NO863586L - Fremgangsmaate og innretning for detektering av slitasje paa en roterbar borkrone. - Google Patents
Fremgangsmaate og innretning for detektering av slitasje paa en roterbar borkrone.Info
- Publication number
- NO863586L NO863586L NO863586A NO863586A NO863586L NO 863586 L NO863586 L NO 863586L NO 863586 A NO863586 A NO 863586A NO 863586 A NO863586 A NO 863586A NO 863586 L NO863586 L NO 863586L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- drill bit
- ball
- opening
- drilling fluid
- sensor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 86
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 66
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B12/00—Accessories for drilling tools
- E21B12/02—Wear indicators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/22—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en innretning for detektering av for stor slitasje på en roterbar borkrone som benyt-
tes ved boringer. Særlig vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte og innretning som muliggjør detektering av diametertap eller lagersvikt i en roterbar borkrone som benyttes for boring av et brønnhull.
Under olje-, gass- og geotermiske boreoperasjoner blir en borkrone som er festet til en borstreng satt i rotasjon for derved å bore et brønnhull gjennom underjordiske, geologiske formasjoner. Rullekonus-borkroner har vanligvis flere armer, med en roterbar konus opplagret på en spindel på hver arm. Andre typer borkroner benytter ingen lagre eller andre bevegbare komponenter. Når en borkrone roteres sirkuleres samtidig et borefluidum, for derved å kjøle borkronen og transportere kaks opp fra brønnhullet. Borefluidet pumpes ned gjennom borstrengen, ut gjennom åpninger i borkronen og opp gjennom ringrommet mellom borstrengen og brønn-hullet.
En borkrone vil nedslites etter hvert som den synker ned i brønn-boringen. Levetiden for en borkrone vil være avhengig av flere faktorer, så som bergartenes oppbygging og hårdhet og den bor-strengvekt som operatøren lar virke på borkronen. Borkronen bør byttes ut når dens synkhastighet er redusert til et uakseptabelt nivå eller når dreiemomentet under roteringen av borstrengen overskrider en akseptabel grense. En operatør kan måle synken og dreiemomentet i fra overflaten.
Andre faktorer som vanligvis krever utbytting av en borkrone, kan ikke måles fra overflaten. Eksempelvis bør en rullekonus-borkrone byttes ut når lagerne er sterkt nedslitt eller når borehullet får for liten diameter. Når en borkrone roterer, vil de lastbæren-de flater mellom en konus og spindelen begynne å slites. Ettersom flatene slites vil konusen begynne å rotere eksentrisk om spindelen helt til konusen setter seg fast, er blitt for sterkt nedslitt, eller skiller seg fra spindelen. I en borkrone med tetninger vil lageret begynne å svikte etter at tetningen mellom konusen og spindelen er ødelagt. Dersom et slikt lager svikter og en konus blir igjen i .brønnhullet, blir vanligvis boringen avbrutt helt til man har fisket opp konusen.
Redusert borehulldiameter ved bruk av en rullekonus-borkrone skyldes lagerslitasje eller nedsliting av de diameterbestemmende deler av konusene mot brønnhullveggen. Ved bruk av en skrape-borkrone vil borehull-diameterreduksjonen skyldes slitasje på
de skjær som skal sørge for ønsket borhusdiameter. Redusert diameter i borehullet er uønsket fordi det da vil foreligge en større fare for differensialtrykk-fastsetting av borestrengen i borehullet. Redusert diameter er særlig uønsket under spesielle... boringer så som avviksboringer, fordi operatøren da vil kunne få vanskeligheter med retningsstyringen av borehullet. Selv om slik diameterreduksjon kan minskes ved å overflateherde visse deler av borkronen, representerer allikevel slike diameteravvik et problem under boringer.
For å unngå kostnadene i forbindelse med oppfisking av tapte konuser fra brønnhullet tas vanligvis de fleste borkroner ut av borehullet og byttes før borekronelagerne svikter. Fordi bor-kronene derfor ikke benyttes maksimalt med hensyn på levetiden, gir denne praksis økede kostnader, fordi det kreves flere borkroner for boring ned til et bestemt dyp. Hver gang en borkrone skal byttes ut må borerør og borkraver tas opp og dette er kost-nadskrevende. Ved boring av dype hull og særlig ved offshore-boring, hvor kostnadene kan ligge i området 130 US$ pr. dag, bør man således maksimalisere boretiden og benytte hver borkrone fullt ut.
Selv om det har vært foreslått metoder for detektering av lagersvikt eller tap av borehulldiameter, så dreier det seg om kom-mersielt sett lite anvendbare metoder, fordi man ennå ikke har sikkerhet for at de foreslåtte metoder kan benyttes i et boreslam-miljø. Det foreligger derfor et klart behov for en fremgangsmåte og en innretning for detektering av slitasje på sliteflatene på en borkrone.
Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en fremgangsmåte samt en innretning som angitt i patentkravene.
Generelt tilveiebringes dét således med foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte og detektering av slitasje for en borkrone som. er satt på en borstreng som benyttes for boring av et brønnhull. Et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå ut igjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen. En struper som er tilknyttet borkronen, kan manipuleres for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen eller åpningene i borkronen. En slitasjeføler er tilknyttet borkronen på et valgt sted, for detektering av slitasjen på borkronen. Mellom føleren og struperen er det en vaierforbindelse som gir mulighet for påvirking av struperen for redusering av strømmen av borefluidum gjennom en åpning etter at føleren er aktivert.
I en utførelsesform av oppfinnelsen frigjøres en kule i borefluidet, for hel eller delvis blokkering av en åpning i borkronen. Kulen kan være plassert i en utsparing i borkronen og kan drives frem eller frigjøres fra utsparingen ved hjelp av en fjær eller annen frigjøringsmekanisme. I en annen utførelsesform av oppfinnelsen danner en vaier en forbindelse mellom flere enn én føler og struperen, slik at slitasjen således overvåkes på flere steder i borkronen.
På tegningene viser:
Fig.l et snitt gjennom en borkronearm med en slit-asjeføler anordnet for detektering av lagersvikt,
fig.2 viser en utførelse hvor to slitasjefølere er plassert på ulike steder i borkronen,
fig.3 viser et utsnitt med en tetning som hindrer faststoffer i å trenge inn i en utsparing i
borkronen i forbindelse med struperen,
fig.4 viser et snitt gjennom en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor det benyttes hydraulisk fluidum som kommunikasjonsmiddel og hvor
struperen innbefatter et stempel anordnet i en utsparing i borkronen,
fig.5 viser et forstørret utsnitt av fig.4 og fig.6 viser et snitt hvor struperen, her særskilt en kule med tilhørende frigjøringsmekanisme, er direkte utsatt for det trykksatte borefluidum .
I fig.l er det vist en arm 10 tilhørende en avtettet borkrone. For de fleste olje- og gassboringer benyttes det en borkrone
som er satt sammen av tre slike armer. Borkronen, som er festet til den nedre ende av en borstreng, hvilken borstreng er bygget opp av vektrør, borerør og en ikke vist såkalt kelly, bringes til rotasjon for derved å bore ut et hull gjennom underjordiske, geologiske formasjoner. Borefluidum sirkuleres ned gjennom borstrengen og ut gjennom minst én åpning i borkronen. Borefluidet går opp til overflaten igjen gjennom ringrommet som dannes mellom borstrengen og brønnboringen.
Armen 10 består av en kropp 12, en åpning 14 og en spindel 16.
På spindelen 16 er det ved hjelp av et lager 20 montert en konus 18. Konusflaten A inneholder rekker av ståltenner eller wolfram-karbid-innsatser (ikke vist) som mekanisk bryter i stykker den geologiske formasjon når borstrengen roterer. Under boring vil spindelen 16 bære konusen 18 med spindelflaten B fordi borstreng-ens vekt hviler på borkronen. Mellom spindelen 16 og konusen 18 er det innført smøremiddel for smøring av lagerflåtene. En tetning 22 sørger for å holde smøremiddelet på plass.
Ettersom borkronen roterer og går ned i formasjonen vil smøringen mellom spindelen 16 og konusen 18 degraderes. Spindelen 16 vil underkastes slitasje langs flaten B og også lagerflaten på konusen 18 vil begynne å nedslites. Ettersom nedslitingen av flaten B og konusen 18 skrider frem vil konusen 18 begynne å rotere eksentrisk om spindelen 16. Lageret 20 kan svikte dersom nedslitingen av flaten B og konusen 18 når et punkt hvor lageret 20 ikke leng-er kan holde konusen 18. I mange tilfeller vil en konus rive seg løs fra spindelen og gå tapt i brønnboringen. Skjer dette så må vanligvis boringen stoppes helt til konusen har blitt fjernet fra brønnboringen.
I tillegg til nedslitingen langs flaten B og på lagerflaten i konusen 18 vil en borkrone også underkastes slitasje på andre steder. Dersom den ytre omkretsflaten til en borkrone er slitt ned slik at borkronens diameter er blitt mindre enn den som til-lates av borkrone-spesifikasjonene, så foreligger det en borkrone med underdiameter. Eksempelvis vil en borkrone med en diameter på 16,5 cm være en underdiameter-borkrone når den er slitt ned til 16,8 cm. I en rullekonus-borkrone er det den ytre omkretsflate som er bestemmende for borehullets diameter. I fig.l vil denne omk-retsflate C på konusen 18 og flaten D på armen 10 være utsatt for slitasje i en slik grad at borkronen etter hvert går over til å bli en underdiameter-borkrone. I en skrape-borkrone er det tenner som hindrer borkronen i å bore med for liten diameter .
Ifølge foreliggende oppfinnelse detekteres slitasje på borkronen ved at man avføler slitasjen på et spesielt sted og manipulerer en anordning for derved i det minste delvist å redusere strømmen av borefluider gjennom borkronen. I fig.l er det vist en slite-føler 24, en struper 26 og en forbindelsesanordning, her i form av en vaier 28.
Føleren 24 er tilknyttet kroppen 12 og strekker seg inn i en utsparing 29 i konusen 18. Konusen 18 vil som nevnt begynne å rotere eksentrisk om spindelen 16 når flaten B og lagerflaten i konusen 18 slites. Når den eksentriske konusrotasjon blir til-strekkelig stor vil konusen 18 etter hvert gå mot føleren 24 og til slutt bevirke at denne aktiveres.
Den viste struper 26 innbefatter en kule 30, en fjær 32 og en holdeskive 34. Kulen 30 er til å begynne med plassert i en utsparing 36 i kroppen 12. Fjæren 32 befinner seg i utsparingen 36, under kulen 30. Skiven 34 ligger mellom kulen 30 og fjæren 32. Fjæren 32 holdes sammentrykket ved hjelp av vaieren 28. Denne vaier er festet til skiven 34 og til føleren 24. I en utførelses-form kan vaieren 28 være sølvloddet, fastklemt eller på annen måte festet til skiven 34 eller føleren 24. Vaieren 28 er derfor fordelaktig montert under strekk i kanalen 37, slik at fjæren 32 er komprimert. Et holderdeksel 38 hindrer faststoffene i å trenge inn i utsparingen 36. Et utligningsløp 40 gir forbindelse mellom det indre av borstrengen og utsparingen 36, slik at det derved hindres en trykkforskjell-oppbygging over struperen 26.
Når føleren 24 aktiveres som følge av påvirkningen fra konusen
18 vil enden av vaieren 28 som er forbundet med føleren 24 løsne. Fjæren 32 frigjøres da. Fjæren 32 vil drive kulen 30 ut fra utsparingen 36 og inn i borefluidumsirkulasjonen gjennom borstrengen. Under påvirkning av borefluidet og under påvirkning av tyngde-kraften vil kulen 30 gå mot åpningen 14 og legge seg der. Når kulen 30 er bragt til denne stilling, vil den virke til å strupe eller redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen 14. Kulen 30 og åpningen 14 kan utformes slik at kulen 30 helt stopper strømmen gjennom åpningen 14. Når kulen 30 reduserer eller hindrer strømmen av borefluidum gjennom åpningen, vil trykket i borefluidet stige, og dette trykk vil kunne avleses med egnet utstyr (ikke vist) ved overflaten. Denne trykkstyring forteller opera-tøren at føleren 24 er aktivert som følge av for stor slitasje på borkronen. Operatøren kan da ta opp borstrengen og bytte ut borkronen.
I fig.2 er en føler 52 plassert ved den ytre omkretsflaten D for derved å detektere diametertap for borkronen. En føler 43 detekterer lagersvikt på samme måte som beskrevet foran i forbindelse med føleren 24. For å hindre for tidlig nedsliting av føleren 43 under påvirkning av faststoffer i borefluidet, er føleren 43 her plassert på enden av spindelen 16 istedenfor på det sted som er vist i fig.l. Følerne 42 og 43 er forbundne med struperen 26 ved hjelp av en vaier 44. Denne vaier 44 er festet til struperen 26 og til følerne 42 og 43 på en slik måte at aktivering av den ene eller andre føler vil bevirke manipulering av struperen 26 på samme måte som beskrevet foran. Etter hvert som borekronen synker ned vil slitasje på borekronen med tilhørende diametertap bevirke aktivering av føleren 42 og tilsvarende vil lagersvikt aktivere føleren 43. Ved aktivering av den ene eller andre føler vil vaieren 44 frigjøres og struperen 26 tre i virksomhet. Man kan således detektere lagersvikt eller diametertap samtidig eller uavhengig av hverandre.
I fig.3 er det vist en variant hvor en liten gummihylse 45 er plassert i utsparingen 36. Hylsen 45 kan benyttes istedenfor dekselet 38 for derved å hindre faststoffer i å gå inn i utsparingen 36. I tillegg til følerne 42 og 43 kan andre følere anord-nes i borkronen for detektering av slitasje på andre steder enn de som er vist. Den nøyaktige plassering og utforming av hver føler vil være avhengig av behov og ønsker.
Fig.4 viser en utførelse hvor en føler 46 er plassert i kroppen 12 for detektering av svikt i lagerflaten B. For detektering av diametertap er en føler 48 plassert ved flaten D. I fig.4 er forbindelsen mellom føleren og struperen vist i form av en med hydraulisk fluidum 50 fylt kanal 52 i kroppen 12. Struperen innbefatter en kule 56 og en tilhørende trykkfjær 58 som er plassert i en utsparing 60, samt et stempel 62 som er plassert i en utsparing 64. Fjæren 58 ligger bak kulen 56 i utsparingen 60 og er sammentrykket. Stempelet 62 holder kulen 56 på plass i utsparingen 60. I fig.5 er det vist en mulig utførelsesform av et stempel
62, med stempelhode 66, stempelskjørt 68 og O-ringer 70,72.
Den ene siden av stempelet 62 har fluidumforbindelse med det hydrauliske fluidum 50' i utsparingen 64. Etter aktivering av føleren 46 eller føleren 48 som følge av nedsliting, vil det hydrauliske fluidum 50 begynne å lekke ut fra kanalen 52 og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen. Denne utlekking-en av det hydrauliske fluidum 50 understøttes av trykkforskjellen mellom borefluidumtrykket inne i borstrengen og det lavede trykk i brønnboring-ringrommet. Ettersom hydraulisk væske 50 strømmer ut fra utsparingen 64 vil borefluidet trykke mot stempelet 62 og presse det inn i utsparingen 64 helt til kulen 56 blir fri. Fjæren 58 vil da drive kulen 56 ut og inn i borefluidet. Kulen 56 vil legge seg mot åpningen 14 og redusere eller stoppe strøm-men av borefluidum gjennom åpningen 14, slik det er beskrevet foran.
Fig.6 viser en annen utførelse hvor en føler 74 er plassert på den ytre omkretsflate D, for detektering av diametertap. En føler 76 detekterer lagersvikt som tidligere beskrevet. En struper 78 innbefatter en kule 80 og en frigjøringsmekanisme 82. Som vist består frigjøringsmekanismen i hovedsaken av en arm 84, en bolt 86 og en fjær 88. Armen 84 holder kulen 80 på plass i en konkav utsparing eller et sete 90. En tapp 92 er festet til armen 84. Struperen 78 er plassert i selve borefluidumstrømmen for å hindre at faststoffer i borefluidet skal tilstoppe struperanord-ningen. Strømbevegelsen i det trykksatte borefluidum vil hindre at urenheter fester seg eller setter seg på komponentene i strup-eranordningen 78, og dette skjer uten at komponentene slites vesentlig.
Følerne 74 og 76 er forbundet med struperen 78 ved hjelp av
en vaier 94. Vaierens 94 ene ende er festet til føleren 74 og den andre vaierenden er ført gjennom kanalen 37, rundt tappen 92 og tilbake gjennom kanalen 37 og er så festet til føleren 76.
Under monteringen strammes vaieren 94 slik at den trekker armen
84 mot fjæren 88, slik at fjæren 88 derved trykkes sammen. Etter aktivering av føleren 74 eller føleren 76 som følge av slitasje på borkronen, vil vaieren 94 frigjøres. Fjæren 88 vil da bevirke at armen 84 dreier seg om skruen 86. Derved frigjøres kulen 80 fra setet 90. Kulen 80 går så mot åpningen 14 som foran beskrevet. Om så ønskes kan enden av kanalen 37 mot løpet i borstrengen av-tettes med en skive 96 for å hindre at borefluidum trenger inn i kanalen 37. Fjæren 88 vil holde skiven 86 i anlegg mot borkrone-kroppen 12. Skiven 96 har en liten åpning 98 som er stor nok til at vaieren 94 kan føres igjennom. Fortrinnsvis holdes diameter-forskjellen mellom vaieren 94 og åpningen 98 på under 0,01 mm,
for derved å hindre faststoffer i borefluidet i å gå inn i kanalen 37. Selv om fig. 6 viser at vaieren 94 går to ganger gjennom samme åpning 98 kan man eventuelt benytte to åpninger i skiven 96, for derved å redusere klaringen mellom vaier og åpning. Under drift vil en filterkake, som tilveiebringes av borefluidet, tet-te igjen klaringen mellom vaieren 94 og åpningen 94. Derved tilveiebringes det et trykkdifferensiale mellom trykket i borefluidet og trykket i kanalen 37. En trykkutligningskanal, svarende til kanalen 40 i fig.1-3, er ikke nødvendig her, fordi den kraft som utøves av trykkforskjellen vil være liten, nettopp som følge av det lille tverrsnittsarealet for vaieren 94.
Med oppfinnelsen er det tilveiebragt en unik fremgangsmåte og en unik innretning for fjerndetektering av slitasje på en borkrone. Det benyttes ingen elektroniske anordninger nede i hullet og man benytter heller ingen slampulsteknikk som kommunikasjonsmiddel mellom borkronen og overflaten. Oppfinnelsen krever heller ingen innstillinger eller spesiell håndtering. Oppfinnelsen kan benyttes ved konvensjonell rotasjonsboring, ved bruk av fortrenings-motorer eller ved bruk av turbinutstyr. I tillegg kan oppfinnelsen tilpasses avtettede eller ikke-avtettede borkroner og kan benyttes både for rulle-borkroner og skrape-borkroner. Oppfinnelsen kan benyttes for boringer hvor det som borefluidum benyttes et fluidum som er oljebasert, vannbasert eller består av en gass. Oppfinnelsen er derfor meget anvendbar og egner seg særlig godt for bruk under boringer.
Claims (20)
1. Innretning for detektering av slitasje på en borkrone tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå igjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en struper (26) tilknyttet borkronen (10) for redusering av strømmen av borefluidum gjennom i det minste én åpning (14), en nedslitbar føler (24) tilknyttet borkronen på et valgt sted for detektering av nedsliting av borkronen på dette sted, og en strekkpåkjent vaier (28) som danner en forbindelse mellom struperen (26) og føleren (24) for derved, når føleren (24) aktiveres ved nedsliting av borkronen med til-hørende strekkavlastning i vaieren (28), å kunne manipulere struperen (26) for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom den nevnte åpning (14) i borkronen.
2. Innretning for detektering av slitasje på en borkrone som er tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå ut gjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en kule (30) som holdes i en utsparing (36) i borkronen og er beregnet for redusering av strømmen av borefluidum gjennom den nevnte i det minste ene åpning (14) etter at kulen (30) er forskjøvet fra utsparingen (36), en sammentrykket fjær (32) plassert i utsparingen (36), mellom kulen (30) og borkronen (10,12) , en nedslitbar føler (24) tilknyttet borkronen på et valgt sted for detektering av nedslitingen av borkronen på dette sted, og en strekkbelastet vaier (28) som forbinder føleren (24) og fjæren (32,34), for frigjøring av fjæren fra den sammentrykkede tilstand etter at føleren er aktivert som følge av nedsliting av borkronen, ved hvilken fjærfrigjøring kulen (32) forskyves fra utsparingen (36).
3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at vaieren (44) danner en forbindelse mellom struperen (26) og minst to følere (42,43), slik at aktivering av en føler vil frigjøre strekket i vaieren for derved å manipulere struperen (26).
4. Innretning for detektering av slitasje på en borkrone tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå ut gjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brø nnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en kule (30,-80) for redusering av strømmen av borefluidum gjennom en åpning (14), en frigjøringsmekanisme (32,34;82) tilknyttet borkronen for løsgjørbar fastholding av kulen i en utgangsstilling, en nedslitbar føler (29;42 , 43; 74 , 76) tilknyttet borkronen på et valgt sted for detektering av nedsliting av borkronen på dette sted, og en vaier (28,-44,-94) som danner en forbindelse mellom føleren og frigjø ringsmekanismen for manipulering av frigjørings-mekanismen etter at føleren er aktivert, for derved å frigjøre kulen fra dens utgangsstilling, slik at borefluidet vil trykke kulen mot en åpning for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen.
5. Innretning for detektering av slitasje på en borkrone tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå ut gjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brø nnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en kule (30;30) plassert i en utsparing (36;90) i borkronens kropp (12),hvilken kule er beregnet til å kunne presses mot munningen til en åpning (14) for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen, enfrigjø ringsmekanisme (32 , 34,-82) tilknyttet borkronen for å holde kulen i utsparingen, en nedslitbar føler (24,-42,43;
74,76) tilknyttet borkronen på et valgt sted for detektering av nedsliting av borkronen på dette sted, og en strekkbelastet vaier (28,-44;94) plassert i en kanal (37) i borkronen, hvilken vaier forbinder føleren og frigjøringsmekanismen slik at når føleren aktiveres ved nedsliting av borkronen, hvorved strekket i vaieren oppheves, vil frigjøringsmekanismen frigjøre kulen fra dens utsparing og derved tillate at borefluidet presser kulen mot en åpning (14).
6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at frigjøringsmekanismen innbefatter en fjær (32) som holdes sammentrykket ved hjelp av vaieren (28;44), hvilken fjær er plassert i utsparingen (36) mellom kulen (30) og borkronen.
7. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at den innbefatter en fjær (32) plassert i utsparingen (36) mellom kulen (30) og borkronen for derved å drive kulen ut fra utsparingen etter at frigjøringsmekanismen har frigjort kulen fra utsparingen.
8. Innretning for detektering av slitasje på en borkrone tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvilken borkrone innbefatter en kropp og minst én roterbar konus som er festet på borkronen ved hjelp av et lager, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen kan bringes til å gå ut gjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en kule (30;80) plassert i en utsparing (36;90) i borkronen, hvilken kule er egnet til å bli presset mot munningen til en åpning (14) for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen,
en frigjøringsmekanisme (32,34;82) tilknyttet borkronen for å holde kulen på plass i utsparingen, en nedslitbar føler (24;
43;76) tilknyttet borkronen for detektering av slitasje av borkronens lager (20), og en strekkbelastet vaier (28;44;94) mellom føleren og frigjø ringsmekanismen, for manipulering av frigjøringsmekanismen når føleren bevirker avlastning av strekket i vaieren, for derved å frigjøre kulen fra utsparingen slik at borefluidet kan presse kulen mot munningen til en åpning (14).
9. Innretning ifølge krav 8, karakterisert ved at den innbefatter en føler (42;74) tilknyttet borkronen for detektering av slitasje på borkronens ytre omkretsflate (C).
10. Innretning for detektering av lagersvikt i eller for stort diametertap for en borkrone tilknyttet en borstreng som roteres for boring av en brønnboring, hvilken borkrone innbefatter en kropp og minst én roterbar konus som er tilknyttet borkronens kropp ved hjelp av et lager, hvorunder et trykksatt borefluidum i borstrengen bringes til å gå ut gjennom minst én åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen, karakterisert ved at den innbefatter en kule (30; 80) anordnet i en utsparing (36;90) i borkronen, hvilken kule er beregnet til å kunne presses mot munningen i en åpning (14) for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom åpningen, en frigjørings-mekanisme (32,34;82) som er tilknyttet borkronen for holding av kulen i utsparingen, en nedslitbar første føler (24; 43; 76) tilknyttet borkronen på et bestemt sted for detektering av slitasjen på borkronens lager, en nedslitbar andre føler (42;
74) tilknyttet borkronen for detektering av slitasje på den ytre omkretsflaten (C) til borkronen, og en strekkpåkjent vaier (28;44;94) anordnet i en kanal (37) i borkronen for til-knytning av de nevnte første og andre følere til frigjørings-mekanismen, slik at aktiveringen av en av følerne vil bevirke frigjøring av strekkpåkjenningen i vaieren, hvorved frigjø r-ingsmekanismen manipuleres for frigjøring av kulen fra utsparingen og inn i borefluidet, for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom en åpning (14).
11. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at frigjøringsmekanismen innbefatter en fjær (32) som holdes sammentrykket med vaieren (28;44) i utsparingen (36) mellom kulen (30) og borkronen.
12. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved en fjær (32) plassert i utsparingen (36) mellom kulen (30) og borkronen for skyving av kulen (30) ut fra utsparingen.
13. Innretning ifølge krav 11, karakterisert ved at frigjøringsmekanismen (82) i hovedsaken er plassert i kontakt med borefluidum oppstrøms for åpningen (14).
14. Innretning ifølge krav 13, karakterisert ved en bø ssing (96) for reduksjon av den mengde borefluidum som trenger inn i kanalen (37), hvilken bøssing har en åpning (92) som muliggjør gjennomføringen for vaieren (94) fra kanalen (37) og til f rigjøringsmekanismen (82).
15. Fremgangsmåte for detektering av slitasje på en roterbar borkrone tilknyttet en borstreng som benyttes for boring av en brønnboring, karakterisert ved følgende trinn: utføring av et trykksatt fluidum fra borstrengen gjennom i det minste en åpning i borkronens kropp og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen, aktivering av en nedslitbar føler tilknyttet borkronen' på et bestemt sted, når borkronen er slitt for sterkt ned på det nevnte sted, for derved å frigjøre spennkraften i en vaier som forbinder føleren og en struper, manipulering av struperen for derved å redusere strømmen av borefluidum gjennom i det minste en åpning, og detektering av økingen i borefluidumtrykket.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved det trinn av borkronen byttes ut.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at føleren detekterer slitasje på borkrone-lageret.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert vedat føleren detekterer slitasje på den ytre omkretsflaten på borkronen, for derved å bestemme hvor vidt borkronen har fått for liten diameter.
19. Fremgangsmåte for detektering av slitasje på en roterbar borkrone tilknyttet en borstreng som benyttes for boring av en brø nnboring, hvilken borkrone innbefatter en kropp og minst en roterbar konus som ved hjelp av et lager er montert på borkronen, karakterisert ved følgende trinn:
utføring av et trykksatt fluidum i borestrengen gjennom i det minste en åpning i borkronen og inn i ringrommet mellom borstrengen og brønnboringen,
aktivering av en nedslitbar føler tilknyttet borstrengen på et valgt sted, når borkronen er for sterkt nedslitt på dette sted, for derved å frigjøre strekkraften i en vaier som forbinder sensoren og en frigjøringsmekanisme,
manipulering av frigjø ringsmekanismen for derved å frigjøre en kule slik at borefluidet kan presse denne kule mot munningen til en åpning, for derved å redusere strømmen :av "borefluidum gjennom åpningen, hvorved borefluidumtrykket i borestrengen økes, og
detektering av økingen i borefluidumtrykket.
20.F remgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at kulen presses mot munningen til åpningen for derved fullstendig å blokkere strømmen av borefluidum gjennom åpningen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/781,198 US4655300A (en) | 1984-02-21 | 1985-09-26 | Method and apparatus for detecting wear of a rotatable bit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863586D0 NO863586D0 (no) | 1986-09-08 |
| NO863586L true NO863586L (no) | 1987-03-27 |
Family
ID=25121994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863586A NO863586L (no) | 1985-09-26 | 1986-09-08 | Fremgangsmaate og innretning for detektering av slitasje paa en roterbar borkrone. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4655300A (no) |
| JP (1) | JPS62146386A (no) |
| GB (1) | GB2182693B (no) |
| IT (1) | IT1197449B (no) |
| MX (1) | MX160278A (no) |
| NO (1) | NO863586L (no) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4785895A (en) * | 1988-03-10 | 1988-11-22 | Exxon Production Research Company | Drill bit with wear indicating feature |
| US4785894A (en) * | 1988-03-10 | 1988-11-22 | Exxon Production Research Company | Apparatus for detecting drill bit wear |
| US4876886A (en) * | 1988-04-04 | 1989-10-31 | Anadrill, Inc. | Method for detecting drilling events from measurement while drilling sensors |
| US4911252A (en) * | 1989-02-22 | 1990-03-27 | Estes Roy D | Rock bit loose cone indicator |
| US6230822B1 (en) | 1995-02-16 | 2001-05-15 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for monitoring and recording of the operating condition of a downhole drill bit during drilling operations |
| EP1632644B1 (en) * | 1995-02-16 | 2011-05-25 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for monitoring and recording of operating conditions of a downhole drill bit during drilling operations |
| US6571886B1 (en) | 1995-02-16 | 2003-06-03 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for monitoring and recording of the operating condition of a downhole drill bit during drilling operations |
| GB2365135A (en) * | 2000-06-29 | 2002-02-13 | Rotech Holdings Ltd | Device for monitoring and indicating rotation of machinery |
| US6725947B2 (en) * | 2000-08-21 | 2004-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Roller bits with bearing failure indication, and related methods, systems, and methods of manufacturing |
| US6631772B2 (en) * | 2000-08-21 | 2003-10-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Roller bit rearing wear detection system and method |
| US6634441B2 (en) * | 2000-08-21 | 2003-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method for detecting roller bit bearing wear through cessation of roller element rotation |
| EP1182326B1 (en) | 2000-08-23 | 2006-06-07 | Camco International (UK) Ltd. | Indicator for bearing failure of rolling cutter drill bit |
| GB2382611B (en) * | 2000-10-27 | 2004-04-14 | Baker Hughes Inc | Method and apparatus for monitoring and recording of the operating condition of a downhole drill bit during drilling operations |
| FR2815999B1 (fr) * | 2000-10-31 | 2003-04-18 | Entpr Quilleru Et Cie | Outil de coupe a detection d'usure, dispositif et procede de detection d'usure des outils de coupe |
| US6817425B2 (en) | 2000-11-07 | 2004-11-16 | Halliburton Energy Serv Inc | Mean strain ratio analysis method and system for detecting drill bit failure and signaling surface operator |
| US7357197B2 (en) | 2000-11-07 | 2008-04-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for monitoring the condition of a downhole drill bit, and communicating the condition to the surface |
| US6648082B2 (en) | 2000-11-07 | 2003-11-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Differential sensor measurement method and apparatus to detect a drill bit failure and signal surface operator |
| US6681633B2 (en) | 2000-11-07 | 2004-01-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Spectral power ratio method and system for detecting drill bit failure and signaling surface operator |
| US6722450B2 (en) | 2000-11-07 | 2004-04-20 | Halliburton Energy Svcs. Inc. | Adaptive filter prediction method and system for detecting drill bit failure and signaling surface operator |
| US6712160B1 (en) | 2000-11-07 | 2004-03-30 | Halliburton Energy Services Inc. | Leadless sub assembly for downhole detection system |
| US7044242B2 (en) * | 2001-04-26 | 2006-05-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Roller cone bits with reduced packing |
| US6814162B2 (en) * | 2002-08-09 | 2004-11-09 | Smith International, Inc. | One cone bit with interchangeable cutting structures, a box-end connection, and integral sensory devices |
| KR101410574B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2014-06-23 | 유니버시티 코트 오브 더 유니버시티 오브 애버딘 | 공진이 향상된 드릴링 장치 및 방법 |
| US7424910B2 (en) * | 2006-06-30 | 2008-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Downhole abrading tools having a hydrostatic chamber and uses therefor |
| US7404457B2 (en) * | 2006-06-30 | 2008-07-29 | Baker Huges Incorporated | Downhole abrading tools having fusible material and methods of detecting tool wear |
| US7464771B2 (en) * | 2006-06-30 | 2008-12-16 | Baker Hughes Incorporated | Downhole abrading tool having taggants for indicating excessive wear |
| US7484571B2 (en) * | 2006-06-30 | 2009-02-03 | Baker Hughes Incorporated | Downhole abrading tools having excessive wear indicator |
| US7565928B2 (en) * | 2006-06-30 | 2009-07-28 | Baker Hughes Incorporated | Downhole abrading tool having a taggant injection assembly for indicating excessive wear |
| US8006781B2 (en) * | 2008-12-04 | 2011-08-30 | Baker Hughes Incorporated | Method of monitoring wear of rock bit cutters |
| US9624729B2 (en) | 2008-12-10 | 2017-04-18 | Baker Hughes Incorporated | Real time bit monitoring |
| US20100139987A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-10 | Baker Hughes Incorporated | Real time dull grading |
| US9145741B2 (en) | 2011-06-13 | 2015-09-29 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements comprising sensors, earth-boring tools having such sensors, and associated methods |
| US9140113B2 (en) * | 2012-01-12 | 2015-09-22 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Instrumented rod rotator |
| US9169697B2 (en) | 2012-03-27 | 2015-10-27 | Baker Hughes Incorporated | Identification emitters for determining mill life of a downhole tool and methods of using same |
| US10077617B2 (en) * | 2015-03-20 | 2018-09-18 | William T. Bell | Well tool centralizer systems and methods |
| US11814948B2 (en) | 2017-12-31 | 2023-11-14 | Walter Phillips | Apparatus and method for detecting the rotation of a rod-string in a wellbore |
| BR102018008190A2 (pt) * | 2018-04-24 | 2019-11-05 | Petroleo Brasileiro Sa Petrobras | sistema e método de monitoramento de desgaste de uma broca de perfuração |
| US20190352973A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Saudi Arabian Oil Company | Drill bit system |
| US10934783B2 (en) | 2018-10-03 | 2021-03-02 | Saudi Arabian Oil Company | Drill bit valve |
| US11492898B2 (en) | 2019-04-18 | 2022-11-08 | Saudi Arabian Oil Company | Drilling system having wireless sensors |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2560328A (en) * | 1949-06-15 | 1951-07-10 | Standard Oil Dev Co | Dull bit indicator |
| US2925251A (en) * | 1954-03-05 | 1960-02-16 | Jan J Arps | Earth well borehole drilling and logging system |
| US3345867A (en) * | 1964-09-03 | 1967-10-10 | Arps Corp | Method and apparatus for measuring rock bit wear while drilling |
| US3062302A (en) * | 1960-05-09 | 1962-11-06 | Shell Oil Co | Indicator device for bearing failures in drill bits |
| US3853184A (en) * | 1970-09-04 | 1974-12-10 | D Mccullough | Means for detecting wear on well drill bits |
| CA1237952A (en) * | 1984-02-21 | 1988-06-14 | Exxon Production Research Company | Method and apparatus for detecting wear of a rotatable bit |
-
1985
- 1985-09-26 US US06/781,198 patent/US4655300A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-08 NO NO863586A patent/NO863586L/no unknown
- 1986-09-12 IT IT48452/86A patent/IT1197449B/it active
- 1986-09-24 MX MX3826A patent/MX160278A/es unknown
- 1986-09-25 GB GB08623046A patent/GB2182693B/en not_active Expired
- 1986-09-26 JP JP61227914A patent/JPS62146386A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1197449B (it) | 1988-11-30 |
| GB8623046D0 (en) | 1986-10-29 |
| MX160278A (es) | 1990-01-25 |
| GB2182693B (en) | 1988-11-23 |
| NO863586D0 (no) | 1986-09-08 |
| JPS62146386A (ja) | 1987-06-30 |
| GB2182693A (en) | 1987-05-20 |
| IT8648452A0 (it) | 1986-09-12 |
| US4655300A (en) | 1987-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4655300A (en) | Method and apparatus for detecting wear of a rotatable bit | |
| DK2171207T3 (en) | An apparatus and method for maintaining constant pressure of a drill string and the flow of the drilling fluid in a drill string | |
| US8424604B2 (en) | Methods and devices for forming a wellbore with casing | |
| US6155350A (en) | Ball seat with controlled releasing pressure and method setting a downhole tool ball seat with controlled releasing pressure and method setting a downholed tool | |
| US5501280A (en) | Casing filling and circulating apparatus and method | |
| NO315810B1 (no) | Verktöy for forbikopling av fluider | |
| NO322408B1 (no) | Offshoreborings-system | |
| US4128108A (en) | Mud retaining valve | |
| US2624549A (en) | Method and means of rotary drilling | |
| NO327442B1 (no) | Frakoplingsenhet for brønnverktøy og fremgangsmåte for bruk av denne | |
| NO821728L (no) | Servoventil for fjernmaaling av borehull-tilstander | |
| NO760360L (no) | ||
| NO313059B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for boring med höytrykksv¶ske med redusert faststoffinnhold | |
| NO333393B1 (no) | Fyllings- og sirkuleringsanordning for fôringsror og boreror | |
| NO303880B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for avskjæring og fjerning av fôringsrör | |
| NO332909B1 (no) | Turbinrotorer med lavfriksjonsflater, samt en fremgangsmate for reduksjon av et oppstartmoment for slike rotorer | |
| US20150376972A1 (en) | Dual bearing rotating control head and method | |
| NO133155B (no) | ||
| US3913686A (en) | Method and apparatus for preventing and detecting rotary drill bit failure | |
| US4911252A (en) | Rock bit loose cone indicator | |
| NO801456L (no) | Bypass-ventil for en oljebroenn-proevestreng | |
| NO310210B1 (no) | Sementeringssystem for forlengingsrör, samt fremgangsmåte | |
| NO810364L (no) | Ventil til bruk i en roerstreng ved proeving av broennhull | |
| GB2048341A (en) | Well drilling tool | |
| NO328145B1 (no) | Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme. |