SE540205C2 - System och förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess innefattande stegen att: överföra (s510) energi via ett verktygselement (232, 234) till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration (299); detektera (s520) vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement (232, 234) hos nämnda borrkonfiguration (299) under borrning som ett resultat av energitillförsel; detektera (s520) nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan (310:1; 310:2) anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234), vilka sensororgan (310:1; 310:2) baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement (232, 234); och baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma (s530) nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.Uppfinningen avser också en datorprogramprodukt innefattande programkod (P); ett system (299), en borrigg (100) som är utrustat med systemet samt en detekteringsenhet hos ett sådant system.

Description

System och förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess TEKNISKT OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess. Uppfinningen avser också en datorprogramprodukt innefattande programkod för en dator för att implementera ett förfarande enligt uppfinningen. Uppfinningen avser också ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess samt en borrigg som är utrustad med systemet. Uppfinningen avser också en detekteringsenhet hos ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess.

BAKGRUND För avverkning av berg, eller andra hårda material, kan olika slags borriggar eller maskiner användas. En borrigg kan innefatta ett antal bomar som var och en uppvisar en borrmaskin anordnad på en glidbart anordnad släde hos en matare. Mataren kan vara anordnad att på ett styrt sätt utöva ett tryck medelst ett borrstål med borrkrona mot det berg som ska avverkas. Vidare kan nämnda borrmaskin vara anordnad att avverka berg genom rotationsrörelse såväl som genom slagverkan. Det är önskvärt att en operatör hos en borrigg kan anpassa drift av respektive borrmaskin för att på ett så optimalt sätt som möjligt avverka berg vid exempelvis gruvdrift eller tunnelframställan.

Stötvågors form och energiinnehåll är proportionell mot effektivitet hos bergavverkning. Då stötvågor alstras medelst nämnda slagverkan är det av intresse att ta reda på en verkningsgrad avseende borrprocessen för att kunna anpassa drift av en motsvande borrmaskin. Idag finns olika tekniker för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess.

Enligt en första variant användes töjningsgivare som är fast anbringade medelst fästmedel på borrstålet hos borrmaskinen. Denna variant är emellertid i praktiken bara användbar för lab-miljö av flera skäl. För det första är livslängden hos dagens befintliga givare relativt kort. För det andra är en kabel anordnad mellan töjningsgivaren och mätsystemet erforderlig, vilket i sig diskvalificerar denna första variant för fältbruk. Det har visat sig ofördelaktigt att montera erforderlig elektronik för töjningsgivaren på borrstålet då stötvågor orsakar degradering av denna elektronik. Applikationer där trådlös teknik används för att överföra information från nämnda töjningsgivare till erforderlig elektronik ger otillfredsställande prestanda.

Enligt en andra variant används ett induktivt spolelement vars lindning är anordnad kring nämnda borrstål hos borrmaskinen. Nämnda borrstål löper härvid således genom nämnda spole. Denna variant fungerar någorlunda men uppvisar synnerligen brusiga signaler, vilket medför att metoden inte ger speciellt noggranna resultat.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det finns ett behov av att åstadkomma ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess som inte uppvisar ovan nämnda nackdelar med applicering av kabelanslutna sensorer direkt på en borrmaskins borrstål och som dessutom tillhandahåller hög noggrannhet av detekterade stötvågor och/eller dragvågor hos nämnda borrstål.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktig system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess och ett nytt och fördelaktigt datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktig detekteringsenhet hos ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, ett system och ett datorprogram för att åstadkomma för en operatör säker och användarvänlig drift av en borrmaskin med förbättrad effektivitet på basis av bedömd effektivitet hos en borrningsprocess.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, ett system och ett datorprogram som möjliggör noggrann fortlöpande bedömning av effektivitet hos en borrningsprocess.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett relativt billigt och vid drift kostnadseffektivt system för bedömning av effektivitet hos en borrningsprocess.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett alternativt förfarande, ett alternativt system och ett alternativt datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess. Åtminstone vissa av dessa syften uppnås med ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess enligt patentkrav 1. Andra syften uppnås med det uppfinningsmässiga förfarandet. De tekniska effekterna och de fördelar som uppvisas med särdrag hos det uppfinningsmässiga förfarandet är även gällande för motsvarande särdrag hos systemet beskrivet häri.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess innefattande stegen att: - överföra energi via ett verktygselement till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration; - detektera vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement hos nämnda borrkonfiguration under borrning som ett resultat av energitillförsel; - detektera nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, vilka sensororgan baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement; och - baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Härvid åstadkommes ett mångsidigt och kostnadseffektivt förfarande för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Förfarandet är mångsidigt såtillvida att både dragvågor och störvågor kan detekteras på ett tillförlitligt sätt. Detta medför att förfarandet går att applicera på en uppsättning av olika borrkonfigurationer/borrmaskiner, både hos en borrigg och hos handhållna eller fristående borrkonfigurationer/borrmaskiner. Genom att anordna åtminstone tvenne sensororgan anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, åstadkommes en mycket noggrann detektering av nämnda vågor.

Det är fördelaktigt att kunna mäta vågor hos nämnda verktygselement utan att behöva ha en givare monterad på nämnda verktygselement, t. ex. ett borrstål hos borrkonfigurationen.

Fördelaktigt kan nämnda borrningsprocess fortlöpande optimeras på basis av nämnda bedömda effektivitet hos nämnda borrningsprocess avseende exempelvis minimering av bergreflexer eller förhållande mellan dragvågor och tryckvågor.

Vidare kan fastställande av lösa skarvar hos nämnda verktygselement åstadkommas liksom feldetektering av ett slagverk hos nämnda borrkonfiguration.

Förfarandet innefattar vidare stegen att: - detektera nämnda vågor medelst fyra sensororgan symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement; och - behandla resultat från nämnda sensororgan parvis som underlag för nämnda bedömning.

Härvid kan fördelaktigt nämnda fyra sensororgan användas parvis, varvid detekterade "störningar" kan reduceras eller minimeras. Dessa störningar kan utgöras av böjvågor, wobblande verktygselement och skakande fixturer. Genom att behandla de av sensororganen detekterade vågorna medelst matematiska modeller hos en elektronisk styrenehet kan en korrekt fortlöpande beskrivning av verktygselementets tillstånd. Genom att anordna sensororgan parvis på motstående sidor av nämnda verktygselement kan böjvågskomponenter hos stötvågor och dragvågor filteras bort på ett noggrant sätt.

Förfarandet kan innefatta steget att: - positionera nämnda sensororgan vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement där laterala rörelser hos nämnda verktygselement är förhållandevis ringa. En sådan position kan fördelaktigt vara vid en nackadapter hos borrkonfigurationen, d.v.s. det stycke som förbinder själva borrmaskinen med ett borrstål. Denna position möjliggör synnerligen lätt anbringning av den detekteringsenhet som innefattar nämnda sensororgan. Genom att placera nämnda sensororgan vid nämnda nackadapter kommer böjvågor att vara mindre uppträdande. Alternativt kan nämnda sensororgan anordnas vid endera ände hos nämnda borrstål, d.v.s. vid nämnda borrkrona eller vid en position nära nämnda nackadapter hos nämnda borrstål.

Förfarandet kan innefatta steget att: - tillföra nämnda energi medelst slag och/eller rotation. Härvid åstadkommes ett mångsidigt förfarande. Förfarandet är således tillämpbart på maskiner som nyttjar slagenergi för att avverka berg. Förfarandet är således tillämpbart på maskiner som nyttjar energi åstadkommen av rotationsrörelse (under matning) hos borrstålet för att avverka berg. Enligt ett utförande är det innovativa förfarandet applicerbart på maskiner som nyttjar en kombination av slagrörelse och rotationsrörelse för att avverka berg.

Förfarandet kan innefatta steget att: - induktivt detektera nämnda vågor medelst motstående spolelement innefattande åtminstone en permanentmagnet som spolkärna. Nämnda åtminstone en permanentmagnet är anordnad att alstra ett väsentligen konstant magnetfält kring nämnda verktygselement, vilket verktygselement vibrerar/rör sig under drift. Dessa rörelser påverkar nämnda magnetfält, varvid förändringar i nämnda magnetfält kan detekteras av nämnda åtminstone två sensororgan. En elektrisk signal från nämnda sensororgan beskriver rörelsen hos nämnda verktygselement, vilken signals innehåll ligger till grund till nämnda bedömning av nämnda borrningsprocess. Alternativt kan en annan enhet än en permanentmagnet användas för att alstra ett väsentligen konstant magnetfält kring nämnda verktygselement, exempelvis en likströms elektromagnet.

Förfarandet kan innefatta steget att: - anordna nämnda spolelement i en väsentligen elliptisk konfiguration med sin kortaste ellipsaxel väsentligen parallell med en longitudinell riktning hos nämnda verktygse le me nt. Härvid åstadkommes en noggrann och tillförlitlig detektering av nämnda vågor hos nämnda verktygselement.

Förfarandet kan innefatta steget att: - bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement; eller - bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement. Härvid åstadkommes fördelaktigt ett mångsidigt förfarande enligt en aspekt av föreliggande uppfinning. Genom att jämföra ursprungliga tryckvågor/stötvågor och motsvarande dragvågor/ref lexer i nämnda verktygselement kan det nyttiga arbetet fastställas. För fall där rotationsrörelse hos en borrkrona applicerad under tryck mot berg vid avverkning avger dragvågor kan dessa analyseras för att bedöma effektivitet hos nämnda borrningsprocess utan jämförelse med stötvågor.

Enligt ett utförande kan nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess bedömas på basis av karakteristika hos reflekterade tryckvågor.

Förfarandet kan innefatta steget att: - detektera vågor i nämnda verktygselement medelst kompletterande sensororgan orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement. Genom att tillhandahålla sensororgan som uppvisar en annan orientering jämfört med redan befintlig konfiguration av sensororgan möjliggörs att detektera nämnda torsionsvågor på ett effektivt sätt.

Förfarandet kan innefatta steget att: - fortlöpande styra nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering. Härvid kan exempelvis matartryck, rotationshastighet, slagfrekvens, slagstyrka etc. hos borrmaskinen anpassas under drift för att åstadkomma en förbättrad bergavverkan och sålunda en mer effektiv borrningsprocess.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess där ingen slagverkan inbegrips och där borrning sker medelst en borrkonfiguration med ett verktygselement, innefattande stegen att: - detektera vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement hos nämnda borrkonfiguration under borrning, vilka vågor alstrats av materialet i vilket borrning sker; - detektera nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, vilka sensororgan baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement; och - baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, innefattande: - organ för att överföra energi via ett verktygselement till det material i vilket borrning skall ske; - organ för detektera vågor, vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement hos nämnda borrkonfiguration under borrning som ett resultat av energitillförsel; - åtminstone tvenne sensororgan för att detektera nämnda vågor, vilka sensororgan är anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, vilka sensororgan baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement; och - organ för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av resultat av nämnda detektering.

Genom att detektera vågor hos nämnda verktygselement under (fält)drift kan en borrningsprocess optimeras mot väsentligen ideal bergavverkning, verkningsgrad, borrstålsskarvslivslängd eller en kombination av dessa.

Hos systemet förefinns fyra sensororgan symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, och där systemet vidare innefattar organ för att behandla resultat från nämnda sensororgan parvis som underlag för nämnda bedömning.

Nämnda sensororgan kan förefinnas anordnade vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement vid vilken laterala rörelser hos nämnda verktygselement är förhållandevis ringa.

Systemet kan innefatta organ för att tillföra nämnda energi medelst slag och/eller rotation.

Systemet kan innefatta: - motstående spolelement innefattande åtminstone en permanentmagnet som spolkärna för att induktivt detektera nämnda vågor.

Systemet kan innefatta: - spolelement anordnade i en väsentligen elliptisk konfiguration med sin kortaste ellipsaxel väsentligen parallell med en longitudinell riktning hos nämnda verktygselement.

Systemet kan innefatta: - organ för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement; eller - organ för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement.

Systemet kan innefatta: - kompletterande sensororgan för att detektera vågor i nämnda verktygselement, vilka sensororgan är orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement.

Systemet kan innefatta: - organ för att fortlöpande styra nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en detekteringsenhet hos ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, vilket system innefattar organ för detektera vågor, vilka fortplantar sig i ett verktygselement hos en borrkonfiguration under borrning som ett resultat av energitillförsel, innefattande: - åtminstone tvenne sensororgan för att detektera nämnda vågor, vilka sensororgan är anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement, vilka sensororgan baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement.

Den uppfinningsmässiga detekteringsenheten kan eftermonteras till en befintlig borrkonfiguration. Härvid kan mjukvara/elektronik/kringutrustning för att behandla den medelst detekteringsenheten fastställda informationen avseende nämnda vågor också eftermonteras/installeras hos befintlig borrkonfiguration.

Hos detekteringsenheten förefinns fyra sensororgan symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om ett hål för nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement.

Detekteringsenheten innefattar vidare organ för att behandla resultat från nämnda sensororgan parvis som underlag för nämnda bedömning. Dessa organ kan utgöras av en styrenhet hos en borrigg.

Det uppfinningsmässiga förfarandet och det uppfinningsmässiga systemet kan med fördel användas hos en borrigg. Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en borrigg som innefattar systemet för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess. Borriggen kan vara avsedd för gruvdrift. Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en borrigg innefattande den uppfinningsmässiga detekteringsenheten.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, där nämnda datorprogram innefattar programkod för att orsaka en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-8.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, där nämnda datorprogram innefattar programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att orsaka en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-8.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, där nämnda datorprogram innefattar programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att orsaka en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten att utföra åtminstone något stegen enligt det häri beskrivna uppfinningsmässiga metodstegen.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-8, när nämnda datorprogram körs på en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, icke-flyktigt medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-8, när nämnda datorprogram körs på en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten.

Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos den föreliggande uppfinningen kommer att framgå för fackmannen av följande detaljer, liksom via utövning av uppfinningen. Medan uppfinningen är beskriven nedan, bör det framgå att uppfinningen inte är begränsad till de specifika beskrivna detaljerna. Fackmän som har tillgång till lärorna häri kommer att känna igen ytterligare applikationer, modifieringar och införlivanden inom andra områden, vilka är inom omfånget för uppfinningen. ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA För en mer komplett förståelse av föreliggande uppfinning och ytterligare syften och fördelar därav, görs nu hänvisning till följande detaljerade beskrivning som ska läsas tillsammans med de åtföljande ritningarna där lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika figurerna, och i vilka: Figur 1 schematiskt illustrerar en borrigg, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 2 schematiskt illustrerar en borrmaskin anordnad på en bom hos en borrigg; Figur 3a schematiskt illustrerar en detekteringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 3b schematiskt illustrerar en detekteringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 3c schematiskt illustrerar en detekteringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 3d schematiskt illustrerar en detekteringsenhet, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 3e schematiskt illustrerar ett sensororgan, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 4a schematiskt illustrerar ett diagram över vågutbredning i ett borrstål; Figur 4b schematiskt illustrerar ett diagram över vågutbredning i ett borrstål; Figur 5a schematiskt illustrerar ett flödesschema över ett förfarande, enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 5b i ytterligare detalj schematiskt illustrerar ett flödesschema över ett förfarande, enligt en utföringsform av uppfinningen; och Figur 6 schematiskt illustrerar en dator, enligt en utföringsform av uppfinningen.

DETAUERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Med hänvisning till Figur 1 visas en borrigg 100. Den exemplifierade borriggen är enligt ett utförande anpassad för gruvdrift. Borriggen 100 är utrustat med det uppfinningsmässiga systemet, vilket beskrivs i ytterligare detalj med hänvisning till exempelvis Figur 2 och 3a-3d häri.

Borriggen 100 kan vara operatörsstyrt, varvid en eller flera operatörer kan vara ombord vid framdrivning och/eller drift av borriggen. Enligt ett alternativ är borriggen 100 fjärrstyrd, varvid en eller flera operatörer kan vara stationerande vid en styrcentral belägen ovan jord. Enligt ett alternativ är borriggen anordnad för autonom styrning och drift av det uppfinningsmässiga systemet.

Häri hänför sig termen "länk" till en kommunikationslänk som kan vara en fysisk ledning, såsom en opto-elektronisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom en trådlös anslutning, till exempel en radio- eller mikrovågslänk.

Figur 2 illustrerar schematiskt en borrkonfiguration 299 som innefattar en borrmaskin 230 och ett borrstål 234 med en borrkrona 236, där nämnda borrstål 234 är löstagbart anbringat till nämnda borrmaskin 230 medelst en nackadapter 232. Nämnda borrstål 234 kan innefatta flera stycken som fästs medelst en respektive gängkonfiguration vid så kallade skarvar. Häri benämns enheterna nackadapter 232, borrstål 234 och borrkrona 236 för verktygselement.

Drift av nämnda verktygselement för avverkning av berg eller annat material benämnes häri för borrningsprocess.

Nämnda borrmaskin 230 kan vara anordnad för att rotera nämnda borrstål 234 vid ett lämpligt varvtal för avverkning av berg eller annat material. Nämnda borrmaskin 230 kan även vara anordnad med ett slagverk som alstrar stötvågor genom nämnda borrstål 234 för avverkning av berg eller annat material. Enligt en variant är nämnda borrmaskin 230 anordnad för att åstadkomma såväl rotationsrörelse hos nämnda borrstål 234 som kraftpulser medelst nämnda slagverk. Nämnda borrkonfiguration 299 kan vara en fristående handhållen borrkonfiguration.

Enligt detta exempel är nämnda borrkonfiguration 299 anordnad på en slädanordning 220 som är förskjutbart anordnad på en matare 210. Nämnda matare 210 är fast anbringad hos en arm 110a, såsom även illustreras med hänvisning till Figur 1. Härvid kan ett matartryck hos nämnda borrstål 234 åstadkommas mot det berg som ska avverkas.

En detekteringsenhet 300 är förefintligt anordnad kring nämnda nackadapter 232. Nämnda detekteringsenhet beskrivs i ytterligare detalj med hänvisning till exempelvis Figurerna 3a-3e nedan. Nämnda detekteringsenhet 300 kan vara anordnad kring en lämplig position i en längdriktning hos nämnda nackadapter 232 eller nämnda borrstål 234. Företrädesvis är nämnda detekteringsenhet 300 positionerad vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement där laterala rörelser hos nämnda verktygselement är förhållandevis ringa. En position där laterala rörelser hos nämnda verktygselement är förhållandevis ringa kan vara i omedelbar närhet till nämnda borrkrona 236 eller kring nämnda borrstål 234 i omedelbar närhet till nämnda nackadapter 232. Eftersom nämnda detekteringsenhet 300 innefattar sensororgan som är känsliga för magnetisk störning kan det vara fördelaktigt att placera nämnda detekteringsenhet på lämpligt avstånd från nämnda borrmaskin 230 eller på lämpligt avstånd från andra element hos borriggen 100 som genererar ett magetiskt fält.

För att anordna nämnda detekteringsenhet 300 vid nämnda verktygselement på ett robust sätt kan lämpliga stödmedel användas. Vidare kan lämpliga magnetiska avskärmningsanordningar monteras vid nämnda detekteringsenhet 300 för att där det är tillämpligt reducera magnetisk påverkan av nämnda detekteringsenhet 300.

Nämnda detekteringsenhet 300 är signalansluten till en första styrenhet 200 via en länk L200. Nämnda detekteringsenhet 300 är anordnad att skicka signaler S200 till nämnda första styrenhet 200 via nämnda länk 200. Nämnda signaler S200 kan innefatta information om medelst nämnda detekteringsenhet 300 detekterade vågor alstrade hos nämnda verktygselement.

Nämnda första styrenhet 200 är anordnad för kommunikation med presentationsorgan 280 via en länk L280. Nämnda första styrenhet 200 är anordnad att skicka signaler S280 innefattande information baserad på eller relaterad till nämnda bedömning av effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Enligt ett utförande kan instruktioner för en operatör hos borriggen 100 presenteras, där nämnda instruktioner är framtagna på basis av nämnda bedömning för att optimera drift av nämnda borrkonfiguration 299. Nämnda instruktioner kan presenteras i form av alfanumeriska tecken eller lämpliga symboler/färgkodning, etc.

En andra styrenhet 210 är anordnad för kommunikation med den första styrenheten 200 via en länk L210. Den andra styrenheten 210 kan vara löstagbart ansluten till den första styrenheten 200. Den andra styrenheten 210 kan vara en till borriggen 100 extern styrenhet. Den andra styrenheten 210 kan vara anordnad att utföra de innovativa förfarandestegen enligt uppfinningen. Den andra styrenheten 210 kan användas för att ladda över mjukvara till den första styrenheten 200, i synnerhet mjukvara för att utföra det innovativa förfarandet. Den andra styrenheten 210 kan alternativt vara anordnad för kommunikation med den första styrenheten 200 via ett internt nätverk i borriggen. Den andra styrenheten 210 kan vara anordnad att utföra väsentligen likadana funktioner som den första styrenheten 200, såsom t. ex. att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Figur 3a illustrerar schematiskt en detekteringsenhet 300, enligt en utföringsform av uppfinningen. Nämnda detekteringsenhet 300 kan vara utformad med ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt och inbegripa ett hål IH. Nämnda hål IH uppvisar dimensioner lämpliga för det verktygselement det ska omsluta. Härvid kan nämnda detekteringsenhet 300 vara förefintligt anordnat kring nämnda nackadapter 232 eller nämnda borrstål 234.

Enligt ett utförande innefattar nämnda detekteringsenhet 300 fyra stycken sensororgan 310:1, 310:2, 310:3 och 310:4 i form av induktiva spolar med lämpliga lindningar. Härvid kan de fyra sensororganen 310:1, 310:2, 310:3 och 310:4 vara anordnade som två par anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234. Ett första par omfattar härvid ett första spolelement 310:1 och ett andra spolelement 310:2. Ett andra par omfattar härvid ett tredje spolelement 310:3 och ett fjärde spolelement 310:2. Spolelementens centrumaxel är härvid anordnad vinkelrätt mot en längdaxel hos nämnda verktygselement 232, 234. Enligt ett utförande är nämnda spolelement anordnade för induktiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Nämnda detekteringsenhet 300 kan innefatta en behandlingsenhet 350. Nämnda behandlingsenhet 350 är kommunikativt anordnad till respektive sensororgan 310:1, 310:2, 310:3 och 310:4 via lämpliga elektriska ledningar. Härvid kan nämnda behandlingsenhet 350 mottaga elektriska signaler från respektive sensororgan 310:1, 310:2, 310:3 och 310:4 och förmedla dessa till nämnda första styrenhet 200 via nämnda länk L200. Nämnda elektriska signaler innefattar information avseende de vågor i nämnda verktygselement 232, 234 som detekterats medelst nämnda sensororgan. Dessa elektriska signaler kan uppvisa spänningsvariationer representerande nämnda detekterade vågor.

Enligt ett exempelutförande är nämnda behandlingsenhet 350 anordnad att enbart mottaga nämnda signaler från de olika sensororganen och skicka vidare dessa till nämnda första styrenhet 200 för behandling och analys samt bedömning av effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Enligt ett exempelutförande är nämnda behandlingsenhet 350 anordnad med erforderlig elektronik/mjukvara för att behandla nämnda mottagna signaler och utföra nämnda bedömning av effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Härvid kan alltså nämnda bedömning av effektivitet hos nämnda borrningsprocess utföras hos enbart nämnda behandlingsenhet 350, enbart nämnda första styrenhet 200 (eller andrastyrenhet 210), eller delvis i nämnda behandlingsenhet 350 och delvis i nämnda första styrenhet 200.

Enligt ett utförande utförs nämnda detektering av förändringar i magnetfält orsakade av vågor hos nämnda verktygselement 232, 234 utan något externt magnetfält. Härvid används således inte permanentmagneter hos nämnda sensororgan för förstärkning.

Enligt ett utförande utförs nämnda detektering av förändringar i magnetfält orsakade av vågor hos nämnda verktygselement 232, 234 med tillförda externa magnetfält. Härvid används således permanentmagneter hos nämnda sensororgan för förstärkning. Detta beskrivs i ytterligare detalj med hänvisning till Figur 3e.

Enligt ett utförande innefattar nämnda sensororgan kondensatorelement, såsom exempelvis plattkondensatorer, anordnade för kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement 232, 234. Dessa kan anordnas på lämpligt sätt för att på motsvarande sätt som induktiva element detektera vågor hos nämnda verktygselement 232, 234.

Den första styrenheten 200 är anordnad att bedöma effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av detekterade vågor hos nämnda verktygselement.

Den första styrenheten 200 är enligt ett utförande anordnad att styra drift av nämnda borrkonfiguration på basis av nämnda bedömda effektivitet. Härvid kan exempelvis matartryck hos borrkonfigurationen 299 styras. Härvid kan exempelvis rotationshastighet hos nämnda borrstål 234 styras. Härvid kan exempelvis slagfrekvens hos nämnda borrmaskin 230 styras. Även andra funktioner kan härvid styras, såsom exempelvis spolning hos nämnda borrprocess. Enligt ett utförande är nämnda första styrenhet 200 anordnad att automatiskt styra drift av nämnda borrkonfiguration på basis av nämnda bedömda effektivitet. Enligt ett annat utförande är nämnda styrenhet 200 anordnad att fortlöpande eller intermittent medelst nämnda presentationsorgan 280 presentera information för en operatör av borrkonfigurationen 299 avseende anpassning av drift av nämnda borrkonfiguration 299 på basis av nämnda bedömda effektivitet.

Styrning av drift av nämnda borrkonfiguration 299 kan syfta till att minimera stötvågsreflexer från berget hos nämnda verktygselement. Där minimal energi hos reflexvågor uppvisas överförs maximal energi in i berget. Styrning av drift av nämnda borrkonfiguration 299 kan syfta till att optimera mot en viss proportion mellan dragvåg och tryckvåg hos verktygselementet. Vidare kan analys av nämnda detekterade vågor användas för att fastställa huruvida någon eller några skarvar hos nämnda borrstål 234 är lös/lösa. Vidare kan detekterade stötvågor hos verktygselementet användas för att bedöma ett rådande tillstånd hos ett slagverk hos nämnda borrmaskin 230. Vidare kan detekterade stötvågor hos verktygselementet användas för att bedöma ett rådande tillstånd hos ett dämpningssystem hos borrkonfigurationen 299. Härvid kan ett mått på dämpningssystemets prestanda bedömas.

Figur 3b illustrerar schematiskt en tvärsnittsvy av nämnda detekteringsenhet 300, enligt en utföringsform av uppfinningen. Nämnda detekteringsenhet 300 kan innefatta ett yttre hölje bestående av exempelvis plast eller annat lämpligt material. Nämnda detekteringsenhet 300 kan innefatta ett lämpligt stötdämpande material omslutande sensororganen 310:1, 310:2, 310:3 och 310:4 samt behandlingsenheten 350. Nämnda stötdämpande material kan exempelvis utgöras av gel som verkar elektriskt och termiskt isolerande samt uppvisar goda stötdämpande egenskaper.

Figur 3c illustrerar schematiskt en detekteringsenhet 300, enligt en utföringsform av uppfinningen. Enligt detta exempel innefattar nämnda detekteringsenhet 300 två stycken sensororgan i form av induktiva spolelement 310:1 och 310:2. De induktiva spolelementen 310:1 och 310:2 är positionerade diametralt motsatt med respektive centrumaxel vinkelrätt mot en längdaxel hos nämnda verktygselement 232, 234. Det uppfinningsmässiga förfarandet fungerar väl med enbart två sensorelement, men noggrannheten hos detekteringen av vågor hos nämnda verktygselement 232, 234 ökar med antalet sensorelement. Det bör påpekas att det är fördelaktigt att anordna nämnda sensorelement parvis, dvs multiplar av 2, exempelvis 4, 6 eller 8 sensorelement. De respektive paren kan härvid anordnad motstående varandra, såsom exemplifieras med hänvisning till Figur 3d. I Figur 3d är fyra par med sensororgan anordnade med en inbördes vinkel V av 45 grader. Det bör påpekas att det uppfinningsmässiga förfarandet är applicerbart där ett udda antal sensorelement tillhandahålls, såsom exempelvis 3, 5 eller 7 sensorelement, även om det beräkningsmässigt är mer komplicerat att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Genom att behandla sensororganen parvis kan fastställande av karakteristik hos nämnda detekterade vågor behandlas med högre noggrannhet. Detta för att detekterad amplitud hos vågor hos ett två motsatt positionerade sensororgan kan normeras. Detta är ett fördelaktigt sätt att fastställa energiinnehåll hos detekterade vågor.

Enligt ett exem pel utförande tillhandhålls kompletterande sensororgan orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement. Dessa kompletterande sensororgan kan vara väsentligen identiska med de befintliga sensororganen 310:1, etc. De kompletterande sensororganen kan också anordnas parvis på ett motsvarande sätt som de redan befintliga sensororganen. Genom att anordna dessa kompletterande sensororgan (exempelvis induktiva spolelement) med en annan orientering av den hos de befintliga sensororganen kan torsionsvågor hos verktygselementet 232, 234 på ett effektivt sätt detekteras. Härvid uppvisar de kompletterande spolelementen inte en centrumaxel som är parallell med en radieil riktning hos nämnda verktygselement 232, 234. Med andra ord uppvisar de kompletterande spolelementen inte en centrumaxel som är vinkelrät mot en längdriktning hos nämnda verktygselement 232, 234.

Figur 3d illustrerar schematiskt en detekteringsenhet 300, enligt en utföringsform av uppfinningen. Enligt detta utförande är fyra par sensororgan symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234. Härvid utgör sensororganen 310:1 och 310:2 ett första par. Härvid utgör sensororganen 310:3 och 310:4 ett andra par. Härvid utgör sensororganen 310:5 och 310:6 ett tredje par. Härvid utgör sensororganen 310:7 och 310:8 ett fjärde par.

Genom att först fastställa amplituder för en våg detekterad av sensororganen i ett av nämnda par och normera dessa kan ett noggrant fastställande av karakteristik hos nämnda våg åstadkommas. Härvid fastställs normerade amplituder för den relevanta detekterade vågen parvis varefter summering och medelvärdesbildning av samtliga detekterade amplituder utförs. Detta kan utföras av den först styrenheten 200.

Figur 3e illustrerar schematiskt ett spolelement 310:1 hos nämnda detekteringsenhet 300, enligt en utföringsform av uppfinningen. Enligt detta exempel innefattar nämnda spolelement 310:1 ett fyra stycken permanentmagneter 310:1a, 310:1b, 310:1c och 310:1d anordnade inom spolelementets lindningar för att förstärka förändringar orsakade av vågor hos verktygselementet 232, 234. Ett godtyckligt antal permanentmagneter kan vara anordnade hos nämnda spolelement 310:1. Företrädesvis innefattar samtliga spolelement hos detekteringsanordningen 300 väsentligen likadana uppsättningar permanentmagneter.

Enligt ett exempel uppvisar spolelementen hos detekteringsenheten 300 ett elliptiskt tvärsnitt. Nämnda elliptiska form är fördelaktig för att mer noggrant detektera flanker hos de vågor som propagerar i nämnda verktygselement. Desto högre kvot mellan ellipsens axlar desto noggrannare kan nämnda flanker detekteras. Det bör påpekas att nämnda spolelement även kan uppvisa ett cirkulärt tvärsnitt enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Enligt alternativa utföringsform er kan spolelementen hos detekteringsenheten 300 uppvisa tvärsnitt av andra former än elliptiska, exempelvis rektangulära.

Figur 4a schematiskt illustrerar ett diagram över vågutbredning i nämnda verktygselement 232, 234. Enligt detta exempel är nämnda borrkrona inte i kontakt med det material som skall avverkas. Verktygselementet uppvisar härvid en fri ände (borrkronan). Härvid anges en storhet Q som funktion av tiden T given i sekunder. Q är en representation av en storhet som är förknippad med och proportionell mot töjning i nämnda verktygselement 232, 234. Amplituden Q för vågor kan härvid mätas medelst nämnda detekteringsenhet. Storheten Q är proportionell mot amplitud hos de vågor som detekteras i Enligt detta exempel visas hur en stötvåg, alstrad av ett slagverk hos borrmaskinen 230, detekteras vid en första tidpunkt T1 . Vågens varaktighet är T2-T1. Denna stötvåg reflekteras i verktygselementets borrkrona och en dragvåg (propagerande i motsatt riktning som dess motsvarande stötvåg) uppträder vid en tidpunkt T3 med en varaktighet T4-T3.

Figur 4b schematiskt illustrerar ett diagram över vågutbredning i nämnda verktygselement 232, 234 där nämnda borrkrona 236 är ansatt mot det material som ska avverkas. Nämnda verktygselement roteras härvid. På motsvarande sätt uppträder härvid en stötvåg, alstrad av ett slagverk hos borrmaskinen 230, vilken detekteras vid en första tidpunkt T1. Vågens varaktighet är T2-T1. Denna stötvåg orsakar avverkning av nämnda material och en motsvarande dragvåg (propagerande i motsatt riktning som dess motsvarande stötvåg) uppträder vid en tidpunkt T3 med en fastställd varaktighet T4-T3.

Genom att analysera energiinnehåll i nämnda stötvåg och motsvarade dragvåg kan det fastställas hur effektiv nämnda borrprocess är. Det finns olika sätt att analysera detta. Enligt ett exempel kan en amplitud för respektive våg integreras med avseende på tiden T för att erhålla ett respektive mått på energiinnehåll.

Figur 5a illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, enligt en utföringsform av uppfinningen. Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s501. Steget s501 inbegriper stegen att: - överföra energi via ett verktygselement 232, 234 till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration 299; - detektera vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement 232, 234 hos nämnda borrkonfiguration 299 under borrning som ett resultat av energitillförsel; - detektera nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan 310:1, 310:2 anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234, vilka sensororgan baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement 232, 234; och - baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Efter steget s501 avslutas/återgår förfarandet.

Figur 5b illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, enligt en utföringsform av uppfinningen.

Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s510. Förfarandesteget s510 inbegriper steget att överföra energi via ett verktygselement 232, 234 till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration 299. Nämnda energi kan tillföras medelst slagverkan hos nämnda borrmaskin och/eller rotationsrörelse hos nämnda verktygselement 232, 234. Det bör i detta sammanhang påpekas att ett matartryck är applicerat på nämnda borrkonfiguration 299. Efter förfarandesteget s510 utförs ett efterföljande steg s520.

Förfarandesteget s520 inbegriper steget att detektera vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement 232, 234 hos nämnda borrkonfiguration 299 under borrning som ett resultat av energitillförsel. Dessa vågor kan vara stötvågor och motsvarande av berget reflekterade vågor. Dessa vågor kan inbegripa torsionsvågor. Detektering av dessa vågor sker medelst den uppfinningsmässiga detektionseneheten 300. Nämnda vågor kan detekteras medelst åtminstone tvenne sensororgan 310:1; 310:2 anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234, vilka sensororgan 310:1; 310:2 baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Efter steget s520 utförs ett efterföljande steg s530.

Förfarandesteget s530 inbegriper steget att, baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess. Detta kan utföras på olika sätt. Enligt en variant bedöms nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement 232, 234. Härvid kan en skillnad i energiinnehåll mellan vågorna fastställas, vilken skillnad indikerar effektivitet hos borrningsprocessen. Enligt en annan variant kan nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess bedömas på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement. Detta är tillämpligt när ingen slagverkan tillhandahålls av borrkonfigurationen 299.

För det fall nämnda vågor detekteras medelst fyra sensororgan 310:1; 310:2, 310:3; 310:4 symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234 kan resultat från nämnda sensororgan 310:1; 310:2; 310:3; 310:4 behandlas parvis som underlag för nämnda bedömning.

Efter steget s530 utförs ett efterföljande steg s540.

Steget s540 inbegripar steget att fortlöpande styra nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering. Detta kan enligt ett utförande ske automatiskt medelst nämnda första styrenhet 200. Enligt ett utförande kan en operatör hos borrkonfigurationen 299 styra nämnda borrningsprocess på basis av instruktioner presenterade medelst nämnda presentationsorgan 280.

Efter steget s540 avslutas/återgår förfarandet.

Med hänvisning till Figur 6, visas ett diagram av ett utförande av en anordning 600. Styrenheterna 200 och 210 som beskrivs med hänvisning till Figur 2 kan i ett utförande innefatta anordningen 600. Anordningen 600 innefattar ett icke-flyktigt minne 620, en databehandlingsenhet 610 och ett läs/skriv-minne 650. Det icke-flyktiga minnet 620 har en första minnesdel 630 vari ett datorprogram, så som ett operativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen 600. Vidare innefattar anordningen 600 en buss-controller, en seriell kommunikationsport, l/O-organ, en A/D-omvandlare, en tids- och datum inmatningsoch överföringsenhet, en händelseräknare och en avbrytningscontroller (ej visade). Det ickeflyktiga minnet 620 har också en andra minnesdel 640.

Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner för att att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess där energi överförs via ett verktygselement 232, 234 till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration 299.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att detektera vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement 232, 234 hos nämnda borrkonfiguration 299 under borrning som ett resultat av energitillförsel.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att detektera nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan 310:1, 310:2 anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234, vilka sensororgan 310:1, 310:2 baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att detektera nämnda vågor medelst fyra sensororgan 310:1, 310:2, 310:3, 310:4 symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement 232, 234 invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement 232, 234.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att behandla resultat från nämnda sensororgan 310:1, 310:2, 310:3, 310:4 parvis (310:1, 310:2; 310:3, 310:4) som underlag för nämnda bedömning.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att detektera nämnda vågor där nämnda sensororgan är positionerade vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement 232, 234 där laterala rörelser hos nämnda verktygselement 232, 234 är förhållandevis ringa.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att styra drift hos nämnda verktygselement 232, 234 varvid nämnda energi tillföres medelst slag och/eller rotation.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att induktivt detektera nämnda vågor medelst motstående spolelement 310:1, 310:2 innefattande åtminstone en permanentmagnet 310:1a som spolkärna.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att detektera vågor i nämnda verktygselement 232, 234 medelst kompletterande sensororgan orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement 232, 234.

Datorprogrammet P kan innefatta rutiner för att fortlöpande styra nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering.

Programmet P kan vara lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne 660 och/eller i ett läs/skrivminne 650.

När det är beskrivet att databehandlingsenheten 610 utför en viss funktion ska det förstås att databehandlingsenheten 610 utför en viss del av programmet vilket är lagrat i minnet 660, eller en viss del av programmet som är lagrat i läs/skrivminnet 650.

Databehandlingsanordningen 610 kan kommunicera med en dataport 699 via en databuss 615. Det icke-flyktiga minnet 620 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 610 via en databuss 612. Det separata minnet 660 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 610 via en databuss 611. Läs/skrivminnet 650 är anordnat att kommunicera med databehandlingsenheten 610 via en databuss 614. Till dataporten 699 kan t. ex. länkarna L200, L210 och L280 anslutas (se Figur 2).

När data mottages på dataporten 699 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 640. När mottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 610 iordningställd att utföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 699 information om energiinnehåll hos stötvågor och dragvågor i nämnda verktygselement. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 699 information om torsionsvågor i nämnda verktygselement. De mottagna signalerna på dataporten 699 kan användas av anordningen 600 för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess.

Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 600 med hjälp av databehandlingsenheten 610 som kör programmet lagrat i minnet 660 eller läs/skrivminnet 650. När anordningen 600 kör programmet, exekveras häri beskrivna förfaranden.

Den föregående beskrivningen av de föredragna utföringsformerna av föreliggande uppfinning har tillhandahållits i syftet att illustrera och beskriva uppfinningen. Det är inte avsett att vara uttömmande eller begränsa uppfinningen till de beskrivna varianterna. Uppenbarligen kommer många modifieringar och variationer att framgå för fackmannen. Utföringsformerna valdes och beskrevs för att bäst förklara principerna av uppfinningen och dess praktiska tillämpningar, och därmed möjliggöra för fackmän att förstå uppfinningen för olika utföringsformer och med de olika modifieringarna som är lämpliga för det avsedda bruket.

Claims (20)

Patentkrav

1. Förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess innefattande stegen att: - överföra (s510) energi via ett verktygselement (232, 234) till det material i vilket borrning skall ske medelst en borrkonfiguration (299); - detektera (s520) vågor vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement (232, 234) hos nämnda borrkonfiguration (299) under borrning som ett resultat av energitillförsel; kännetecknat av stegen att: - detektera (s520) nämnda vågor medelst åtminstone tvenne sensororgan (310:1; 310:2) anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234), vilka sensororgan (310:1; 310:2) baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement (232, 234), varvid nämnda vågor detekteras (s520) medelst åtminstone fyra sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234); och - baserat på resultat av nämnda detektering, bedöma (s530) nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess, varvid resultat från nämnda sensororgan (310:1; 310:2; 310:3; 310:4) behandlas (s530) parvis som underlag för nämnda bedömning.

2. Förfarande enligt krav 1, innefattande steget att: - positionera nämnda sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement (232, 234) där laterala rörelser hos nämnda verktygselement (232, 234) är förhållandevis ringa.

3. Förfarande enligt något av krav 1-2, innefattande steget att: - tillföra (s510) nämnda energi medelst slag och/eller rotation.

4. Förfarande enligt något av krav 1-3, innefattande steget att: - induktivt detektera (s520) nämnda vågor medelst motstående spolelement (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) innefattande åtminstone en permanentmagnet (310:1a; 310:1b, 310:1c; 310:ld) som spolkärna.

5. Förfarande enligt krav 4, innefattande steget att: - anordna nämnda spolelement (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) i en väsentligen elliptisk konfiguration med sin kortaste ellipsaxel väsentligen parallell med en longitudinell riktning hos nämnda verktygselement (232, 234).

6. Förfarande enligt något av krav 1-5, innefattande steget att: - bedöma (s530) nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement (232, 234); eller - bedöma (s530) nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement (232, 234).

7. Förfarande enligt något av krav 1-6, innefattande steget att: - detektera (s520) vågor i nämnda verktygselement (232, 234) medelst kompletterande sensororgan orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement (232, 234).

8. Förfarande enligt något av krav 1-7, innefattande steget att: - fortlöpande styra (s540) nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering.

9. System för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, innefattande: - organ (299) för att överföra energi via ett verktygselement till det material i vilket borrning skall ske; - organ (300; 200; 210; 250; 600) för detektera vågor, vilka fortplantar sig i nämnda verktygselement (232, 234) hos nämnda borrkonfiguration (299) under borrning som ett resultat av energitillförsel; kännetecknat av: - åtminstone tvenne sensororgan (310:1; 310:2) för att detektera nämnda vågor, vilka sensororgan (310:1; 310:2) är anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234), vilka sensororgan (310:1; 310:2) baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement (232, 234); och - organ (200; 210; 250; 600) för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av resultat av nämnda detektering, varvid åtminstone fyra sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) förefinns symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234), och där systemet vidare innefattar organ (200; 210; 250; 600) för att behandla resultat från nämnda sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) parvis som underlag för nämnda bedömning.

10. System enligt krav 9, där nämnda sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) förefinns anordnade vid en föredragen position utmed nämnda verktygselement (232, 234) vid vilken laterala rörelser hos nämnda verktygselement (232, 234) är förhållandevis ringa.

11. System enligt något av kraven 9-10, innefattande: - organ (299; 230, 232, 234, 236) för att tillföra nämnda energi medelst slag och/eller rotation.

12. System enligt något av kraven 9-11, innefattande: - motstående spolelement (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) innefattande åtminstone en permanentmagnet (310:1a; 310:1b, 310:1c; 310:ld) som spolkärna för att induktivt detektera nämnda vågor.

13. System enligt krav 12, innefattande: - spolelement (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) anordnade i en väsentligen elliptisk konfiguration med sin kortaste ellipsaxel väsentligen parallell med en longitudinell riktning hos nämnda verktygse le me nt (232, 234).

14. System enligt något av kraven 9-13, innefattande: - organ (200; 210; 250; 600) för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av jämförelse mellan ursprungliga tryckvågor och reflekterade dragvågor i nämnda verktygselement (232, 234); eller - organ (200; 210; 250; 600) för att bedöma nämnda effektivitet hos nämnda borrningsprocess på basis av karakteristika hos enstaka återkommande dragvågor i nämnda verktygselement (232, 234).

15. System enligt något av kraven 9-14, innefattande: - kompletterande sensororgan för att detektera vågor i nämnda verktygselement (232, 234), vilka sensororgan är orienterade i en symmetrisk konfiguration motsvarande en viss rotation relativt redan befintlig konfiguration av sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) för detektering av torsionsvågor i nämnda verktygselement (232, 234).

16. System enligt något av kraven 9-15, innefattande: - organ (200; 210; 600) för att fortlöpande styra nämnda borrningsprocess baserat på sålunda bedömd effektivitet för en effektivitetsoptimering.

17. Detekteringsenhet (300) hos ett system för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, vilket system innefattar organ (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) för detektera vågor, vilka fortplantar sig i ett verktygselement (232, 234) hos en borrkonfiguration (299) under borrning som ett resultat av energitillförsel; kännetecknad av: - åtminstone tvenne sensororgan (310:1; 310:2) för att detektera nämnda vågor, vilka sensororgan (310:1; 310:2) är anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234), vilka sensororgan (310:1; 310:2) baseras på induktiv och/eller kapacitiv avkänning av nämnda vågor i nämnda verktygselement (232, 234), varvid åtminstone fyra sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) förefinns symmetriskt anordnade på inbördes motstående sidor om nämnda verktygselement (232, 234) invid, på visst avstånd från, nämnda verktygselement (232, 234); och - organ (200; 210; 600) för att behandla resultat från nämnda sensororgan (310:1; 310:2, 310:3; 310:4) parvis som underlag för nämnda bedömning.

18. Borrigg innefattande ett system enligt något av kraven 9-16.

19. Datorprogram för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess, där nämnda datorprogram (P) innefattar programkod för att orsaka en elektronisk styrenhet (200) eller en annan dator (210) ansluten till den elektroniska styrenheten att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-8.

20. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-8, när nämnda datorprogram körs på en elektronisk styrenhet (200) eller en annan dator (210) ansluten till den elektroniska styrenheten (200).