DE2747747A1

DE2747747A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von messwerten der eine tiefbohrung umgebenden formationen

Info

Publication number: DE2747747A1
Application number: DE19772747747
Authority: DE
Inventors: Gerald Lee Marquis
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1976-11-01
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1978-05-03
Also published as: GB1562263A; NL7711139A; CA1071529A; US4082144A; DK475377A; NO773696L

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Meßwerten der eine Tiefbohrung umgebenden Formationen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Ermitteln von Meßwerten der eine Tiefbohrungjumgebenden Erdformetionen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Meßwerten bei Erdbohrungen mit einer von der Lotrechten stark abweichenden Richtung.

In den letzten Jahren ist es verhältnismäßig üblich geworden, bei der Suche nach öl, Gas u.dgl. Erdbohrlöcher niederzubringen, bei denen ein Teil der Bohrung von der üblichen lotrechten Richtung abweicht. Diese Abweichung oder Neigung kann auf einer beträchtlichen Strecke Winkel bis zu 70° erreichen, wobei manchmal auch zur üblichen lotrechten Ausrichtung zurückgekehrt wird. In manchen Fällen können solche Bohrungen auch über einen 90° Winkel von der Lotrechten hinaus verlaufen und sich tatsächlich für eine gewisse Strecke in einer Aufwärtsrichtung hinziehen.

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In der Erdbohrtechnik ist es bekannt, Meßwerte über die die Bohrlöcher umgebenden Formationen mit Meßgeräten zu erfassen und zu registrieren, die an einem Seil oder Kabel in das Bohrloch eingefahren werden, um die verschiedensten Arbeitsvorgänge auszuführen. Solche Geräte sind gewöhnlich von der Schwerkraft abhängig, um sie an der gewünschten Erdformation im Bohrloch in Stellung zu bringen.

Es ist augenscheinlich, daß der relativ schwach geneigte oder stark der Horizontalen angenäherte Winkel des von der Lotrechten abweichenden Teils der Tiefbohrung eine Bewegung der von einem Kabel oder Seil betätigten Geräte in den tiefer liegenden Teil der Bohrung nicht zuläßt, da die Reibung des Geräts im abgewinkelten Teil geeen die Schwerkraft arbeitet. Insofern ist es notwendig e-eworden, Mittel und Wege zu finden, um das Bohrlochmeßperät durch den abgewinkelten Teil der Bohrung zu bringen.

■Ein anderes, bei solchen Bohrungen auftretendes Problem liegt in der Instabilität mancher von der Bohrung durchsetzten Erdformationen, was zu Änderungen im Bohrlochdurchmesser führt, die manchmal sehr plötzlich auftreten. Es werden Absätze gebildet, gegen die das Bohrlochmeßferät sich anlegt.

Obwohl ferner nach dem Stand der Technik Bestrebungen bekannt sind, Bohrlochmeßereräte in der Bohrung niederzupumpen, unterliegen solche Geräte im allgemeinen den Schwierigkeiten, die mit der Befestigung eines Kabels am Meßgerät zusammenhängen, oder den Schwierigkeiten, daß keine Wechselbeziehung zwischen den Signalen über die Bohrlochmeßwerte und denjenigen über die wahre Tiefenlage des Meßgeräts im Bohrloch gegeben ist.

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Ein weiteres Problem, das mit der beabsichtigten oder versuchten Verwendung von niederzupumpenden Geräten zusammenhängt, liegt in der Tatseche, daß, wenn das Gerät aus dem Ende des Bohreeetänges herausgepurupt worden ist, es nämlich wiederum den gleichen Schwierigkeiten, die mit abgewinkelten Bohrungen verbunden sind, unterließt, da Absätze und plö-tzliche Richtungswechsel in der Bohrung vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, womit es möglich ist, auch bei stark von der Lotrechten abweichenden Tiefbohrungen von der Erdoberfläche ausgehende Kabel oder Seile für die die Meßwerte der Erdformationen erfassenden Geräte zu verwenden.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen angegebenen Mitteln und Maßnahmen gelöst, wonach - grob gesagt - ein durch das Bohrgestänge absenkbarea rohrförmiges System aus Ansatzteilen mit einer über deren länge sich erstreckenden Nut vorgesehen wird, so daß jedes Ansatzteil um das zur Erdoberfläche führende Kabel dee Meßgeräts herum angeordnet werden kenn, wobei man in der lage ist, ein solches Ansetzteil oder System daraus durch das Bohrgestänge und aus dessen unterem Ende bereue absusenken, um das Meßgerät en einer gewünschten Stelle in der Erdformation und unterhalb des unteren Endes dee Bohrgestänges in Stellung zu bringen.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Aüsführunge&eispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisohe Darstellung der Ausbildung einer abgewinkelten Tiefbohrung von einer Offshore-Plattform aus; *

Pig. 2 eine schematische Darstellung: über das Niederbringen eines Bohrlochmeßgeräts nach dem Stand der Technik, wob-ei einige Probleme durch die Abwinklung des Bohrlochs auftreten;

Fig. 5 eine zur Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei ein Bohrgestänge in ein stark abgewinkeltes Bohrloch vor dem Absenken des Bohrlochmeßg&räts in Übereinstimmung mit der Erfindung niedergebracht wurde;

Fig. 4 die Seitenansicht eines ecemä'ß der Erfindung: ausgebildeten Ansatzteils;

Fig. 5 das Ansatzteil von Fig. 4-, um 90 um seine Längsachse gedreht;

Fig. 6 das Ansatzteil von Fig. 4- bzw. 5 mit einer auf sein unteres Ende aufgeschraubten geschlitzten Hülse;

Fig. 7 den unteren Abschnitt des Ansatzteils von Pig. 5;

Fig. 8 den oberen Abschnitt des Ansatzteils von Pig. 5 und 6;

Fig. 9 den unteren Abschnitt des Ansatzteils von Fig. M-;

Fig. 10 den oberen Abschnitt des Ansatzteils von Pig. S, jedoch um 90° gedreht;

Fig. 11 eine zur Verbindung der Ansatzteile dienende geschlitzte Hülse in Ansicht;

Fig. 12 den unteren und oberen Abschnitt ,-je eines Ansatzteils, die ein Kabel umfassen, und eine zwischen den Ansatzteilen gelegene, ebenfalls das Kabel

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umfassende geschlitzte Hülse zur Verbindung der beiden Ansatzteile;

Fig· 13 das Ineinandergreifen von zwei Ansatzteilen mit auf den unteren Abschnitt des oberen Ansetzteils aufgeschraubter Hülse;

Fig. 14· die auf den oberen Abschnitt des unteren Ansatzteils aufgeschraubte, die Verbindungsstelle der beiden Ansatzteile umschließende geschlitzte Hülse;

Fig. 15 ein Bohrlochmeßgerät in Ansicht, dessen oberer Abschnitt mit dem unteren Abschnitt eines Ansetzte ils zu verbinden ist;

Fig. 16 teilweise im Schnitt das Obergangsteil, das von dem am unteren Ende dee Bohrgestänges befindlichen Fänger erfaßt werden kann;

Fig. 17 in vergrößerter schematischer Darstellung das drehbare, im Übergangsteil von Fig. 16 verwendete Kugelventil;

Fig. 18 eine Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Ansatzteil in Ansicht;

Fig. 19 das Ansatzteil von Fig· 18 um 90° gedreht und teilweise geschnitten;

Fig. 20 A₉ B und C schematisch eine erste Art für die Herstellung dee Aneatzteils von Fig. 18 und 19;

Fig. 21 A, B und C schematisch eine zweite Art für die Herstellung des Ansatzteils von Fig. 18 und 19;

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Pig. 22 A, B und C schematisch eine dritte Art für die Herstellung des Ansatzteils von Fig. 18 und 19.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein übliches System zur Herstellung eines Erdbohrloches mit einer erheblichen Abweichung von der wahren Lotrechten. Es ist bekannt, daß nach gewöhnlicher Praxis derartige geneigte Bohrungen von Offshore-Plattformen, d.h. von Bohrinseln, aus hergestellt werden. Von einer Bohrinsel 10 mit einer Mehrzahl von Beinen 11, die am Meeresboden 12 verankert sind, ist ein Bohrloch 13 ausgebildet worden, in dem sich ein Bohrgestänge 14 befindet, an dessen unterem Ende ein Bohrmeißel 15 befestigt ist. Eine Oberflächen Verrohrung 25 sorgt, wie bekannt ist, für die Integrität des Bohrlochs 13. Auf der Bohrinsel 10 ist ein Bohrturm 16 mit seinem üblichen Hebewerk 17 gelagert. Das Bohrgestänge 14 besteht aus einer Anzahl von miteinander verbundenen Rohrabschnitten, die an ihrem oberen Ende in einer Mitnehmerstange 18 auslaufen, auf die ein £pülkopf 19, ein Haken 20 und ein Hampelmann 21 (tlnterflasche) folgen, der an einem Bohrseil 22 von der festen Flasche 23 herabhängt. Das Hebewerk 17 treibt auch einen Drehtisch 24, der wiederum die Mitnehmerstange 18 antreibt. Ein Ende des Bohrseils 22 - das zugseitige Ende 22A-ist mit dem Hebewerk 17 verbunden, das einen Motor oder derer mehrere zur Betätigung des Bohrgestänges aufweist. Das andere Ende des Bohrseils 22 ist an einem Anker an der Plattform befestigt, was nicht dargestellt ist, und dieser von der festen Flasche zum Anker sich erstreckende Teil des Seils wird im allgemeinen als totes Seil bezeichnet. Ein derertiger Anker kann normalerweise eine Aufwikkeltrommel einschließen und kann, wenn es gewünscht wird, auch einen Totseilfühler zur Überwachung des Gewichts am Meißel aufweisen, wie das z.B. die US-PS 3 461 978 zeigt.

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Bei der Ausbildung von Bohrlöchern von derartigen Bohrinseln aus ist es üblich, den ersten Teil des Bohrloches im wesentlichen lotrecht zur Plattform zu bohren und im weiteren Verlauf die Bohrung dann abzuwinkein· Nach der Abwinklung haben solche Bohrlöcher oftmals eine Neigung von 60 bis 70° gegenüber der Lotrechten. Bei dieser Art von Bohrungen stellt sich das Problem, ein Bohrprotokoll bzw. Daten über die die Bohrung umgebenden Erdschichten zu erhalten, von selbst.

Die Pig. 2 zeigt schematiseh den Vorgang zu« Ermitteln von Meßwerten einer Tiefbohrung nach dem Stand der Technik, wobei ein Teil der Erdoberfläche ±m lotrechten Schnitt dargestellt ist. Ein Bohrloch TJ₁. das, wie in Pig..Λ- gezeigt wurde, oder von einer auf dem Festland stehenden Plattform ausgebildet worden ist, zieht sich durch die Erdoberfläche in tiefere Schichten. Tm Bohrloch befindet sieb das Bohrloch-Meßgerät 3Ö des Systems zur Meßwertermittlung- und registrierung. Dieses Gerät 30 kann von üblicher Art sein und beispielsweise eine Neutronenquelle sowie einen Neutronendetektor, wie sie bei einem mittels Radioaktivität erstellten Bohrbericht zur Anwendung kommen, aufweisen. Das Gerät 50 kann aber auch zur Erstellung von induktiven, elektrischen, akustischen oder anderen üblichen Protokollen ausgerüstet sein.

Ein Kabel 32 hält das Meßgerät 30 hängend im Bohrloch und enthält die notwendigen Leiter für den elektrischen Anschluß des Geräts 30 an die Oberflächenelektronik 36. Zum Durchfahren des Bohrloches wird das Meßgerät 30 angehoben oder abgesenkt, wobei das Kabel auf eine Wickeltrommel 33 auf- oder von dieser abgewickelt wird. Über an einem Ende der Trommel 33 befindliche Schleifringe und Bürsten 34- werden die Signale den zur Oberflächenelektronik 36 führenden Leitern 35 zugeführt. Bin mit der Oberflächenelektronik verbundenes Aufzeichnupgsgerät 37 wird über eine Transmis-

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sion 38 von der Meßrolle 39, über die das Kabel 32 gezogen wird, getrieben, so daß das der Cberflächenelektronik 36 zugeordnete Aufzeichnungsgerät V7 in Wechselbeziehung mit der Tiefe des Meßgeräts 30 bei seinem Durchfahren des Bohrlochs läuft. Es ist klar, daß Meßgeräte wie das Gerät 30 im allgemeinen so gebaut sind, daß sie den Drücken und mechanischen sowie thermischen Belastungen, die beim Ausmessen einer Tiefbohrung auftreten, standhalten.

Wie Fig. 2 zeigt, kann das Meßgerät 30 mit mehreren Meßschuhen 40, 41 ausgestattet sein, die sich gegen die Bohrlochwände anlegen können.

Beim Arbeiten mit dem System nach Fig. 2 berührt das Kabel 32 einen Vorsprung oder Absatz 42 und einen weiteren solchen 43. Derartige Vorsprünge erschweren es überaus, daß das Meßgerät 30 die Tiefbohrung lediglich durch sein Eigengewicht aufgrund der Schwerkraft durchfahren kann. Ferner kann, was aber nicht gezeigt ist, das Gerät 30 selbst leicht an derartigen Vorsprüngen wie dem Vorsprung 43 hängenbleiben, und ein weiteres Abfahren wird nahezu unmöglich.

Eine Bohranlage, die der in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist und auch auf einer Offshore-Bohrinsel angeordnet sein könnte, ist in Fig. 3 dargestellt. Gemäß der Erfindung ist ins Auge gefaßt, daß, anstelle ein übliches Bohrlochmeßperät in die Tiefbohrung durch irgendwelche, z.B. an einem Bohrlochmeßkabel befestigte Mittel abzufahren, das Meßgerät durch den Bohrstrang 14 abgesenkt wird. Nachdem der Bohrstrang und -meißel aus dem Bohrloch 13 entfernt worden sind, wird der Bohrstrang 14 durch einen Blow-out-Preventer 50 (Eruptionsstopfbüchse) hindurch abgesenkt; den Preventer 50 ist eine übliche Spülmittelpumpe 51 zugeordnet, die Spülflüesigkeit oder ein anderes Umwälzmittel im Innern des Bohrgestänges 14 niederpumpt. Am unteren Ende des

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Bohrstranges 14 ist ein in Fig. 16 im einzelnen gezeigter Fänger 52 angebracht. Der Bohrstrang 14 wird in das Bohrloch 13 auf eine Tiefe bis etwa 90 m über der auszumessenden Formation abgesenkt, und dieser Abstand oberhalb der Formation entspricht in etwa der Länge der durch den Bohrstrang abzusenkenden Ansatz- oder Verlängerungsteile, auf die noch eingegangen werden wird. Wenn beispielsweise die Formation, von der Meßwerte erfaßt werden sollen, auf 1220 0 Tiefe liegt und ein Ansatz- oder Verlängerungssystem von 90 in zum Einsatz kommt, dann wird das untere Ende des Bohrstranges auf eine Tiefe von 113Om abgesenkt.

Die Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht ein Ansatzteil 60 gemäß der Erfindung, des in einem solchen Ansatz- oder Verlängerungssystem verwendet wird· Das Ansetzten 60 hat ein oberes Außengewindestüok 61 und ein oberes, eingekerbtes, I-förmiges Kopfteil 62. Ferner weist das Ansatzteil 60 ein unteres Außengewindestück 63 sowie ein Aufnahmeteil 64 auf, in dem das L-förmige Kopfteil 62 des nächst anschließenden Ansatzteils aufgenommen Werden kann.

Wie Fier. 5 erkennen läßt, ist das Ansätzteil 60 mit einer über seine ganze Länge sich erstreckenden Nut 65 zur Auf. nähme des Meßwertkabels versehen.

Eine geschlitzte Hülse 66 (Fig. 6), die im einzelnen in Fig. 11 gezeigt ist und Innengewindeabschnitte hat, kann auf das Außengewindestück 63 des Ansatzteile 60 aufgeschraubt werden. Nach den Aufsohrauben fällt der Schlitz in der Hülse 66 nit der durchlaufenden Nut 65 im Ansatzteil 60 zusammen.

Nach den Fig. 7 bis 10 fluchtet des untere Endstück 60 A eines Ansatzteil» 60 mit dem oberen Endstück 60 B (Fig. 8) eines anderen Ansatzteils 60. Die in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ansatzteile 60 bzw. Endstücke 60 A, 60 B sind ge-

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genüber der Darstellung von Fig. 7 und 8 um 90° gedreht. Die geschlitzte Hülse 66 (Pig. 11) hat Innengewindeabschnitte 67 und 68, von denen der Abschnitt 67 auf das Gewindestück 63 A (Fig. 9) und der Abschnitt 68 auf das Gewindestück 61 B (Fig. 10) geschraubt werden soll.

Bei Anbringen der Ansatzteile 60 rund um das Meßwertkabel

70 kann aufgrund der Nut 65, die sich längs eines (jeden Ansatzteils 60 und längs der Hülse 66 erstreckt, der Zusammenbau so erfolgen, daß man die Ansatzteile 60 A, 60 B und die Hülse 66 um das Kabel 70 legt und diese miteinander in Eingriff bringt, wie Fig. 13 zeigt. Das Kopfteil 62 B des Ansatzteils 60 B lie.ct im Aufnahmeteil 64 A (vgl. Fig. 12). Wenn der Aufbau nach Fig. 13 bewerkstelligt wird, dann wird die geschlitzte Hülse 66 auf das Gewindestück 63 A geschraubt, so daß sie aus dem Weg ist. Sind die Teile 62 B und 64- A miteinander in Eingriff, so wird die Hülse 66 vom Gewindestück 63 A abgeschraubt und über das Gewindestück 61 B in einer Weise geschraubt, daß die inemanderliegenden Teile 62 B und 64 A ringförmig umschlossen sind, womit die Verbindung der Ansatzteile 60 A, 60 B vervollständigt ist und das Kabel durch jedes dieser Teile läuft.

Die Fig. 15 zeigt ein Bohrloch-Meßgerät 71, das von üblicher Art sein kann und der Einfachheit halber als ein solches mit einer Neutronenquelle 76 und einem Neutronendetektor 75'dargestellt ist. Das Gerät 71 hat ein oberes Übergangsteil 72 mit einem Außengewindestück 73 und einem oberen I—förmigen Kopfteil 74, die gleichartig wie das Gewindestück 61 und das L-förmige Kopfteil 62 (vgl. Fig. 4) gefertigt sind. Das obere tibergangst eil 72 ist mit dem Kabel 70 verbunden und stellt einen Verteiler für die elektrischen Signale der verschiedenen Bauteile dee Meßgeräts

71 dar.

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Im Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird zuerst das Meßgerät 71 durch den Blow-out-Preventer 50 und durch das Innere des Bohrstranges 14- abgesenkt. Danach werden eine geschlitzte Hülse 66 und ein Ansatzteil 60 mit dem Gewindestück 73 sowie dem L-förmigen Kopfteil 74-in der vorher mit Bezug auf die Pig. 12 bis 14· erläuterten Weise verbunden. Bei Anfügung eines Jeden Ansatzteiles wird das Meßgerät 71 weiter in den Bohrstrang 14- abgelassen und tritt, möglicherweise entweder durch die Schwerkraft oder durch Niederpumpen, aus dem Ende des Bohrstranges 14 und aus dem Ende des Fängers 52 (Pig. 3) aus. In Abhängigkeit von der Länge und Anzahl der angefügten Ansatzteile kann das Meßgerät 71 einige 30 m über das untere Ende des Fäneers 52 hinebreichen.

Tn Fisr. 16 ist das oberste Ansatzteil 60 C des gesamten, aus Ansatzteilen bestehenden Stranges, der dazu dient, das Bohrloch-Meßgerät 71 abzusenken, zu erkennen. Das obere Gewindestück des Ansatzteile 60 C ist in ein Innengewindeteil 80 eines Kopfstücks 81 eingeschraubt, das einwärts geneigte Seitenwände 82 hat« die passend zum einwärts sich verjüngenden Teil 83 dee Fängers 52 ausgebildet sind. Das Kopfstück 81 bat an seinen oberen Ende einen Innenring 84, durch den Flüssigkeit in einer noch zu beschreibenden Weise abgepumpt werden kann. Eine übliche Kabelklemme 85 kann am Kabel 70 abwärts gleiten, wenn die Ansatzteile zusammengebaut und am Kabel 70 in der gezeichneten Lage innerhalb des Ringes 84- angeklemmt werden. Zwei Abscherstifte 86, 87 sind «wischen den Hing 84- und der Kabelklemme 85 gehalten, um ein Wegziehen des Kabels 70 vom Kopfstück 81 in dem Fall zu ermöglichen, wenn es in der Bohrung hängenbleiben sollte. Ein Spannungefühler 88, z.B. ein Dehnungsmeßgerät, ist in eines Ventilsteuerschaltkreis 89 geschaltet, der eine elektrische Leitung 90 aufweist, die zu einem Schrittmotor 91 (Pig· 17) führt. Dieser Motor 91 betätigt ein drehbares Kugelventil 92 mit inneren Kanä-

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len zur Verteilung einer Flüssigkeit, die vom Durcherane zu dem drehbaren Ventil 92 gelangt. Der Durchgang 93 teilt sich hinter dem Kugelventil 92 in zwei Strömungsmittelkanä-Ie 95, 99. Der Kanal 99 ist mit einem federbelasteten Rückschlagventil 96 versehen, das nur eine Strömung von der Außenseite der Wand 82 aufwärts zum Kugelventil 92 und Durchgang 93 zuläßt. Der Strömungsmittelkanal 95 weist ein federbelastetes Rückschlagventil 97 auf, das in der entgegengesetzten Richtung beaufschlagt ist, so daß Flüssigkeit lediglich vom Durchgang 93 abwärts durch das Ventil 92 zur Außenseite der Wand 82 strömen kann.

Für den Betrieb der in den Fig. 16 und 17 gezeigten Vorrichtung in Verbindung mit den Ansätzteilen, die um das Meßkabel 70 herum aufgebaut worden sind, ergibt sich, daß bei einem Ablassen der Ansatzteile und des Bohrloch-Meßgeräts durch den Fänger 52 und aus diesem heraus, was entweder durch die Schwerkraft oder durch Arbeiten der Spülmittelpumpe 51 (Fig. 3) erfolgt, nur eine sehr geringe Spannung am Kabel 70 auftritt und daß das Kugelventil 92 um sich selbst durch den Schrittmotor 91 in eine andere Stellung als die in Fig. 16 gezeigte gedreht wird, so daß Flüssigkeit vom Bohrloch durch den Kanal 99 aufwärts strömen kann, um eine Verdrängung von Bohrlochflüssigkeit zu erleichtern. Umgekehrt wird, wenn die Ansatzteile und das Meßgerät aus dem Bohrloch gezogen werden, um das Problem des Swabbene (Pistonieren) auszuschalten oder weitgehend zu vermindern, eine Spannung im Kabel 70 aufgebaut, wobei der Schrittmotor dazu gebracht wird, das Kugelventil 92 in die in Fig. 16 gezeigte Stellung zu drehen, in welcher Flüssigkeit, die normalerweise nach oben gelangen würde, aus dem Strömungsmittelkanal 95 in den Ringraum des Bohrlochs austritt.

Die Fig. 18 zeigt ein Ansatzteil 60 D gemäß der Erfindung» das aus ungleichartigen Metallen aufgebaut ist, um das

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vom Kabel bei Anfügen von Ansatzteilen getragene Gewicht zu vermindern. Es wird in der einschlägigen Technik sehr angestrebt, die Gewindestücke aus Stahl oder einem anderen hochfesten Material zu fertigen, um die Integrität der Verbindungen zwischen den Ansatzteilen aufrechtzuerhalten. Wenn ,ledoch die Ansatzteile vollständig aus Stahl bestehen, so tritt ein Gewichtsproblem auf, da deren gesamte Länge und damit Gewicht vom Meßkabel zu tragen ist. Werden aber ungleichartige Werkstoffe verwendet, beispielsweise ein Gewinde-Stahleinsatz und zwischen zwei solchen Stahleinsätzen ein mit einer Nut versehenes Aluminium-Längsstück, dann kann zwar dem Gewichtsproblem beigekommen werden, es tritt aber nun eine Schwierigkeit auf, die darin liegt, daß diese ungleichartigen Werkstoffe in zufriedenstellender und den Anforderungen entsprechender Weise kaum oder nicht zu verbinden sind.

Bei dem Ansatzteil 60 D nech den Fig. 18 und 19 sind das obere Außengewindestück 61 D und das mit Einsetzen versehene Teil 110 aus Stahl oder einem anderen derart festen Material gebildet. Eine ebenfalls mit einer über ihre ganze Länere sich erstreckenden Nut, wie bei den vorherigen Beispielen, versehene Aluminium-Hülse oder -Manschette 111 umgibt den Stahlkern 110. In der Leichtmetallhülse 111 (z.B. aus Aluminium) sind viele kegelstunrpfförmige Löcher ausgebildet, in denen ebensoviele Ringscheiben 112 aus Stahl angebracht sind, deren Gestalt der der Löcher entspricht.

Wie die Fig. 20 A, B und G zeigen, sind die kegelstumpfförmigen Löcher 113 von den Scheiben 112 ausgefüllt, die aus einem Material bestehen, das leicht mit dem Stahl oder dem sonstigen Oberflächenmeterisl des Kerns 110 verschweißt werden kann. Wie insbesondere die Fig. 20 C erkennen läßt, ist es durch das Loch in der Ringscheibe 112 möglich, mittels des Schweißpunktee 114- die Scheibe 112 gut mit dem

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Kern 110 zu verschweißen. Wegen der Kegelstumpfform des Lochs 115 und der damit übereinstimmenden Gestalt der Scheibe 112 wird das Aluminiummaterial 111 in sicherer Weise gepcen den Stahlkf^v^n 110 gekeilt.

Eine andere Ausführune:sform gemäß der Erfindung für die feste Verbindung der Leichtmetallhülse 111 mit dem Stehlkern 110 zeigen die Fig. ?1 A, B und O. Nach Fig. ?1 A hat das Loch 115 einen umlaufenden Absatz und dient dazu, eine Ringscheibe 116 aufzunehmen, die am Absatz anlieet. Wenn die Verschweißung 114 zwischen der Stahlscheibe 116 und dem Stahlkern 110 hergestellt wird, dann wird die Aluminiumhülse 111 gegen die Stahloberfläche 110 gepreßt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach den Fig. 22 A, B und C wird in der Aluminiumfläche 111 ein Loch

117 ausgebildet, das verschiedene Formen haben kann; es kann z.B. kreisförmig, rechteckig, auadratisch sein. Ein der Gestalt des Lochs 117 im wesentlichen angepaßter Ring

118 wird in das Loch 117 eingesetzt (Fig. 22 B), und dann wird dieser aus Stahl oder ähnlichem Material bestehende Ring 118 durch das Loch in diesem mit dem Stahlkern 110 verschweißt (Schweißstelle 114), so daß die Aluminiumhülse 111 fest am Stahlkern 110 erehalten ist. Die Verbindung nach Fig. 22 ist dann von besonderem Vorteil, wenn der über die Oberfläche der Aluminiumhülse 111 vorstehende Rand der Scheibe 118 sich nicht störend für das Arbeiten mit dem Ansatzteil auswirkt.

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Claims

Meissner & Meissner 2 7 4 7 7 A 7

PATENTANWALTSBÜRO

BERLIN — MO NCHKN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPl.-ING. P. E MEISSNER (MCHN) DIPL-INQ. H.-J. PRESTINQ (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Fall 352/DA-76-23/Hk 21. Oktober 1977

Dresser Industries, Inc.

The Dresser Building, Elm and Akard Streets Dallas, Texas 75 221, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung: von Meßwerten der eine Tiefbohrung umprebenden Formationen

Patentansprüche

Verfahren zur Erfassung von Meßwerten der eine Tiefbohrung iimschlipßenden Formationen, gekennzeichnet durch Befestigen eines Bohrloch-Meßgeräts (71) an einem Meßwert-Ubertragungskabel (70), durch Angliedern einer Vielzahl von rohrförmigen Ansatzteilen (60) mit ihren Enden aneinander, wobei das unterste Ansatzteil mit dem Bohrloch-Meßgerät (71) verbunden wird und jedes der Ansatzteile eine über dessen gesamte Länire sich erstreckende Nut (65) zur Aufnahme des Meßwert-Ubertrap-ungskabels (70) bei der Verbindung der Ansatzteile miteinander aufweist, und durch Durchfahren der Tiefbohrung (13) mit dem Meßgerät (71) sowie den Ansatzteilen (60) und Erfassen von Meßwerten von wenigstens einem Teil der die Bohrung umgebenden Formationen.

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2. Verfahren zur Erfassung von Meßwerten der eine Tiefbohrung umschließenden Formationen, gekennzeichnet durch Führen eines Bohreestäne-es C14) innerhalb einer Tiefbohrung (13), durch Befestigen eines 3ohrloch-Meßgeräts (71) an einem Meßwert-Übertragunerskabel (70), durch Angliedern einer Vielzahl von rohrförmigen Ansatzteilen (60) mit ihren Enden aneinander, wobei das unterste Ansatzteil mit dem Bohrloch-Meßgerät (71) verbunden wird und ,iedes der Ansatzteile eine über dessen pesemte Länge sich erstrekkende Nut (65) zur Aufnahme des Meßwert-Übertragrungskabels (70) bei der Verbindung der Ansatzteile miteinander aufweist, durch Absenken des Meßgeräts (71) und der Ansatzteile (60) im Bohrgestänge (14), bis das Meßgerät und wenigstens einige der Ansatzteile aus dem unteren Ende (52) des Bohrgestänges ausgetreten sind, und dxirch Durchfahren der Tiefbohrung (13) mit dem Meßgerät (71) sowie den Ansatzteilen (60) und Erfassen von Meßwerten von wenigstens einem Teil der die Bohrung umgebenden Formationen.
3. Verfahren zur Erfassung von Meßwerten der eine Tiefbohrui, τ umschließenden Formationen, gekennzeichnet durch Führen eines Bohrgestänges (14), dessen unteres Ende mit einem Fänger (52) ausgestattet ist, innerhalb einer Tiefbohrung (13), durch Befestigen eines Bohrloch-Meßgeräts (71) an einem Meßwert-Übertragungskabel (70), durch Angliedern einer Vielzahl von rohrförmigen Ansatzteilen (60) mit ihren Enden aneinander, wobei das unterste Ansatzteil mit dem Bohrloch-Meßgerät (71) verbunden wird und ,iedes der Ansatzteile eine über dessen gesamte Länge sich erstreckende Nut (65) zur Aufnahme des Meßwert-Übertragungskabels (70) bei der Verbindung der Ansatzteile miteinander aufweist und das obere Ende des obersten Ansatzteils (60 C) ein Kopfstück (82) mit erweitertem Querschnitt, der größer als die Austrittsöffnung des

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•h- - -ί;. .

Fängers (S?") ist, hat, durch Absenken des Meßgeräts (71) und der Ansetzte!Ie (60) im Bohrgestänge (14), bis das Kopfstück (8?) im -fänger (52) anliegt, und durch Heben der Ansatzteile sowie des Meßgeräts zur Meßwerterfassung eines Teils der die Bohrung unterhalb des Fängers umgebenden Formationen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Absenken des Meßgeräts und der Ansatzteile unter der Schwerkraft.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsrerät und die Ansatzteile durch Niederpumpen einer Flüssigkeit im Bohrgestänge abgesenkt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper (60"* mit einer ersten und zweiten Stirnseite, von denen die eine ein L-förmiges Kopfteil (6?) und ein erstes Außengewindestück (61) zwischen dem Kopfteil (62) sowie der angrenzenden Stirnseite des Körpers (6o) und die andere ein U-förmiges Aufnahmeteil (64) sowie ein zweitee Außengewindestück (63) zwischen dem Aufnahmeteil (64) und der angrenzenden Stirnseite des Körpers (60) aufweist, und durch eine zwischen den äußersten -^dflächen des L-förmigen Kopfteils (62) sowie des U-förmigen Aufnähmet ei Is (64) durch ,jedes der Außengewindestücke (61, 63) und über die ganze Länge des zylindrischen Körpers (60) verlaufende Nut (65)» in der ein Meßwert-Übertragungskabel in dieses umschließender Weise unterzubringen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das L-förmige Kopfteil (62 B) des einen zylindrischen Körper.3 (60 B) mit dem U-förmigen Aufnahmeteil (64 A) eines anderen zylindrischen Körpers (60 A) in Eingriff zu bringen ist und daß eine mit Innengewindeabschnitten (67, 68) sowie einem Schlitz über ihre Länge versehene Hülse

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(66) auf das Außengewindestück (63 A) zwischen dem Aufnahmeteil (64· A) sowie dessen zylindrischen Körner (60 A) und dann auf das Außengewindestück (61 B) des angrenzen den Körpers (60 B) unter Einschluß der in Eingriff befindlichen Kopf- und Aufnahmeteile (62 B bzw. 64 A) aufschraubbar ist.

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