170996. lajstromszámú szabadalom • Berendezés a felszín alatti rétegek fúrására közben a fúrólyuk talpon és/vagy bármely mélységben történő mérések elvégzéséhez

3 170996 4 Az 1 fúrórúdhoz 2 csavarmenetes átmenettel a kívánt mérési helyre csatlakozik a 3 zárt műszertok. Az öblítőközeg a 2 átmenet 4 furatain áthaladva a 3 műszertok külső részén jut a fúrórúd alsó szakaszába. A 3 műszertok belső tere az 5 5 furaton keresztül összeköttetésben van a 6 gyűrűstérrel, ahol az iszapnyomást mérni kívánjuk. A 3 műszertokban a 11 rugótartón függ a 7 csillapító rugó, a 8 nyomásmérő műszer, a hozzátartozó óraművel és regisztráló rendszerrel. A fúrórúdból a 10 műszertok belső terébe történő átömlést a 12 elzárható furat biztosítja. Amennyiben a 12 furat el van zárva, a 3 műszertokban levő 8 nyomásmérő a gyűrűstér nyomását méri. A 12 furat nyitott állapotban az 5 furatot zárni kell és így 15 mérhető a fúrórúd belső nyomása. A nyomásmérő műszer alsó részéhez csatlakozik a 9 elfordulást szabályozó spirál lemez, majd a 10 hidraulikus mozgásszabályozó. A 3 műszertok üzem közben együtt forog az 1 fúrórúddal és a 2 átmenettel. 20 A 7 csillapító rugóból, a 9 elfordulás szabályozóból és a 10 hidraulikus mozgásszabályozóból álló kombinált poláris csillapító rendszer feladata a fúrórúd és az öblítőfolyadék rezgéseinek oly mérvű 25 csillapítása, hogy a regisztráló műszer diagramja a nyomás változását kiértékelhetően mutassa. Ezt úgy lehet a találmány szerinti rendszerrel elérni, hogy a 8 műszer súlyának megfelelően a 7 csillapító rugót úgy kell beállítani, hogy nyúlása H/2 30 vagyis a működési hossz fele legyen. A tengelyirányú elmozdulás hatására a rugó változtatja hosszát és a rezgéseket csillapítja. Ezzel összhangban a 10 hidraulikus mozgásszabályozó a feltöltő olajban ugyancsak elmozdul és fékezi a műszer 35 elmozdulását. Ezt a hatást szabályozza a dugattyú átfolyó keresztmetszeteinek változtatása. A 10 hidraulikus mozgásszabályozó egy önmagában ismert, furatokkal ellátott, szabályozható átömlésű, kéthatású dugattyú. 40 Az axiális elmozdulás csillapítását a 7 csillapító rugó végzi azzal, hogy a műszer sugárirányú elmozdulásának hatására a rugó hossza, ezzel a rugóerő változik és a műszert visszahúzza eredeti hely- 45 zetébe. Az elfordulás szabályozását a 9 speciális kiképzésű spirál lemez végzi azzal, hogy az elfordulás arányában elmozdítja a feltöltő olajat, ezzel fékezi az elfordulást és vele egyidőben hosszirányban el- 50 mozdítja a csillapító rugót, ami ugyancsak fékezi az elmozdulást. A rendszer működésének leegyszerűsített mechanikai modellje: sebességgel arányos, húzóerővel csil- 55 lapított lengőmozgás. Tengelyirányú külső erőhatásra történő kitérés és lengés alapján, az ún. erős csillapítású esetet figyelembevéve a mozgásegyenlet: k 60 X (kitérés) = e 1 (A! eh jut + A

2 sh ;ut). 2m nevezhetjük „A" mozgásegyenletnek. Az egyenletben szereplő jelölések és ezek jelentése. 65 X — kitérés k — mechanikai ellenállás m — mechanikai tömeg t — vizsgált időpont A! - integrálási állandókból képzett mennyiség A2 - integrálási állandókból képzett mennyiség M - f (k, m, c) c - mechanikai rugóállandó Az X kitérésre kapott eredmény három mozgástípust eredményez. A célszerű mozgástípus az, amikor a mozgásszabályozó (mechanikai ellenállás) segítségével sikerül beszabályozni azt, hogy kezdeti sebesség tekintetében (tengelyirányban) zérus értéket sikerül biztosítani. Ilyenkor a külső gerjesztő rezgések a függesztett, főleg nagy, tehetetlen tömegként viselkedő műszer, regisztráló mechanikailag csatolt rendszerére kevéssé hatnak. Ezt a célt szolgálja az is, hogy a mechanikai saját lengésidő nagy (több másodperc) így a saját lengésfrekvencia igen kicsi (pl. 0,8 Hz). A 7 csillapító rugóból, a 8 műszerből, a 10 hidraulikus mozgásszabályozóból és a 9 elfordulásszabályozóból álló csillapító rendszer szerepe az, hogy a szögsebesség forgatás közben történő változását (indítás, leállás) a feltöltő olajban a 9 elfordulás szabályzó nagy menetemelkedésű lapátrendszere axiális húzóerő növekedési vagy húzóerő csökkenési változássá alakítsa a 7 csillapító rugóból, a 8 műszerből és a 10 hidraulikus mozgásszabályozóból álló csillapító rendszer függesztő rugóján, ezzel fejti ki a külső zavaró tényezőkkel szembeni védelmet és biztosítja a műszerek rendeltetésszerű működési körülményeit. A találmány szerinti berendezés mérési kombinációja (2. ábra) lehetővé teszi egyidejűleg több paraméter mérését. Az ábra szerint a 13 műszer a fúrórúd belső terében lefelé áramló iszap nyomását, a 14 műszer a fúrólyuk és fúrórúd közti gyűrűstérben felfelé áramló iszap nyomását, a 15 műszer a fúrórúdban lefelé áramló iszap hőmérsékletét méri. E mérésösszeállítás bárhol elhelyezhető a fúrószerszámban és belőlük több egység is beépíthető. Szabadalmi igénypontok: 1. Berendezés felszín alatti rétegek fúrása közben a fúrólyuk talpán és/vagy bármely mélységben történő mérésekhez hagyományos mérőműszerek alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a fúrórúdhoz (1) csavarmenetes átmenettel (2) csatlakozó, hidraulika folyadékkal feltöltött, zárt műszertokozata (3) és ezzel összeköttetésben álló, rugótartón (11) rögzített csillapítórugózata (7), elfordulást szabályzó spirál lemeze (9), és hidraulikus mozgásszabályozója van, valamint az öblítőközeget a fúrórúd alsó szakaszába és a gyűrűstérből a zárt műszertokozatba vezető, a csavarmenetes átmenetben levő, furatokkal (4, 5) és a zárt műszertokozatba vezető zárható, műszertokozatban levő furattal (12) rendelkezik. 2