JPS60219386A - さく井流体遠隔通信装置用回転作動剪断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鳶ｆｌ肚分１一 本発明はさく井流体遠隔通信装置に関し、特に回動弁を
介挿して油井内ドリルストリング内を循環するさく井液
の圧力を変調する遠隔通信装置に関する。

従来夏筑婁 さく井流体遠隔通信装置、通称マットパルス装置は穿孔
の底部から地表にさく井作業間に情報を遠隔通信するた
めに使用される。遠隔通信される情報の例として、圧力
、温度、塩分、穿孔の方向と偏差、ビット条件等のパラ
メータがある。他のパラメータとして、測定データ例え
ば各層の抵抗、音速密度、多孔性、インダクション、自
己電位、圧力勾配がある。この情報はさく井作業の効率
に対して著しく重要である。

既知のマットパルス装置の例を米国特許３９６４５５６
号に示される。こぎに示された原理はさく井流体の循環
を停止して装置を作動する必要がある。

他の装置として制御された絞りを循環マッド流に介挿し
、通常正パルス方式と称する。マッド流量は６００ｇ／
ｍ（約２２００Ω／μ）を超えることがあり、ポンプ圧
力は３０００ｐｓｉ　（約２１０ｋｇ／ａ＃）を超える
ため、大量の高圧流を絞るためには著しく強い孔底装置
とエネルギー源とを必要とする。更にこの装置は弁部材
を著しく高圧の条件下で作動させる必要がある。この条
件は高圧摩損性流体流条件を受ける弁部材の耐久性に関
して多くの問題点を生ずる。

他の既知のマットパルス装置の例として米国特許４３５
１０３７号がある。この技法は孔底弁が循環さく共流体
の一部をドリルストリング内からストリングを穿孔壁と
の間の環状スペースに排出する。

さく共流体はドリルストリング内を流下しドリルビット
を通って出て環状スペースを上昇しぞ地表に循環する。

この循環パターンはドリルビット出入口間で約１０００
−３０００ｐｓｉ（約７０〜２１０ｋｇ／ａ＋？）の圧
力差を生ずる。同様にしてドリルストリング壁内外では
大きな圧力差がある。流体流の一部をビットの上方の横
方向のボートを経てドリルストリング内から一時的に排
出すれば、同時に圧力低下が生じ、地表で検出可能であ
る孔底での排出を表示する。孔底に機器又は検出器を配
置して孔底で検出した出来事の生じた時に信号又は機械
的作用を生じ、上述の排出を行なう。上述の特許に示し
た孔底弁は入口出口を有する弁座と、弁座の入口部から
ドリルストリングに対して直線経路を動く弁ステムとを
有する。

上述の負の圧力パルス方式での大きな問題点は特にデー
タ量が大となった時の弁部材の摩耗と交換である。装置
の部品の交換のためにはウェルヘッドの位置でドリルス
トリングから弁装置を外し、摩耗部品を交換する必要が
あるため時間と費用が大きく、弁装置はできるだけ長く
作動することが望ましい。

既知のポペット弁を使用する装置は弁を通る流体の乱流
路となるため著しい摩耗を生ずる。ポペットの座は弁の
開位置の時に大量の摩耗性流体流のため急速に摩耗する
。更にポペットの設計は弁が開の時のみにパルスが生ず
るため、流体は弁ステム周囲を流れ弁ステムを摩耗させ
る。更に、地表で十分に検出し得る鋭い圧力パルスを生
ずるためには弁の開閉運動を早くすることが望ましい。

ポペット弁を急速に閉じれば弁座に弁ヘッドの大きな衝
撃力が作用する。この力は急速に弁部材を摩耗し、特に
弁を通る流体流内に摩損性粒子が存在する時に著しい。

この粒子は弁部品内で衝突し弁のシール面を損傷する。

繰返衝撃力は弁部品の一部を破損することがある。腐食
防止材料は通常は脆く、衝撃耐性は通常は小さい。

ポペット弁の上述の欠点から、他の弁装置が提案された
。既知の他の負パルス方式では回転作動弁を使用し、回
転弁部材を使用する。駆動モータとギア装置を組合せて
回転弁ヘッドを作動させて流通開口に一致させる。この
弁は摩耗を有効に少なくするが、モータとギア装置によ
る弁作動は比較的遅く、圧力パルスの鮮明度は少なくな
る。

上述の例は急速作動弁を高圧流体流に作用させて鋭い圧
力パルスを発生させることの重要性を示す。他の問題と
して、弁装置を使用するさく井作業がドリルストリング
作動間に生ずる大きな衝撃力と振動エネルギーの存在す
る点である。このため、装置の作動部品と大きな摩耗と
疲労と損傷とを生ずる。ドリルストリングの環境で生ず
る大きな問題点は、耐必性の大きな装置であり、部品の
早期の故障、交換を生ぜず、簡単で丈夫な弁装置とする
。

マットパルス遠隔通信装置の改良として出願人の米国特
許願４６０４６１号がある。この文献に記載した直線剪
断弁は既知の欠点の大部分を除去し、大部分のマットパ
ルス遠隔通信用として優れている。

しかし、パルス振巾を大きくし、大きな弁流量を必要と
す−る場合には直線作動剪断弁は制限がある。

例えば、直線作動剪断弁の達し得る最大流量と振巾は利
用し得る動力パラメータ内で開閉可能の弁オリフィスの
寸法によって制限される。弁ゲートを作動するために利
用し得る力は穿孔内サブに収容し得る直線ソレノイドの
寸法によって制限される。剪断弁作動は既知の設計より
も著しい改良であるが大流量と大きなパルス振巾を得ら
れることが望ましい。

日が　しようとするｐ　占 本発明は上述の既知の欠点を克服して新しいマットパル
ス遠隔通信装置を提供し、新しい、回転作動剪断弁を使
用する。剪断弁作動を得るための回転ソレノイド装置を
設けて回転弁ゲートと座を制御し、大きな断面とした流
通路とする。回転ソレノイド弁はソレノイドの力曲線を
修正して大流量弁作動の所要の運動距離の全部について
最大の力を得る。

４　へを　するための手 本発明は穿孔内のドリルストリング内を流れるさく井流
体の圧力を変調するための回転作動剪断弁を使用するさ
く井流体遠隔通信装置である。本発明による回転作動剪
断弁装置はドリルストリング内に取付けたハウジングを
備え、ハウジングを貫通する流通路と、通路を横切って
さく井流体の流れを選択的に制御する剪断弁ゲートとを
有する。

流通路の一端はドリルストリング外に排出し、弁ゲート
を選択的に回動させて流通路の開閉に応答してドリルス
トリング内に圧力パルスを生じさせる装置を設ける。

本発明による弁ゲート作動装置は弁ゲートに回動連結し
て弁ゲートを確実に駆動して最小時間で開閉位置とする
作動軸を有するソレノイド作動とする。弁座は押圧力に
よって常に弁ゲートに抑圧接触する。

本発明によるさく井流体遠隔通信装置用流体弁はさく井
作業間さく井流体に圧力変化を生じさせる。さく井流体
はドリルストリング内を下方に流れドリルストリングと
穿孔との間の環状部内を上方に流れて循環する。ドリル
ストリング内に取付けさく井流体を周囲を流れさせドリ
ルストリングと穿孔環状部との間を選択的に連通ずる貫
通路を形成したハウジングを備える。ハウジング内に貫
通路を横切って剪断弁を取付け、弁座と回転ゲート部材
とを設け、ゲート部材には通路に一致し得る開口を有す
る。ゲート開口は弧上を動いて弁座開口に軸線方向に一
致可能とする。弁作動装置をゲートに結合し、ゲート開
口を弁座に対して弧上を動かせ通路を開いて圧力パルス
を生じさせる。

弁ゲートを弁座に常に押圧する装置を設ける。弁ゲート
ははゾ平面の板部材とし、少なくとも１個のゲート開口
を設け、開口寸法を十分大として開口縁部は弁の開位置
で開口が一致した時に摩損性マッド流に露出しないよう
にする。

他の実施例によって、ゲートと座の開口寸法と弁作動装
置は開閉時間が最小となるように定める。

かくして、座がさく井流体に摩耗を受ける時間は最小と
なる。

本発明の利点と特長を明らかにするための例示とした実
施例並びに図面について説明する。

務−ル 本発明によるマットパルス遠隔通信用装置は回転剪断弁
とし、弁座及び弁本体のマッドによる摩耗は最小となる
。

剪断弁作動のためにソレノイドの直線作動をカムの装置
によって回転作動とし、ソレノイドの非線形力をカムの
斜面変化に−よって弁のほり線形回転力に変換する。

大凰孤 第１図に示す通り、穿孔１０内にドリルストリング１１
を延長する。ドリルストリング１１の構成素子は線図と
して示し、多数のさく弁管１２がさく井プラットホーム
１３から懸吊される。プラットホーム１３はウェルヘッ
ド１５で固着される。

ドリルストリング１１の端部の孔底組立体にはサブ１８
の下端のドリルビット１７を含む。サブ１８内には孔底
パラメータを検出する機器を収容する。この情報はサブ
１６内に取付けた遠隔通信剪断弁装置によってウェルヘ
ッド１５に遠隔通信される。本発明はこの剪断弁装置で
ある。

第１図において、ドリルストリング１１には剪断弁組立
体１６に隣接した動力供給サブ１４を設ける。機器サブ
１９は弁サブ１６の上方に固着し、検出したデータを示
す情報を所定型式に符号化するための電子回路装置を収
容し、弁サブ組立体１６を駆動してさく井流体にデータ
を与え、地表に遠隔通信する。さく井流体即ちマットは
ウェルヘッド１５での貯留ピット２０等からポンプ２１
によって循環させ、マッドはドリルストリング１１の中
実軸線開口を下方に流れ、高圧でドリルビット１７から
出る。マッドがビット１７を通れば圧力は著しく低下し
て穿孔内のドリルストリングを囲む環状孔２２の大きな
スペースに入る。マッドは穿孔１０の底部の切屑を随伴
してウェルヘッド１５に達し導管２３を経てピット２０
に戻る。

第１図に示す弁１６はバイパス通路２４を有し、さく弁
管流体流路と環状孔２２とを接続する。十分な容積のマ
ッドが弁１６から通路２４を経て排出されればマッド圧
力の圧力パルス変調を生じ、地表で検出し得る。圧力変
換器２５はウェルヘッド１５での立上り管２６を連通し
、ポンプ圧力の変調を検出して孔底から送信されたデー
タを受ける。変換器２５の出力は地表の電子回路装置２
５ａによって４更号され、処理された信号は読取装置２
５ｂに送られる。アナログ読取の線図とした型式を第１
図の電子回路装置２５ａ、２５ｂの傍に記す。上の線（
、）に示す圧力変動はドリルビット１７の出入口間の通
常の圧力低下の変動を示す。

下の線（ｂ）は孔底の弁組立体１６から有効に流体排出
を行なったことによる地表での圧力の明瞭な効果を示す
。所要の有効な弁作動には、急速作動の能力、高流量、
孔底での悪環境での使用に際して損耗が最小となること
を必要とする。本発明による回転剪断弁を使用したマッ
トパルス遠隔通信装置のさく弁間の作動を以下説明する
。

第２図は本発明による回転弁組立体３０を拡大断面図と
して示す。弁組立体３ｏはほぼ円筒形の弁ハウジング２
７内に取付け、ドリルカラーの寸法とした弁サブ１６の
孔内にハウジング２７を取付ける。弁サブ１６はドリル
ストリング１１内に接続して孔底マッド流路の一部を形
成する。ハウジング２７の上部内に２個の同一軸線の回
転可能の組合としたソレノイド２８．２９を取付ける。

上部ソレノイド２８の出力軸３１は下部ソレノイド２９
の出力軸３３に結合する。可撓性カップリング３２を使
用して軸３１，３３を剛性の回転相互係合とし、ソレノ
イド作動の際の軸線方向の軸運動は可能とする。下部ソ
レノイド２９を出力軸３３の下端３４は可撓性カップリ
ング３５を介して作動軸３６に結合する。ソレノイド２
８．２９は夫々内部に図示しないカムと斜面機構を有し
、軸３１．３３の直線作動を回転運動に変換する。

この組立体の利点は優れており、カムと斜面とは流体流
に対する最大の弁抵抗に抗して所要の軸運動角範囲で高
いトルクを生ずる設計が可能である。

低い軸線方向の力に対して高い回転トル゛りを得るため
に斜面角度を比較的大きくできる。弁を通る高流量と高
流体圧とを許容するためには通常の直線作動弁装置では
不可能であり、カムと斜面の機構を必要とする。

第２図において、作動軸３６は弁取付フレーム３７内に
入り、フレーム３７内に上部軸受３８、下部軸受３９を
取付ける。軸受は作動軸３６を回転支持する。取付部材
３７の下方にハウジング２７の側壁内に対向した新月状
の凹み４１．４２を有する。凹み４１．４２はドリルス
トリング１１の中央部を流下しサブ１６内でハウジング
２７外面を流れる流体に直接連通する。凹み４１゜４２
の下方の底部支持部材４３は２個の対向した軸線方向の
開口４４，４５を有し、凹み４１゜４２の中央にある。

流路４４，４５は２個の円筒形弁座４６，４７と同一軸
線とする。下部取付部材４３の下部内に形成した肩部と
した凹み４８゜４９内に弁座を取付ける。

第２図に示す通り１円筒弁座４６．４７は夫々半径方向
に延長するフランジ部材５１を有し、開口４８．．４９
の肩部内に係合する。弁座４６゜４７の円筒本体は肩部
とした凹みの小直径部内に係合し、Ｏリングによって流
体の漏洩を防ぐ。弁座４６，４７の外側円筒面は円筒肩
部４８，４９の外壁内に係合して半径方向に延長するフ
ランジ、５１上に接した環状室５３を形成する。環状室
５３の夫々内のコイルばね５２は弁座の円筒不体部を囲
み、弁座４６，４７の下向き面を回転作動弁ゲート６０
に押圧する。ゲート６ｏは平な上下面と中央開口とを有
し、中央開口に作動軸３６をロックナツト６１によって
固着する。ゲート部材６０には２個のゲート開口６２．
６３を有し、ゲートの第１の位置では弁座４６，４７の
開口に−致する。弁座４６，４７の開口に一致してゲー
ト部材６０の下方に軸線方向に一致した排出ボート６４
．６５を有する。ボート６４．６５の底部は２本の排出
通路６６．６７に連通し、通路６６゜６７は１個の排出
ボート６９に連通ずる。ボート６９はボート２４に連通
して流体を環状部２２内に排出する。

第３図は弁組立体３０の各部の平面図断面図を示す。第
３Ａ図は凹み４１．４２と開口４４゜４５を示す。第３
Ｂ図は弁ゲート６０の開位置を示し、ゲートのボート６
２，６３が弁座４６゜４７及び排出ボート６４．６５に
一致する。この状態で流体はハウジング２７を囲む環状
部７ｏから凹み４１，４２を経てボート４４．４５に流
れる。流体は弁座４６，４７、ゲート開口６２゜６３、
排出ボート６４．６５に流れる。第３ｃ図に示す通り、
流体は排出通路６６．６７、排出ボート６９を経て穿孔
の環状部２２に流入する。

第３Ｂ図において、ゲート部材６０が鎖線で示す回転位
置となれば、ゲート部材６０の平な上面は弁座４６．４
７のフランジとした端面５１に接触する。弁座４６，４
７はばね４８の押圧力及び環状部７０内の流体圧力によ
ってゲート６０に密接する。弁座４６，４７は肩部とし
た凹み４８゜４９の上端より下方の位置であり、流体圧
は各弁座に軸線方向に作用してゲートに弁座を押圧する
。

通路４４．４５はシールされ、さく井流体がドリルスト
リングの中央孔と弁組立体ハウジング２７との間の高圧
環状部からドリルストリング外壁と穿孔１２の内壁との
間の低圧環状部２２に流れることはない。

第４図は２本の排出通路６６．６７が１個の排出ボート
６９に合流することを示す。サブ１６の側壁に横方向の
開ロア１をハウジング２７の横向き開ロア３に一致させ
て形成する。開ロア３に肩部付きインサートスリーブ７
５をねじこみ固着し、サブ１６の壁部には固着しない。

Ｏリングのシール７６をスリーブ７５と開ロア１．７３
との間に係合させ、ドリルストリング内の孔７０をドリ
ルストリングと穿孔壁との間の環状部２２からシールす
る。

第４図に示す通り、ハウジング２７の上部にさく井流体
取入開口８１を設ける。取入開口８１は環状部７０内の
流体を対向したｌ１ｌｌＩＩＩＡ方向円筒孔８２．８３
に連通させる。孔８２，８３内に夫々圧力釣合ピストン
８４．８５を係合させる。ピストン８４，８５は夫々０
リングシール８６を有し、シリンダ８２．８３の壁面と
の間をシールする。

シリンダの下部室８７には取付部材４３に形成した圧力
導管８８．８９内の油を充満させる。導管８８．８９の
下端は取付部材４３の下方で作動軸３６の下端のす゛シ
ト６１の取付部に形成した加圧室９０に開口する。かく
して、ストリング内環状部７０内の流体の圧力はピスト
ン８４．８５を介して油の充満したスペース８７，８８
．９０に伝達され、作動軸３６の上下間の圧力を均衡さ
せる。

この圧力釣合は軸受３８，３９と軸線方向負荷による損
傷を防ぎ、軸３６、ゲート部材６０を回動するに必要な
力を最小にする。

作動に際して、ソレノイド２８を作動すればソレノイド
２９は軸３４と作動軸３６とを回転させる。この運動は
ゲート６０を閉位置とし、弁３０を通る流体流を停止す
る。流体は通常の循環を行なう。ソレノイド弁２９の作
動は作動軸３４を反対方向に回転させる。この運動は作
動軸３６を反対方向に回転させてゲート６０を動かし、
ボート６２．６３は弁座４６，４７の開口に一致する。

この位置は高圧流体をドリルカラー内環状部７０から排
出ボート６６．６７、排出ボート６９を経て穿孔の環状
部２７に流出させる。このバイパス流はさく井流体に大
きな鋭い圧力低下を生じさせる。この圧力低下はウェル
ヘッド１５で受けた時は負の圧力パルスと称される。

第５図は本発明回転作動剪断弁１００とした実施例を示
し、１個の流出ボートとする。弁１００は上述の実施例
と同様にして負の圧力パルスを発生し、図示しない２個
のソレノイドをハウジング１２７内に取付け、ソレノイ
ドを取付けた作動軸３６を軸受３８，３９で支承する。

軸３６の下端に取付けたゲート部材１０２には１個のオ
リフィス１６２を有する。ハウジング１２７に形成した
上部凹み１０３はさく弁管の中央部を環状部７０に連通
させる。凹み１０３に上部軸線方向開口１０４を設け、
開口内に円筒形弁座１０５を孔内壁に０リング１０６に
よってシールして係合させ、下部フランジ部１０７の端
面を弁ゲート１０２の上面に接触させる。ハウジング１
２７の下部に排出流路１１０を形成し、流路１１０に連
通する排出ボート１１２はハウジング１２７を通り、サ
ブ１６の壁部を通ってサブと穿孔壁との間の環状部９２
に連通する。

第５図において、回転ソレノイドを作動すれば軸３６は
回転し、ゲート部材１０２は弁座１０５の軸線方向開口
に一致し又は一致しない。この回転作動はドリルカラー
の中央部及び環状部７０から環状スペース７２に達する
マッド流路を形成し、上述の負の圧力低下を生ずる。単
オリフィスとしたゲート部材１０２は理論上第２図に示
す２個のオリフィス構成よりも大きなオリフィス１６２
を必要とする。同様にして、軸３６も単オリフィスによ
る不釣合負荷を補正する取付を必要とする。

第６図は本発明による回転ソレノイド駆動装置を示す。

回転ソレノイド１９９は出力巻線２００と出力軸２０１
とを有する。出力軸２０１は斜面又はカム２０２に結合
して軸の軸線方向運動を回転運動に変換する。図示の例
では軸２０１にカム従道子２０４を取付け、斜面２０６
上に接触して選択直線運動を行なわせる。軸２０１の軸
線方向運動はソレノイド１９９によって矢印２０７の方
向とし、カム従道子２０４は坂道２０６上を下方に滑動
し、矢印２０８の方向の回転運動に変換する。軸２０２
の回転は可撓性カップリング３５、下部軸３６を介して
弁ゲート６０の回転となる。

かくして、ソレノイド１９９の作動に応じて弁開口６２
．６３は選択的に開口する。弁ゲート６０の回転の最大
力は斜面２０６の曲率によって軸２０１の直線位置に対
するソレノイドの出力の関数として定まる。例えば下部
斜面部２１０を軸２０１の特定ストローク位置での回転
力出力が最大となるように定める。更に斜面２０６をス
トロークの下部で急傾斜としてソレノイド１９９からの
低い軸線方向の力に対して高いトルク出力を得る。ソレ
ノイド１９９からの力が大きければ斜面角度を小さくす
ることができる。かくして斜面角度の修正はソレノイド
の力曲線を定める。ゲート６０の矢印２１４の方向の全
回転量最大トルクを利用でき、大きなオリフィス６２．
６３を使用可能とする。大きな開口は大きな流量と大き
な振巾の負のパルスとを生じ、既知の方法装置に比較し
て大きな利点となる。

上述の装置の標準の作動において、第１図に示すツール
ストリングには孔底のパラメータ又は孔底での出来事を
検出するため１個以上の機器を設ける。検出した出来事
の中の１個について、装置の回路部分は信号を発生し、
信号型式の符号化位置によって、特定の事柄の値又は出
来事を示す。

この信号は所要継続時間の電気パルスの形として作動ソ
ソレノイド２８に送られる。これによってゲート６０は
回転してゲート６ｏの開口６２，６３を弁座４６，４７
の開口に一致させる。ゲートの動きは急速であり、さく
井流体は一致した入口出口開口４４，６４；４５，６５
を通って急速に流れる。この弁開口を通る急激な流体流
はドリルストリング１１内の高ポンプ圧力のさく井流体
を一時的に穿孔の環状部２２に排出する。さく弁管１１
からの高圧さく井流体が比較的低圧の環状部２２に排出
されるため、さく弁管１１内のマットの柱内の急速な圧
力低下を生じ、マッド立上り管２６内へ変換器２５に負
のパルスとして観測される。弁が所要時間のパルスとし
て開いた後に、ソレノイド２９を作動して一体のソレノ
イドアーマチュアを第３Ｂ図に示す弁の閉位置に動かす
。変換器２５の観測した圧力変動の記録は電子回路２５
ａによって所定型式で復調し、孔底で検出した出来事を
直接示す読取２５ｂとなる。

上述の本発明の説明は特許要件に応じた好適な実施例に
ついての説明のために行なったが、本発明の要旨を逸脱
することなく種々の変型とすることが可能である。例え
ば、実施例の寸法、形状、材斜は各種とすることができ
る。本発明は図示の特定の型式に限定されず、実施例並
びに図面は例示であって発明を限定するものではない。

灸肌吸羞來 本発明によるマットパルス遠隔通信装置はドリルストリ
ング内を循環するさく井流体にデータパルスを生じさせ
る。本発明弁装置は循環さく井流体の圧力を変調する。

回転作動剪断弁を流通路に介挿し、弁が開位置の時に弁
座面は覆われ、弁の開位置の時に摩損性のある流体粒子
が弁座面に耐着することはない。回転ゲートは回転ソレ
ノイドによって両方向に弧状に確実に駆動され、ゲート
開口が弁座の開口に軸線方向に一致し又は不一致位置と
なり圧力パルスを生ずる。回転ソレノイド弁はソレノイ
ドの力曲線の修正を可能にし、大きな流路を開閉するた
めの最大の力を生じさせる。

流通オリフィスが大となれば圧力パルスの振巾は大とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は穿孔内のドリルストリングに本発明圧力パルス
弁を取付は遠隔通信データを受ける地表装置を示す説明
図、第２図は本発明の第１の実施例による変調弁の断面
図、第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図は第２図の３Ａ−３Ａ線、３
Ｂ−３Ｂ線、３Ｃ−３Ｃ線に沿い圧力パルス弁の流入ボ
ート弁ゲート排出ポートを示す断面図、第４図は第２図
の一部の直角方向の断面図、第５図は第２の実施例によ
る変調弁の部分断面図、第６図は本発明による回転ソレ
ノイド駆動装置の説明図である。 １０・・・穿孔、 １１・・・ドリルストリング、 １５・・・ウェルヘッド、 １６、１７．１８・・・サブ、 ２２・・・穿孔の環状部、 ２４・・・排出ボート、 ２７、１２７・・・弁ハウジング、 ２８、２９．１！１９・・・ソレノイド、３０、１００
・・・回転作動剪断弁、 ３２、　：３５・・・可撓性カップリング、３６・・・
作動軸、 ３７・・・取付部材、 ４１、４２・・・新月状凹み、 ４６、４７．１０５・・・弁座、 ６０、１０２・・・ゲート部材、 ６２、６３．１６２・・ゲート開口、 ８１・・・取入開口、 ８４、８５・・・均圧ピストン。 ２０２・・・カム。 特許出願人　エヌ・エル・インダストリーズ・インコー
ホレーテッド 代理人弁理士松井政広（外１名） ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　さく井作業間さく井流体に圧力変化を発生させる
   型式のさく井流体遠隔通信装置用の流体弁であってドリ
   ルストリング内をさく井流体が下方に流れドリルストリ
   ングと穿孔間に形成した環状部を上方に流れて１＃環す
   るものにおいて、ドリルストリング内に取付けて周囲を
   さく井流体が流れドリルストリングと穿孔環状部との間
   の選択流通のための通路を貫通させるハウジングと、ハ
   ウジング内の上記通路を横切って取付は弁座と通路に一
   致する貫通開口を有する回動可能のゲート部材とを有す
   る剪断弁とを備え、上記ゲート開口は弁座と軸線方向に
   一致し一致しない位置に円弧内を可動とし、上記ゲート
   部材に結合してゲート開口を弁座に対して弧上を回動さ
   せ通路を開いて圧力パルスを発生させる弁作動装置を備
   えることを特徴とするさく井流体遠隔通信装置用の流体
   弁装置。 置を備える特許請求の範囲第１項記載の弁装置。 ３、前話勢−ト部材ははゾ平面板として弁座開口に対し
   て所要寸法の少なくとも１個の開口を設け、弁が開位置
   どなり開口が一致した時に板開口の縁部が流体流から保
   護されるようにする特許請求の範囲第２項記載の弁装置
   。 ４、前記弁と弁座の開口断面を特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の弁装置。 ５、前記弁作動装置には弁ゲートを回動させる結合とし
   て延長する駆動軸を有する第１のソレノイドと、上記軸
   に結合しソレノイドの直線作動を軸の回動運動に変換す
   るカム装置とを備える特許請求の範囲第２項記載の弁装
   置。 ６、前記カム装置にはソレノイドの非線形軸線方向力を
   弁ゲート回動のためのはゾ線形の回動力に変換する可変
   傾斜面を有する斜面部材を備える特許請求の範囲第５項
   記載の弁装置。 ７、前記第１のソレノイドとカム装置とに結合し弁ゲー
   トを第１のソレノイドとは反対方向に回動させる第２の
   ソレノイドを備える特許請求の範囲第５項記載の弁装置
   。 ８、前記第１第２のソレノイドを互に結合し第１のソレ
   ノイドをハウジングに固着する特許請求の範囲第７項記
   載の弁装置。 ９、前記カム装置には軸の直線位置の関数としてソレノ
   イドの力の形成する関数に適合する関数によって定めた
   可変傾斜を有する斜面装置を備え。 これによってソレノイドの非線形軸線方向力を線形回動
   運動に変換する特許請求の範囲第５項記載の弁装置。 １０、管ストリング内を下方に流れ処さく井ツールを通
   り管ストリングと穿孔との間の環状部を上方に流れて循
   環するさく井流体に圧力パルスを生じさせて管ストリン
   グの一端から他端にデータパパルスを伝達するためのさ
   く井流体遠隔通信装置用の弁装置であって、弁がさく井
   流体流路内で作動してさく井流体の流れを変調してさく
   井流体に検出可能の圧力パルスを生じさせるものにおい
   て、ドリルストリング内に取付けて周囲をさく井流体が
   流れドリルストリングと穿孔環状部との間の選択流通の
   ための通路を貫通させるハウジングと、ハウジング内の
   上記通路を横切って取付は弁座と通路に一致する貫通開
   口を有する回動可能のゲート部材とを有する剪断弁とを
   備え、上記ゲート開口は弁座と軸線方向に一致し一致し
   ない位置に円弧内を可動とし、上記ゲート部材に結合し
   てゲート開口を弁座に対して弧上を回動させ通路を開い
   て圧力パルスを発生させる弁作動装置を備え、上季 配弁作動装置には第１ソレノイドと、ソレノイドに結合
   してソレノイドの非線形軸線方向力を弁ゲートを回動さ
   せるぼゾ線形回動力に変換するカムリ 装置とを備えることを特徴タキ＜井流体遠隔通信装置用
   の弁装置。 １１、前記弁ゲートを前記弁座に常に押圧する装置を備
   える特許請求の範囲第１０項記載の弁装置。 １２、前記弁作動装置には第１のソレノイドに結合した
   第２のソレノイドぎ備え、第１のソレノイードはハウジ
   ングに固着して相対回動可能とする特許請求の範囲第１
   ０項記載の弁装置。 １３、前記カム装置には軸の直線位置の関数＝とじてソ
   レノイドの力の形成する関数に適合する関数によって定
   めた可変傾斜を有する斜面装置を備え、これによってソ
   レノイドの非線形軸線方向の力を線形回動運動に変換す
   る特許請求の範囲第１Ｏ項記載の弁装置。