(57)【要約】ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法及び装置。該装置は、内径部（２４）を有する略円筒状の中空のドリルパイプ（２２）と、ドリルパイプ（２２）の内径部に取付けられる外側絶縁コーティング（２８）と、外側絶縁コーティング（２８）に取付けられる導電コーティング（３０）と、を有する油井又はガス井用のドリルパイプ（２２）を含む。ドリルパイプ（２２）はさらに、導電コーティング（３０）に取付けられる内側絶縁コーティングと（３２）を有し、外側絶縁コーティング（２８）、導電コーティング（３０）及び内側絶縁コーティング（３２）は協働して、ドリルパイプ（２２）の上端部（１４）から下端部（１０）に延びる絶縁された電気的経路を形成する。
2006504011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油井又はガス井用のドリルパイプであって、
内径部を有する略円筒状の中空のドリルパイプと、
前記ドリルパイプの前記内径部に取付けられる外側絶縁コーティングと、
前記外側絶縁コーティングに取付けられる導電コーティングと、
前記導電コーティングに取付けられる内側絶縁コーティングと、を有し、
前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングは協働して、前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、
ドリルパイプ。
【請求項２】
前記内側絶縁コーティングに取付けられる第２の導電コーティングと、該第２の導電コーティングに取付けられる第２の内側絶縁コーティングとをさらに有し、前記内側絶縁コーティング、前記第２の導電コーティング及び前記第２の内側絶縁コーティングは、前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、請求項１に記載のドリルパイプ。
【請求項３】
前記内側絶縁コーティングに取付けられる複数の導電コーティングをさらに有し、前記複数の導電コーティングの各々は内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有し、前記複数の導電コーティングの各々は前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、請求項１に記載のドリルパイプ。
【請求項４】
油井又はガス井用のドリルストリングであって、
複数の略円筒状の中空のドリルパイプであって、各々のドリルパイプが該ドリルパイプに隣接するドリルパイプと係合してドリルストリングを形成するとともに内径部を有する、ドリルパイプと、
各ドリルパイプの前記内径部に取付けられる外側絶縁コーティングと、
各ドリルパイプの前記外側絶縁コーティングに取付けられる導電コーティングと、
各ドリルパイプの前記導電コーティングに取付けられる内側絶縁コーティングであって、各ドリルパイプについて前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングが協働して、前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、内側絶縁コーティングと、
各ドリルパイプの前記絶縁された電気的経路を前記ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するコネクタと、
を有するドリルストリング。
【請求項５】
各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティングに取付けられる第２の導電コーティングと、各ドリルパイプの該第２の導電コーティングに取付けられる第２の内側絶縁コーティングとをさらに有し、各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティング、前記第２の導電コーティング及び前記第２の内側絶縁コーティングは、各ドリルパイプの上端部から各ドリルパイプの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成し、前記コネクタはさらに、各ドリルパイプの前記第２の絶縁された電気的経路と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの第２の絶縁された電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、請求項４に記載のドリルストリング。
【請求項６】
各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティングに取付けられる、各ドリルパイプのための複数の導電コーティングをさらに有し、該複数の導電コーティングの各々は内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有し、前記複数の導電コーティングの各々は各ドリルパイプの上端部から各ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成し、前記コネクタはさらに、各ドリルパイプの前記複数の導電コーティングのうちの第１の導電コーティング及びそれに連なっていく各導電コーティングを、該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの前記複数の導電コーティングのうちの第１の導電コーティング及びそれに連なっていく各導電コーティングにそれぞれ電気的に接続して、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を形成する、請求項４に記載のドリルストリング。
【請求項７】
油井又はガス井用のドリルストリングであって、
複数の略円筒状の中空のドリルパイプであって、各々のドリルパイプが該ドリルパイプに隣接するドリルパイプと係合してドリルストリングを形成するとともに、内径部、各ドリルパイプの上端の上部環状凹部及び各ドリルパイプの下端の下部環状凹部を有する、ドリルパイプと、
各ドリルパイプの前記内径部、各ドリルパイプの前記上部環状凹部及び前記下部環状凹部に取付けられる外側絶縁コーティングと、
各ドリルパイプの上部及び下部環状凹部の前記外側絶縁コーティングにそれぞれ取付けられる上部導電スリーブ及び下部導電スリーブと、
前記外側絶縁コーティング並びに前記上部導電スリーブ及び下部導電スリーブに取付けられて、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる電気的経路を形成する導電コーティングと、
各ドリルパイプの前記導電コーティングに取付けられて、各ドリルパイプの前記電気的経路を絶縁する内側絶縁コーティングと、
各ドリルパイプの前記絶縁された電気的経路を前記ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するコネクタと、
を有するドリルストリング。
【請求項８】
前記コネクタは、上部導電接続部及び下部導電接続部を備えた導電材料を有し、前記上部導電接続部は各ドリルパイプの前記下部導電スリーブとともに電気的接続部を形成し、前記下部導電接続部は該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの前記上部導電スリーブとともに電気的接続部を形成する、請求項７に記載のドリルストリング。
【請求項９】
前記コネクタの前記上部導電接続部及び前記下部導電接続部は弾性を有する、請求項８に記載のドリルストリング。
【請求項１０】
前記上部導電接続部及び前記下部導電接続部は絶縁材料からなるコネクタ本体から延び、前記コネクタの導電材料の残りの部分は前記コネクタ本体に包埋される、請求項８に記載のドリルストリング。
【請求項１１】
前記コネクタは、前記上部導電接続部の上方に配置された上部環状溝と、前記下部導電接続部の下方に配置された下部環状溝とを有し、前記上部環状溝及び前記下部環状溝はそれぞれＯリングを有し、前記上部環状溝のＯリングは、前記コネクタの上部導電接続部とドリルパイプの下部導電スリーブとの接続部の上方からの液体を防ぐシールを形成し、前記下部環状溝のＯリングは、前記コネクタの下部導電接続部とドリルパイプの上部導電スリーブとの接続部の下方からの液体を防ぐシールを形成する、請求項８に記載のドリルストリング。
【請求項１２】
前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングは、それぞれ０．００６インチから０．０３０インチ（０．１５ｍｍから０．７６ｍｍ）の厚さを有する、請求項７に記載のドリルストリング。
【請求項１３】
前記コネクタは、該コネクタが有する突出する肩によって各ドリルパイプの下端部と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの上端部との間に支持され、該肩は各ドリルパイプに隣接するドリルパイプの上端部の肩に係合する、請求項７に記載のドリルストリング。
【請求項１４】
各ドリルパイプがさらに、
各ドリルパイプの上端部及び下端部に設けられた第２の上部環状凹部及び第２の下部環状凹部であって、前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングの各々が前記第２の上部環状凹部及び前記第２の下部環状凹部の双方の中に延びる、第２の上部環状凹部及び第２の下部環状凹部と、
前記第２の上部環状凹部及び前記第２の下部環状凹部において前記内側絶縁コーティングにそれぞれ取付けられる、第２の上部導電スリーブ及び第２の下部導電スリーブと、
前記内側絶縁コーティング、前記上部導電スリーブ及び前記下部導電スリーブに取付けられて、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる第２の電気的経路を形成する、第２の導電コーティングと、
各ドリルパイプの前記第２の導電コーティングに取付けられて各ドリルパイプの前記第２の電気的経路を形成する第２の内側絶縁コーティングであって、前記コネクタが、各ドリルパイプの絶縁された前記第２の電気的経路と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された前記第２の電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、第２の内側絶縁コーティングと、を有する、
請求項７に記載のドリルストリング。
【請求項１５】
各ドリルパイプがさらに、
各ドリルパイプの上端部及び下端部にそれぞれ設けられた複数の上部環状凹部及び複数の下部環状凹部と、
上部環状凹部の各々及び下部環状凹部の各々にそれぞれ取付けられる、複数の上部導電スリーブ及び複数の下部導電スリーブと、
各々が内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有する複数の導電コーティングであって、前記複数の導電コーティングの各々は前記複数の上部導電スリーブの１つと前記複数の下部導電スリーブの１つとを電気的に接続して、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる複数の電気的経路を形成する、複数の導電コーティングと、を有し、
前記コネクタが、各ドリルパイプの絶縁された前記複数の電気的経路の各々と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された前記複数の電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を形成する、
請求項７に記載のドリルストリング。
【請求項１６】
ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、
内径部を有する略円筒状の中空のドリルパイプを用意するステップと、
前記ドリルパイプの前記内径部に外側絶縁コーティングを取付けるステップと、
前記外側絶縁コーティングに導電コーティングを取付けるステップと、
前記導電コーティングに内側絶縁コーティングを取付けるステップと、を有し、
前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングが協働して前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、
方法。
【請求項１７】
前記内側絶縁コーティングに第２の導電コーティングを取付け、該第２の導電コーティングに第２の内側絶縁コーティングを取付けるステップをさらに有し、前記第２の導電コーティング及び前記第２の内側絶縁コーティングは前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記内側絶縁コーティングに複数の導電コーティングを取付けるステップをさらに有し、前記複数の導電コーティングの各々は内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有し、前記複数の導電コーティングの各々は前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、
各々が内径部を有する複数の略円筒状の中空のドリルパイプを用意するステップと、
各々のドリルパイプを該ドリルパイプに隣接するドリルパイプに係合させてドリルストリングを形成するステップと、
各ドリルパイプの前記内径部に外側絶縁コーティングを取付けるステップと、
各ドリルパイプの前記外側絶縁コーティングに導電コーティングを取付けるステップと、
各ドリルパイプの前記導電コーティングに内側絶縁コーティングを取付けるステップであって、各ドリルパイプについて前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングが協働して、前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する、ステップと、
各ドリルパイプの前記絶縁された電気的経路を前記ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するコネクタを用意するステップと、
を有する方法。
【請求項２０】
各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティングに第２の導電コーティングを取付け、さらに各ドリルパイプの該第２の導電コーティングに第２の内側絶縁コーティングを取付けるステップをさらに有し、各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティング、前記第２の導電コーティング及び前記第２の内側絶縁コーティングは、各ドリルパイプの上端部から各ドリルパイプの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成し、前記コネクタはさらに、各ドリルパイプの前記第２の絶縁された電気的経路と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの第２の絶縁された電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
各ドリルパイプの前記内側絶縁コーティングに、各ドリルパイプのための複数の導電コーティングを取付けるステップをさらに有し、該複数の導電コーティングの各々は内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有し、前記複数の導電コーティングの各々は各ドリルパイプの上端部から各ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成し、前記コネクタはさらに、各ドリルパイプの前記複数の導電コーティングのうちの第１の導電コーティング及びそれに連なっていく各導電コーティングを、該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの前記複数の導電コーティングのうちの第１の導電コーティング及びそれに連なっていく各導電コーティングにそれぞれ電気的に接続して、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を形成する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、
各々が内径部を有する複数の略円筒状の中空のドリルパイプを用意するステップと、
各々のドリルパイプを該ドリルパイプに隣接するドリルパイプに係合させてドリルストリングを形成するステップと、
各ドリルパイプの上端部及び下端部に上部環状凹部及び下部環状凹部を形成するステップと、
各ドリルパイプの前記内径部、各ドリルパイプの前記上部環状凹部及び前記下部環状凹部に外側絶縁コーティングを取付けるステップと、
各ドリルパイプの上部管状凹部及び下部環状凹部の前記外側絶縁コーティングにそれぞれ上部導電スリーブ及び下部導電スリーブを取付けるステップと、
前記外側絶縁コーティング並びに前記上部導電スリーブ及び前記下部導電スリーブに導電コーティングを取付けて、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる電気的経路を形成するステップと、
各ドリルパイプの前記導電コーティングに内側絶縁コーティングを取付けて、各ドリルパイプの前記電気的経路を絶縁するステップと、
各ドリルパイプの前記絶縁された電気的経路を該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に接続し、前記ドリルストリングの上端部から前記ドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するコネクタを用意するステップと、
を有する方法。
【請求項２３】
上部導電接続部及び下部導電接続部を備えた導電材料を有するコネクタであって、前記上部導電接続部は各ドリルパイプの前記下部導電スリーブとともに電気的接続部を形成し、前記下部導電接続部は該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの前記上部導電スリーブとともに電気的接続部を形成する、コネクタを用意するステップをさらに有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記コネクタの前記上部導電接続部及び前記下部導電接続部を弾性材料により形成するステップをさらに有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記コネクタの本体を絶縁材料により形成し、前記上部導電接続部及び下部導電接続部を前記コネクタ本体から突出させ、前記コネクタの導電材料の残りの部分を前記コネクタ本体に包埋させるステップをさらに有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記コネクタの前記上部導電接続部の上方位置に上部環状溝を形成するステップと、
前記コネクタの前記下部導電接続部の下方位置に下部環状溝を形成するステップと、
前記上部環状溝にＯリングを挿入して、前記コネクタの上部導電接続部とドリルパイプの下部導電スリーブとの接続部の上方からの液体を防ぐシールを形成するステップと、
前記下部環状溝にＯリングを挿入して、前記コネクタの下部導電接続部とドリルパイプの上部導電スリーブとの接続部の下方からの液体を防ぐシールを形成するステップと、
をさらに有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングをそれぞれ０．００６インチから０．０３０インチ（０．１５ｍｍから０．７６ｍｍ）の厚さに形成するステップをさらに有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記コネクタが有する突出する肩を各ドリルパイプに隣接するドリルパイプの上端部の肩に係合させることによって、各ドリルパイプの下端部と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの上端部との間で前記コネクタを支持するステップをさらに有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
各ドリルパイプの上端部及び下端部に第２の上部環状凹部及び第２の下部環状凹部をそれぞれ形成するステップと、
前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングの各々が前記第２の上部環状凹部及び前記第２の下部環状凹部の双方の中に延びるように、前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングを各ドリルパイプに取付けるステップと、
第２の上部導電スリーブ及び第２の下部導電スリーブを、前記第２の上部環状凹部及び前記第２の下部環状凹部において前記内側絶縁コーティングにそれぞれ取付けるステップと、
前記内側絶縁コーティング、前記上部導電スリーブ及び前記下部導電スリーブに第２の導電コーティングを取付けて、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる第２の電気的経路を形成するステップと、
第２の内側絶縁コーティングを各ドリルパイプの前記第２の導電コーティングに取付けて各ドリルパイプの前記第２の電気的経路を形成するステップであって、前記コネクタが、各ドリルパイプの絶縁された前記第２の電気的経路と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された前記第２の電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から下端部に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する、ステップと、
をさらに有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
各ドリルパイプの上端部及び下端部に複数の上部環状凹部及び複数の下部環状凹部をそれぞれ形成するステップと、
複数の上部導電スリーブ及び複数の下部導電スリーブを、上部環状凹部及び下部環状凹部にそれぞれ取付けるステップと、
各々が内側絶縁コーティング及び外側絶縁コーティングを有する複数の導電コーティングを、前記複数の上部導電スリーブの１つと前記複数の下部導電スリーブの１つとに電気的に接続して、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる複数の電気的経路を形成するステップと、をさらに有し、
前記コネクタが、各ドリルパイプの絶縁された前記複数の電気的経路の各々と該ドリルパイプに隣接するドリルパイプの絶縁された前記複数の電気的経路とを電気的に接続し、前記ドリルストリングの上端部から下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を形成する、
請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは油井又はガス井用のドリルパイプに関し、特には、得られたデータをダウンホールの油井又はガス井の表面に有効に伝達するための電気的経路を提供する導電材料が内面にコーティングされたドリルパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
油井及びガス井産業においては、ダウンホールのドリル刃先（ドリルビット）近くにおける、掘削に関する地質学的なパラメータを得るように特に構成されたいくつかの工具がある。いくつかの例では、これらの工具により得られた情報は記憶装置に格納される。その場合、格納された情報は、記憶装置が井の表面に戻るときに読み出すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしこのシステムは、ダウンホール情報の初期の収集及び記憶と、井の表面におけるダウンホール情報の読み出しとの間に望ましくない遅れ時間を生じさせる。択一的に、ダウンホール情報は、掘削液の圧力パルスを用いて井の表面に伝達することができる。しかしこの方法も、圧力パルスが表面に達するまでに要する時間に起因する遅れ時間を生じさせる。従って、データを即時かつ有効に井の表面に伝達する方法及びシステムが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ある実施形態において本発明は、油井又はガス井用のドリルパイプであって、内径部を有する略円筒状の中空のドリルパイプと、前記ドリルパイプの前記内径部に取付けられる外側絶縁コーティングと、前記外側絶縁コーティングに取付けられる導電コーティングと、前記導電コーティングに取付けられる内側絶縁コーティングと、を有する。前記外側絶縁コーティング、前記導電コーティング及び前記内側絶縁コーティングは協働して、前記ドリルパイプの上端部から前記ドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する。
【０００５】
本発明の他の例示的実施形態は、上述のドリルパイプを複数有し、それらは互いに隣接して接続されてドリルストリングを形成する。隣接して接続されるドリルパイプ間にはコネクタが配置される。コネクタは、ドリルストリングの上端部からドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するために、各々のドリルパイプの絶縁された電気的経路をそれぞれに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に電気的に接続する。
【０００６】
本発明のさらなる他の例示的実施形態は、上述のドリルストリングを有し、各々のドリルパイプの内径部がさらに、各ドリルパイプの上端部に上部環状凹部を有し、各ドリルパイプの下端部に下部環状凹部を有する。外側絶縁コーティングは、各ドリルパイプの内径部、上部環状凹部及び下部環状凹部に取付けられる。各ドリルパイプの外側絶縁コーティングには、上部環状凹部及び下部環状凹部において、上部導電スリーブ及び下部導電スリーブがそれぞれ取付けられる。導電コーティングは、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる電気的経路を形成するために、外側絶縁コーティング並びに上部導電スリーブ及び下部導電スリーブに取付けられる。内側絶縁コーティングは、各ドリルパイプの導電コーティングに取付けられて、各ドリルパイプの電気的経路を絶縁する。
【０００７】
本発明の他の実施形態は、ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、内径部を有する略円筒状の中空のドリルパイプを用意することと、ドリルパイプの内径部に外側絶縁コーティングを取付けることと、外側絶縁コーティングに導電コーティングを取付けることと、導電コーティングに内側絶縁コーティングを取付けることとを含む方法を有する。外側絶縁コーティング、導電コーティング及び内側絶縁コーティングは協働して、ドリルパイプの上端部からドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する。
【０００８】
本発明の他の実施形態は、ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、各々が内径部を備えた複数の略円筒状の中空のドリルパイプを用意することと、各ドリルパイプをそれぞれ隣接するドリルパイプに係合させてドリルストリングを形成することと、各ドリルパイプの内径部に外側絶縁コーティングを取付けることと、各ドリルパイプの外側絶縁コーティングに導電コーティングを取付けることと、各ドリルパイプの導電コーティングに内側絶縁コーティングを取付けることとを含む方法を有する。各ドリルパイプの外側絶縁コーティング、導電コーティング及び内側絶縁コーティングは協働して、ドリルパイプの上端部からドリルパイプの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成する。この方法はさらに、ドリルストリングの上端部からドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するために、各々のドリルパイプの絶縁された電気的経路をそれぞれに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に電気的に接続するコネクタを用意することを含む。
【０００９】
本発明の他の実施形態は、ダウンホールの油井装置又はガス井装置と情報交換する方法であって、上述のドリルパイプを複数用意し、各ドリルパイプの内径部において、各ドリルパイプの上端部に上部環状凹部、各ドリルパイプの下端部に下部環状凹部を形成することと、各ドリルパイプの内径部、上部環状凹部及び下部環状凹部に外側絶縁コーティング取付けることと、上部環状凹部及び下部環状凹部において、各ドリルパイプの外側絶縁コーティングに上部導電スリーブ及び下部導電スリーブをそれぞれ取付けることと、各ドリルパイプの上端部から下端部に延びる電気的経路を形成するために、外側絶縁コーティング並びに上部及び下部導電スリーブに導電コーティングを取付けることと、内側絶縁コーティングを各ドリルパイプの導電コーティングに取付けて、各ドリルパイプの電気的経路を絶縁することと、ドリルストリングの上端部からドリルストリングの下端部に延びる絶縁された電気的経路を形成するために、各々のドリルパイプの絶縁された電気的経路をそれぞれに隣接するドリルパイプの絶縁された電気的経路に電気的に接続するコネクタを用意することと、を含む。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び長所は、添付図面とともに以下の詳細な説明を参照することによってさらに理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図６に示すように、本発明は、各ドリルパイプの上端部から各ドリルパイプの下端部に延びる電気的経路を形成するために、内側にコーティングされた導電材料を備えたドリルパイプに関する。本発明のドリルパイプは、井の上部（well head）と油井又はガス井のダウンホール装置との間の情報交換を可能にし、それにより掘削パラメータ及び地質学的パラメータが、ダウンホールから得られるとともに、解析のために井の上部に伝達可能となる。
【００１２】
図１は、第１のドリルパイプ１２の下端部１０と、第２のドリルパイプ１６の上端部１４を示す。明瞭化のために省略するが、第１のドリルパイプ１２は第２のドリルパイプ１６の上端部１４と同様の上端部を有し、第２のドリルパイプ１４は第１のドリルパイプ１２の下端部１０と同様の下端部を有する。このように、以下の説明において参照する下端部１０及び上端部１４は、第１のドリルパイプ１２及び第２のドリルパイプ１６に等しく適用されるものと理解できよう。さらに、第１のドリルパイプ１２及び第２のドリルパイプ１６は同様の形状及び構造を有し、以下の説明において参照するドリルパイプ２２は第１のドリルパイプ１２及び第２のドリルパイプ１６に等しく適用されるものと理解できよう。
【００１３】
図１に示すように、ドリルパイプ２２は略円筒形状の本体部分２０を有し、内径部２４により画定される中空中心部を有する。ドリルパイプ２２の上端部及び下端部１０及び１４は、それぞれねじ部１８を有する。ねじ部１８は、ドリルパイプ２２の上端部１０と他のドリルパイプ２２の下端部１４との接続を可能にする。このようにして接続された複数のドリルパイプ２２（図２〜図３、図５〜図６）は、典型的にはドリルストリング２６と称する。図２〜図３及び図５〜図６が示すドリルストリング２６は２つのみのドリルパイプ２２を有するが、ドリルストリングは接続されたドリルパイプ２２をいくつ有してもよい。
【００１４】
例示的実施形態において、ねじ部１８は、係合したときに、ドリルパイプ２２の本体部分２０とほぼ同等の強度の接続部を提供するとともに、掘削工程中にドリルストリング２６を通ってポンプ輸送される掘削液のための信頼性の高い圧力シールを提供する。
【００１５】
ある実施形態において、図２に示すように、ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２は、ドリルパイプ２２の内径部２４に取付けられる外側絶縁コーティング２８と、外側絶縁コーティング２８に取付けられる導電コーティング３０と、導電コーティング３０に取付けられる内側絶縁コーティング３２とを有する。このように、各ドリルパイプ２２の外側絶縁コーティング２８、導電コーティング３０及び内側絶縁コーティング３２は協働して、ドリルパイプ２２の上端部１４からドリルパイプ２２の下端部１０まで延びる絶縁された電気的経路を形成する。すなわち、外側絶縁コーティング２８は導電コーティング３０をドリルパイプ２２の本体部分２０から絶縁し、内側絶縁コーティング３２は導電コーティング３０を掘削液から絶縁する。
【００１６】
図２〜図３及び図５〜図６に示すように、２つのドリルパイプ２２が接続されているときは、あるドリルパイプ２２の下端部１０とそれに隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間に小さなギャップ３４が形成される。ある実施形態においては、互いに隣接するドリルパイプ２２間の小さなギャップ３４において、ドリルストリング２６にコネクタ３６が取付けられ、それにより、互いに隣接するドリルパイプ２２の絶縁された電気的経路が互いに電気的に接続される。例えば、図２の実施形態においては、コネクタ３６はドリルパイプ２２の内径部２４より大きい径を備えた突部３８を有する。それにより、コネクタ３６があるドリルパイプ２２の下端部１０とそれに隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間に配置されてそれらのドリルパイプ２２が接続されたときに、コネクタ３６はそれらドリルパイプ２２間の小さなギャップ３４内に位置する。
【００１７】
ある実施形態においては、コネクタ３６の突部３８は突出する肩４０を有し、肩４０はドリル２２の上端部１４の肩４２に係合又は当接する。それにより、コネクタ３６があるドリルパイプ２２の下端部１０とそれに隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間に配置されたときに、コネクタはドリルストリング２６に固定される。
【００１８】
互いに隣接して接続されたドリルパイプ２２の絶縁された電気的経路の間を電気的に接続するために、コネクタ３６は導電材料４４を有し、導電材料４４は本体部分４５、上部導電接続部４６及び下部導電接続部４８を有する。コネクタ３６があるドリルパイプ２２の下端部１０とそれに隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間に配置されたときは、上部導電接続部４６があるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング３０との電気的接続部５０を形成し、下部導電接続部４８が隣接するドリルパイプ２２の上端部１４の導電コーティング３０との電気的接続部５２を形成する。このようにして、あるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング３０から、上部導電接続部４６、コネクタの導電材料本体部分４５、下部導電接続部４８を通って隣接するドリルパイプ２２の上端部１４に至る電気的経路が形成される。
【００１９】
ある実施形態において、コネクタ３６は絶縁材料から成り、それにより上部導電接続部４６から導電材料本体部分４５、下部導電接続部４８への電気的経路が絶縁される。例えばコネクタ３６は、射出成形のような成形工程において、コネクタ３６の絶縁材料内に成形される導電材料４４とともに成形可能である。ある実施形態においては、導電材料４４は弾性を有し、それにより上部導電接続部４６及び下部導電接続部４８は、互いに隣接するドリル２２間に電気的接続部５０及び５２が形成されたときに圧縮される。
【００２０】
コネクタ３６はさらに、上部環状溝５４及び下部環状溝５６を有することができる。例えば、図２に示す実施形態において、上部環状溝５４は上部導電接続部４６の上方、すなわち電気的接続部５０の上方に配置され、一方下部環状溝５６は下部導電接続部４８の下方、すなわち電気的接続部５２の下方に配置される。環状溝５４及び５６の各々の内部には、弾性のＯリング５８が配置される。上部環状溝５４内のＯリング５８は、あるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング３０に対するシールを形成して、掘削液が上方から電気的接続部５０及び５２を汚染することを防止する。一方、下部環状溝５６内のＯリング５８は、隣接するドリルパイプ２２の上端部１４の導電コーティング３０に対するシールを形成して、掘削液が下方から電気的接続部５０及び５２を汚染することを防止する。
【００２１】
コネクタ３６は、１つの導電材料４４を有してもよいし、あるいは図４Ａ及び４Ｂに示すように複数の導電材料４４を有してもよい。例えば、図４Ａ及び４Ｂに示す実施形態においては、コネクタ３６は６つの導電材料４４を有し、それら導電材料の各々はコネクタ３６に取付けられて上述の電気的接続部５０及び５２を形成する。
【００２２】
ドリルストリング２６は、互いに隣接して接続された複数のドリルパイプ２２を有することができる。隣接して接続されたドリルパイプ２２の各々は、それらの間に上述のようにして配置されたコネクタ３６を有する。それによりコネクタ３６の各々は、あるドリルパイプ２２の導電コーティング３０とそれに隣接するドリルパイプ２２の導電コーティング３０とを電気的に接続し、ドリルストリング２６の上端部からドリルストリング２６の下端部まで延びる絶縁された電気的経路を形成する。
【００２３】
図３に示すように、ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２は、内側絶縁コーティング３２に取付けられる第２の導電コーティング６０と、第２の導電コーティング６０に取付けられる第２の内側絶縁コーティング６２とを有する。それにより、内側絶縁コーティング３２、第２の導電コーティング６０及び第２の内側絶縁コーティング６２は協働して、第２の絶縁された電気的経路を形成する。
【００２４】
このような実施形態においては、コネクタ３６は内側段差部６３を有し、内側段差部６３は、本体部分６５を備えた第２の導電材料６４、上部導電接続部６６及び下部導電接続部６８を収容する。第２の導電材料６４は、導電材料４４について上述したように形成されて導体３６に取付け可能である。
【００２５】
コネクタ３６があるドリルパイプ２２の下端部１０と隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間に配置されたときは、上部導電接続部６６はあるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング６０とともに電気的接続部７０を形成し、下部導電接続部６８は隣接するドリルパイプ２２の上端部１４の導電コーティング６０とともに電気的接続部７２を形成する。このようにして、あるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング６０から上部導電接続部６６、接続部の導電材料本体部分６５及び下部導電接続部６８を通って、隣接するドリルパイプ２２の上端部１４に至る電気的経路が形成される。上述しかつ図４Ａ及び４Ｂに示すように、コネクタ３６は１つの第２導電材料６４を有してもよいし、複数の第２導電材料６４を有してもよい。
【００２６】
ドリルストリング２６は互いに隣接して接続された複数のドリルパイプ２２を有することができる。互いに隣接して接続されたドリルパイプ２２の各々は、それらの間に上述のように配置されたコネクタ３６を有し、それにより各コネクタ３６は、あるドリルパイプ２２の導電コーティング６０と隣接するドリルパイプ２２の導電コーティング６０とを電気的に接続して、ドリルストリング２６の上端から下端に延びる第２の絶縁された電気的経路を形成する。上述のように、掘削液による電気的接続部７０及び７２の汚染を防止するためにＯリングを使用してもよい。
【００２７】
ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２は複数の導電コーティングを有してもよく、各コネクタはそれらに対応する複数の内側段差部及び導電材料を有してもよい。それにより、ドリルストリング２６は、ドリルストリング２６の上端部から下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を有することができる。
【００２８】
ある実施形態においては、図５に示すように、ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２の下端部１０及び上端部１４は、下方及び上方の環状凹部７６及び７８を有することができる。この実施形態において、外側絶縁コーティング２８は内径部２４と、各ドリルパイプ２２の上部及び下部環状凹部７８及び７６とに取付けられる。外側絶縁コーティング２８には、上部及び下部環状凹部７８及び７６において、それぞれ上部及び下部導電スリーブ８２及び８０が取付けられる。例えば、上部及び下部導電スリーブ８２及び８０は、それぞれ上部及び下部環状凹部７８及び７６に圧入可能である。
【００２９】
この実施形態においては、導電コーティング３０は、外側絶縁コーティング２８と上部及び下部導電スリーブ８２及び８０とに取付けられて、各ドリルパイプ２２の上端部１４から下端部１０に延びる電気的経路を形成する。内側絶縁コーティング３２は導電コーティング３０に取付けられ、それにより導電コーティング３０は絶縁される。
【００３０】
上述のように、互いに隣接し接続されたドリルパイプ２２が有する絶縁された電気的経路の間を電気的に接続するために、あるドリルパイプ２２の下端部１０とそれに隣接するドリルパイプ２２の上端部１４との間にコネクタ３６が配置される。このような配置のときは、上部導電接続部４６が下部導電スリーブ８０とともに電気的接続部９０を形成し、下部導電接続部４８が上部導電スリーブ８２とともに電気的接続部９２を形成する。それにより、あるドリルパイプ２２の下端部１０の導電コーティング３０から、下部導電スリーブ８０、上部導電接続部４６、接続部の導電材料本体部分４５、下部導電接続部４８及び上部導電スリーブ８２を通り、隣接するドリルパイプ２２の上端部１４に達する絶縁された電気的経路が形成される。
【００３１】
導電スリーブ８０及び８２は、導電コーティングよりも強固な接触面を提供する。従って導電スリーブ８０及び８２の付加により、コネクタ３６にはより確実な電気的接続部９０及び９２が形成される。上述のように、掘削液による電気的接続部９０及び９２の汚染を防止するためにＯリングを使用してもよい。さらに、外側絶縁コーティング２８が上部及び下部環状凹部７８及び７６内に延びる代わりに、接続スリーブ８２及び８０の各々がその外表面に絶縁材料を有してもよい。
【００３２】
図６に示す実施形態において、ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２は、第２の下部環状凹部８６及び第２の上部環状凹部８８を有することができる。この実施形態においては、第２の下部導電スリーブ１００及び第２の上部導電スリーブ１０２が、圧入等により第２の下部環状凹部８６及び第２の上部環状凹部８８にそれぞれ取付けられる。第２の導電コーティング６０は、内側絶縁コーティング３２と第２の上部及び下部導電スリーブ１０２及び１００とに取付けられて、各ドリルパイプ２２の上端部１４から下端部１０に延びる第２の電気的経路を形成する。第２の内側絶縁コーティング６２は第２の導電コーティング６０に取付けられ、それにより第２の絶縁コーティング６０は絶縁される。
【００３３】
この実施形態においては、コネクタ３６は内側段差部６３を有し、内側段差部６３は第２の導電材料６４を含む。それにより、上部導電接続部６６及び下部導電接続部６８はそれぞれ、第２の下部導電スリーブ１００及び第２の上部導電スリーブ１１２とともに、電気的接続部１１０及び１１２を形成する。
【００３４】
ドリルストリング２６の各ドリルパイプ２２は、複数の導電コーティング並びにそれらに対応する上部及び下部導電スリーブを有してもよい。各コネクタは、それらに対応する複数の内側段差部及び導電材料を有してもよい。それによりドリルストリング２６は、ドリルストリング２６の上端部から下端部に延びる複数の絶縁された電気的経路を有することができる。
【００３５】
上述の各実施形態において、各コーティングは約０．００６インチから約０．０３０インチ（約０．１５ｍｍから約０．７６ｍｍ）の範囲の厚さを有することができる。さらに、各絶縁コーティングはエポキシ、フェノール、テフロン又はナイロン等のプラスチックポリマーを有することができる。絶縁コーティングはスプレーにより形成可能である。導電コーティングは、銅、アルミニウム、銀若しくは金のような金属材料、又は金属粒子とポリマーとの混合物を有することができる。導電コーティングは、鍍金又はスプレーにより形成可能である。
【００３６】
上述の説明は、本発明の好適な実施形態を参照しつつなされた。本発明に係る技術分野の当業者には、本発明の原理、精神及び範囲から有意に逸脱せずに記述の構成及び操作方法の修正及び変更が実現可能であることが理解されよう。特に、本明細書にはドリルストリングは１つ又は２つのみの導電経路を有するように記載されているが、本発明の原理はドリルパイプの形成にも適用可能であり、故にドリルストリングは任意の数の導電経路を有することができることが理解されよう。従って、上述の説明は添付図面に示される構成のみに係るものとしてではなく、添付の特許請求の範囲に矛盾しないサポートとして解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１のドリルパイプの下端部及び第２のドリルパイプの上端部の断面図である。
【図２】互いに螺着された図１のドリルパイプの断面図であって、各ドリルパイプがコネクタにより電気的に接続された導電コーティングを有する状態を示す図である。
【図３】互いに螺着された図１のドリルパイプの断面図であって、各ドリルパイプが第１及び第２の導電コーティングを有し、第１及び第２の導電コーティングがコネクタにより電気的に接続される状態を示す図である。
【図４Ａ】図２のコネクタの長手方向断面図である。
【図４Ｂ】図２のコネクタの、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線における横方向断面図である。
【図５】互いに螺着された図１のドリルパイプの断面図であって、各ドリルパイプが上部及び下部導電スリーブに電気的に接続された導電コーティングを有し、第１のドリルパイプの下部導電スリーブが図４Ａ及び４Ｂのコネクタによって第２のドリルパイプの上部導電スリーブに接続される状態を示す図である。
【図６】互いに螺着された図１のドリルパイプの断面図であって、各ドリルパイプが、第１の上部及び下部導電スリーブに電気的に接続された第１の導電コーティングと、第２の上部及び下部導電スリーブに電気的に接続された第２の導電コーティングとを有し、第１及び第２のスリーブがコネクタにより電気的に接続される状態を示す図である。
【図１】
2006504011.tif 000003
【図２】
2006504011.tif 000004
【図３】
2006504011.tif 000005
2006504011.tif 000006
【図５】
2006504011.tif 000007
【図６】
2006504011.tif 000008
【国際調査報告】
2006504011.tif 000009
2006504011.tif 000010