NO168546B - PROCEDURE FOR PERFORMING MEASUREMENTS IN A DRILL. - Google Patents

PROCEDURE FOR PERFORMING MEASUREMENTS IN A DRILL. Download PDF

Info

Publication number
NO168546B
NO168546B NO84844240A NO844240A NO168546B NO 168546 B NO168546 B NO 168546B NO 84844240 A NO84844240 A NO 84844240A NO 844240 A NO844240 A NO 844240A NO 168546 B NO168546 B NO 168546B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
signals
pump
signal
electrical
electrical control
Prior art date
Application number
NO84844240A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO844240L (en
NO168546C (en
Inventor
Serge A Scherbatskoy
Original Assignee
Scherbatskoy Serge Alexander
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of NO844240L publication Critical patent/NO844240L/en
Application filed by Scherbatskoy Serge Alexander filed Critical Scherbatskoy Serge Alexander
Publication of NO168546B publication Critical patent/NO168546B/en
Publication of NO168546C publication Critical patent/NO168546C/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0085Adaptations of electric power generating means for use in boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017Protecting measuring instruments
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/14Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
    • E21B47/18Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/14Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
    • E21B47/18Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
    • E21B47/22Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry by negative mud pulses using a pressure relieve valve between drill pipe and annulus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30Deferred-action cells
    • H01M6/36Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Det er gjort mange forsøk på å tilveiebringe en til-fredsstillende overvåkning av tilstanden i et borehull under boring som f.eks kjent fra U.S.-patentskrift nr. 2.096.279 hvor det anvendes elektriske ledere inne i borstammen, U.S.-patentskrift nr. 3.825.078 hvor det anvendes uttrekkbare sløyfer av ledning inne i borstammen, U.S.-patentskrift nr. 2.354.887 hvor det anvendes induktiv kopling av en spole eller spoler med borstammen nær borkronen med måling av indusert elektrisk spenning ved jordoverflaten, U.S.-patentskrift nr. 2.787.759 og U.S.-patentskrift nr. 3.488.629 hvor det anvendes pulsede strupninger i borvæskestrømmen som tilveiebringer trykkpulssignaler til jordoverflaten, og U.S.-patentskrifter nr. 3.186.222, 3.315.224, 3.408.561, 3.732.728, 3.737.845, 3.949.354 og 4.001.774. Hvert av de ovenfor nevnte forslag har en eller annen ulempe som har gjort at de ikke er kommet til vanlig anvendelse, f.eks. det uhensiktsmessige og tidskrevende ved et stort antall forbindelser av elektriske ledere, at de bare kan anvendes for korte boredybder, og at signal-støyfor-holdet er slik at det vanskelig kan anvendes på større boredybder. Many attempts have been made to provide a satisfactory monitoring of the condition of a borehole during drilling as known, for example, from U.S. Patent No. 2,096,279 where electrical conductors are used inside the drill stem, U.S. Patent No. 3,825. 078 where retractable loops of wire inside the drill stem are used, U.S. Patent No. 2,354,887 where inductive coupling of a coil or coils with the drill stem near the drill bit is used with measurement of induced electrical voltage at the earth's surface, U.S. Patent No. 2,787. 759 and U.S. Patent No. 3,488,629 using pulsed chokes in the drilling fluid flow that provide pressure pulse signals to the earth's surface, and U.S. Patent Nos. 3,186,222, 3,315,224, 3,408,561, 3,732,728, 3,737,845, 3,949 .354 and 4,001,774. Each of the above-mentioned proposals has one or another disadvantage which has meant that they have not come into common use, e.g. the inappropriate and time-consuming nature of a large number of connections of electrical conductors, that they can only be used for short drilling depths, and that the signal-to-noise ratio is such that it can hardly be used for larger drilling depths.

Etter at jetborkroner er blitt alminnelige og meget store slamvolumer med høyt slamtrykk anvendes, er også over-våkningen blitt upålitelig og utsatt for hurtig nedbrytning. Anvendelse av styrte strupinger i meget kraftige slamstrømmer' krever stor stor og kraftig apparatur som slites hurtig og krever stor energi. After jet drill bits have become common and very large mud volumes with high mud pressure are used, monitoring has also become unreliable and prone to rapid degradation. The use of controlled throttling in very powerful mud flows' requires large and powerful equipment that wears out quickly and requires a lot of energy.

Tilstanden er meget ugunstig i bunnen av et borehull . hvor borkronen kan ha vibrasjoner i størrelsesorden 50 g. Temperaturen er ofte så meget som 204°C. Trykket i bunnen av borehullet kan være mer enn 1050 kg/cm 2. Borevæsken som strømmer . gjennom borkraven og borkronen er meget slitende. Med dagens boreutstyr med forbedrede borkroner kan det oppnås kontinuerlig boretid med en bestemt borkrone i størrelsesorden 100 til , 300 timer og noen ganger lenger før det er nødvendig å skifte borkrone. Derfor må et utstyr for å avføle og sende signaler for forholdene nær borkronen være i stand til å arbeide utea tilsyn i lengere tid uten justering og med en kontinuerlig kilde for elektrisk energi. Også signaloverføringsutstyret må være i stand til å sende et kontinuerlig brukbart signal eller signaler til jordoverflaten etter hver skjøting av borstammen som vanligvis skjer etter som borehullets dybde øker. The condition is very unfavorable at the bottom of a borehole. where the drill bit can have vibrations of the order of 50 g. The temperature is often as much as 204°C. The pressure at the bottom of the borehole can be more than 1050 kg/cm 2. The drilling fluid that flows . through the drill collar and drill bit is very abrasive. With today's drilling equipment with improved drill bits, continuous drilling time can be achieved with a particular drill bit in the order of 100 to , 300 hours and sometimes longer before it is necessary to change the drill bit. Therefore, a device for sensing and sending signals for the conditions near the drill bit must be able to work unattended for extended periods of time without adjustment and with a continuous source of electrical energy. Also, the signal transmission equipment must be capable of sending a continuous usable signal or signals to the ground surface after each jointing of the drill stem which usually occurs as the depth of the borehole increases.

Generelt ansees anordninger som anvender borslampulse-ring for signaloverføring å være mest praktisk fordi boringen i det tilfelle er minst forstyrrende. Hittil har imidlertid påliteligheten som er oppnådd ved slike anordninger ikke til-fredstillet kravene. Tidligere foreslått anvendelse av innfø-ring av styrt struping i boreslamstrømmen er imidlertid kompli-sert og krever kraftig utstyr nede i borehullet som krever stor energi for å variere strupingen når boreslamstrømmen overskrider 2270 liter pr. minutt og pumpetrykket overskrider 210 kg/cm 2. In general, devices that use drill bit pulsation for signal transmission are considered to be the most practical because the drilling in that case is the least disruptive. So far, however, the reliability achieved by such devices has not satisfied the requirements. The previously proposed application of introducing controlled throttling in the drilling mud flow is, however, complicated and requires powerful equipment down the borehole which requires a lot of energy to vary the throttling when the drilling mud flow exceeds 2270 liters per minute and the pump pressure exceeds 210 kg/cm 2.

Nærmere bestemt angår denne oppfinnelse i et av sine aspekter en fremgangsmåte for utførelse av målinger i et borehull under boring ved anvendelse av et væskesirkulasjonssystem og en væskepumpe på jordoverflaten for å sirkulere væsken, idet pumpen generer forstyrrende og repeterende trykkvariasjoner i systemet. Videre omfatter oppfinnelsen et signalavledningsapparat for utførelse av slike målinger. Andre aspekter samt nye og sær-egne trekk i henhold til oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse henholdsvis av patentkravene. More specifically, this invention relates in one of its aspects to a method for carrying out measurements in a borehole during drilling using a liquid circulation system and a liquid pump on the surface of the earth to circulate the liquid, the pump generating disturbing and repetitive pressure variations in the system. Furthermore, the invention includes a signal derivation apparatus for carrying out such measurements. Other aspects as well as new and distinctive features according to the invention will appear from the following description or from the patent claims.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en vanlig roterende borerigg ut hvor foreliggende oppfinnelse kommer til anvendelse. Fig. 2a viser et blokkskjema for en radioaktiv føler med tilhørende instrumentering. Fig. 2b viser et blokkskjema for en temperaturføler med tilhørende instrumentering. Fig. 3 viser et blokkskjema for instrumentering til styring av ventilen i en trykkpulsgenerator. Fig. 4 viser skjematisk utstyret på jordoverflaten i forbindelse med en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen for av-føling av en radioaktiv parameter nede i borehullet. Fig. 5 viser i grafisk fremstilling og i idealisert form visse kurveformer, pulser og tidsforhold til forklaring av sig-nalutledningsdelen 102 på fig. 4. Fig. 6 viser et blokkskjema for komponenten 105 i signal-utledningsdelen 102 på fig. 4. Fig. 7 viser et blokkskjema for komponenten 107 i signal-utledningsdelen 102 på fig. 4. Fig. 8 viser skjematisk en annen utførelsesform for utstyret på jordoverflaten. Fig. 9 viser skjematisk nok en annen utførelsesform av utstyret på jordoverflaten. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings, where: Fig. 1 schematically shows a conventional rotary drilling rig where the present invention is used. Fig. 2a shows a block diagram for a radioactive sensor with associated instrumentation. Fig. 2b shows a block diagram for a temperature sensor with associated instrumentation. Fig. 3 shows a block diagram for instrumentation for controlling the valve in a pressure pulse generator. Fig. 4 schematically shows the equipment on the earth's surface in connection with a preferred embodiment of the invention for sensing a radioactive parameter down in the borehole. Fig. 5 shows graphically and in an idealized form certain curve shapes, pulses and time relationships to explain the signal output part 102 in fig. 4. Fig. 6 shows a block diagram of the component 105 in the signal output part 102 of Fig. 4. Fig. 7 shows a block diagram of the component 107 in the signal output part 102 of Fig. 4. Fig. 8 schematically shows another embodiment of the equipment on the earth's surface. Fig. 9 schematically shows another embodiment of the equipment on the ground surface.

Fig. 10 viser et blokkskjema for en alternativ utførelse Fig. 10 shows a block diagram of an alternative embodiment

av tidspulsgeneratoren. of the timing pulse generator.

Fig. 11 viser et blokkskjema for nok en annen utførelses-form av utstyret på jordoverflaten. Fig. 11 shows a block diagram for yet another embodiment of the equipment on the ground surface.

Før en nærmere beskrivelse av oppfinnelsen skal det nedenfor redegjøres for noen grunnleggende faktorer. Before a more detailed description of the invention, some basic factors will be explained below.

I en borstamme med en lengde på 3050 m og en diameter på 11,5 cm er boreslamvolumet i borstammen i størrelsesorden av 19000 liter. Hvis det antas at elastisitetsmodulen for det sammenpressede boreslam er 400 000, vil en uttapping av 1,9 liter væske bevirke et trykktap på 2,8 kg/cm 2. Det kan derfor antas at en uttapping av boreslam nær bunnen av en slik borstamme med en hastighet på In a drill stem with a length of 3,050 m and a diameter of 11.5 cm, the drilling mud volume in the drill stem is of the order of 19,000 litres. If it is assumed that the modulus of elasticity for the compressed drilling mud is 400,000, a withdrawal of 1.9 liters of fluid will cause a pressure loss of 2.8 kg/cm 2. It can therefore be assumed that a withdrawal of drilling mud near the bottom of such a drill stem with a speed of

0,47 l/sek., vil bevirke et signal på 0.7 kg/cm 2 pr. sekund på jordoverflaten. Endringstakten for trykket skal her betegnes gE som i foreliggende tilfelle er lik 10. 0.47 l/sec., will cause a signal of 0.7 kg/cm 2 per second on the earth's surface. The rate of change for the pressure shall here be denoted gE, which in the present case is equal to 10.

Tre viktige eksperimenter er utført: Three important experiments have been carried out:

1. Målingene er gjort i et prøveborehull i en dybde på 1. The measurements were made in a test borehole at a depth of

549 m med moderate differensialtrykk på 70 kg/cm 2 over en ventil i bunnen. 2. Målingene er gjort i et borehull i et oljefelt i en dybde på 2440 m og lave differensialtrykk på 28 kg/cm 2. 3. Målingene er gjort i et andre borehull i oljefeltet i en 549 m with moderate differential pressures of 70 kg/cm 2 over a valve at the bottom. 2. The measurements were made in a borehole in an oil field at a depth of 2440 m and low differential pressures of 28 kg/cm 2. 3. The measurements were made in a second borehole in the oil field in a

dybde på 1525 m og med høye differensialtrykk på 112 kg/cm 2. depth of 1525 m and with high differential pressures of 112 kg/cm 2.

Alle tre serier av eksperimenter indikerte at ^ for trykk-pulsene som ble mottatt på jordoverflaten når ventilen plutselig ble åpnet var vesentlig høyere enn beregnet. Grunnene for dette er: (a) meget sammenpresset borslam kan ha en elastisitetsmodul noe. høyere enn 400 000, (b) det er noe bølgeledende effekt som skyldes borstammen som bevirker at signalet beveger seg meget mer fordelaktig enn det ville ha blitt i en stor tank med samme volum, og (c) en plutselig åpning av en ventil ved bunnen av borehullet bevirker høyere ^ enn i tilfelle av en stor tank som følge av elastisi-teten av boreslamsøylen over ventilen. All three series of experiments indicated that ^ for the pressure pulses received at the earth's surface when the valve was suddenly opened was substantially higher than calculated. The reasons for this are: (a) highly compacted drilling mud may have a somewhat elastic modulus. higher than 400,000, (b) there is some waveguide effect due to the drill stem which causes the signal to travel much more advantageously than it would in a large tank of the same volume, and (c) a sudden opening of a valve at the bottom of the borehole results in a higher ^ than in the case of a large tank due to the elasticity of the drilling mud column above the valve.

I en borstamme med en lengde på 4575 m med lukket bunn og med en markør plassert på toppen av slamsøylen, ville markøren falle ca. 33,5 m når et slampumpetrykk på 210 kg/cm påtrykkes. Det kan derfor antas at slamsøylen er kontinuerlig sammenpresset ca. 30,5 In a drill stem with a length of 4575 m with a closed bottom and with a marker placed at the top of the mud column, the marker would fall approx. 33.5 m when a mud pump pressure of 210 kg/cm is applied. It can therefore be assumed that the mud column is continuously compressed approx. 30.5

m og virker som en lang fjær i hvilken det er lagret stor potensial energi. Når ventilen ved bunnen av borstammen plutselig åpnes, blir denne potensielle energi utløst og bevirker en stor negativ slamtrykkpuls, slik at slamtrykkpulsen blir vesentlig større enn i det tilfelle hvor slammet ikke var sammentrykkbart. m and acts like a long spring in which a large amount of potential energy is stored. When the valve at the bottom of the drill stem is suddenly opened, this potential energy is released and causes a large negative mud pressure pulse, so that the mud pressure pulse becomes significantly greater than in the case where the mud was not compressible.

Ved eksperimentene som ble foretatt i et borehull på 1525 m In the experiments carried out in a borehole of 1525 m

ble en smal passasje på 0,30 cm 2 åpnet mellom innsiden av borkraven og omkretsen og lukket i samsvar med en styrt rekkefølge. Trykket over ventilen var 112 kg/cm 2 og uttappingen var beregnet til ca. 0,9 5 l/sek. Slamvolumet inne i borstammen var ca. 9462 liter og med en elastisitetsmodul for slammet på 400 000 ble trykkfallet beregnet til 2,8 kg/cm 2pr. sekund. Ved prøvene ble trykkfallet på jordoverflaten målt til over 7 kg/cm 2 pr. sekund eller vesentlig mer enn antatt fra den enkle beregning. Følgende kon-klusjon ble gjort: Med høye trykk (70 kg/cm 2 eller mer) over borkronen, kan store skarpe signaler frembringes på jordoverflaten ved åpning og lukking av en meget liten ventil nær borkronen. Ven-tiler med en åpning på 0,35 cm 2 kan frembringe sterke signaler fra en dybde på 1525 m og svekkelsen av signalamplituden fra dybder mellom 762 og 1525 m har vist seg å være meget litens hvilket indikerer at signaldempningen er liten. a narrow passage of 0.30 cm 2 was opened between the inside of the drill collar and the circumference and closed in accordance with a controlled sequence. The pressure above the valve was 112 kg/cm 2 and the withdrawal was calculated at approx. 0.9 5 l/sec. The mud volume inside the drill stem was approx. 9462 liters and with a modulus of elasticity for the sludge of 400,000, the pressure drop was calculated to be 2.8 kg/cm 2pr. second. During the tests, the pressure drop on the soil surface was measured at over 7 kg/cm 2 per second or significantly more than expected from the simple calculation. The following conclusion was made: With high pressures (70 kg/cm 2 or more) above the drill bit, large sharp signals can be produced on the earth's surface by opening and closing a very small valve near the drill bit. Valves with an opening of 0.35 cm 2 can produce strong signals from a depth of 1525 m and the attenuation of the signal amplitude from depths between 762 and 1525 m has been shown to be very small, indicating that signal attenuation is small.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har flere viktige fordeler: The device according to the invention has several important advantages:

Den hurtige uttapping med en takt på så lite som 0,47 l/sek. vil frembringe en skarp puls, dvs. en puls som har en meget stor trykk-endrings takt , dvs. stor på f.eks. 40. Videre vil den hurtige åpning av ventilen også minske slitasje av følgende grunner: Når ventilen er lukket, er det klart ingen slitasje av ventilsetet. The fast dispensing with a rate of as little as 0.47 l/sec. will produce a sharp pulse, i.e. a pulse that has a very large pressure change rate, i.e. large on e.g. 40. Furthermore, the rapid opening of the valve will also reduce wear for the following reasons: When the valve is closed, there is clearly no wear on the valve seat.

Når ventilen er åpen og åpningsarealet er stort sammenlignet med When the valve is open and the opening area is large compared to

den etterfølgende struping, vil ventilen ha en meget lav strømnings-hastighet og følgelig vil slitasjen ligge hovedsakelig i den etter-følgende struping som kan tåles å være av ikke eroderbart materiale som f.eks. borkarbid. Slitasje opptrer i ventilen bare under åpning og lukking, dvs. bare når strømningshastigheten i ventilsetet er meget stor. Ventilbetjeningen bør derfor være så hurtig som mulig for åpning og lukking og det er ingen grenser for ønsket has-_ the subsequent throttling, the valve will have a very low flow rate and consequently the wear will lie mainly in the subsequent throttling, which can be tolerated to be made of non-erodible material such as e.g. boron carbide. Wear occurs in the valve only during opening and closing, i.e. only when the flow rate in the valve seat is very high. The valve operation should therefore be as fast as possible for opening and closing and there are no limits to the desired has-_

tighet. Uttappingshastigheten gjennom ventilen bør også være hurtig, men det er en øvre grense over hvilken en hurtigere uttapping ikke er fordelaktig. Dette skyldes at det er en grense for høyfrekvens-overføringen gjennom slammet. Frekvenser høyere enn 100 Hz blir sterkt dempet og er av liten verdi for oppbygningen av en hurtig puls på jordoverflaten. For å bestemme maksimal brukbar utstrømnings-hastighet er det nødvendig å gjøre eksperimenter i full målestokk under anvendelse av et riktig oljeborehull og lang lengde av en vanlig borstamme. Eksperimentene omfattet en spesielt stor ventil etterfulgt av en innstillbar åpning. tightness. The withdrawal speed through the valve should also be fast, but there is an upper limit above which a faster withdrawal is not advantageous. This is because there is a limit to the high-frequency transmission through the sludge. Frequencies higher than 100 Hz are strongly attenuated and are of little value for the build-up of a fast pulse on the earth's surface. To determine the maximum usable outflow rate, it is necessary to do full-scale experiments using a proper oil wellbore and a long length of conventional drill stem. The experiments involved a particularly large valve followed by an adjustable opening.

Endringer av åpningens størrelse kan bestemme strømningshas-tigheten i liter pr. sekund. Det ble fastslått at en strømnings-hastighet større enn ca. 11,35 l/sek. betød lite forbedring av signalet. En sammenligning av signaler fra en dybde på 1529 m med forskjellige åpningsstørrelser ble foretatt med 1,3cm diameter, Changes to the size of the opening can determine the flow rate in liters per second. It was determined that a flow rate greater than approx. 11.35 l/sec. meant little improvement of the signal. A comparison of signals from a depth of 1529 m with different aperture sizes was made with 1.3 cm diameter,

1,08 cm diameter og 0,68 cm diameter. Det ble fastslått at med en åpningsdiameter på 0,68 cm ble det frembragt et signal på jordoverflaten som var tilnærmet like stort som det som ble frembragt med en åpningsdiameter på 1,3 cm. 1.08 cm diameter and 0.68 cm diameter. It was determined that with an aperture diameter of 0.68 cm a signal was produced on the earth's surface which was approximately the same as that produced with an aperture diameter of 1.3 cm.

Fig. 1 viser en typisk borerigg 10 med en slamsirkulasjonspumpe 12 , et rør 14, et standrør 16, en fleksibel roterbar høy-trykkslange 18, et dreieledd 20 og en borstamme 22 som omfatter en borkrave 24 og en borkrone 26. I kort avstand over borkronen 26 Fig. 1 shows a typical drilling rig 10 with a mud circulation pump 12, a pipe 14, a standpipe 16, a flexible rotatable high-pressure hose 18, a pivot joint 20 and a drill stem 22 comprising a drill collar 24 and a drill bit 26. A short distance above drill bit 26

og montert i borkraven 24 er det montert en negativ slamtrykkpulsgenerator 28, en føleinnretning og instrumentering 30. Pulsgeneratoren 28 er av spesiell konstruksjon. Den frembringer en rekke programmerte pulser som hver består av en kort momentan minskning av slamtrykket. Ved en utførelse oppnås dette ved hjelp av en ventil som åpnes momentant og gir en passasje mellom innsiden og utsi-den av borkraven 24, dvs. at ventilen styrer en passasje mellom innsiden av borkraven 24 og det ringformede rom 29 mellom borkraven og borehullets vegg. and mounted in the drill collar 24 is a negative mud pressure pulse generator 28, a sensing device and instrumentation 30. The pulse generator 28 is of special construction. It produces a series of programmed pulses, each of which consists of a short momentary reduction in mud pressure. In one embodiment, this is achieved by means of a valve which opens momentarily and provides a passage between the inside and outside of the drill collar 24, i.e. the valve controls a passage between the inside of the drill collar 24 and the annular space 29 between the drill collar and the borehole wall.

Utstyret 32 på jordoverflaten er forbundet med en trykkomformer 100 som på sin side er forbundet med standrøret 16. Alternativt The equipment 32 on the ground surface is connected to a pressure transducer 100 which in turn is connected to the stand pipe 16. Alternatively

kan omformeren 100 være forbundet med den stasjonære del av det dreibare ledd 20. the converter 100 can be connected to the stationary part of the rotatable joint 20.

Et viktig forhold ved oppfinnelsen er at lengden av det tidsrom i hvilket ventilen er åpen ikke har noen forbindelse med mengden av energi som er nødvendig. Den eneste energi som er nød-vendig er den som bringer ventilen til åpen stilling. Viktigheten av dette fremgår tydelig av følgende overveielse. An important aspect of the invention is that the length of time in which the valve is open has no connection with the amount of energy that is required. The only energy that is necessary is that which brings the valve to the open position. The importance of this is clear from the following consideration.

Det er ved eksperimenter fastslått at for å oppnå et sterkt signal fra en dybde på 3050 m til 6100 m må ventilen holdes åpen i ca. i til 1 sekund og enhver elektromekanisk innretning som ar-beider i så lang tid vil ikke bare nødvendiggjøre meget energi, men vil også bli overopphetet og under spesielle forhold brenne opp som følge av den utviklede varme. Experiments have shown that in order to obtain a strong signal from a depth of 3050 m to 6100 m, the valve must be kept open for approx. for up to 1 second and any electromechanical device that works for such a long time will not only require a lot of energy, but will also overheat and under special conditions burn up as a result of the heat developed.

Som nevnt ovenfor, er det som eksempel angitt to typiske følere som kan anvendes i forbindelse med oppfinnelsen..... Fig. 2A viser en føler for naturlig gammastråle og tilhører utstyr som i dette eksempel er av analog art. Fig.2B viser en temperaturføler og As mentioned above, two typical sensors which can be used in connection with the invention are given as an example... Fig. 2A shows a sensor for natural gamma rays and belongs to equipment which in this example is of an analogous nature. Fig.2B shows a temperature sensor and

i dette eksempel er denne av digital art. Den ene eller den andre av disse følere kan forbindes med inngangsklemmen i instrumente-ringen som vist på fig. 3 som skal beskrives nedenfor. in this example, this is of a digital nature. One or the other of these sensors can be connected to the input terminal in the instrument ring as shown in fig. 3 to be described below.

Fig.2A viser en geigerteller 168 som på vanlig måte tilfører en høyspenning +HV. Geigertelleren frembringer pulser som via en kondensator 169 tilføres en forsterker 171 som frembringer pulser i utgangen svarende til geigertellerens pulser. Disse pulser til-føres en krets 172 som frembringer en utgangspuls for hver 1024 geigertellerpulser og disse utgangspulser har en tidsavstand t^. Fig. 2A shows a Geiger counter 168 which normally supplies a high voltage +HV. The Geiger counter produces pulses which via a capacitor 169 are supplied to an amplifier 171 which produces pulses in the output corresponding to the Geiger counter's pulses. These pulses are supplied to a circuit 172 which produces an output pulse for every 1024 Geiger counter pulses and these output pulses have a time interval t^.

Jo sterkere gammastråling, jo større blir pulsfrekvensen fra kretsen 172 og jo kortere vil tiden t^ være. The stronger the gamma radiation, the greater the pulse frequency from the circuit 172 and the shorter the time t^ will be.

Fig.2Bviser temperaturføleren som er utstyrt med en tempera-turavhengig motstand 173 som leverer en likespenning som er propor-sjonal med temperaturen. En forsterker 174 forsterker likespen-ningen og tilfører denne til en analog-digitalomformer 175 som leverer en rekke bittgrupper, den ene etter den annen, som hver repre.-senterer et tall som er proporsjonalt med den avfølte temperatur.. Utgangssignalene fra kraftforsterkerne 185, 186 anvendes for energi-sering av viklene som betjener ventillegemet. Når viklingen 55 energiseres vil et tilhørende anker beveges oppover slik at en stang påvirker ventilen til å åpne. Når viklingen 59; energiseres,,.vil ankeret beveges nedover og dermed sette ventilen i lukket stilling. Fig.2B shows the temperature sensor which is equipped with a temperature-dependent resistor 173 which supplies a DC voltage which is proportional to the temperature. An amplifier 174 amplifies the DC voltage and supplies it to an analog-to-digital converter 175 which delivers a series of bit groups, one after the other, each representing a number proportional to the sensed temperature. The output signals from the power amplifiers 185, 186 is used for energizing the windings that operate the valve body. When the winding 55 is energized, an associated armature will be moved upwards so that a rod influences the valve to open. When the winding 59; is energized,,.the armature will move downwards and thus set the valve in the closed position.

Ved de her anvendte følere representeres størrelsen av para-meterne nede i borehullet av elektriske pulser. Rekken av pulser With the sensors used here, the size of the parameters down in the borehole is represented by electrical pulses. The series of pulses

representerer en kode (binær eller annen) og rekken representerer størrelsen av parameteren. Fig. 3 viser hvorledes hver enkelt puls i denne kode beveger ventillegemet• På fig. 3 representerer 177 en slik puls som er meget kort i tid, bare noen få mikrosekunder. Denne puls 177 påtrykkes blokken 178 som inneholder en monostabil multivibrator og fortrinnsvis inverterende likeretten-de kretser som reagerer på en enkelt inngangspuls og leverer to utgangspulser som er adskilt i tid ved liten t^ av hvilke den første opptrer samtidig med inngangspulsen og den andre opptrer med en for-sinkelse på t1som vist med pulsene 179 og 180. Disse pulser 179 og 180 påtrykkes hver sin blokk 181, 182 som er identiske og for-lenger pulsene. Hver inngangspuls forlenges til en puls 183 respektivt 184 og tilføres en "Darlington"-forsterker 185 respektivt 186. represents a code (binary or other) and the array represents the size of the parameter. Fig. 3 shows how each individual pulse in this code moves the valve body• In fig. 3 represents 177 such a pulse which is very short in time, only a few microseconds. This pulse 177 is applied to the block 178 which contains a monostable multivibrator and preferably inverting rectifier circuits which respond to a single input pulse and deliver two output pulses which are separated in time by small t^ of which the first occurs simultaneously with the input pulse and the second occurs with a delay of t1 as shown with the pulses 179 and 180. These pulses 179 and 180 are each applied to blocks 181, 182 which are identical and extend the pulses. Each input pulse is extended to a pulse 183 or 184 respectively and applied to a "Darlington" amplifier 185 or 186 respectively.

Ved en praktisk utførelse av fig. 3 er det valgt en konstant t^= 500 millisekunder og tj= 20 millisekunder. Når en enkelt puls 177 påtrykkes ledningen 167, blir Darlington-forsterkeren 185 koplet inn i 20 millisekunder og deretter koplet ut. 500 millisekunder senere blir Darlington-forsterkeren 186 koplet inn i 20 millisekunder og deretter koplet ut. Ventilen åpnes i 500 millisekunder uten at det kreves energi i denne periode. Energi kreves bare i de korte 20 millisekunder som er nødvendig for å omstille ventilen til åpen eller til lukket stilling. Med den hurtige bistabile virkning utøves høye trykk og volumer i slammet uten at det er nødvendig å anvende store kvanta energi, men derimot liten energi fra batterier som kan betjene ventillegemet ca. 1 million ganger. In a practical embodiment of fig. 3, a constant t^= 500 milliseconds and tj= 20 milliseconds has been chosen. When a single pulse 177 is applied to the wire 167, the Darlington amplifier 185 is switched on for 20 milliseconds and then switched off. 500 milliseconds later, the Darlington amplifier 186 is switched on for 20 milliseconds and then switched off. The valve opens for 500 milliseconds without requiring energy during this period. Energy is only required for the short 20 milliseconds needed to switch the valve to the open or closed position. With the fast bistable effect, high pressures and volumes are exerted in the sludge without the need to use large amounts of energy, but on the other hand small energy from batteries that can operate the valve body approx. 1 million times.

Utstyret på jordoverflaten som anvendes i forbindelse med anordningen nede i borehullet må eliminere interferensvirkning som opptrer i trykkomformeren 100 og som kan ha forskjellige former. The equipment on the ground surface that is used in connection with the device down in the borehole must eliminate the interference effect that occurs in the pressure converter 100 and which can take different forms.

Fig. 4 viser utstyret på jordoverflaten for overvåkning av radioaktivitet for jordformasjoner som boret passerer under boringen. Trykkomformeren 100 er forbundet med standrøret 16 og omformer variasjoner i slamtrykket i standrøret til elektrisk spenning. Denne spenning representerer en blanding av to komponentsignaler, nemlig det nyttige informasjonssignal og interfe- renssignal. Informasjonssignalet er en rekke av korte negative Fig. 4 shows the equipment on the earth's surface for monitoring radioactivity for soil formations that the drill passes during drilling. The pressure converter 100 is connected to the standpipe 16 and converts variations in the mud pressure in the standpipe into electrical voltage. This voltage represents a mixture of two component signals, namely the useful information signal and interference signal. The information signal is a series of short negatives

slamtrykkpulser som dannes ved hurtig åpning og lukking av ventilen. Interferenssignalet har form av forholdsvis langsomme og periodiske trykkvariasjoner som frembringes ved slagene i slampumpen 12. Disse slampumpesignaler maskerer eller gjør informasjonssignalene utydelige. mud pressure pulses that are formed by rapid opening and closing of the valve. The interference signal takes the form of relatively slow and periodic pressure variations which are produced by the strokes in the mud pump 12. These mud pump signals mask or make the information signals indistinct.

En viktig funksjon i denne forbindelse,er fra det forstyrrede signal som leveres av omformeren 100, å utlede et rent, ønsket informasjonssignal. Dette oppnås ved hjelp av en signalutleder 102 som er forbundet med utgangsklemmen 101 på trykkomformeren 100. Signalutlederen eliminerer den interfererende virkning og leverer på utgangen 108 en rekke pulser fra hvilke informasjonen med hensyn til parameteren nede i borehullet lett kan utledes. An important function in this connection is to derive a clean, desired information signal from the disturbed signal delivered by the converter 100. This is achieved by means of a signal emitter 102 which is connected to the output terminal 101 of the pressure converter 100. The signal emitter eliminates the interfering effect and delivers at the output 108 a series of pulses from which the information regarding the parameter down in the borehole can be easily derived.

Det rene inf ormas jonssigr.a 1 fra signalutlederen 102 The pure information signal 1 from the signal emitter 102

har form av pulser som stammer fra betjeningen av ventillegemet takes the form of pulses originating from the operation of the valve body

36. Relevant informasjon oppnås ved tidsintervalloppdeling av pulsene. En tid-amplitudeomformer 115 er forbundet med signal-utlederutgangen 108 og omformer disse pulser som stammer fra betjeningen av ventillegemet 36 til signaler med amplituder som representerer intervallene mellom pulsene. 36. Relevant information is obtained by dividing the pulses into time intervals. A time-amplitude converter 115 is connected to the signal emitter output 108 and converts these pulses originating from the operation of the valve body 36 into signals with amplitudes representing the intervals between the pulses.

Signalene fra omformeren 115 tilføres inngangsklemmen The signals from the converter 115 are supplied to the input terminal

109 i en resiproseringskrets 118 som leverer utgangsspenninger som er det resiproke av inngangsspenningene. Hvis en spenning med amplituden M tilføres kretsen 118, vil utgangsspenningen ha en amplitude l/M. Disse signaler med amplituden l/M oppteg- 109 in a reciprocating circuit 118 which supplies output voltages which are the reciprocal of the input voltages. If a voltage of amplitude M is applied to the circuit 118, the output voltage will have an amplitude l/M. These signals with the amplitude l/M recorded

nes på en opptegningsbærer i en opptegningsinnretning 120. Opp- . tegningsbæreren beveges i samsvar med endring i boredybden ved hjelp av en føler 30 i en dybdeavfølingsinnretning 121. nes on a recording carrier in a recording device 120. Record- . the drawing carrier is moved in accordance with a change in the drilling depth by means of a sensor 30 in a depth sensing device 121.

For tydeligere å fremheve fordelene ved signalutlederen To more clearly highlight the benefits of the signal extractor

102 skal nedenfor forskjellige signaler som kommer på tale .ana-lyseres under henvisning til fig. 5. Hvis 102 below, various signals that come into play will be analyzed with reference to fig. 5. If

hvor S(t) er det ønskede informasjonssignal som skyldes negative slamtrykkpulser P , l»2, og P^tegnet opp på tidsaksen t som vist på fig. 5A. Tidene for opptreden av disse pulser som where S(t) is the desired information signal resulting from negative mud pressure pulses P , l»2, and P^ plotted on the time axis t as shown in fig. 5A. The times of appearance of these pulses which

svarer til tidspunktene for betjening av ventillegemet 36 er t^, t2resp. t3- Tidsintervallene som skiller disse pulser er Xx= t2<-><t>1<#>A2=t3-t2,X3= t4- t3, etc. og indikerer styrken av den målte stråling. Hvis disse tidsintervaller er lange, er styrken forholdsvis liten og omvendt. Hvis intervallene er små, er styrken forholdsvis stor. Det interfererende signal som frembringes av slampumpen 12 er på fig. 5A vist .som en periodisk, men ikke nødvendigvis sinusformet funksjon N(t) med en periode T. Lengden av perioden svarer til omdreinings-hastigheten for pumpen. correspond to the times for operating the valve body 36 are t^, t2resp. t3- The time intervals that separate these pulses are Xx= t2<-><t>1<#>A2=t3-t2,X3= t4- t3, etc. and indicate the strength of the measured radiation. If these time intervals are long, the strength is relatively small and vice versa. If the intervals are small, the strength is relatively large. The interfering signal produced by the sludge pump 12 is shown in fig. 5A shown as a periodic, but not necessarily sinusoidal function N(t) with a period T. The length of the period corresponds to the rotational speed of the pump.

For å lette forklaringen or skalaene innbyrdes blitt forvrengt på fig. 5. I praksis vil det være fra 50.til 80 svingninger i N(t) mellom tidene for opptreden av pulsene P^^ og P2. Dermed vil X1og \ 2 variere fra 50T til 80T. På fig. 5A er imidlertid bare noen få svingninger av M(t) vist mellom P^og P2«Videre er de negative slamtrykkpulser P^, P2, P3ikke rent rektangulære som vist på fig. 5A og meget mindre enn de som er vist. I virkeligheten er størrelsen av P^, P2eller P3ca. 0,1 eller 0,01 ganger den maksimale amplitude av svingningene N(t). To facilitate the explanation, the scales have been mutually distorted in fig. 5. In practice, there will be from 50 to 80 fluctuations in N(t) between the times for the occurrence of the pulses P^^ and P2. Thus, X1 and \2 will vary from 50T to 80T. In fig. 5A, however, only a few oscillations of M(t) are shown between P^ and P2« Furthermore, the negative mud pressure pulses P^, P2, P3 are not purely rectangular as shown in fig. 5A and much smaller than those shown. In reality, the size of P^, P2 or P3 is ca. 0.1 or 0.01 times the maximum amplitude of the oscillations N(t).

På fig. 5 er kurvene A til E anbrakt under hverandre slik at signalene kan sammenlignes i tidsforhold, slik at man kan følge de forskjellige trinn av forløpet i signalutlederen 102, nemlig: In fig. 5, the curves A to E are placed below each other so that the signals can be compared in terms of time, so that one can follow the different stages of the process in the signal extractor 102, namely:

Trinn 1. Inngangssignalet F(t) forskyves T for å oppnå Step 1. The input signal F(t) is shifted T to obtain

hvor S(t - T) og N(t - T) er det forskjøvne ønskede signal respektivt det forskjøvne interfererende signal. Begge signaler er vist på fig. 5B. Signalet S(t - T) er representert ved pulsene P^a^, P2^ og P3^ som oppnås ved en forskyvning T av pulsene P.^, P2og P3på fig. 5A. Signalet N(t - T) på fig. 5B er synkront med signalet N(t) på fig. 5A. Dette skyldes periodisiteten av signalet slik at: where S(t - T) and N(t - T) are the shifted desired signal and the shifted interfering signal, respectively. Both signals are shown in fig. 5B. The signal S(t - T) is represented by the pulses P^a^, P2^ and P3^ which are obtained by a displacement T of the pulses P.^, P2 and P3 in fig. 5A. The signal N(t - T) in fig. 5B is synchronous with the signal N(t) in fig. 5A. This is due to the periodicity of the signal so that:

Trinn 2. Ved å subtrahere inngangssignalet F(t - T) fra det opp-rinnelige inngangssignal F(t) får man: Step 2. By subtracting the input signal F(t - T) from the rising input signal F(t), one gets:

På grunnlag av uttrykkene (1), (2) og (3) får man: On the basis of expressions (1), (2) and (3) one gets:

Det interfererende signal er således eliminert og opptrer ikke i M(t). Dette fremgår også av fig. 5A og B. The interfering signal is thus eliminated and does not appear in M(t). This is also evident from fig. 5A and B.

Som vist på fj.g. 5C, består M(t) av pulser som opptrer i par. Hvert par inneholder en negativ og en positiv puls som er adskilt fra hverandre me d et tidsintervall T. Det opptrer således ett par P^^ ^ og som er etterfulgt av et par Pp ^ og P_ ^ og som igjen er etterfulgt av et par P_^ og (c) ■ 7 As shown in f.g. 5C, M(t) consists of pulses occurring in pairs. Each pair contains a negative and a positive pulse which are separated from each other by a time interval T. Thus a pair P^^ ^ appears and which is followed by a pair Pp ^ and P_ ^ and which is again followed by a pair P_ ^ and (c) ■ 7

P3 og så videre. P3 and so on.

Trinn 3. Ved å forskyve M(t) en tid T får man M(t. - T). Hele rekken av pulser på fig. 5C er på fig. 5D forskjøvet med tid en T, men pulsparene er bibeholdt med ny betegnelse P^ ( c' ) og<p>j_<le>) osv. Step 3. By shifting M(t) by a time T, you get M(t. - T). The entire sequence of pulses in fig. 5C is in fig. 5D shifted by time a T, but the pulse pairs are retained with a new designation P^ ( c' ) and<p>j_<le>) etc.

Trinn 4. Ved å sammenligne de forskjøvne pulser på fig. 5D i forhold til fig. 5C fremgår at to pulser i samme par opptrer samtidig. Tidspunktet for samtidig opptreden er på fig'5E"~bét"egnet Pl(<d>,#P (<d>) oy P3(<d>), slik_at Step 4. By comparing the shifted pulses in fig. 5D in relation to fig. 5C shows that two pulses in the same pair appear simultaneously. The timing of simultaneous occurrence is in fig'5E"~bét"suitable Pl(<d>,#P (<d>) oy P3(<d>), so_that

P^' samtidig med P^^. cgP±{c) P^' simultaneously with P^^. cgP±{c)

P2(d) samtidig med P2i^_ og P2(c) P2(d) simultaneously with P2i^_ and P2(c)

<P>3(<d>) samtidig medP3(<b>) ogP3(<c>) <P>3(<d>) simultaneously with P3(<b>) and P3(<c>)

Tidspunktet for pulsene P]L^d^/. ?2 ^ og P3 ^ er fcl+ T/ t2+ T og t3+ T. The timing of the pulses P]L^d^/. ?2 ^ and P3 ^ are fcl+ T/ t2+ T and t3+ T.

Pulsene P^^, P2(<d*>og P3^<d>) svarer til pulsene P^ P2og P3som er vist på fig. 5A. Pulsene på fig. 5E representerer således nyttesignalet S(t - T) fordi det bare er forskjøvet med tiden T. Det klart at "pulsene på fig. 5E gir informasjonen som er ønsket. Tidsintervallet mellom P^<d>^ og P2 ^ er X^og tidsintervallet mellom P ^ og P3 ^ er X2osv. Størrelsene X^ X2osv. representerer den målte stråling ved hjelp av gammadetek-toren. The pulses P^^, P2(<d*>and P3^<d>) correspond to the pulses P^ P2 and P3 shown in fig. 5A. The pulses in fig. 5E thus represents the useful signal S(t - T) because it is only shifted by time T. Clearly, the "pulses of Fig. 5E provide the information that is desired. The time interval between P^<d>^ and P2 ^ is X^and the time interval between P ^ and P3 ^ is X2 etc. The quantities X^ X2 etc. represent the measured radiation by means of the gamma detector.

Det ovenfor nevnte trinn skal nå betxaktes på bakgrunn av virkningen av signalutlederen 102 som består av komponentene 105 og 107 på fig. 4 og som er vist i detalj på fig. 6 resp. 7. The above-mentioned step must now be considered on the basis of the effect of the signal emitter 102 which consists of the components 105 and 107 in fig. 4 and which is shown in detail in fig. 6 or 7.

Komponenten 105 mottar på inngangsklemmen 101 som er den samme som inngangsklemmen for signalutlederen 102 på fig. 1, signalet F(t). Dette signal forsterkes i en forsterker 130 og tilføres inngangen 131 i et forsinkelsesnettverk 132. Forsinkelsesnettverket forsinker signalet F(t) med tiden T og leverer på utgangen 134 signalet F(t - T). Dette signal er en sum av •to komponentsignaler S(t - T) og N(t - T) som er vist på fig. 5B. The component 105 receives on the input terminal 101 which is the same as the input terminal for the signal emitter 102 in fig. 1, the signal F(t). This signal is amplified in an amplifier 130 and supplied to the input 131 of a delay network 132. The delay network delays the signal F(t) by the time T and delivers the signal F(t - T) at the output 134. This signal is a sum of two component signals S(t - T) and N(t - T) which are shown in fig. 5B.

Signalet F(t - T) tilføres en inngang 134 i en subtrak-sjonskrets 135. Den andre inngang 136 mottar direkte signalet The signal F(t - T) is supplied to an input 134 in a subtraction circuit 135. The other input 136 directly receives the signal

F(t) fra inngangen 101 via en ledning 137. I utgangen 106 fra subtraksjonskrctsen 135 opptrer differenssignalet M8t) = F(t) - F(t-T) som er vist på fig. 5C. F(t) from the input 101 via a line 137. In the output 106 from the subtraction circuit 135, the difference signal M8t) = F(t) - F(t-T) appears in fig. 5C.

Forsinkelsesnettverket 132 er forsynt med en styreinn-gang 113 som mottar et signal for styring av forsinkelsestiden T. Det er viktig at lengden av forsinkelsen T er den samme som perioden for slamtrykksvingningeno som kan forårsakes av slampumpen 12. The delay network 132 is provided with a control input 113 which receives a signal for controlling the delay time T. It is important that the length of the delay T is the same as the period of the mud pressure fluctuation which can be caused by the mud pump 12.

Lengden av forsinkelsestiden T styres av tidspulser som utledesfra pulsgeneratoren 111 som er vist på fig. 4 og til-føres via en ledning 110 til styreinngangen 113. The length of the delay time T is controlled by time pulses derived from the pulse generator 111 which is shown in fig. 4 and supplied via a line 110 to the control input 113.

Det antas at pumpen 12 frcnjringer slag pr. sekund, slik at T = 1/N^. Pulsgeneratoren ;.ll leverer tidspulser med forholdsvis høy takt N2som er et multiplum av N^. N2er lik KN^, hvor K er en konstant som kan velges lik 512. Hvis pumpeslagene er ett pr. sekund, måsignalgeneratoren levere 512 pulser pr. sekund. Det er klart at takten for pumpeslagene varierer med tiden og følgelig vil N2variere slik at det sikres at forsinkelsen som frembringes av forsinkelsesnettverket 132 alltid vil være lik en periode av slamtrykksvingningene som forårsakes av slampumpen 12. It is assumed that the pump makes 12 changes per stroke. second, so that T = 1/N^. The pulse generator ;.ll delivers time pulses with a relatively high rate N2 which is a multiple of N^. N2 is equal to KN^, where K is a constant that can be chosen equal to 512. If the pump strokes are one per second, the signal generator must deliver 512 pulses per second. It is clear that the rate of the pump strokes varies with time and consequently N2 will vary so as to ensure that the delay produced by the delay network 132 will always be equal to one period of the mud pressure fluctuations caused by the mud pump 12.

De ovenfor nevnte trinn 1 og 2 som gjelder komponenten 105 og signalutlederen 102, og inngangssignalet F(t) som vist på fig. 5A er omdannet til et utgangssignal M(t) som opptrer en rekke pulspar som vist pa fig. 5C. De to ytterligere trinn utføres av komponenten 107 og signalutledere.n 102 som vist på fig. 7. The above-mentioned steps 1 and 2 which apply to the component 105 and the signal emitter 102, and the input signal F(t) as shown in fig. 5A is converted into an output signal M(t) which appears in a series of pulse pairs as shown in fig. 5C. The two further steps are performed by the component 107 and signal emitters 102 as shown in fig. 7.

Signalet M(t) tilføres via ledningen 140 til et forsinkelsesnettverk 141 som er identisk med forsinkelsesnettverket 132 på fig. 6. Styreinngangen 114 mottar samme styresignal som ble tilført styreinngangen 113 i forsinkelsesnettverket 132. Følgelig vil forsinkelsen som frembringes av nettverket 141 være T og signalet som opptrer på utgangen av forsinkelsesnettverket 141 er M(t - T) som vist på fig. 5D. Dette utgangssignal tilføres via en forsterker 143 til den ene inngang 145 i en OG-portkrets 146. Samtidig blir det uforsinkede signal M(t) via ledningen 147 via forsterkeren 148 tilført den andre inngang 149 i OG-portkretsen 146. Disse to inngangssignaler M(t) og M(t - T) som tilføres OG-portkretsen 146 er vist på fig. 5A resp. D. Som tidligere nevnt, opptrer noen pulser på fig. 5C samtidig med pulser på fig. 5D. Disse pulser som opp-«-trer samtidig i utgangen av OG-portkretsen 146 er P, ^, P_^ (d) . 12 The signal M(t) is supplied via line 140 to a delay network 141 which is identical to the delay network 132 in fig. 6. The control input 114 receives the same control signal that was supplied to the control input 113 in the delay network 132. Consequently, the delay produced by the network 141 will be T and the signal appearing at the output of the delay network 141 is M(t - T) as shown in fig. 5D. This output signal is supplied via an amplifier 143 to one input 145 in an AND gate circuit 146. At the same time, the undelayed signal M(t) via line 147 via the amplifier 148 is supplied to the other input 149 in the AND gate circuit 146. These two input signals M( t) and M(t - T) supplied to the AND gate circuit 146 is shown in FIG. 5A or D. As previously mentioned, some pulses appear on fig. 5C simultaneously with pulses in fig. 5D. These pulses which appear simultaneously in the output of the AND gate circuit 146 are P, ^, P_^ (d) . 12

og P^ på fig. 5E. Disse samtidige pulser er utgangspulsene fra komponenten 107 og følgelig fra signalutlederen 102.. and P^ in fig. 5E. These simultaneous pulses are the output pulses from the component 107 and consequently from the signal emitter 102..

Det er således klart at ved hjelp av komponenten 107 It is thus clear that by means of the component 107

er trinnene 3 og 4 utført. Signalet M(t) på fig. 5C er således omdannet til et signal S(t - T) som vist på fig.. 5E. Det sist-nevnte signal inneholder størrelsene X^, X^, X^osv. som representerer denønskede informasjon. Det skal bemerkes at signalet S(t - T) representerer en rekke av pulser som vist på fig. 5E. steps 3 and 4 are done. The signal M(t) in fig. 5C is thus converted into a signal S(t - T) as shown in fig. 5E. The last-mentioned signal contains the sizes X^, X^, X^, etc. which represents the desired information. It should be noted that the signal S(t - T) represents a series of pulses as shown in fig. 5E.

Disse pulser tilføres en tid-amp]\tudeomformer 115 hvis utgang leverer de forskjellige størrelser slik som X^, X^, X^ osv. som representerer tidsintervallene mellom opptreden av pulser. Disse signaler tilføres i tur og orden til og omformes av resiproke-ringskretsen 118 på fig. 4 til andre resiproke signaler med størrelsen 1/X^, l/^2'som opptegnes av en opptegningsinnretning 120 på fig. 4. Det er klart at størrelsene 1/X^, l/Xjog 1/X^representerer styrken av radioaktiviteten i jordforma-sjonene som avføles av føleren 30 på forskjellige dybder i borehullet. These pulses are supplied to a time-to-amplitude converter 115 whose output supplies the various quantities such as X^, X^, X^ etc. which represent the time intervals between the occurrence of pulses. These signals are supplied in turn to and transformed by the reciprocating circuit 118 in fig. 4 to other reciprocal signals with the size 1/X^, 1/^2' which are recorded by a recording device 120 in fig. 4. It is clear that the quantities 1/X^, 1/X and 1/X^ represent the strength of the radioactivity in the soil formations sensed by the sensor 30 at different depths in the borehole.

Det er ovenfor beskrevet utstyr for å utføre de logiske trinn som fører fra signalet F(t) til signalet S(t - T). Disse trinn er utført i analog form. Hvis ønskelig, kan det hele alternativt utføres i digital form som vist på fig. 8 når utgangssignalet fra trykkomformeren 100 tilføres en analog-digitalomformer 103 hvis utgangssignal tilføres en digital databehand-lingsinnretning 104 som inneholder elementene 122, 123, 124, There is equipment described above for performing the logical steps leading from the signal F(t) to the signal S(t - T). These steps are performed in analog form. If desired, the whole can alternatively be carried out in digital form as shown in fig. 8 when the output signal from the pressure converter 100 is supplied to an analog-to-digital converter 103 whose output signal is supplied to a digital data processing device 104 which contains the elements 122, 123, 124,

125 og 126. Tidssignaler fra pulsgeneratoren 111 eller 140 inn-føres i behandlingsinnretningen 104 for å styre forsinkelser i samsvar med pumpehastigheten. Utgangssignalet fra behandlingsinnretningen 104 tilføres en digital-analogomformer 127 hvis utgangssignal tilføres opptegningsinnretningen 120. 125 and 126. Time signals from the pulse generator 111 or 140 are introduced into the processing device 104 to control delays in accordance with the pump speed. The output signal from the processing device 104 is supplied to a digital-to-analog converter 127 whose output signal is supplied to the recording device 120.

Fig. 9 viser en anordning i likhet med anordningen på fig. 4, men hvor data som utledes og opptegnes er temperaturen som avføles av føleren 30 på fig. 1. Data som tilføres signalutlederen 102 er i digital form som vist på fig. 3D. Signalutlederen 102 på fig. 9 er identisk med den på fig. 4, men tid-amplitudeomformeren 115 og resiproseringskretsen 118 på fig. 4 er erstattet med en digital-analogomformer 141. Utgangssignalene fra en egnet pulsgenerator tilføres styreinngangen 110 i signalutlederen 102. Fig. 9 shows a device similar to the device in fig. 4, but where data is derived and recorded is the temperature sensed by the sensor 30 in fig. 1. Data supplied to the signal emitter 102 is in digital form as shown in fig. 3D. The signal emitter 102 in fig. 9 is identical to that in fig. 4, but the time-amplitude converter 115 and reciprocating circuit 118 of FIG. 4 is replaced with a digital-to-analog converter 141. The output signals from a suitable pulse generator are supplied to the control input 110 in the signal emitter 102.

Det er ikke alltid lett å tilveiebringe en mekanisk forbindelse til en slampumpe 12 som vist med kjedetrekk 112 på fig. 4 og en alternativ løsning for frembringelse av de nødven-dige pulser for signalutlederen kan væreønskelig. Styreinngangen 110 i signalutlederen 102 på fig. 4 tilføres pulser med en takt på 512 pulser for hvert fulle pumpeslag. Det er klart at denne takt må synkroniseres nøye med pumpeslagene. Alle de viste tider T, t^ t2osv. på fig. 5 er ikke eksakte tider, men er direkte utledet fra hastigheten iv slampumpen 12 slik at de ikke skulle uttrykkes i sekunder eller minutter, men i liter slam. Når det på inngangen 110 på fig. 4 tilføres 512 pulser pr. pumpeslag, betyr det at det på inngangen opptrer spennings-pulser med en frekvens lik 512. harmoniske av pumpeslagfrekven-sen. Fig. 10 viser hvorledes dette kan oppnås uten mekanisk forbindelse med pumpeakselen. It is not always easy to provide a mechanical connection to a mud pump 12 as shown with chain pull 112 in fig. 4 and an alternative solution for producing the necessary pulses for the signal emitter may be desirable. The control input 110 in the signal emitter 102 in fig. 4, pulses are supplied with a rate of 512 pulses for each full pump stroke. It is clear that this beat must be carefully synchronized with the pump strokes. All the times shown T, t^ t2, etc. on fig. 5 are not exact times, but are directly derived from the speed of the sludge pump 12 so that they should not be expressed in seconds or minutes, but in liters of sludge. When the input 110 in fig. 4, 512 pulses per pump stroke, it means that there are voltage pulses at the input with a frequency equal to the 512th harmonic of the pump stroke frequency. Fig. 10 shows how this can be achieved without a mechanical connection to the pump shaft.

På fig. 10 er det anordnet en spenningsstyrt oscillator 145 hvis utgang 110 leverer elektriske pulser med en frekvens som er styrt av en likespenning som påtrykkes en inngang 108. Komponenten 150 er en binær deler som deler frekvensen av pulsene som påtrykkes inngangen 116 og frembringer utgangspulser på utgangen 117 med en frekvens som er lik 1/512 av frekvensen av inngangspulsen. Komponenten 119 er en fasesammenlignings-innretning som sammenligner to inngangssigna.ler, ett fra utgangsklemmen 117 og ett fra utgangsklemmen 130 og leverer på utgangen 128 en spenning som er null volt når de to inngangssignaler har nøyaktig samme fase, og leverer en positiv spenning når inngangssignalet på 117 har et forsprang på inngangen 130, og en negativ spenning når inngangssignalet på 117 ligger etter inngangssignalet på 130. Et batteri 129 leverer for-spenning til oscillatoren 145. Enheten 151 danner en faselåst sløyfe. Virkemåten er følgende: Det antas at pumpeslagfrekven-sen er 1 Hz og oscillatoren 14 5 leverer en frekvens på 512 Hz. Utgangssignalet fra delekretsen 150 vil da være 1 Hz og utgangssignalet fra trykkomformeren 100 vil være 1 Hz og når disse har samme frekvens og fase vil det i utgangen 128 fra sammenligningskretsen være null volt og oscillatoren 145 vil ved riktig spenning fra batteriet 129 frembringe nøyaktig 512 pulser pr. pumpeslag. In fig. 10, a voltage-controlled oscillator 145 is arranged whose output 110 supplies electrical pulses with a frequency controlled by a direct voltage applied to an input 108. The component 150 is a binary divider that divides the frequency of the pulses applied to the input 116 and produces output pulses at the output 117 with a frequency equal to 1/512 of the frequency of the input pulse. The component 119 is a phase comparison device which compares two input signals, one from the output terminal 117 and one from the output terminal 130 and delivers at the output 128 a voltage which is zero volts when the two input signals have exactly the same phase, and delivers a positive voltage when the input signal of 117 has a lead on the input 130, and a negative voltage when the input signal of 117 lags behind the input signal of 130. A battery 129 supplies bias voltage to the oscillator 145. The device 151 forms a phase-locked loop. The way it works is as follows: It is assumed that the pump stroke frequency is 1 Hz and the oscillator 14 5 delivers a frequency of 512 Hz. The output signal from the dividing circuit 150 will then be 1 Hz and the output signal from the pressure converter 100 will be 1 Hz and when these have the same frequency and phase, there will be zero volts in the output 128 from the comparison circuit and the oscillator 145 will, with the correct voltage from the battery 129, produce exactly 512 pulses per pump stroke.

Hvis det så antas at pumpehastigheten økes, vil frekvensen på ledningen 130 være noe større enn 1 Hz, f.eks. 1 + A^Hz. Sammenligningsinnretningen 119 vil da levere et utgangssignal på utgangen 128 som ikke lenger er null volt, men f.eks. + A2V og denne spenning tilføres oscillatoren 145 på klemmen 108 og øker frekvensen inntil antallet pulser pr. sekund er øket med en verdi f slik at f/512 = 1 + A^. If it is then assumed that the pump speed is increased, the frequency of the line 130 will be somewhat greater than 1 Hz, e.g. 1 + A^Hz. The comparison device 119 will then deliver an output signal at the output 128 which is no longer zero volts, but e.g. + A2V and this voltage is supplied to the oscillator 145 on the terminal 108 and increases the frequency until the number of pulses per second is increased by a value f so that f/512 = 1 + A^.

Frekvensen på klemmen 110 vil alltid nøyaktig følge frekvensen av slampumpen 12 og alltid være det 512. multiplum. The frequency of the clamp 110 will always exactly follow the frequency of the mud pump 12 and will always be the 512th multiple.

Kn tredje løsning for frembringelse av slike tidspulser er vist på fig. 11 hvor inngangen 154 i en korrelerings-innretning 152 mates fra utgangen av trykkomformeren 100 og mottar signalet F(t) som inneholder det periodiske signal N(t) og S(t). Utgangssignalet fra trykkomformeren 100 tilføres også inngangen 101 i signalutlederen 102. Korreleringskretsen 152 leverer på sin utgang korrelasjonen av F(t) som er: A third solution for producing such time pulses is shown in fig. 11 where the input 154 of a correlation device 152 is fed from the output of the pressure converter 100 and receives the signal F(t) which contains the periodic signal N(t) and S(t). The output signal from the pressure converter 100 is also supplied to the input 101 in the signal emitter 102. The correlation circuit 152 delivers at its output the correlation of F(t), which is:

hvor streken over uttrykket indikerer middelverdi av en bestemt tidsperiode. Uttrykket ^^(t) kan uttrykkes hvor og og (J>sg (t) blir null ved en verdi av t =TQog ut over tq blir where the line above the expression indicates the average value of a specific time period. The expression ^^(t) can be expressed where and and (J>sg (t) becomes zero at a value of t =TQ and beyond tq becomes

Da 4»nn(T) er periodisk, er uttrykket <j>ff(x) også periodisk og har perioden x. Dette uttrykk som leveres av utgangen.av korreleringskretsen 152 tilføres en pulsmultiplikator 153 som leverer-en rekke tidspulser lik de som leveres av pulsgeneratoren 111 på fig. 4 og som tilføres klemmen 110 i signalutlederen 102. Pulsmultiplikatoren 153 multipliserer frekvensen av inngangs-pulsene ved hjelp av den faselåste sløyfe i likhet med den på fig. 10 eller på annen vanlig måte. De etterfølgende elementer på fig. 11 er de samme som på fig. 4 med den unntagelse at pulsgeneratoren 111 og kjededriften 112 er sløyfet. Since 4»nn(T) is periodic, the expression <j>ff(x) is also periodic and has the period x. This expression delivered by the output of the correlation circuit 152 is fed to a pulse multiplier 153 which delivers a series of time pulses similar to those delivered by the pulse generator 111 in fig. 4 and which is supplied to the terminal 110 in the signal emitter 102. The pulse multiplier 153 multiplies the frequency of the input pulses by means of the phase-locked loop similar to the one in fig. 10 or in another usual way. The subsequent elements in fig. 11 are the same as in fig. 4 with the exception that the pulse generator 111 and the chain drive 112 are looped.

Det er klart at innenfor oppfinnelsens ramme er den mulig forskjellige endringer og modifikasjoner. F.eks. kan det nede i borehullet være anbrakt følere for flere enn to parametere. Det er videre klart at følere for flere parametere kan anvendes samtidig og i dette tilfelle anvendes kjent teknikk som f.eks. tidsdeling, multipleksing og lignende for behandling av data som representerer de forskjellige parametere. It is clear that within the scope of the invention, various changes and modifications are possible. For example sensors for more than two parameters can be placed down in the borehole. It is also clear that sensors for several parameters can be used simultaneously and in this case known techniques such as e.g. time division, multiplexing and the like for processing data representing the various parameters.

Det er videre klart at borstammen 31 på fig. 1 ikke be-høver roteres ved hjelp av et roterende organ på jordoverflaten, men borkronen 26 kan roteres ved hjelp av en slammotor som er anordnet umiddelbart over borkronen 26 i borstammen. Når en slik slammotor anvendes, vil det over denne opptre et stort trykkfall fordi den drives av slamstrømmen. Dette store trykkfall kan ut-nyttes for å oppnå trykkforskjell nellom innsiden av borstammen og det ringformede rom mellom borstammen og borehullets vegg, og i et slikt tilfelle behøver det ikke anvendes borkrone av jettypen. It is also clear that the drill stem 31 in fig. 1 does not need to be rotated by means of a rotating body on the ground surface, but the drill bit 26 can be rotated by means of a mud motor which is arranged immediately above the drill bit 26 in the drill stem. When such a mud motor is used, a large pressure drop will occur across it because it is driven by the mud flow. This large pressure drop can be used to achieve a pressure difference between the inside of the drill stem and the annular space between the drill stem and the borehole wall, and in such a case a jet-type drill bit does not need to be used.

Tilstedeværelsen av trykkfallet over slammotoren under-støtter driften av anordningen ifølge oppfinnelsen så lenge den negative slamtrykkpulsgenerator befinner seg over slammotoren. The presence of the pressure drop above the mud motor supports the operation of the device according to the invention as long as the negative mud pressure pulse generator is located above the mud motor.

Den nevnte struping gjelder enten en borkrone av jettypen eller en slammotor eller begge. Uttrykket høytrykkssone gjelder på oversiden av strupingen og lavtrykkssonen gjelder undersiden av strupingen. The aforementioned throttling applies to either a jet-type drill bit or a mud motor or both. The term high pressure zone applies to the upper side of the throat and low pressure zone applies to the lower side of the throat.

Det er klart at i enkelte tilfeller kan det anvendes flere slampumper i en enkelt borerigg og disse pumper må nød-vendigvis arbeide synkront. It is clear that in some cases several mud pumps can be used in a single drilling rig and these pumps must necessarily work synchronously.

I et eksempel med tre pumper vil den periodiske trykk-kurve på fig. 5A i praksis ikke være en enkelt periodisk funksjon N(t), men være summen av tre komponenter som hver er periodiske og har sin egen bestemte periode. In an example with three pumps, the periodic pressure curve in fig. 5A in practice not be a single periodic function N(t), but be the sum of three components, each of which is periodic and has its own specific period.

Ved .å anvende tre forsinkelsessystemer som vist på fig. By using three delay systems as shown in fig.

6 som hver synkroniserer sin egen pumpe, vil hver periodisk 6 each synchronizing its own pump, each will periodically

komponent i det interfererende slampulstrykksignal bli brakt til null hver for seg. Dette vil gi et signal hvor interfererende slampumpetrykksignaler er eliminert. component of the interfering sludge pulse pressure signal be brought to zero individually. This will give a signal where interfering mud pump pressure signals are eliminated.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fjernmåling til bruk i forbindelse med boreoperasjoner i et borehull, for overføring av informasjon i form av datasignaler (Fig. 5: A Pl) og ved anvendelse av et væskesirkulasjonssystem (Fig. 1: 14, 16, 18, 22, 29) omfattende en slampumpeanordning (Fig. 1: 12), hvor det av pumpen fremkbmmer forstyrrende signaler (Fig. 5: A N(t))med skjelnelige karakteristikker (Fig 5: N(t)), hvilke skjelnelige karakteristikker er resultatet av trykkendringer (N(t)) som bevirkes i væsken i sirkulasjonssystemet under boreoperasjonene, og er repeterende (Fig. 5) i henhold til et identifiserbart mønster (N(t)), og hvor sirkulasjonssystemet i det minste delvis utgjør en kommunikasjonskanal (Fig. 1: 22) mellom en senderanordning på et sted nede i borehullet (Fig. 1: 24) for overføring av datasignaler som representerer den nevnte informasjon, og en signalmottakeranordning (Fig. 1: 100) ved jordoverflaten (fig. 1: 34), hvilken signalmottakeranordning tjener til å motta en blanding (Fig. 5) av de nevnte datasignaler og de nevnte forstyrrende signaler, for å avstedkomme elektriske blandede signaler (Fig. 5: A) som representerer den nevnte blanding,karakterisert vedat det som signalmottakeranordning anvendes en eneste trykktransduser (100), for å generere elektriske signaler som representerer de nevnte datasignaler og de pumpe-frembragte forstyrrende signaler, at det avledes elektriske styresignaler (fig. 4: 111) som representerer virkningen av pumpeanordningen (12), at de elektriske blandede signaler tidsforskyves med en eller et helt antall pumpeperioder i avhengighet av de elektriske styresignaler og dermed frembringer tidsfor-skjøvne signaler, at de tidsforskjøvne signaler og de blandede signaler påtrykkes en signal-avledningsanordning (Fig. 4: 102) som styres av de elektriske styresignaler (Fig. 4: 110) for å frembringe prosesserte signaler (Fig. 4:1. Remote sensing method for use in connection with drilling operations in a borehole, for the transmission of information in the form of data signals (Fig. 5: A Pl) and when using a fluid circulation system (Fig. 1: 14, 16, 18, 22, 29) comprising a mud pump device (Fig. 1: 12), where the pump produces disturbing signals (Fig. 5: A N(t)) with distinct characteristics (Fig. 5: N(t)), which distinct characteristics are the result of pressure changes (N(t)) which is caused in the fluid in the circulation system during the drilling operations, and is repetitive (Fig. 5) according to an identifiable pattern (N(t)), and where the circulation system at least partially constitutes a communication channel (Fig. 1 : 22) between a transmitter device at a location down the borehole (Fig. 1: 24) for the transmission of data signals representing said information, and a signal receiver device (Fig. 1: 100) at the earth's surface (Fig. 1: 34), which signal receiving device serves to receive a mixture (Fig. 5) of the aforementioned data signals and the aforementioned disturbing signals, to produce electrical mixed signals (Fig. 5: A) which represents the aforementioned mixture, characterized in that a single pressure transducer (100) is used as a signal receiving device, to generate electrical signals that represent the aforementioned data signals and the pump-generated disturbing signals, that electrical control signals are derived (Fig. 4 : 111) which represents the action of the pump device (12), that the electrical mixed signals are time-shifted by one or a whole number of pump periods depending on the electrical control signals and thus produce time-shifted signals, that the time-shifted signals and the mixed signals are superimposed on a signal - diversion device (Fig. 4: 102) which is controlled by the electrical control signals (Fig. 4: 110) to produce processed signals (Fig. 4: 108) i hvilke de pumpe-frembragte forstyrrende signaler er redusert, og avledning av den nevnte informasjon fra de nevnte prosesserte signaler (Fig. 4: 120). ABC260891NOP49699 108) in which the pump-generated disturbing signals are reduced, and derivation of said information from said processed signals (Fig. 4: 120). ABC260891NOP49699 2. Anordning for fjernmåling til bruk i forbindelse med boreoperasjoner i et borehull, for overføring av informasjon i form av datasignaler (Fig. 5: A Pl) og ved anvendelse av et væskesirkulasjonssystem (14, 16, 18, 22, 29) omfattende en slampumpeanordning (Fig.l: 12), hvor det av pumpen fremkommer forstyrrende signaler (Fig. 5 A N(t)) med skjelnelige karakteristikker (N(t)), hvilke skjelnelige karakteristikker er resultatet av trykkendringer (N(t)) som bevirkes i væsken i sirkulasjonssystemet under boreoperasjonene, og er repeterende i henhold til et identifiserbart mønster (N(t)), og hvor sirkulasjonssystemet i det minste delvis utgjør en kommunikasjonskanal (22) mellom en senderanordning på et sted nede i borehullet for overføring av datasignaler som representerer den nevnte informasjon, og en signalmottakeranordning (100) ved jordoverflaten, hvilken signalmottakeranordning (100) tjener til å motta en blanding av de nevnte datasignaler og de nevnte forstyrrende signaler (Fig. 5 A), for å avstedkomme elektriske blandede signaler (Fig. 5 A) som representerer den nevnte blanding,karakterisert veden eneste trykktransduser (100) som utgjør signalmottakeranordningen, og frembringer elektriske blandede signaler som representerer en blanding av de nevnte datasignaler og de pumpe-frembragte forstyrrende signaler, en anordning for avledning av elektriske styresignaler (Fig. 4: 11) som representerer virkningen av pumpeanordningen (12), en anordning for tidsforskyvning av de elektriske blandede signaler med en eller et helt antall pumpeperioder i avhengighet av de elektriske styresignaler og derved frembringe tidsforskjøvne signaler, en signalavledningsanordning (Fig. 4: 102) som styres av de elektriske styresignaler for å kombinere de tidsforskjøvne signaler med de elektriske blandede signaler for å frembringe prosesserte signaler (Fig. 4: 108) i hvilke de pumpe-frembragte forstyrrende signaler er redusert, og en anordning for avledning av den nevnte informasjon fra de nevnte prosesserte signaler. ABC260891NOP49699 2. Device for remote measurement for use in connection with drilling operations in a borehole, for the transmission of information in the form of data signals (Fig. 5: A Pl) and using a fluid circulation system (14, 16, 18, 22, 29) comprising a sludge pump device (Fig.1: 12), where the pump produces disturbing signals (Fig. 5 A N(t)) with distinct characteristics (N(t)), which distinct characteristics are the result of pressure changes (N(t)) that are caused in the fluid in the circulation system during the drilling operations, and is repetitive according to an identifiable pattern (N(t)), and where the circulation system at least partially constitutes a communication channel (22) between a transmitter device at a location downhole for the transmission of data signals which represents said information, and a signal receiver device (100) at the earth's surface, which signal receiver device (100) serves to receive a mixture of said data signals and said disturbing signals (Fig. 5 A), to produce electrical mixed signals (Fig. 5 A) which represents the said mixture, characterized by the only pressure transducer (100) which constitutes the signal receiving device, and produces electrical mixed signals which represent a mixture of the said data signals and the pump-produced disturbing signals, a device for the derivation of electrical control signals (Fig . 4: 11) which represents the effect of the pumping device (12), a device for time-shifting the electrical mixed signals by one or a whole number of pumping periods depending on the electrical control signals and thereby producing time-shifted signals, a signal derivation device (Fig. 4: 102 ) which is controlled by the electrical control signals to combine the time-shifted signals with the electrical mixed signals to produce processed signals (Fig. 4: 108) in which the pump-generated interfering signals are reduced, and a device for deriving said information from the aforementioned processed signals. ABC260891NOP49699 3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat anordningen for tidsforskyvning (Fig. 6: 132) er innrettet til å forskyve de elektriske blandede signaler med et variabelt tidsintervall (styrt av 113 på Fig. 6). 3. Device according to claim 2, characterized in that the device for time shift (Fig. 6: 132) is arranged to shift the electrical mixed signals by a variable time interval (controlled by 113 in Fig. 6). 4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat de repeterende signaler omfatter mer enn en repeterende komponent (de 3 siste avsnitt av beskrivelsen og Fig. 6) og prosesserings-apparatet er innrettet til å arbeide i overensstemmelse med periodisiteten av hver av de nevnte komponenter. 4. Device according to claim 2, characterized in that the repetitive signals comprise more than one repetitive component (the last 3 paragraphs of the description and Fig. 6) and the processing apparatus is arranged to work in accordance with the periodicity of each of the aforementioned components. 5. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat anordningen (Fig. 11: 152 og 153) for frembringelse av de elektriske styresignaler omfatter en innretning for avledning av de elektriske styresignaler fra de nevnte elektriske blandede signaler. 5. Device according to claim 2, characterized in that the device (Fig. 11: 152 and 153) for generating the electrical control signals comprises a device for deriving the electrical control signals from the aforementioned electrical mixed signals. 6. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat anordningen for frembringelse av de elektriske styresignaler omfatter midler til å danne gjennomsnittet av de elektriske blandede signaler (Fig. 11: 152). 6. Device according to claim 2, characterized in that the device for producing the electrical control signals comprises means for forming the average of the electrical mixed signals (Fig. 11: 152). 7. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat innretningen for avledning av elektriske styresignaler omfatter en korrelator (Fig.' 11: 152) for å avstedkomme en autokorrelasjon av de elektriske blandede signaler. 7. Device according to claim 2, characterized in that the device for deriving electrical control signals comprises a correlator (Fig. 11: 152) to produce an autocorrelation of the electrical mixed signals. 8. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat innretningen for avledning av de elektriske styresignaler omfatter en faselåst sløyfe (Fig. 10: 151). 8. Device according to claim 2, characterized in that the device for deriving the electrical control signals comprises a phase-locked loop (Fig. 10: 151). 9. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat anordningen for frembringelse av elektriske styresignaler er en elektrisk generator koblet (Fig. 4: 112) til pumpeanordningen. 9. Device according to claim 2, characterized in that the device for producing electric control signals is an electric generator connected (Fig. 4: 112) to the pump device. 10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert vedat pumpeanordningen pumper borevæske ved hjelp av en sekvens av pumpeslag bevirket ved omdreininger av pumpeanordningen og at pulsgeneratoren frembringer et flertall pulser (Fig. 4: 111) under det tidsintervall som tilsvarer en enkelt omdreining av pumpeanordningen. 10. Device according to claim 9, characterized in that the pump device pumps drilling fluid using a sequence of pump strokes caused by revolutions of the pump device and that the pulse generator produces a plurality of pulses (Fig. 4: 111) during the time interval corresponding to a single revolution of the pump device. 11. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat pumpeanordningen pumper borevæske ved hjelp av en sekvens av pumpeslag av resiproserende stempler drevet av en roterende del (Fig. 4: 12) i pumpeanordningen, og at de elektriske styresignaler genereres i avhengighet av suksessive vinkelstillinger (Fig. 4: 112) av den roterende del under hvert av pumpeslagene.11. Device according to claim 2, characterized in that the pump device pumps drilling fluid by means of a sequence of pumping strokes of reciprocating pistons driven by a rotating part (Fig. 4: 12) in the pump device, and that the electrical control signals are generated in dependence on successive angular positions (Fig. 4: 112) of the rotating part during each of the pump strokes.
NO844240A 1977-12-05 1984-10-24 PROCEDURE FOR PERFORMING MEASUREMENTS IN A DRILL. NO168546C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85767777A 1977-12-05 1977-12-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO844240L NO844240L (en) 1979-06-06
NO168546B true NO168546B (en) 1991-11-25
NO168546C NO168546C (en) 1992-03-04

Family

ID=25326505

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO783996A NO151907C (en) 1977-12-05 1978-11-28 TELEMETRY DEVICE FOR GENERATING PRESSURE PULSES REPRESENTING ONE OR MORE PARAMETERS DOWN IN A DRILL
NO844240A NO168546C (en) 1977-12-05 1984-10-24 PROCEDURE FOR PERFORMING MEASUREMENTS IN A DRILL.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO783996A NO151907C (en) 1977-12-05 1978-11-28 TELEMETRY DEVICE FOR GENERATING PRESSURE PULSES REPRESENTING ONE OR MORE PARAMETERS DOWN IN A DRILL

Country Status (10)

Country Link
AU (2) AU4134478A (en)
CA (2) CA1124228A (en)
DE (1) DE2852575A1 (en)
FR (1) FR2410726A1 (en)
GB (1) GB2009473B (en)
MX (1) MX147050A (en)
MY (1) MY8500863A (en)
NL (1) NL187454C (en)
NO (2) NO151907C (en)
SU (1) SU1243633A3 (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416339A1 (en) * 1978-02-06 1979-08-31 Westlake John Downhole measurements transmitted to surface - by converting transducer signals into digital drilling fluid pressure pulses
US4371958A (en) * 1978-03-27 1983-02-01 Claycomb Jack R Drilling orientation tool
FR2555654B1 (en) * 1979-08-21 1989-04-14 Scherbatskoy Serge Alexander TELEMETRY APPARATUS AND METHODS FOR TRANSMITTING INFORMATION DURING DRILLING
AU544112B2 (en) * 1979-08-21 1985-05-16 S.A. Scherbatskoy Logging a borehole while drilling
FR2554866B1 (en) * 1979-08-21 1988-10-21 Scherbatskoy Serge Alexander MEASURING APPARATUS FOR USE IN A BOREHOLE AND OPERATING DURING DRILLING
DE3028813C2 (en) * 1980-07-30 1983-09-08 Christensen, Inc., 84115 Salt Lake City, Utah Method and device for the remote transmission of information
US4386422A (en) * 1980-09-25 1983-05-31 Exploration Logging, Inc. Servo valve for well-logging telemetry
AU548627B2 (en) * 1981-09-15 1985-12-19 Exploration Logging Inc. Apparatus for well logging while drilling
CA1189442A (en) * 1981-11-09 1985-06-25 Gary D. Berkenkamp Pump noise filtering apparatus for a borehole measurement while drilling system utilizing drilling fluid pressure sensing
CA1188979A (en) * 1981-11-09 1985-06-18 Ross E. Smith Pump noise filtering apparatus for a borehole measurement while drilling system utilizing drilling fluid pressure sensing and drilling fluid velocity sensing
EP0080224B1 (en) * 1981-11-24 1987-12-09 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Means for generating electric energy in a borehole during drilling thereof
USH55H (en) * 1984-06-18 1986-05-06 Method for improved mud pulse telemetry
WO1998016712A1 (en) * 1996-10-11 1998-04-23 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for drilling boreholes
GB0124589D0 (en) 2001-10-12 2001-12-05 Flight Refueling Ltd Operating electrolyte based components
US9312557B2 (en) 2005-05-11 2016-04-12 Schlumberger Technology Corporation Fuel cell apparatus and method for downhole power systems
US7881155B2 (en) * 2006-07-26 2011-02-01 Welltronics Applications LLC Pressure release encoding system for communicating downhole information through a wellbore to a surface location
GB2493511B (en) 2011-07-29 2018-01-31 Sondex Wireline Ltd Downhole energy storage system
EA038017B1 (en) 2011-11-03 2021-06-23 Фасткэп Системз Корпорейшн Production logging instrument
RU2522207C2 (en) * 2012-03-19 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" Device for determination of oil products quality
US9453410B2 (en) 2013-06-21 2016-09-27 Evolution Engineering Inc. Mud hammer
EP4325025A3 (en) 2013-12-20 2024-04-24 Fastcap Systems Corporation Electromagnetic telemetry device
WO2015171528A1 (en) * 2014-05-03 2015-11-12 Fastcap Systems Corporation Mud pulse telemetry device
WO2015174951A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for generating pulses in a fluid column
CN107461191B (en) * 2017-08-03 2021-09-14 中石化石油工程技术服务有限公司 Temperature calibration method for orientation-while-drilling electromagnetic wave boundary detection instrument

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2096279A (en) * 1935-03-26 1937-10-19 Geophysical Service Inc Insulated pipe connection
US2354887A (en) * 1942-10-29 1944-08-01 Stanolind Oil & Gas Co Well signaling system
US2787759A (en) * 1950-08-31 1957-04-02 Jan J Arps Apparatus for logging wells
US3186222A (en) * 1960-07-28 1965-06-01 Mccullough Tool Co Well signaling system
US3408561A (en) * 1963-07-29 1968-10-29 Arps Corp Formation resistivity measurement while drilling, utilizing physical conditions representative of the signals from a toroidal coil located adjacent the drilling bit
US3315224A (en) * 1964-09-01 1967-04-18 Exxon Production Research Co Remote control system for borehole logging devices
US3488629A (en) * 1968-12-12 1970-01-06 Schlumberger Technology Corp Pressure wave noise filter with reflection suppression
US3555504A (en) * 1968-12-12 1971-01-12 Schlumberger Technology Corp Pressure wave noise filter
FR2096920B1 (en) * 1970-07-16 1974-02-22 Aquitaine Petrole
US3742443A (en) * 1970-07-27 1973-06-26 Mobil Oil Corp Apparatus for improving signal-to-noise ratio in logging-while-drilling system
NO135686C (en) * 1970-07-30 1977-05-11 Schlumberger Inland Service
FR2117726B1 (en) * 1970-12-10 1973-12-07 Aquitaine Petrole
US3716830A (en) * 1970-12-18 1973-02-13 D Garcia Electronic noise filter with hose reflection suppression
US3732728A (en) * 1971-01-04 1973-05-15 Fitzpatrick D Bottom hole pressure and temperature indicator
US3737845A (en) * 1971-02-17 1973-06-05 H Maroney Subsurface well control apparatus and method
US3825078A (en) * 1972-06-29 1974-07-23 Exxon Production Research Co Method of mounting and maintaining electric conductor in a drill string
US3958217A (en) * 1974-05-10 1976-05-18 Teleco Inc. Pilot operated mud-pulse valve
US3949354A (en) * 1974-05-15 1976-04-06 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for transmitting well bore data
US4001774A (en) * 1975-01-08 1977-01-04 Exxon Production Research Company Method of transmitting signals from a drill bit to the surface

Also Published As

Publication number Publication date
FR2410726B1 (en) 1985-01-11
NO844240L (en) 1979-06-06
FR2410726A1 (en) 1979-06-29
MX147050A (en) 1982-09-27
MY8500863A (en) 1985-12-31
GB2009473A (en) 1979-06-13
DE2852575C2 (en) 1992-01-23
NO151907B (en) 1985-03-18
NL187454B (en) 1991-05-01
NL187454C (en) 1991-10-01
NL7811317A (en) 1979-06-07
DE2852575A1 (en) 1979-06-07
CA1150716A (en) 1983-07-26
NO151907C (en) 1985-06-26
SU1243633A3 (en) 1986-07-07
AU4134478A (en) 1979-06-14
NO168546C (en) 1992-03-04
NO783996L (en) 1979-06-06
AU1433783A (en) 1983-09-08
GB2009473B (en) 1982-11-24
CA1124228A (en) 1982-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO168546B (en) PROCEDURE FOR PERFORMING MEASUREMENTS IN A DRILL.
US5113379A (en) Method and apparatus for communicating between spaced locations in a borehole
US7397388B2 (en) Borehold telemetry system
US7590029B2 (en) Methods and systems for communicating data through a pipe
US7994932B2 (en) Borehole telemetry system
US4553226A (en) Systems, apparatus and methods for measuring while drilling
JP2637044B2 (en) Telemeter system that can measure during drilling
DK157213B (en) PROCEDURE AND APPARATUS FOR TRANSFER OF MEASUREMENT VALUES FROM A BOREHOLE TO THE EARTH SURFACE
US5182730A (en) Method and apparatus for transmitting information in a borehole employing signal discrimination
NO342178B1 (en) Steps to Increase or Decrease Data Speed by Downlink Signaling to a Downhole Device
NO324104B1 (en) Apparatus and method for mud pulse telemetry by means of a reciprocating pulse system.
NO320239B1 (en) Acoustic telemetry system and method along a drill string using reaction mass drive unit
US4692911A (en) Methods and apparatus for reducing interfering effects in measurement while drilling operations
NO342089B1 (en) A method and communication system comprising signal processing of signals from a wellbore system.
US20170096891A1 (en) Locating a downhole tool in a wellbore
NO336748B1 (en) Pulse width modulated downhole flow control system
NO171933B (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR SEMI-SEQUENCE RADIO TRANSFER OF SEISMIC DATA
US20110149692A1 (en) Method of Communication Using Improved Multi-Frequency Hydraulic Oscillator
US20130048379A1 (en) Controlled Full Flow Pressure Pulser for Measurement While Drilling (MWD) Device
US4834210A (en) Apparatus for generating seismic waves
US9739144B2 (en) Frequency modulated mud pulse telemetry apparatus and method
NO328231B1 (en) System and method for detecting pressure signals generated by a down-hole actuator
NO317274B1 (en) Method and apparatus for data transmission to a downhole receiver during drilling by variation of sludge flow rate independent of sludge pump
NO165733B (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR TELEMETRY MEASUREMENTS IN A DRILL.
NO338841B1 (en) Identification of channel frequency response using pulse compression and incremental frequencies