[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Teufe von Bohrlochmeßsonden.
[0002] Geophysikalische Messungen in stark geneigten und horizontalen Kernbohrungen werden
seit einiger Zeit mit autarken Meßsonden durchgeführt. Dabei werden diese Sonden,
die mit Batterien, Mikroprozessoren und großen Halbleiterspeichern ausgestattet sind,
durch das Drehgestänge ins Bohrlochtiefste gespült und führen dort die Messungen selbständig
durch. Die Sensoren der Sonde ragen vorne aus der Bohrkrone heraus und messen im offenen
Bohrloch.
[0003] Der Meßvorgang erfolgt durch das Ausbauen des Bohrgestänges mit der darin befindlichen
Sonde. Am Bohrturm wird der Weg des ausgebauten Gestänges, zeitsynchron zu den erfaßten
Daten der Sonde, aufgezeichnet. Nach der Messung werden die Daten der Sonde mit den
Daten der Gestängewegmessung zeitgleich zusammengespielt und daraus eine Darstellung
erzeugt.
[0004] Aus der DE 42 21 221 C1 ist eine derartige Gestängewegaufzeichnung bekannt, die am
Bohrturm mit Hilfe von Meßrad oder Seilzugsensor oder mit Abstandsmessung durch Ultraschall
oder Laserstrahl durchgeführt werden kann.
[0005] Ein an das Gestänge gedrücktes Meßrad verschmutzt und kann oft nur mit großen Schwierigkeiten
angebracht werden. Seilzugsensoren sind empfindlich und nur einsetzbar auf Bohrtürmen
mit Kraftdrehkopf. Sie sind aber nicht geeignet für den Gestängeausbau. Optische Abstandsmessungen
sind bei schlechtem Wetter störanfällig, genauso wie akkustische Abstandsmessungen.
Bei all diesen Vorrichtungen sind Meßaufbauten am Bohrturm erforderlich, die den Ausbauvorgang
erheblich behindern.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Messung mit autarken Sonden
geeignetes Teufenmeßsystem zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile der Teufenmessung
vermeidet.
[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine autarke Sonde mit inertialen Sensoren
versehen ist, die die auftretenden Beschleunigungen beim Herausziehen messen, so daß
aus den erfaßten Daten der zurückgelegte Weg berechnet und zeitlich beschrieben werden
kann.
[0008] Derartige inertiale Sensoren sind an sich bekannt. Sie werden in "SPE Drilling Engineering,
Juni 1992, Seite 100 - 106", offenbart.
[0009] Bei den Messungen mit autarken Sonden, vorwiegend in stark geneigten, horizontalen
oder nichtstandfesten Bohrungen, wird die Sonde durch das Zurückziehen des Bohrgestänges,
Stück für Stück, im Bohrloch verfahren. Dabei ist die Teufe der Sonde anhand der Gestängeliste
am Anfang und am Ende jeder Bohrstange hinreichend genau bekannt. Es gilt nun, den
Weg der Sonde zu beschreiben, den sie während des Ziehens einer Bohrstange zurücklegt.
Bei hochauflösenden Messungen kann die Ziehgeschwindigkeit im Bereich von 3 cm/s betragen,
bei dem eine 9 m lange Stange in ca. 5 Minuten herausgezogen wird. Danach wird diese
Gestängelänge abgeschraubt und abgelegt. Während des Abschraubens bewegt sich der
im Bohrloch befindliche Bohrstrang nicht.
[0010] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine genaue Zuordnung der geophysikalischen
Meßwerte zu dem verfahrenen Weg möglich. Außerdem kann die Datenaufnahme der Sonde
optimiert werden, wenn z. B. nur noch Daten bei der Aufwärtsbewegung aufgezeichnet
werden. Dadurch sind längere Missionszeiten möglich.
[0011] Eine geophysikalische Messung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert die
Tätigkeit eines Meßtrupps. Es ist nur das Ende des Gestängeausbaus abzuwarten, um
dann die Daten der Sonde auszulesen und zu bearbeiten. Es gibt keine Aufbauten am
Bohrturm und die Messung wird sehr effektiv von der Bohrmannschaft erledigt.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
[0013] Aus der einzigen Zeichnung geht hervor, daß in einem Bohrloch 1 geophysikalische
Sensoren 2 aus einer Bohrkrone 3 herausragen. Die geophysikalischen Sensoren 2 sind
einer autarken Sonde 7, die mit inertialen Sensoren 5 und dazugehöriger Elektronik
4 sowie einer Stromversorgung 6 versehen ist. Die autarke Sonde befindet sich innerhalb
eines schematisch dargestellten Bohrgestänges 8 mit einem Bohrturm 9.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0014]
- 1
- Bohrloch
- 2
- geophysikalische Sensoren
- 3
- Bohrkrone
- 4
- Elektronik
- 5
- inertiale Sensoren
- 6
- Stromversorgung
- 7
- autarke Sonde
- 8
- Bohrgestänge
- 9
- Bohrturm
1. Vorrichtung zur Erfassung der Teufe von Bohrlochmeßsonden, bei denen die Meßwerte
den Teufendaten zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine autarke Sonde (7) mit inertialen Sensoren (5) versehen ist, die die auftretenden
Beschleunigungen beim Herausziehen messen, so daß aus den erfaßten Daten der zurückgelegte
Weg berechnet und zeitlich beschrieben werden kann.
