en vanlig

reverseringsbryter 255 slik som et rele eller passende logiske portkretser, anordnet for selektivt å reversere ledningene til en av motorviklingene.

Til å styre reverseringsbryteren 255 er et tachometer 25 6 koplet til akselen 257 på motoren 21 og anordnet til å frembringe en utgangsspenning som er proporsjonal med motorens rotasjonshastighet. Denne utgangsspenningen blir fortrinnsvis likerettet og filtrert slik som ved 258, og så ført til inngangen på en komparator 259 som har en referansespenning, som ved 260, på sin andre inngang. Utgangen fra komparatoren 259 blir ført til en inngang på en portkrets., slik som OG-porten 261, som har sin utgang koplet til inngangen på en teller 262. Den andre inngangen til porten 261 er koplet til en av utgangene på kraft-forsyningen 253 for å frembringe en pulskilde. En av utgangene fra telleren 262 er koplet til reverseringsbryteren 255. Utgangene fra komparatoren 259 kan også, men ikke nødvendigvis, over en inverter 263 være koplet til en inngang på en annen portkrets, slik som OG-porten 264, som har sin utgang koplet til tilbakestillingsinngangen på telleren 262. Den andre inngangen på porten 264 er også koplet til den valgte utgangen fra kraft-forsyningen 253. Inverteren 263 og porten 264 kan utelates. Ved normal drift av den akustiske signaleringsanordningen 22, vil motorens 21 hastighet være tilstrekkelig til å holde utgangsspenningen fra tachometeret 256 på en slik størrelse at der ikke vil være noe utgangssignal fra komparatoren 259. Dette vil følgelig sperre port 261 og åpne port 264, slik at det ikke vil være noen utgangspulser koplet til telleren 262, og telleren vil forbli nullstilt. Straks motoren 21 imidlertid sakker, slik som når den akustiske signaleringsanordningen 22 først blir blokkert, vil utgangsspenningen fra tachometeret 256 falle slik at det frembringes et utgangssignal fra komparatoren 259 som,

1 sin tur, åpner port 261 og sperrer port 264. Når porten 261 åpner, vil telleren 262 bli forsynt med pulser fra kraft-forsyningen 253. Hver gang antall pulser som er ført til telleren 2 62 når et tall som frembringer et utgangssignal ved den til-koplede utgangen til telleren, vil reverseringsbryteren 255 bli energisert eller aktivert for å reversere motorens 21 rotasjonsretning. Pulsene vil selvsagt fortsatt tilføres telleren 262

så lenge hastigheten til motoren 21 er under den normale. Dette vil derfor bevirke en ytterligere reversering av motoren 21 når der oppstår et andre utgangssignal fra telleren 262 som igjen energiserer eller aktiverer reverseringsbryteren 255. Reverseringen av motoren 21 vil således gjentas med så hyppige mellomrom som noen sekunder eller så lenge som tachometeret 256 indikerer at motorhastigheten er under den normale driftshastigheten og følgelig holder port 261 åpen. Når hastigheten til motoren 21 igjen øker, vil port 261 igjen bli sperret og port 264 åpnet for å nullstille telleren 262 slik at reverseringsbryteren 255 igjen vil bli brakt i en slik stilling at motorens opprinnelige rotasjonsretning gjenvinnes.

Man vil se at den foreliggende oppfinnelsen har frembrakt et nytt og forbedret apparat til overføring av informasjons-

eller datasignaler som representerer en eller flere tilstander i et borehull til overflaten under boringsoperasjonen. Ved å

anordne den akustiske signaleringsanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen til å omfatte et roterende strømnings-hindrende element i nærheten av et strømningsrettende element mens borevæske sirkuleres forbi disse elementene, blir det frembrakt et akustisk signal med en frekvens som avhenger av konstruksjonen av disse elementene og av rotasjonshastigheten til det roterende elementet. For å forhindre at fremmedlegemer som vanligvis finnes i en sirkulerende strøm med borevæske, skal blokkere signalerings-

anordningen, er det roterende elementet anordnet for å kunne ut-

føre en glidebevegelse i forhold til sin opplagringsakse, for å tillate at de strømningskontrollerende elementene kan adskilles enten på grunn av øket torsjonskraft eller på grunn av det økte trykkdifferensialet som oppstår ved blokkering, slik at den vanligvis lille avstand mellom de to elementene blir tilstrekkelig stor til at borevæsken kan skylle vekk det blokkerende fremmed-

legemet fra den akustiske signcileringsanordningen. Det er anordnet forspenningsanordninger for å tilbakeføre det roterende elementet til dets normale stilling straks det blokkerende fremmedlegemet er blitt fjernet fra den akustiske signalerings-

anordningen.

Det er klart at det kan gjøres forandringer og

modifikasjoner uten å avvike fra oppfinnelsens mer generelle aspekter, og de fremsatte krav tar derfor sikte på å dekke alle slike forandringer og modifikasjoner som faller innenfor oppfinnelsesideen.

Claims (19)

1. Apparat for overføring av datasignaler fra et bore-

hull til overflaten, og som omfatter et legeme som er anordnet for tilkopling til en borestreng, og som er utformet med en væskekanal som kan føre væsker inneholdende fremmedlegemer mellom overflaten og borehullet; første midler som omfatter et første signalfrembringende element anordnet i væskekanalen for å rette i det minste en del av væskestrømmen gjennom denne langs i det minste en valgt strømningsbane; og andre midler som omfatter et andre signalfrembringende element bevegbart anordnet i væske- kanalen i nærheten av det første elementet, slik at det kan roteres med en valgt hastighet for derved å sperre strømnings-banen gjentatte ganger med periodiske intervaller, slik at det frembringes sykliske akustiske datasignaler i en væske som strømmer gjennom den nevnte væskekanal, karakterisert ved tredje midler som i det minste virker når det andre elementet sakkes til en hastighet som ligger under den valgte på grunn av at væskebårne faste fremmedlegemer strømmer gjennom væskekanalen, idet virkningen er slik at de signalfrembringende elementene forbigående adskilles for å tillate slike fremmedlegemer å passere de signalfrembringende elementer med strømmen.

2. Apparat ifølge krav 1 ved hvilket de nevnte andre midler omfatter en selektivt reversibel elektrisk motor og en roterende aksel som er koblet til motoren for roterende drift av det nevnte andre element, karakterisert ved at de nevnte tredje midler omfatter en styrekrets som reagerer på sakking av det andre element for selektivt å reversere rotasjonsretningen av motoren.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de tredje midler omfatter en anordning som gjør det mulig for minst ett av de nevnte elementer å bevege seg i forhold til det andre mellom en normal driftsstilling like ved det andre elementet og minst en stilling fjernere fra dette i langsgående retning for fjerning av fremmedlegemer, og forspenningsanordninger som normalt presser minst ett element henimot det andre elementet, og som kan gi etter ved opptreden av i det minste en driftstilstand som indikerer at et fremmedlegeme sitter fast mellom de nevnte elementer, for å tillate det ene elementet å bevege seg mot den nevnte fjerne stilling.

4. Apparat ifølge krav 3 ved hvilket det nevnte ene element er montert nedstrøms for det andre av de nevnte elementer, karakterisert ved at en slik driftstilstand er e^; øket trykkforskjell over de nevnte elementer som er. tilstrekkelig til a bevege minst ett av elementene mot sin fjerne stillirig^»^

5. Apparat ifølge krav 3 eller 4, karakter! s'$*$ : t ved at en slik driftstilstand er en.'øket motstand mot rotasjon<*>av det andre roterende elementet, slik at det nevnte andre elementet beveger seg mot sin fjerne stilling for fjerning av fremmedlegemer.

6. Apparat ifølge krav 2, hvor den nevnte aksel er orientert i langsgående retning, karakterisert "ved at de nevnte tredje midler omfatter en anordning for kopling av .det andre elementet til akselen for rotasjon sammen med denne, mens de.tillater bevegelse av det andre elementet i forhold til det første elementet fra en driftsstilling som normalt er nær det første elementet til minst en stilling som er fjernere fra dette for fjerning av fremmedlegemer, idet bevegelsen skjer i langsgående retning, og forspenningsanordninger som er anordnet mellom akselen og det andre elementet for å presse det andre elementet henimot dets nevnte fjerne stilling.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at den nevnte koplingsanordning omfatter langsgående kile- og rilleanordninger mellom det nevnte andre element og akselen for å tillate bevegelse av det andre element langs akselen mellom den nevnte driftsstilling og den fjerne stilling.

8. Apparat ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at koplingsanordningen videre omfatter en anordning for kombi-nert føring av det andre elementet i en vinkelmessig og en langs- . gående bevegelse i forhold til akselen mellom driftsstillingen og den fjerne stilling.

9. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at koplingsanordningen videre omfatter en første anordning for langsgående føring av det andre elementet i forhold til akselen mellom dets nevnte driftsstilling og en første stilling for fjerning av fremmedlegemer, og en andre anordning for både vinkelmessig og langsgående føring av det andre elementet i forhold til akselen mellom den nevnte driftsstilling og en andre stilling for fjerning av fremmedlegemer, idet forspenningsanordningene omfatter en første forspenningsanordning for å presse det andre elementet i samvirke med den første føringsanordningen henimot den nevnte driftsstilling og en annen forspenningsanordning for å presse det andre elementet i samvirke med den andre føringsanordningen mot den nevnte driftsstilling.

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at koplingsanordningen omfatter en kopling som er anbrakt mellom akselen og det andre elementet, idet den ene av føringsanordningene er anordnet mellom koplingen og akselen og den andre førings-anordningen er anordnet mellom koplingen og det andre elementet.

11. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved at den nevnte ene føringsanordningen er den første føringsanord-ningen, idet den andre føringsanordningen er den annen førings-ariordning.

12. ' Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at den nevnte kopling er et rørformet organ som er koaksialt anordnet rundt akselen og inne i det andre elementet og at den andre føringsanordningen omfatter en skrueformet kanal rundt den rørfor-mede koplingen slik at når den andre forspenningsanordningen gir etter, vil det andre elementet bevege seg i en skrueformet bane langs det rørformede koplingselementet og vekk fra det første elementet.

13. Apparat ifølge et av kravene 9 til 12, karakterisert ved at den første føringsanordningen omfatter en langsgående kile- og rilleanordning mellom akselen og det rør-formede koplingselementet.

14. Apparat ifølge krav 2, hvor akselen er orientert i langsgående retning, karakterisert ved at de tredje midler omfatter midler til å montere det første elementet for bevegelse i forhold til det andre elementet mellom en første driftsstilling like i nærheten av det andre elementet og en første stilling for fjerning av fremmedlegemer fjernere fra det andre elementet i langsgående retning, og en første forspenningsanordning for å presse det første elementet henimot dets første driftsstilling.

15. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at de tredje midler videre omfatter midler til kopling av det andre elementet til akselen for rotasjon sammen med denne mens det andre elementet tillates å bevege seg mellom en annen driftsstilling like ved det første elementet i dettes første driftsstilling og en andre stilling for fjerning av fremmedlegemer i langsgående avstand fra den andre driftsstillingen og en andre forspenningsanordning for å presse det andre elementet mot dets annen driftsstilling.

16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at koplingsanordningen for det andre elementet omfatter midler for føring av det andre elementet både vinkelmessig og i langsgående retning i forhold til akselen mellom den fjerne stilling og driftsstillingen, idet den andre forspenningsanordningen er ettergivende i avhengighet av en øket motstand mot det andre ele-ments rotasjon av akselen, slik at det andre elementet tillates å bevege seg i det minste forbigående henimot sin nevnte fjerne stilling.

17. Apparat ifølge et av kravene 14 til 16, karakterisert ved at den første forspenningsanordningen omfatter en fjæranordning som presser det første elementet henimot dets driftsstilling,og midler som er avhengige av trykk-krefter på det første elementet og som normalt presser det første elementet mot dets driftsstilling, og som reagerer på en øket trykkforskjell over elementene ved å overvinne den nevnte fjæranordning og presse det første elementet henimot dets fjerne stilling.

18. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at koplingsanordningen for det andre elementet omfatter en kopling som løsbart kopler akselen til det andre elementet slik at de rote-rer sammen når akselen roteres av motoren, idet den andre forspenningsanordningen er anordnet på den nevnte kopling for roterende kopling av akselen til det andre elementet bare så lenge som det torsjonsmomentet som utvikles av motoren ikke overstiger en forutbestemt grense.

19. Apparat ifølge krav 18, karakterisert ved at koplingen omfatter første og andre aksialt adskilte, longi-tudinelt undulerende motstående flater som henholdsvis er anordnet rundt akselen og det andre elementet, og en rekke rulleorganer som er bevegbart anordnet mellom de nevnte motstående flater og i rullende inngrep med disse, idet den andre forspenningsanordningen normalt presser flatene henimot hverandre, og ved at rulleorganene er anordnet for å forbli mellom de mer adskilte deler av disse flatene så lenge det nevnte påførte torsjonsmoment ikke overstiger den forutbestemte grense, for å holde det andre elementet nært inntil det første elementet, og for å bevege seg mellom de mindre adskilte delene av de motstående flatene når det nevnte torsjonsmoment overstiger det forutbestemte torsjonsmoment, slik at det andre elementet beveges vekk fra det første elementet.