NO174938B - Borestrenginnsats for måling av vekt og dreiemoment på borekrone - Google Patents

Borestrenginnsats for måling av vekt og dreiemoment på borekrone Download PDF

Info

Publication number
NO174938B
NO174938B NO892309A NO892309A NO174938B NO 174938 B NO174938 B NO 174938B NO 892309 A NO892309 A NO 892309A NO 892309 A NO892309 A NO 892309A NO 174938 B NO174938 B NO 174938B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
drill string
piston
insert
stress
specified
Prior art date
Application number
NO892309A
Other languages
English (en)
Other versions
NO892309L (no
NO174938C (no
NO892309D0 (no
Inventor
James Bracken Hebel
Original Assignee
Halliburton Co
Smith International
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Co, Smith International filed Critical Halliburton Co
Publication of NO892309D0 publication Critical patent/NO892309D0/no
Publication of NO892309L publication Critical patent/NO892309L/no
Publication of NO174938B publication Critical patent/NO174938B/no
Publication of NO174938C publication Critical patent/NO174938C/no

Links

Classifications

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

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder måleverktøy for anvendelse nede i et borehull for å avføle de spenninger som frembringes av dreiemoment og trykk som virker på borestrengen, samt utført for å nedsette de måleawik som i stabil tilstand skriver seg fra trykk- og temperaturforskjeller.
Vekten på borekronen erkjennes vanligvis å være en viktig parameter ved styring av en brønnboring. Korrekt regulert vekt på borekronen er nødvendig for å optimalisere borekronens inntrengningstakt i vedkommende jordformasjon, såvel som borekronens slitasje.
Dreiemoment er også en viktig måleverdi som er velegnet for å bedømme slitasjen på borekronen, særlig når den vurderes sammen med målingene av vekten på borekronen. Overdrevet stort dreiemoment gir alvorlig skade på borekronen, slik som lagerfeil og låste konuser.
Tidligere har målinger av vekten og dreiemomentet på borekronen vært målt fra jordoverflaten. En sådan overflatemåling er imidlertid ikke alltid pålitelig på grunn av borestrengens friksjonskraft mot borehullets vegg, samt andre faktorer.
Senere tids utvikling av fjernmålingssystemet for borehull har gjort det mulig å utføre målinger nede i borehullet, men de anvendte følere nede i borehullet har for størstedelen vært gjenstand for betraktelige unøyaktigheter på grunn av virkningene av borehulltrykk og temperaturgradienter som foreligger under boreprosessen. Uavhengig av utførelsen av følerutstyret kan disse systemer ikke skjelne mellom påkjenning som skriver seg fra vekt og aksialpåkjenning på grunn av "bortpumpnings"-kraft som gir trykkforskjell. Denne kraft kan angis som kraften på endeflaten av et sylinderformet trykk-kar, slik som en borerørstreng for oljebrønn, og som driver nevnte kar til å forlenges under det indre trykk.
Et problem som fører til utnyttelse av en mekanisk påkjenningsforsterker, er at det er nødvendig å oppnå et signal av tilfredsstillende styrke. Følsomme påkjennings-elementer er imidlertid gjenstand for skade ved høye belastninger .
En første konstruksjon som var rettet på å løse dette problem, er beskrevet i US patentskrift nr. 3.686.942. Ved denne konstruktive utførelse er påkjenningselementet tilstrekkelig ettergivende til å gi god signalutgang, samtidig som dets bevegelsesgrad er begrenset ved hjelp av stoppere for å for-hindre uelastisk deformasjon ved belastninger godt utenfor det interessante måleområde.
Et annet forsøk på å løse dette problem er angitt i US patentskrift nr. 3.968.473. Dette patent beskriver et redskap som har en indre dor med et tynt avsnitt hvor spenningsfølere er påført, samt en ytre stabiliserende muffe. Skjønt det ikke foreligger noen mekanisk forsterkning i denne utførelse, beskriver nevnte patentskrift en matematisk utledet dimensjon-ering av spenningsfølerelementet, således at det oppnås til-passet følsomhet til vekten på borekronen og borekronens dreiemoment ved den maksimalt nødvendige styrkepåkjenning.
US patentskrift nr. 3.827.294 viser en mekanisk påkjenningsforsterker i et borehullredskap som er geometrisk forskjellig fra det som omtales i foreliggende beskrivelse.
Mekaniske påkjenningsforsterkere er også vist i US patentskrifter nr. 3.876.972 og 4.608.861.
US patentskrifter nr. 4.359.898 og 3.968.473 angir utførelser som utnytter trykk-kompenseringsanordninger, som i sin tur er forskjellig fra den anordning som er angitt i foreliggende fremstilling.
De kjente anordninger som er beskrevet ovenfor er mangelfulle med hensyn på minst et av de følgende funksjonstrekk: automatisk trykk-kompensasjon for å korrigere for aksialpåkjenning som frembringes av "bortpumpnings"-spenning, utstyr for å hindre påkjenninger i omkretsretningen på grunn av boretrykket fra å forvrenge avlesningen fra den aksiale kraftbro, samt utstyr for å unngå virkningene av redskaps-deformasjon på grunn av temperaturgradienter.
Hovedformålet for foreliggende oppfinnelse er da å frembringe et nytt og forbedret apparat for å måle vekten på borekronen og dreiemoment nede i et borehull med høy nøyaktighet.
Det er et annet formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et følerapparat av ovenfor angitte art og som utnytter deformasjonsmålere for å måle aksialkrefter og torsjonskrefter på borekronen med forbedret nøyaktighet.
Oppfinnelsen gjelder således en borestrenginnsats innrettet for innkobling i et nedre avsnitt av en sammensatt borestreng, samt for måling av vekt og dreiemoment på en borekrone i den nedre ende av borestrengen ved boring av en brønn, idet borestrengen videre er sammensatt av flere borerør med en ytre sylindervegg som sammen med borebrønnens vegg danner en ytre ringformet borekanal, mens det indre av borerørene danner en borestrengkanal, og borestrenginnsatsen omfatter: et rørformet instrumenthus med en ytterdiameter, samt en indre utboring, og som er utført for å bære vekten av nevnte sammensatte borestreng,
en påkjenningsforsterker som omfatter et sylinderformet avsnitt inne i instrumenthusets utboring, samt festet slik til huset at endel av bærepåkjenningene passerer gjennom påkjen-nings fors terkeren,
utstyr montert på påkjenningsforsterkeren for avføling av dreiemoment- og trykkspenninger som overføres gjennom forsterkeren.
På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk fra de ovenfor omtalte patentskrifter samt også US-patentskrift nr. borestrenginnsatsen i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at borestrenginnsatsen videre omfatter: utstyr for mekanisk kompensering av de aksiale spenninger som frembringes av lokal trykkforskjell mellom borestreng-kanalen og den ytre ringformede borekanal i borebrønnen.
Foreliggende oppfinnelse fjerner de ovenfor nevnte mangler ved tidligere kjent teknikk ved å frembringe en borestrenginnsats som følerredskap for vekt og dreiemoment på en borekrone nede i et borehull og som i tilstrekkelig grad er i stand til å kompensere for virkningene av trykkforskjeller mellom red-skapets indre utboring og borehullets ytre ringformede borekanal, og av temperaturgradienter som foreligger under boreprosessen. Utstyret for å kompensere for de aksiale påkjenninger som skriver seg fra den lokale trykkforskjell, omfatter fortrinnsvis en beskyttelsesmuffe for å isolere det indre utboringstrykk som virker på en påkjenningsforsterker. Denne konstruksjon opphever den skadelige virkning det indre boretrykk har på påkjenningsfølerne. Muffen er helst også forbundet med et stempelkammer som er utført for å overføre en motvirkende kraft gjennom muffen til påkjenningsforsterkeren, og således at størrelsen av denne kraft er hovedsakelig lik den "bortpumpnings"-kraft som frembringes av trykkforskjellen mellom borestrengens indre utboring og borehullets ytre ringformede borekanal. Som en følge av dette vil påkjenningsforsterkeren bare avføle den kraft som skriver seg fra vekten av borestrengen som virker på redskapet. Følerne er også termisk og kjemisk isolert fra borefluidet. Denne isolasjon er opprettet for å hindre deformasjon av påkjenningsforsterkeren på grunn av temperaturgradienter, samt for å hindre korrosjon og elektrisk kortslutning.
Andre særtrekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand vil fremgå klarere av følgende detaljerte beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: FIGUR 1 viser et snitt gjennom en borestrenginnsats i henhold til foreliggende oppfinnelse, FIGUR 1 viser et snitt gjennom en borestrenginnsats i henhold til foreliggende oppfinnelse, FIGUR 2 viser forstørret en del av den innsats som er vist i fig. 1, og FIGUR 3 viser et snitt gjennom en annen utførelse av foreliggende oppfinnelsesgjenstand.
I alminnelighet overføres trykkpulser gjennom det borefluid som anvendes i boreprosesser for å sende informasjon fra området ved borekronen til jordens overflate. Etterhvert som borebrønnen utbores, avføles minst en tilstandsverdi nede i borehullet, slik som vekten på borekronen eller dreiemomentet på kronen, og et signal, vanligvis i analog form, frembringes for å representere den avfølte tilstand. Dette analogsignal omformes til et digitalsignal som anvendes for å variere strømmen av borefluid i borebrønnen for derved å frembringe pulser ved jordoverflaten som utgjør et hensiktsmessig signal for å representere den avfølte tilstandsverdi nede i borehullet .
Nærmere bestemt er en borestreng nedsenket i et borehull og har en hensiktsmessig borekrone festet til sin nedre ende. Umiddelbart på oversiden av borekronen foreligger et avføl-ingsapparat 10 i form av en borestrenginnsats og utført i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Utgangssignalet fra innsatsen 10 avgis til en sender eller pulsgenerator, f.eks. av den type som er vist og beskrevet i US-patentskrift nr. 4.401.134, som herved tas inn i foreliggende beskrivelse som referanse. Pulsgeneratoranordningen er anbragt og festet inne i en spesiell borekrave-seksjon og utgjøres av en hydraulisk drevet regenerativ pumpe nede i borehullet. Ved utløsning fra en mikroprosessor driver høytrykkskrefter i fluidet et ventil-legeme mot en åpning og begrenser derved i en viss grad bore-slamstrømningen. Resultatet av dette er en trykkøkning i det sirkulerende boreslam, og som kan observeres som en positiv trykkpuls ved jordoverflaten. Dette påviste signal behandles så for å frembringe registrerbare data som representerer de utførte målinger nede i borehullet. Skjønt et pulssystem er omtalt her, kan også andre typer fjernmålesysterner anvendes, forutsatt at de er i stand til å overføre et signal som kan tydes, nede fra borehullet til jordoverflaten under boreprosessen.
Det skal nå henvises til fig. 1 for en detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelsesgjenstand, hvor innsatsen 10 omfatter et rørformet legeme 11 med et mekanisk påkjenningsforsterker-avsnitt 20 som utgjør en del av det. rørformede legeme 11. Påkjenningsforsterker-avsnittet 20 omfatter et primært sylinderformet avsnitt 21 med redusert
ytterdiameter på utsiden av det rørformede legeme 11.
Størstedelen av dreiemoment- og trykkpåkjenningene i borestrengen overføres av dette primære avsnitt 21.
En mekanisk påkjenningsforsterker er montert koaksialt inne i det primære avsnitt 21 og har samme utstrekning som dette. Denne forsterker 25 er også utformet som et sylinderlegeme, som er festet til det primære avsnitt ved hjelp av flere tapper 27 anbragt ved begge ender av forsterkeren.
I den foretrukkede utførelse, kan påkjenningsforsterkersek-sjonen tas ut, således at alt koblingsarbeid kan utføres på utsiden. Dette oppnås ved hjelp av gjengeforbindelser 65 og 67 ved ytterendene av det rørformede legeme 11.
Midtpartiet av forsterkeren 25 omfatter et avsnitt 29 med nedsatt tykkelse og utstyrt med flere påmonterte elektriske deformasjonsfølere 30 av motstandstype. For å måle spenninger i avsnittet 29 som angir aksial trykkpåkjenning og dreiemoment som virker på legemet, er fortrinnsvis åtte deformasjonsfølere 30 anordnet i fire jevnt fordelte rosetter rundt periferien av avsnittet 29, og således at hvert par av motstående rosetter danner en bro. Skjønt det ikke er vist utnyttes således hvert par av motstående rosetter i en motstandsbro av vanlig utfør-else, som vil være velkjent for fagfolk på området. Hvert par av motstående rosetter danner således en fullstendig bro, hvilket vil si at hvert motstandselement i vedkommende Wheatstone-bro er aktiv. Broelementene er sementert på plass som to, to-elements rosetter 180° motsatt hverandre på utsiden av påkjenningsforsterkeren 25. Det elementsett som registrerer dreiemoment er anbragt 90° forskjøvet i forhold til det sett som registrerer vekten på borekronen. Med hensyn til fiberorienteringen av motstandselementene, er elementrosettene for måling av vekten på borekronen rettet henhv. i aksialretningen og tverr-retningen med hensyn på boreretningen, mens dreiemoment-rosettene er rettet diagonalt (45° i forhold til aksialretningen)
De elektriske ledninger til bronettverket er ført gjennom hensiktsmessig avtettede koblingsstykker og står i forbindelse med en elektronikkpakke gjennom en elektrisk gjennomføring 35, en kabel 37 som utgjør isolasjon, avskjerming og avsperring overfor fremmede substanser, samt en elektrisk trykkgjennom-føring 39.
Det romområde hvor deformasjonsfølerne 30 er montert er omgitt av en elastisk gummimuffe 41 og fylt med elektrisk inert transformatorolje 43.
Langs primærseksjonen 21 er det anbragt et balanserør 40 for å kompensere for de aksiale påkjenninger som skriver seg fra den lokale trykkforskjell mellom den ytre ringformede borekanal i borehullet og den indre utboring i borestrengen. Balanserøret 40 strekker seg fra et område på innsiden av det rørformede legeme 11 til innsiden av en underliggende del 44. Pakninger 45 er anordnet for å avtette borestrengens indre utboring 42 fra det ringformede område mellom utsiden av balanserøret 40 og innsiden av den ytre vegg av det rørformede legeme 11. Den øvre del av dette område danner et kammer 48 som gjennom åpninger 49 står i forbindelse med utsiden av det rørformede legeme 11.
Fig. 2 viser enda klarere balanserøret 40 sammen med for-sterkeravsnittet 20.
Den nedre ende av primæravsnittet 21 omfatter også et glidbart stempel 46 som strekker seg tvers over det ringformede rom og utgjør den nedre ende av kammeret 48. En pakning 52 er anordnet mot en flate 50 som ligger an mot balanserøret 40. Flaten 97 på utsiden av stemplet 46 er avtettet overfor det ringformede legeme 11 ved hjelp av en pakning 99. Dette glidbare stempel 46 hindres fra bevegelse oppover av en skulder 58 i det rørformede legeme 11. Balanserøret 40 omfatter også et ringformet fremspring 51 som strekker seg tvers over samme ringformede rom for å danne to kamre 53 og 55. En pakning 57 er anordnet på den ytre overflate 59 av fremspringet 51. Kammeret 53 står i forbindelse med innsiden 42 av balanserøret 40 gjennom en åpning 61, mens kammeret 55 står i forbindelse med utsiden av det rørformede legeme gjennom en åpning 63.
En viktig fordel ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand er at den påkjente sammenstilling er plassert på sådan måte at den bare er utsatt for trykk og temperatur fra brønnens ytre ringformede borekanal, men likevel kjemisk isolert fra brønnfluidene.
I drift fungerer kompensatorsystemet slik at det eliminerer virkningen av trykkforskjellen mellom borestrenginnsatsens indre utboring og det ringformede område av borebrønnen som virker på påkjenningsforsterkeren 25. Forandringene i defor-mas jonsfølerne på grunn av allmenn massepåkjenning oppheves med hensyn til første ordens virkning ved bruk av fullstendige Wheatstone-brokretser. Balanserøret avlaster primæravsnittet 21 for kraftige påkjenninger på grunn av trykkforskjellen. Dette oppnås ved hjelp av det glidbare stempel 46 og det ringformede fremspring 51, som over sine respektive stempelområder reagerer på de trykkforskjeller som virker på kamrene 48,53 og 55 ved å utøve en oppoverrettet trykk-kraft på primærlegemet 21, samt en nedoverrettet strekk-kraft på balanserøret 40. I fig. 2 er det antydet at "bortpumpnings"-kraften utøver sin virkning langs borestrengen, slik som f.eks. vist ved vektoren B, og er en funksjon av den foreliggende indre diameter og det lokale trykk. Den indre utboringsdiameter på vedkommende sted angis ved dx og det resulterende område med Ax. Det bør også bemerkes at ytterdiameteren av stempelområdet er d2 med det resulterende stempelområde angitt som A2 - A1# som tidligere nevnt, mens "bortpumpings"-kraften er produktet av trykkforskjellen (delta p) og A1. Fremspringene 46 og 51 har sine avtetningsdiametre valgt slik at kraften av delta p (A2 - Ax) virker slik at den trykker sammen primæravsnittet 21 og på-kjenningsf ors terkeren 29, slik som f.eks. angitt ved vektoren A, samt som en reaksjon strekker trykkbalanserøret 40 angitt ved vektoren C. Hvis man ser bort fra friksjon, vil A2 - Ax = A-l utbalanserer kreftene. Da ideelt den større diameter d2 er kvadratroten av 2 større enn den mindre diameter d1, vil dette si at A2 er lik det dobbelte av Ax.
Med hensyn til den statiske pakningsfriksjon som virker på komponentene, har laboratorieprøver vist at når tetnings-flateforholdet var innstilt på den ideelle friksjonsløse verdi på 2, avvek kompensasjonen av "bortpumpnings"-kraft med ca. ti prosent for prøveenheten. Ved utnyttelse av feltprøvedata, ble imidlertid det geometriske forhold mellom A2/A! forandret fra den ideelle verdi på 2 i en passende grad til å overvinne pakningsfriksjonen, og den innstilte verdi var da 2,15.
Den viste utførelse i fig. 3 viser en påkjenningsforsterker 70 med et avsnitt 71 med redusert tverrsnitt for understøttelse av deformasjonsmålere 72 av lignende art som i den først omtalte utførelse. Påkjenningsforsterkeren 70 strekker seg meget nær langs et primærlegeme 75 og er forbundet med dette ved hjelp av tapper 77. Et balanserør 80 understøttes av borestrengen i sin øvre ende 82, mens rørets nedre ende strekker seg inn i en tilsluttet nedre del 81. Balanserøret 80 er avtettet i begge ender ved hjelp, av pakninger 83 og samvirker med primærlegemet 75 til å danne et lukket kammer mellom disse deler.
Et glidende ringformet stempel 85 er glidbart anordnet inne i dette kammer for å opprette et avtettet rom 86 for å romme påkjenningsforsterkeren 70. En mengde elektrisk inert transformatorolje er innført i kammeret 86 for å fullstendig fylle dets volum.
Passende ringformede antifriksjonsputer 87 og pakninger 88 er montert på det glidbare stempel 85.
Et annet og et tredje glidestempel, henhv. 90 og 91, er også anbragt i kammeret mellom balanserøret 80 og primærlegemet 75 for derved å dele opp kammervolumet i tre forskjellige del-kamre 92, 93 og 94. Delkamrene 92 og 94 står i åpen forbindelse med det ytre fluidtrykk gjennom åpninger 95 og 96, mens kammeret 93 står i åpen forbindelse med det indre fluidtrykk gjennom en åpning 87. Den nedre ende av stemplet 90 er utført for å komme til anlegg mot en innført smekkring 98 for å begrense stemplets bevegelsesområde nedover, mens den øvre ende av stemplet 91 er utført for å komme til anlegg mot en skulder 99 på primærlegemet 75. Passende ringformede pakninger 100 er også anbragt på stemplene 90 og 91.
Det bør bemerkes at påkjenningsforsterkeren 70 er anordnet sammenhengende med primærlegemet 75 og i avstand fra balanse-røret 80. Dette er funnet å være tilstrekkelig til å unngå virkningene av deformering av innsatsen på grunn av temperaturgradienter .
De glidende stempler 90 og 91 arbeider på samme måte som i den tidligere omtalte utførelse ved å forskyves under påvirkning av trykkforskjeller mellom kamrene 92, 93 og 94 for derved å påføre en trykk-kraft på primærlegemet 75 og påkjenningsforsterkeren 70 (over skulderen 99) samt å overføre en reaktiv strekk-kraft til balanserøret 80.
Ved at stempelflaten er det dobbelte av utboringens tverrsnitt oppnås atter utbalansering av kreftene. Som en følge av dette vil den eneste kraft som påkjenningsforsterkeren vil erfare, være trykk-kraften fra borestrengen.
Lignende kompenseringer kan også gjøres for friksjonstrekket på pakningene 100 ved å gjøre stempelflaten noe større enn den teoretisk ideelle.

Claims (15)

1. Borestrenginnsats innrettet for innkobling i et nedre avsnitt av en sammensatt borestreng, samt for måling av vekt og dreiemoment på en borekrone i den nedre ende av borestrengen ved boring av en brønn, idet borestrengen videre er sammensatt av flere borerør med en ytre sylindervegg som sammen med borebrønnens vegg danner en ytre ringformet borekanal, mens det indre av borerørene danner en borestrengkanal, og borestrenginnsatsen omfatter: et rørformet instrumenthus (11) med en ytterdiameter, samt en indre utboring, og som er utført for å bære vekten av nevnte sammensatte borestreng, en påkjenningsforsterker (25) som omfatter et sylinderformet avsnitt inne i instrumenthusets utboring, samt festet slik til huset at endel av bærepåkjenningene passerer gjennom påkjen-ningsf orsterkeren, utstyr montert på påkjenningsforsterkeren (25) for avføling av dreiemoment- og trykkspenninger som overføres gjennom forsterkeren,karakterisert ved at borestrenginnsatsen videre omfatter: utstyr(40,46,49,51,55,61,63) for mekanisk kompensering av de aksiale spenninger som frembringes av lokal trykkforskjell mellom borestreng-kanalen og den ytre ringformede borekanal i borebrønnen.
2. Borestrenginnsats som angitt i krav 1, karakterisert ved at kompensasjonsutstyret omfatter midler (40,46,49, 51,55,61,63) for å isolere trykket i den indre utboring fra å virke på påkjenningsforsterkeren, således at denne bare utsettes for trykket fra den ringformede borekanal i borebrønnen.
3. Borestrenginnsats som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at kompensasjonsutstyret omfatter midler (46,58) for å frembringe en aksialkraft på nevnte rørformede instrumenthus (11) og nevnte påkjenningsforsterker (25), og varierer verdien av nevnte kraft med trykkforskjellen mellom borestrengens indre utboring og den ringformede borekanal i borebrønnen.
4. Borestrenginnsats som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at påkjenningsforsterkeren (2 5) omfatter et parti (29) med nedsatt veggtykkelse i forhold til resten av det sylinderformede avsnitt, mens åvfølingsut-styret omfatter deformasjonsmålere (30) montert på partiet med nedsatt veggtykkelse.
5. Borestrenginnsats som angitt i krav 4, karakterisert ved at den videre omfatter en sylinderformet gummimuffe (41) montert på påkjenningsforsterker ens (25) sylinderformede vegg og som strekker seg over nevnte veggparti (29) med redusert tykkelse for opprette et avtettet volum omkring nevnte deformasjonsmålere (30).
6. Borestrenginnsats som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at kompenseringsutstyret omfatter et balanserør (40) anordnet på innsiden av nevnte påkjenningsforsterker (25) og borebrønnens ytre ringformede borekanal, og med samme utstrekning som påkjenningsforsterkeren (25), idet balanserøret (40) er festet til innsatsen ved sin øvre ende.
7. Borestrenginnsats som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at kompenseringsutstyret videre omfatter stempelorganer (46,51) som er anordnet i et stempelkammer (43,53,55), idet stempelorganene er anordnet i inngrep med nevnte balanserør (40) og det rørformede instrumenthus (11) for overføring av aksiale krefter til disse.
8. Borestrenginnsats som angitt i krav 7, karakterisert ved at stempelorganene omfatter to ringformede stempler (46,51) som deler opp nevnte kammer i tre kammerdeler (48,53,55), idet det ene ringformede stempel (51) står i inngrep med nevnte balanserør (40), mens det andre ringformede stempel (46) befinner seg i inngrep med det rørformede instrumenthus (11).
9. Borestrenginnsats som angitt i krav 8, karakterisert ved at kammerdelen (53) mellom nevnte ringformede stempler (46,51) befinner seg i fluid-forbindelse med en åpning til borestrengens indre utboring, mens de øvrige to kammerdeler (48,55) befinner seg i fluidfor-bindelse gjennom åpninger (49,63) til nevnte ytre ringformede borekanal i borebrønnen.
10. Borestrenginnsats som angitt i krav 8, karakterisert ved at nevnte ene ringformede stempel (51) er anordnet på undersiden av det andre ringformede stempel (46) for å overføre en aksial strekkspenning til nevnte balanserør (40), mens det andre ringformede stempel (46) er anordnet for å overføre en aksial trykk-kraft til det rørformede instrumenthus (11).
11. Borestrenginnsats som angitt i et av kravene 6 til 9, karakterisert ved at nevnte stempelorganer (46,51) har en effektiv virkeflate som er hovedsakelig dobbelt så stor som tverrsnittet av den indre utboring i innsatsen.
12. Borestrenginnsats som angitt i et av kravene 6 til 9, karakterisert ved at stempelflaten er hovedsakelig 2,15 ganger større enn nevnte indre utborings-tverrsnitt.
13. Borestrenginnsats som angitt i krav 8 til 10, karakterisert ved at nevnte første stempel (51) omfatter et fremspring som strekker seg fra balanserøret (40) over nevnte kammer for glideanlegg mot den sylinderformede vegg av nevnte rørformede instrumenthus (11).
14. Borestrenginnsats som angitt i et av kravene 8 til 13, karakterisert ved at nevnte annet stempel (46) er anordnet i glideanlegg mot de sylinderformede vegger av nevnte balanserør (40) og det rørformede instrumenthus (11), idet det rørformede hus (11) har en skulder (58) som rager inn i nevnte kammer (48) for anleggskontakt med nevnte annet stempel (46).
15. Borestrenginnsat som angitt i et av kravene 8 til 14, karakterisert ved at den øvre ende av nevnte stempelkammer er utstyrt med et ringformet stempel (85) som er glidbart montert inne i stempelkammeret (86,94).
NO892309A 1988-06-08 1989-06-06 Borestrenginnsats for måling av vekt og dreiemoment på borekrone NO174938C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/203,969 US4811597A (en) 1988-06-08 1988-06-08 Weight-on-bit and torque measuring apparatus

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO892309D0 NO892309D0 (no) 1989-06-06
NO892309L NO892309L (no) 1989-12-11
NO174938B true NO174938B (no) 1994-04-25
NO174938C NO174938C (no) 1994-08-03

Family

ID=22756034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO892309A NO174938C (no) 1988-06-08 1989-06-06 Borestrenginnsats for måling av vekt og dreiemoment på borekrone

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4811597A (no)
EP (1) EP0353838B1 (no)
CA (1) CA1314865C (no)
DE (1) DE68916125T2 (no)
MX (1) MX167089B (no)
NO (1) NO174938C (no)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5044198A (en) * 1988-10-03 1991-09-03 Baroid Technology, Inc. Method of predicting the torque and drag in directional wells
US4958517A (en) * 1989-08-07 1990-09-25 Teleco Oilfield Services Inc. Apparatus for measuring weight, torque and side force on a drill bit
FR2668198B1 (fr) * 1990-10-19 1997-01-10 Elf Aquitaine Tete d'injection motorisee munie d'un ensemble de mesure dynamometrique.
US5386724A (en) * 1993-08-31 1995-02-07 Schlumberger Technology Corporation Load cells for sensing weight and torque on a drill bit while drilling a well bore
US6068394A (en) * 1995-10-12 2000-05-30 Industrial Sensors & Instrument Method and apparatus for providing dynamic data during drilling
US5817937A (en) * 1997-03-25 1998-10-06 Bico Drilling Tools, Inc. Combination drill motor with measurement-while-drilling electronic sensor assembly
US5859367A (en) * 1997-05-01 1999-01-12 Baroid Technology, Inc. Method for determining sedimentary rock pore pressure caused by effective stress unloading
US5965810A (en) * 1998-05-01 1999-10-12 Baroid Technology, Inc. Method for determining sedimentary rock pore pressure caused by effective stress unloading
CA2280481A1 (en) 1998-08-25 2000-02-25 Bico Drilling Tools, Inc. Downhole oil-sealed bearing pack assembly
CA2351176C (en) * 1998-12-12 2009-02-24 Dresser Industries, Inc. Apparatus for measuring downhole drilling efficiency parameters
FR2799837B1 (fr) * 1999-09-24 2005-12-02 Schlumberger Services Petrol Procede et dispositif de mesure d'efforts en presence d'une pression exterieure
US6553825B1 (en) * 2000-02-18 2003-04-29 Anthony R. Boyd Torque swivel and method of using same
US6662645B2 (en) * 2001-02-08 2003-12-16 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for measuring forces on well logging instruments
AUPR300401A0 (en) * 2001-02-09 2001-03-08 Digga Australia Pty Ltd A torsion load measuring device
US6684949B1 (en) 2002-07-12 2004-02-03 Schlumberger Technology Corporation Drilling mechanics load cell sensor
US6802215B1 (en) * 2003-10-15 2004-10-12 Reedhyealog L.P. Apparatus for weight on bit measurements, and methods of using same
US7775099B2 (en) * 2003-11-20 2010-08-17 Schlumberger Technology Corporation Downhole tool sensor system and method
US20060070734A1 (en) * 2004-10-06 2006-04-06 Friedrich Zillinger System and method for determining forces on a load-bearing tool in a wellbore
BE1016460A3 (fr) * 2005-02-21 2006-11-07 Diamant Drilling Services Sa Dispositif pour le suivi d'une operation de forage ou de carottage et installation comprenant un tel dispositif.
GB2458577B (en) * 2005-02-21 2009-12-09 I Sub Drilling Systems Ltd A device for monitoring a drilling or coring operation and installation comprising such a device
US7377319B2 (en) * 2005-02-22 2008-05-27 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole device to measure and record setting motion of packers and method of sealing a wellbore
US7377315B2 (en) * 2005-11-29 2008-05-27 Hall David R Complaint covering of a downhole component
US8201645B2 (en) * 2007-03-21 2012-06-19 Schlumberger Technology Corporation Downhole tool string component that is protected from drilling stresses
US20100018699A1 (en) * 2007-03-21 2010-01-28 Hall David R Low Stress Threadform with a Non-conic Section Curve
US7669671B2 (en) 2007-03-21 2010-03-02 Hall David R Segmented sleeve on a downhole tool string component
US7497254B2 (en) * 2007-03-21 2009-03-03 Hall David R Pocket for a downhole tool string component
US20090025982A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Hall David R Stabilizer Assembly
US8733438B2 (en) * 2007-09-18 2014-05-27 Schlumberger Technology Corporation System and method for obtaining load measurements in a wellbore
US20100078216A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 Baker Hughes Incorporated Downhole vibration monitoring for reaming tools
US8091627B2 (en) 2009-11-23 2012-01-10 Hall David R Stress relief in a pocket of a downhole tool string component
WO2011143378A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Schlumberger Canada Limited Apparatus and method for monitoring corrosion and cracking of alloys during live well testing
US9121258B2 (en) 2010-11-08 2015-09-01 Baker Hughes Incorporated Sensor on a drilling apparatus
US8739868B2 (en) 2010-11-29 2014-06-03 Schlumberger Technology Corporation System and method of strain measurement amplification
US9057247B2 (en) * 2012-02-21 2015-06-16 Baker Hughes Incorporated Measurement of downhole component stress and surface conditions
US9016141B2 (en) * 2012-10-04 2015-04-28 Schlumberger Technology Corporation Dry pressure compensated sensor
CA2914905C (en) 2013-07-11 2018-03-20 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore component life monitoring system
CN105484742B (zh) * 2015-12-16 2018-07-13 中国石油天然气集团公司 一种多参数随钻测井仪
WO2017131660A1 (en) 2016-01-27 2017-08-03 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole armored optical cable tension measurement
CA3015621C (en) * 2016-02-26 2020-09-29 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Real-time tension, compression and torque data monitoring system
GB2601432B (en) 2016-12-13 2022-12-28 Oil States Ind Inc A variable reluctance measurement technology tendon tension monitoring system for mounting on a porch
CN106761480B (zh) * 2017-02-16 2018-08-28 吉林大学 一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统
US10882589B2 (en) 2017-12-04 2021-01-05 Oil States Industries, Inc. Retrofit variable reluctance measurement technology tendon tension monitoring system
US11187603B2 (en) 2018-06-11 2021-11-30 Oil States Industries, Inc. Variable reluctance measurement technology for drilling risers and riser towers
US10920570B2 (en) 2019-07-12 2021-02-16 Halliburton Energy Services, Inc. Measurement of torque with shear stress sensors
US10920571B2 (en) * 2019-07-12 2021-02-16 Halliburton Energy Services, Inc. Measurement of torque with shear stress sensors
US10591395B1 (en) * 2019-07-12 2020-03-17 Halliburton Energy Services, Inc. Lubricity testing with shear stress sensors
US10697876B1 (en) 2019-07-12 2020-06-30 Halliburton Energy Services, Inc. Fluid analysis devices with shear stress sensors
US11732570B2 (en) * 2019-07-31 2023-08-22 Schlumberger Technology Corporation Indirect detection of bending of a collar
CN112302627A (zh) 2019-07-31 2021-02-02 斯伦贝谢技术有限公司 用于检测板的应变变形的应变仪
CN114046930B (zh) * 2021-10-29 2022-11-11 中国石油天然气集团有限公司 一种井下钻压扭矩测量短节的标定方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3686942A (en) * 1970-04-20 1972-08-29 Inst Francais Du Petrole Drilling column comprising a device for measuring stresses exerted on the column
US3876972A (en) * 1972-06-19 1975-04-08 Smith International Kelly
US3855857A (en) * 1973-05-09 1974-12-24 Schlumberger Technology Corp Force-measuring apparatus for use in a well bore pipe string
US3827294A (en) * 1973-05-14 1974-08-06 Schlumberger Technology Corp Well bore force-measuring apparatus
US3968473A (en) * 1974-03-04 1976-07-06 Mobil Oil Corporation Weight-on-drill-bit and torque-measuring apparatus
FR2439291A1 (fr) * 1978-10-19 1980-05-16 Inst Francais Du Petrole Nouveau dispositif de mesure des contraintes s'appliquant a une garniture de forage en service
US4269063A (en) * 1979-09-21 1981-05-26 Schlumberger Technology Corporation Downhole force measuring device
US4359898A (en) * 1980-12-09 1982-11-23 Schlumberger Technology Corporation Weight-on-bit and torque measuring apparatus
US4401134A (en) * 1981-03-05 1983-08-30 Smith International, Inc. Pilot valve initiated mud pulse telemetry system
US4608861A (en) * 1984-11-07 1986-09-02 Macleod Laboratories, Inc. MWD tool for measuring weight and torque on bit
DE3605036A1 (de) * 1985-04-10 1986-10-16 Gerd 3167 Burgdorf Hörmansdörfer Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des verklemmungspunktes eines stranges in einem bohrloch
US4760735A (en) * 1986-10-07 1988-08-02 Anadrill, Inc. Method and apparatus for investigating drag and torque loss in the drilling process

Also Published As

Publication number Publication date
EP0353838B1 (en) 1994-06-15
DE68916125D1 (de) 1994-07-21
EP0353838A1 (en) 1990-02-07
NO892309L (no) 1989-12-11
MX167089B (es) 1993-03-03
NO174938C (no) 1994-08-03
CA1314865C (en) 1993-03-23
DE68916125T2 (de) 1994-09-22
NO892309D0 (no) 1989-06-06
US4811597A (en) 1989-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO174938B (no) Borestrenginnsats for måling av vekt og dreiemoment på borekrone
US4359898A (en) Weight-on-bit and torque measuring apparatus
NO316535B1 (no) Anordning for registrering av vekt og moment på en borkrone under boring av en brønn
EP0638163B1 (en) Remotely deployable pressure sensor
NO173753B (no) Apparat for maaling av trykkforskjell under boring
US4269063A (en) Downhole force measuring device
US3855857A (en) Force-measuring apparatus for use in a well bore pipe string
US3855853A (en) Well bore force-measuring apparatus
NO179114B (no) Apparat til måling av vekt, dreiemoment og sidekraft på en borkrone
MX2008011530A (es) Sistema y metodo para obtener mediciones de carga en un pozo de sondeo.
NO344830B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for måling av vekt og dreiemoment ved nedihulls steder under landing, innstilling og testing av undervannsbrønnhodeforbruksvarer
US4267727A (en) Pressure and temperature compensation means for a downhole force measuring device
NO311053B1 (no) Bestemming av densiteten til fluider i en bronn basert pa kalibrerte malinger av trykkforskjeller
US5900545A (en) Strain monitoring system
US4235021A (en) Measuring while drilling tool
US4359899A (en) Weight on drill bit measuring apparatus
US5202681A (en) Integral transducer housing and method
USRE38052E1 (en) Sensing apparatus for sensing pressure or temperature in oil wells, including transmitter relaying pressure or temperature information to a remote control point
US2855780A (en) Apparatus for bottom-hole pressure measurement
RU2373491C1 (ru) Устройство и способ измерения силы натяжения
NO172955B (no) Fremgangsmaate og anordning for maaling av vertikale forskyvninger i fravaer av fast referansepunkt
CN109162705B (zh) 一种气井井底流压用液动压力监测系统及其监测方法
SU1170129A1 (ru) Забойное устройство дл измерени осевой нагрузки
NO325276B1 (no) Anordning og fremgangsmate for isolering av en sensor fra et miljo i et borehull
CA1128923A (en) Measuring while drilling tool