VERMESSUNGSVERFAHREN FÜR SEILKERNBOHRUNGEN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG

Vermessunσs erfahren für Seil ernbohrunσen und Vorric tunσ zur Durchführung

Die Erfindung betrifft ein Vermessungsverfahren für Seil¬ kernbohrungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der Druckschrift "HORIZONTAL WELL LOGGING BY 'SYMPHOR', Eighth European Formation Evaluation Symposium, in London, 1983, ist ein Bohrlochmeßverfahren und eine zugehörige Vor¬ richtung bekannt, mit dem insbesondere horizontale oder abgelenkte Bohrungen vermessen werden können, wobei die Meßsonde am Ende des Bohrgestänges angebracht ist und zwi¬ schen Bohrgestänge und einem Meßwagen über Tage ein Meßka¬ bel vorgesehen ist, das über eine Kabelwinde bewegt werden kann. Die Meßsonde besteht aus einer mit dem Kabelschuh me¬ chanisch und elektrisch verbundenen Schwerstange, an die eine Kupplungsstange anschließt, denen die Meßwerkzeuge nachgeschaltet sind. Die Sonde umfaßt weiterhin ein Kupplungsgehäuse zum Anschluß an das Bohrgestänge und ein Schutzgehäuse für die Meßwerkzeuge, das eine Meßöffnung aufweist. Bei diesem Meßverfahren und der zugehörigen Me߬ vorrichtung ist es nachteilig, daß die Meßsonde fest mit dem Bohrgestänge verbunden ist, so daß das Bohrgestänge vor jeder Messung ausgebaut werden muß, um die Bohrkrone am unteren Ende des Bohrstrangs auszubauen und die Meßsonde dort einzubauen.

Es ist weiterhin aus "Efficiently log and perforate 60° ⁺ wells with coiled tubing", WORLD OIL, July 1987, S. 32, 33, 35, bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermes¬ sung bekannt, bei dem anstelle des Bohrgestänges ein spe¬ zieller aufrollbarer Schlauch verwendet wird, der mit einem Spezial-Schlauchhaspel zusammenwirkt und an dessen Ende eine Meßsonde anschließbar ist, beispielsweise eine Gamma- sonde, eine Ortungssonde für Verrohrungsverbindungen bzw. eine Akustiksonde zur Güteprüfung der Ringspaltzementierung zwischen Verrohrung und Gebirge. Bei diesem Vermessungsver¬ fahren und der Vorrichtung zu dessen Durchführung ist eine schnelle Untersuchung solcher Bohrungen möglich, bei denen der Bohrturm bereits abgebaut ist. Andererseits ist es nachteilig, daß ein spezieller Haspel und ein spezielles Schlauchgestänge benötigt werden, um die erforderlichen Messungen durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für Seilkern- bohrungen geeignetes Vermessungsverfahren und eine dafür geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, bei denen die Nach¬ teile des Standes der Technik vermieden werden und bei denen mit einer auswechselbaren Meßsonde gearbeitet werden kann, ohne das Bohrgestänge ausbauen zu müssen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren vor¬ zuschlagen. Hinsichtlich des Vermessungsverfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorrichtungen zur Durchführung des Vermessungsverfahrens nach Anspruch 1 sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 is 6 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Vermessungsverfahren für Seilkernbohrungen und die zugehörige Vorrichtung eignen sich optimal für die geophysikalische Vermessung von stark abgelenkten Bohrungen. Mit diesem neuen Vermessungskonzept, das auf autark funktionierenden Meßsonden basiert, die mit dem üblichen Kernrohr in das Gestänge eingespült werden und deren Sensoren vorn aus der Bohrkrone herausschauen, wird das Ausbauen des Bohrgestänges vor dem Vermessen vermieden, so daß der Arbeits- und Zeitaufwand für die Vermessungsar¬ beiten ganz wesentlich verringert werden kann. Während des Meßvorganges selbst ist keine Kabelverbindung erforderlich, so daß auch keine aufwendige Seiteneingänge in das Gestänge benötigt werden. Da die Meßsonden innerhalb des Gestänges untergebracht sind, treten keine Meßsondenverluste auf.

Vorzugsweise wird bei jeder Messung gleichzeitig die Teufenveränderung über einen GestängewegaufZeichner aufge¬ nommen und über die Zeit korrelierbar gespeichert. Nach der Beendigung der Messung wird die Meßsonde aus dem Kernrohr geborgen und ausgelesen. Gleichzeitig werden den Meßdaten die Zeit- und Teufendateninformationen zugeordnet und dar¬ aus ein Teufe-Daten-File erstellt, der an Ort und Stelle auf einem Drucker ausgeplottet werden kann. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vermessungsverfahrens für Seilkernbohrungen sowie ein Kernaußenrohr und ein Kerninnenrohr mit Me߬ sonde zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 ein Kernaußenrohr mit Bohrkrone;

Fig. 3 ein Kerninnenrohr und

Fig. 4 eine am Kerninnenrohr anordenbare Meßsonde.

In Fig. 1 ist das Prinzip des erfindungsgemäßen Vermessungsverfahrens für Seilkernbohrungen sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes, mit einer Bohrkrone 2 bestücktes Kernaußenrohr 4 mit einem Kerninnenrohr 3 ab¬ gebildet, das mit einer Meßsonde 24 verbunden ist und zum Bergen an einen Kernrohrfänger 7 anschließbar ist. Das Kernaußenrohr 4 ist an ein Kernbohrgestänge 6 angeschlos¬ sen, das sich in einem Bohrloch 26 mit einem abgelenkten Teil 27 befindet. Das im Kernaußenrohr 4 untergebrachte Kerninnenrohr 3 mit der Meßsonde 24 ist im Beispiel der Fig. 1 bereits durch Einspülen mit Spülflüssigkeit an die tiefste Meßstelle vor der Bohrlochsohle 31 gelangt. Der Kernrohrfänger 7 befindet sich noch im geraden Teil des Bohrlochs 26. Er wird - ebenfalls durch Einspülen mit Spülflüssigkeit - im Kernbohrgestänge 6 an einem Kernseil 8 zum Kerninnenrohr 3 bewegt und daran über einen Fangdorn 5 angeschlossen. Das Kernseil 8 wird über eine Seilwinde 9 beim Einfahren in das Bohrloch 26 abgebremst und beim Aus- fahren aus dem Bohrloch 26 gezogen. Die Seilwinde 9 ist ne¬ ben einem Bohrturm 25 angeordnet, der über dem Bohrloch 26 errichtet ist. Der Weg des Kernbohrgestänges 6 wird über einen GestängewegaufZeichner 1 gemessen und über die Zeit korrelierbar gespeichert.

Die energetisch autarke Meßsonde 24 verfügt über ein Sen¬ sorteil 22, das durch die Bohrkrone 2 hindurch einen me߬ technisch freien Zugang zur Wandung 30 des Bohrlochs 26, 27 hat, um Meßdaten, beispielsweise über die Beschaffenheit des Gebirges 29 und der Bohrlochwandung 30 sowie das Bohr¬ lochkaliber 28, zu erlangen.

Die Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Kernaußenrohres 4, das an einem Ende die Bohrkrone 2 trägt und an dessen anderem Ende eine Verriegelung 10 und eine Landeschulter 11 zur Fixie¬ rung des Kerninnenrohres 3 angebracht sind.

Aus Fig. 3 sind die Einzelheiten des Kerninnenrohrs 3 er¬ sichtlich, dessen äußere Abmessungen ein Einschieben in das Kernaußenrohr 4 erlauben. An das Kerninnenrohr 3 ist an einem Ende eine Kernfanghülse 17 angeschraubt, die den wäh¬ rend des Bohrvorganges mit der Bohrkrone 2 aus dem Gebirge 29 herausgebohrten Bohrkern umschließt und nach Beendigung eines Bohrabschnittes den von einem Kernbehälter 16 des Kerninnenrohrs 3 aufgenommenen Bohrkern trägt, wenn dieser mit dem Kerninnenrohr 3 zur Bergung aus dem Bohrloch 26, 27 nach über Tage gebracht wird. Dort wird die Kernfanghülse 17 vom Kerninnenrohr 3 abgeschraubt und der Gesteinskern entnommen. Zum Vermessen des Bohrloches 26, 27 wird an¬ stelle der Kernfanghülse 17 die Meßsonde 24 über einen Kernfanghülsenadapter 20 an das Kerninnenrohr 3 ange- schraubt und letzteres wieder in das Kernbohrgestänge 6 eingespült.

Der Kernbehälter 16 ist an seinem anderen Ende mit einem Kernrohrkopf 35 verbunden, der einen Spülkopf 15 trägt, an den über eine Gewindespindel 34 ein Rückzugsgehäuse 36 längenveränderlich anschließt, das aus einem Drehlagerteil 14, einem Landering 13 und einem Riegel 12 besteht und an das der Fangdorn 5 angeschlossen ist. Der Landering 13 kommt beim Einführen des Kerninnenrohres 3 in das Kernau¬ ßenrohr 4 auf der Landeschulter 11 zur Anlage. In dieser Stellung rastet gleichzeitig der Riegel 12 des Kernrohr¬ kopfes 35 in die Verriegelung 10 des Kernaußenrohres 4 ein. Auf diese Weise ist das Kerninnenrohr 3 fest im Kernaußen¬ rohr 4 verankerbar. Mit dem Fangdorn 5 ist der Kernrohrfän¬ ger 7 an das Kerninnenrohr 3 anschließbar, wenn das Kern¬ rohr 3 aus seiner Verankerung gelöst und aus dem Bohrloch 26 herausgezogen werden soll.

In Fig. 4 ist die Meßsonde 24 abgebildet. Aus dieser Darstellung geht der allgemeine Aufbau der Meßsonde 24 her¬ vor. Sie besteht aus einem Sensorteil 22 mit einer Füh¬ rungsnase 23 und einer Induktionsspule 21 sowie dem Kern- fanghülsenadapter 20. Der Sensorteil 22 ragt beim Messen aus der Bohrkrone 2 heraus. An der anderen Seite der Me߬ sonde 24 ist ein, Sondenrohr 32 am Kernhülsenadapter 20 an¬ gebracht. In dem Sondenrohr 32 sind ein Elektronikteil 33 mit Datenspeicher 19 und eine Batterie 18 (als Stromquelle) enthalten. Das Sondenrohr 32 ist nach dem Anschließen der Meßsonde 24 an das Kerninnenrohr 3 geschützt in diesem un¬ tergebracht. BEZUGSZEICHENLISTE