NO148565B - Fremgangsmaate for aa bestemme det punkt hvor et roerorgan er fastkjoert i et borehull - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å bestemme det punkt hvor et rørorgan er fastkjørt i et borehull,

som nærmere angitt i ingressen til krav 1.

Når et rørorgan såsom en borestreng fastkjøres i en brønn bestemmer man vanligvis fastkjøringspunktets dybde ved hjelp av en fremgangsmåte som går ut på å utsette borestrengen for vridnings- og strekkrefter ved overflaten, og bestemme til hvilken dybde disse deformasjoner forplantes. For påvisning av disse deformasjoner benytter man et apparat som nedsenkes i borestrengen i enden av en kabel og plasseres ved suksessive dybder.

Et konvensjonelt fastkjøringspunkt-indikatorapparat

som f.eks. beskrevet i US patent nr. 3 6 86 9 43, omfatter en hoveddel som innbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, samt øvre og nedre forankringsorganer som er montert på henholdsvis det øvre og nedre element for å feste hvert av elementene til hoveddelen i to lengdemssig adskilte soner av strengen. Elektrisk motorer som drives av kabelen anvendes for å bevege forankringsorganene bort fra og inn mot hoveddelen, samt en føler montert mellom hoveddelens elementer registrerer elementenes relative bevegelse når strengen deformeres på grunn av de fra overflaten påsatte belastninger.

Disse tidligere kjente apparater gir vanligvis gode resultater. De har imidlertid visse ulemper i vanskelige til-feller, f.eks. ved avbøyde borehull eller offshore-borehull som bores fra flytende plattformer. For at et slikt apparat skal bli forankret i borestrengene på optimal måte er det ønskelig at vekten av kabelen som utslippes fra overflaten skal hvile på de øvre forankringsorganer, slik at den ikke utøver noen kraft på føleren. Ved offshore-borehull som bores fra en flytende platt-form utsettes apparatet som fra plattformen er opphengt i kabelen for bølgebevegelser og forankringsfasen finner sted mens apparatet er i bevegelse i forhold til borestrengen. For å unngå strekk på forankringsapparatet på grunn av kabelen er det mulig å utføre forankringsfasen mens apparatet beveges nedover i borerørene. Selv ved denne metode blir ikke den ovenfor beskrevne optimale stilling nødvendigvis oppnådd med konvensjonel-le apparater fordi det kan hende at de nedre forankringsorganer først kommer i kontakt med borestrengen. Vekten av kabelen vil da virke mot de nedre forankringsorganer slik at føleren trykk-belastes med mulighet for dårlig forankring av de øvre organer. En annen ulempe ved tidligere kjente apparater og metoder er den forholdsvis sakte åpningsbevegelse av forankringsorganene. Som ovenfor forklart må forankringen ved offshore-brønner utføres under apparatets bevegelse nedover og en meget sen åpning av forankringselementene gjør det ikke mulig å plassere apparatet ved tilstrekkelig nøyaktig dybde. Under forankringsorganenes sene åpnings- eller utadbevegelse kan de skades under passering av en rørskjøt.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å til-veiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis omtalte art, for å bestemme fastkjøringspunktet for et rørorgan i et borehull, hvor forankringsteknikken sikrer eit føleren arbeider utmerket.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved de trekk som er angitt i karakteristikken til krav 1. I motsetning til hva som er tilfelle ved bruk av tidligere kjent teknikk, hvor de øvre og nedre forankringsorganer påvirkes samtidig, skjer påvirkningen av forankringsorganene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen således sekvensmessig, idet de nedre forankringsorganer bare påvirkes etter at de øvre forankringsorganer er brakt i inngrep.

Ytterligere trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere av følgende beskrivelse av et eksempel på en utføringsform av oppfinnelsen, under henvisning til tegnin-gen hvor: Fig. 1 er et apparat ifølge oppfinnelsen for påvisning av fastkjøringspunktet for et rørorgan i et borehull. Fig. 2A, 2B, 2C og 2D er lengdesnitt av nedsenkingsapparatet på fig. 1, Fig. 3 er et perspektivriss av visse elementer på fig. 2C, som anvendes for forankring av nedsenkingsapparatet, Fig. 4 er utsnitt av et lengdesnitt av fig. 3, og Fig. 5 er et perspektivriss av elementene på fig. 2D. Fastkjøringspunkt-detektoranordningen vist på fig. 1 omfatter et nedsenkingsapparat 10 som er opphengt i enden av en kabel 11 i en borestreng 12 plassert i et borehull 13. Borerørene 12 er f.eks. fastkjørt i formasjonene ved et punkt 14 hvis dybde skal bestemmes. Borerørene er på kjent måte opphengt i en bore-rigg (ikke vist) på overflaten som gjør det mulig å påsette rø-rene strekk- og vridningskrefter under søking etter fastkjørings-punktét. Kabelen 11 omfatter én eller flere ledninger forbundet med et overflateapparat 15 som omfatter organer for å sende elektriske signaler til nedsenkingsapparatet 10 ved hjelp av lednin-gene i kabelen 11 og organer for mottagelse, behandling, fremvis-ning og avskriving av signalene som kommer fra nedsenkingsapparatet.

Nedsenkingsapparatet 10 omfatter generelt en hoveddel 20 som innbefatter et øvre element 21 og et nedre element 22 som er montert bevegelig i forhold til hverandre i henhold til begrensede strekk- og vridningsbevegelser. Øvre 2 3 og nedre 24 forankringsorganer er plassert henholdsvis på hoveddelens øvre og nedre element for å feste hvert av elementene i to lengdemes-sig adskilte soner av borerørene. Slik det senere skal forklares dannes forankringsorganene av innbyrdes sammenhengslede armpar. En føler 25 er montert mellom hoveddelens to elementer for registrering av de relative bevegelser mellom disse elementer når borerørene deformeres elastisk under belastninger påsatt ved overflaten. Forankringsorganene 23 og 24 kan beveges mot og bor-t .fra hoveddelen ved hjelp av organer som.styres elektrisk fra overflaten gjennom kabelen.

Ved bunnen av nedsenkingsapparatet er festet et lang-strakt bæreelement 26 som er innrettet til å oppta en detonerende lunte for å frembringe en eksplosjon i høyde med en valgt bore-rørskjøt beliggende over fastkjøringspunktet. Den detonerende lunte detoneres etter at et løsskruingsmoment er blitt påsatt den valgte skjøt, slik at alle borerørene beliggende over denne skjøt skrues løs og en maksimal lengde av frie rør (back off) fjernes fra brønnen.

Nedsenkingsapparatet 10 som er vist i detalj på figur 2A til 2D, består av, regnet fra topp til bunn, en hydraulisk styreseksjon 27, en øvre forankringsseksjon 28 som omfatter hoveddelens øvre element 21, føleren 2 5 og en nedre forankringsseksjon 29, omfattende hoveddelens nedre element 22.

Som vist på fig. 2A og 2B omfatter den hydrauliske styreseksjon 27 en forseglet mantel 30 som er festet til hoveddelens øvre element 21, samt innvendig i mantelen anordnede organer som styres elektrisk gjennom kabelen 11 for å frembringe en hydraulisk væske under trykk' til forankringsseksjonene. og av-laste trykket i denne hydraulikkvæske.

Ved nedre ende av kablen 11 er festet et toppstykke 31 av konvensjonell type til hvilket mantelen 30 er forbundet. Toppstykket 31 omfatter to gjengede foringshalvdeler 32 som er innskrudd i øvre del av mantelen 30 og et bæreelement 33 som er festet innvendig i toppstykket. I bæreelementet 33 er anordnet isolerte stikkontakter 34 til hvilke er koplet lederne 35 i kabelen 11. Innvendig i mantelen 30 er anordnet et sylindrisk bæreelement 36 i hvilket det på isolert måte er festet tappkon-takter 37 som plugges inn i stikkontaktene 34. Bæreelementet 36 har en midtre kanal 40 som er tett lukket ved hjelp av en gjenget plugg 41. Tetninger 42 sikrer tett forbindelse mellom bæreelementet og mantelen 30.

Bæreelementet 36 er ved hjelp av skruer 4 3 festet til en hylse. 44 som bærer organer av kjent type for detektering av borerørskjøter. Disse organer omfatter en spole 45 som er vik-let rundt hylsen 44, en øvre permanent magnet 46 som er anordnet i en utsparing i hylsen 44 og holdes oppe ved hjelp av en skive 4 7 og en fleksibel ring 48, samt en nedre permanent magnet 50. Hylsen 44 har en langsgående kanal 55 i hvilken er anordnet ledere 52 som er koplet til lederne 37. Når spolen 45 befinner seg ved en borerørskjøt frembringer magnetene 46 og 50 en end-ring i den magnetiske fluks i spolen 45 og et elektrisk signal opptrer ved spoleklemmene, hvilket signal føres til overflaten ved hjelp av lederne i kabelen 11.

Ved nedre del av hylsen 44 er innskrudd et rør 5 3 som

i sin nedre ende er festet i et bunnstykke 54 og gjennom hvilket strekker seg kanalen 51. På røret 53 er skyvbart anordnet et stempel 55 som påvirkes av en oppadrettet kraft ved hjelp av en spiralfjær 56 som er montert med strekk-forspenning mellom stemplet 55 og øvre del av hylsen 44. Stemplet 55 har en ytre tetning 57 og en indre tetning 60 som avtetter stemplet mot mantelen 30 og røret 53. Innvendig i mantelen 30 avgrenser stemplet 55 over sin øvre flate et kammer 61 som er fylt med en hydraulikkvæske som gjennom åpninger 6 2 kommuniserer med kanalen 51. Under stemplet 55 kommuniserer rommet inne i mantelen 30 og rundt røret 5 3 med mantelens utside gjennom åpninger 64. Kammeret 61 utgjør således et hydraulikkvæskereservoar som ved hjelp av stemplet 5 5 og fjæren 56 holdes ved et svakt overtrykk i forhold til brønnens hydrostatiske trykk. Rommet 6 3 er fylt med borevæsker, og ettersom disse væsker kan inneholde faste partikler er bunnen av stemplet 55 utstyrt med skraperinger 65 og 66 som hviler mot henholdsvis mantelen 30 og røret 53.

Bunnstykket 54 har en pinne 6 7 som virker som bunnan-slag for stemplet 55 og en tetning 68 som avtetter mellom dette rommet og mantelen 30. Bunnstykket 54 er ved hjelp av skruer 70 festet til en vugge 71 med halvsirkelformet tverrsnitt.

Til vuggen 71 er festet (fig. 2B) en elektromotor 72 og en positiv fortrengningspumpe 73 som drives av motorens 72 ut-gangsaksel 74. Det innvendige rom i mantelen 30 i hvilket motoren 72 og pumpen 73 er anordnet, er fylt med olje og kommuniserer med reservoaret 61 via en åpning 75 i bunnstykket 54. Under drift leverer pumpen 73 trykkolje fra dette rommet gjennom en ut-løpskanal 76. Utløpet fra pumpen 73 er på avtettet måte forbundet med et ventilhus 80 som er festet til vuggen 71. Huset 80 har en kanal 81 som kommuniserer med pumpeutløpet og en kanal 82 som kommuniserer med reservoaret. En magnetventil 78 som er montert i huset 80 har et ventillegeme 83 som ved hjelp av en fjær 84 normalt holdes i en stilling i hvilken det lukker kanalen 82. En magnetspole 85 beveger, når den tilføres strøm, ventillegemet 83 til den nedre stilling hvor kanalene 81 og 82 kommuniserer med hverandre. Kanalen 81 kommuniserer konstant gjennom langsgående slisser som er utskåret langs ventillegemet 83, med en langsgående kanal 86. Kanalen 86 er forbundet med reservoaret ved en sikkerhetsventil 87 som innbefatter et forspent ventillegeme 88 som åpner når trykket i kanalen 86 overskrider en forutbestemt terskel. En annen kanal 91 som går gjennom ventilhuset 80 bringer nedre del av huset 80 og nedre del av sikker-hetsventilen 87 i forbindelse med hydraulikkvæskereservoaret. Kanalen 91 virker også som en gjennomgang for lederne mot nedre del av apparatet. Ventilhuset 80 er ved hjelp av skruer 92 festet til en krage 9 3 på hvilken er fastskrudd mantelen 30. Tetninger 94 avtetter mellom kragen 93 og mantelen 30. Et bæreelement 95 gjennom hvilket strekker seg kontaktene 96 er festet i kragen 93 og anordnet på avtettet måte ved hjelp av tetninger 97 på en forlengelse av ventilhuset 80.

Nedsenkingsapparatet fortsetter i den øvre forankringsseksjon 28. Det nedre element 21 i apparatets hoveddel er inn-passet i kragen 93 og festet ved hjelp av to gjengede foringshalvdeler 100. Innvendig i hoveddelens element 21 er festet et bæreelement 101 i hvilket på isolert måte er anordnet stikkontakter 102 innrettet til å innplugges i kontaktene 96. Elektriske ledere 103 som er forbundet med lederne 102 er anordnet i en boring 104 som strekker seg over hele lengden av elementet 21 i hoveddelen.

Hoveddelens øvre element 21 har (fig. 2C) tre "langsgående spor 105 med rektangulært tverrsnitt jevnt fordelt over omkretsen. Ved øvre endeparti av hvert spor 105 er ved hjelp av en pinne 106 festet en monteringsblokk 107 som strekker seg nedover gjennom et kileformet parti 108 beliggende midt i det langsgående spor 105. Monteringsblokkenes 107 parti 108 gjennomskjæres av en tverrløpende, avlang åpning 110. I hvert spor 10 5 er montert en første forankringsarm 111 (se også fig. 3) som i sitt øvre endeparti har en utsparing 112 som passer til det kileformede parti 108 på monteringsblokken 107. En pinne 113 som er festet ved øvre ende av forankringsarmen 111 er dreibart og forskyvbart montert i den avlange åpning 110 og en flate 114 på armen kommer i berøring med partiet 108 på monteringsblokken 107 slik at flaten 114 glir langs skråflaten 109 når pinnen 113 beveges langs den avlange åpning 110. Når pinnen 113 når den øvre stilling i den avlange åpning 110 dreier den første forankringsarm 111 om dette anslag. Nedre ende av forankringsarmen 111 er ved hjelp av et hengsel som omfatter en pinne 117 forbundet med en andre forankringsarm 120 som er anordnet i sporet 10 5 idet forankringsarmens 120 nedre endeparti er skyvbart og dreibart montert i sporet.

På grunn av monteringsblokken 107 følger hengslet 117 en skrå-bane 115 i forhold til hoveddelens lengdeakse. Det nedre endeparti på armen 114 har tenner 116 eller et avspisset parti for å øke dens friksjonskoeffisient mot borerørene. Som vist i figur 3 består forankringsarmen 120 av to deler 121 og 122 som er festet til hverandre ved hjelp av skruer 12 3.

Apparatet innbefatter også en aktiviseringshylse 125 som kan beveges oppover og nedover langs hoveddelen for å.bevege hengslene til forankringsarmene 111 og 120 bort fra og inn mot hoveddelen. Aktiviseringshylsen 125 er forbundet med forankringsarmenes 120 nedre endepartier ved hjelp av tre forbindelses-armer 124. Som. vist på figur 3 består hver forbindelsesarm 124 av en øvre del 12 6 og en nedre del 12 7 med avtrappede endepartier som er forbundet med hverandre ved hjelp av en tverrpinne 130. Den nedre del 127 har et tverrløpénde spor 131 i hvilket innpasser en brystning som er utformet i øvre ende av aktiviseringshylsen 125 som av monteringshensyn består, av to ringhalv-deler. Hylsen 125 er innskrudd i et ringformet stempel 132 som på avtettet måte er montert på hoveddelen ved hjelp av tetninger 133 og 134. Et kammer 135 som er avgrenset mellom hoveddelelementet 21 og stemplet 132 forsynes med hydraulikkvæske under trykk fra boringen 104 gjennom en tverrkanal 136. Stemplet 132 trykkes oppover av en spiralfjær 137 som er montert med trykk-forspenning mellom nedre del av stemplet 132 og en krage 140 som er fastskrudd på hoveddelelementet 21.

Når trykk-hydraulikkvæsken sendes gjennom kanalen 136 inn i kammeret 135, beveges stemplet 132 nedover under sammen-trykning av fjæren 137 og hengslene mellom forankringsarmene 111 og 120 beveges inn mot hoveddelen opp til den stilling som er vist med heltrukne linjer på fig. 2C. Dersom trykket i kammeret 135 avlastes driver spiralfjæren 137 stemplet 132 og aktiviseringshylsen 125 oppover, hvilket bevirker en oppadrettet kraft mot nedre ende av forankringsarmen 120 via forbindelsesarmene 124. Hengslene til forankringsarmene 111 og 120 beveges deretter ut fra hoveddelen, idet denne bevegelse foregår hurtig fordi hydraulikkvæske som drives av stemplet 132 som skyves tilbake på grunn av fjæren 137 kan strømme mot reservoaret med stor•hastighet.

Monteringsorganene som består av skråplanet 109 og

den avlange åpning 110 tvinger hengslene mellom den første og andre forankringsarm ut fra hoveddelen langs banen 115. Utfor-mingen og arrangementet av forankringsarmenes monteringsorganer er slik konstruert at disse baner er skråttløpende i forhold til hoveddelens lengdeakse, slik at hengslenes 117 radielle skyvekraft mot borerørene forblir vesentlig konstant uavhengig av borerørenes innvendige diameter. Denne fordel er av særlig be-tydning for borerør med små innerdiametere, for hvilke tidligere kjente forankringssystemer som regel oppviser meget begrenset radial skyvekraft. Ved f.eks. å velge vinkelen på skråplanet 109 slik at banen 115 danner en vinkel på ca. 45° med hoveddelens lengdeakse for små bevegelser av hengslet 117, oppnår man for disse små bevegelser en radialskyvekraft som er tilnærmet lik fjærens 137 skyvekraft i lengderetningen. Dette forklares ved den omstendighet at for disse små bevegelser vil radialbevegel-sen til hengslet 117, på grunn av den skråttløpende bane 115, være tilnærmet lik aktiviseringshylsens 125 langsgående bevegelse. Videre skal bemerkes at når forankringsarmene hviler mot borerø-rene vil på grunn av dette arrangement vekten av apparatet virke til å forankre armene enda fastere i borerørene.

Systemet omfatter også organer for å låse forankringsarmenes 120 nedre ender i forhold til hoveddelelementet 21 når hengslene 117 møter avstand i sin utgående bevegelse, f.eks. når forankringsarmene kommer i berøring med borerørene. Som tidligere forklart består armene 120 av to deler 121 og 122 som er festet mot hverandre (fig. 3). Ved nedre ende av forankringsarmene 120 er utformet spor 141 som tillater de nedre endepartier 142 å bevege seg elastisk bort fra hverandre til de kommer i berøring med det langsgående spors 105 sidevegger. Hvert av endepartiene 142 har en avtrapping 14 3 hvorved dette endeparti er tilpasset øvre endeparti på forbindelsesarmen 124. Den innvendige flate på avtrappingen 14 3 har en avsmalnende eller sfæ-risk forsenkning 144 med en akse A-A<1> (se også fig. 4). Endepartiene 142 gjennomskjæres også av et sylindrisk hull 145 hvis akse er noe forskjøvet oppover i forhold til aksen A-A'. Mellom de to endepartier 142 er anordnet en kule 146 som gjennomskjæres av en dreietapp 147, idet forbindelsesarmen 124 er slik montert at den kan svinge på kulen 146. Dreietappen 147 har mindre diameter enn det sylindriske hull 145. Når forbindelsesarmen 124 beveges nedover under medbringelse av forankringsarmen 120, ligger dreietappen 147 an mot nedre del av sylinderhullet 145, som vist i fig. 4. Klaringen mellom forankringsarmen 120 og sporets 105 sidevegger er da tilstrekkelig til at de nedre endepartier 142 kan gli og dreie langs hoveddelen. Når forbindelsesarmen beveges oppover fører den med seg kulen 146 hvis øvre overflate kommer til anlegg mot forsenkningenes 144 overflater, hvorved de nedre endepartier 142 får en tendens til å beveges fra hverandre. Elastisiteten til elementene 121 og 122 i armen 120 holder imidlertid endepartiene 142 som glir fritt i sporet 105 fast mot hverandre. Når hengslet til forankringsarmene 111 og 120 kommer til anlegg mot borerørene vil den oppadrettede kraft fra forbindelsesarmen 124 drive kulen 146 oppover og inn i forsenkningene 144 og bevege endene 142 bort fra hverandre slik at de låser mot sporets 105 sidevegger. Den nødvendige klaring for åpning og lukking av forankringssystemet blir derved eliminert og hoveddelelementet 21 låses uten klaring i forhold til borerørene.

Den øvre forankringsseksjon 28 er festet til føleren 25. Føleren 25 innbefatter en kappe 150 som er fastskrudd til kragen 140, og tetninger 151 danner tetning mellom kappen 150 og kragen 140. Føleren 25 innbefatter videre organer som er elastisk deformerbare under påvirkning av vridnings- og strekkrefter, hvilke organer er anordnet mellom hoveddelens øvre 21 og nedre 22 element, og består f.eks. av en enkelt del 152. De deformerbare deler 152 som også er vist i figur 5 innbefatter en øvre dor 153 som er fastskrudd på hoveddelelementet 21, et første parti 154 som er deformerbart under vridningspåkjenning men vesentlig ude-formerbart under strekkpåkjenning, en flens 155, et andre parti 156 som deformeres under strekk men stort sett ikke under vridning og en nedre dor 157 som er fastskrudd til hoveddelelementet 22. En låsemutter 160 låser hoveddelelementet 22 til doren 157 og en tetning 161 danner tetning mellom elementet 22 og doren 157. Doren 157 er skyvbart montert i kappen 150 ved hjelp av en 0-ring 162 og strekker seg gjennom nedre ende av kappen på avtettet måte ved hjelp av en tetning 163. En fjær 164 som er montert med trykk-forspenning mellom bunnen av kappen 150 og en brystning 16 5 på doren 15 7 skyver denne doren oppover med en kraft som er

tilnærmet lik vekten av nedre del av apparatet som er opplagret i

denne doren. Dorens 157 bevegelse i kappen 150 motsvarer de elastiske deformasjoner i partiene 154 og -156.

Føleren 25 har også organer for å begrense virdnings-deformasjonene og hindre strekkdeformasjonene i det første parti 154 og for å begrense strekkdeformasjonene og hindre vridnings-deformasjonene i det andre parti 156. I dette øyemed er en hylse 170 som passer over nedre endeparti av doren 153 og øvre endeparti' av doren 157 festet på flensen 155 ved hjelp av en pinne 171. I hylsens 170 øvre parti er utformet et rektangulært vindu 172, og i dens nedre parti to rektangulære vinduer 173. I det øvre vindu 172 innpasser et segment 174 som er festet til doren 153 ved hjelp av en skrue 175. I hvert av vinduene 173 innpasser et segment 176 som er festet til doren 157 ved hjelp av skrue 177. Dimensjonene til det øvre vindu 172 er slik valgt at seg-mentet 174 har omtrent ingen vertikal klaring, men kan dreies mot venstre eller mot høyre en gitt vinkel, f.eks. + h°• De nedre vinduers 173 dimensjoner hindrer dreining av sektorene 176, men tillater at disse beveges en liten strekning nedover, f.eks.

0,15 mm.

Hvert parti 154 eller 156 har en form som gir det tilstrekkelig mekanisk fasthet med en passende elastisitet i den ønskede retning. Mange former er mulige og er allerede foreslått for tilvirkerne av strekklapp-ekstensometere. Partiet 154 kan ha form av et vertikalt blad. For partiet 156 er et sikk-sakk-skåret parti (fig. 5) hensiktsmessig, idet det derved blir mulig å forsterke dette parti med sideavstivere 180 og 181 som er limt til hver side for å gi partiet 156 større bøyefasthet i bladets 154 plan. -

Strekklapper såsom 182 er fastlimt på hver side av partiet 154 for registrering av vridning i dette parti og strekk-lapper såsom 183 er limt på hver side av partiet 156 for å regi-strere strekkbelastninger. Strekklappene er koplet i konvensjo-nelle brokretser som muliggjør generering av signaler som svarer til strekklappenes motstandsendringer. Disse kretser tilført strøm fra overflaten avgir et første signal som tilsvarer vridningsbevegelsene som opptrer mellom hoveddelelementene 21 og 22 og et andre signal som tilsvarer vridningsbevegelsene som opptrer mellom disse to elementer. Det første signal er f.eks. po-sitivt for et dreiemoment mot høyre eller tilskruing som virker på det nedre hoveddelelement 22, og negativt for et dreiemoment mot venstre eller avskruing som virker på dette element. Disse signaler føres til overflaten av lederne i kabelen og vises eller registreres i overflateutstyret 15, f.eks. ved hjelp av en konvensjonell galvanometerskriver. Kanaler 184 og 185 gjennom den fleksible del 152 muliggjør gjennomføring av lederne og til-føring av trykkvæske til nedre forankringsseksjon 29.

Kappen 150 er innvendig fylt med hydraulikkfluid rundt den fleksible del 152. Det innvendige trykk i føleren kan således være høyere enn brønnens hydrostatiske trykk. Dette overtrykk virker på den del av doren 157 som avgrenses av tetningen 16 3 og utøver således en nedadrettet kraft på doren, som søker å bevege de to hoveddelelementer bort fra hverandre til en maksimal forlenget tilstand. Som det senere vil fremgå må man ta forholds-regler for å unngå at forankringsorganene 23 og 24 skal. forankres i borerørene når hoveddelelementene er i forlenget tilstand under påvirkning av dette trykk.

Hoveddelens nedre element 22 utgjør en del av den nedre forankringsseksjon som er identisk med den øvre seksjon 28. Denne nedre seksjon omfatter første og andre forankringsarmer som er hengslet til hverandre med endepartier som er dreibart, og skyvbart montert på hoveddelelementet 22, og monteringsorganer for montering av forankringsarmene på elementet 22 slik at forankringsarmenes hengsler beveges bort fra hoveddelen langs skrått-løpende baner. Et fjærbelastet aktiviseringselement som kan beveges ved hjelp av et stempel er skyvbart montert slik at forankringsarmenes nedre endepartier kan beveges ut fra og inn mot hoveddelen gjennom forbindelsearmen. Disse deler er identiske med de som er vist i figur 2C og øverst på figur 2D. Hydraulisk trykkvæske leveres til stemplet gjennom en boring 185 som løper gjennom det nedre hoveddelelement 22, idet boringen lukkes ved bunnen ved hjelp av en plugg i hvilken er opplagret bæreelementet 26 for den detonerende lunte. En leder . 187 er anordnet i boringen 185 for tenning av den detonerende lunte.

En tidsreguleringsinnretning som utgjøres av et strupeorgan 188 som er festet ved nedre del av doren 157 forsin-ker de øvre forankringsorganers utovergående bevegelse når trykket avlastes ved hjelp av magnetventilen 78. Plasseringen av strupeorganet 188 under føleren har dessuten den virkning at trykket i føleren avlastes før de nedre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene. Når magnetventilen 78 åpnes strøm-mer hydraulikkvæske inn i kammeret 135 mot reservoaret 61, men trykket i kammeret 135 forblir høyt på grunn'av gassen som virker på stemplet 132 på grunn av fjæren 137. Såsnart de øvre forankringsorganer • kommer- i ,■ kon takt , med borerørene virker kraften fra den øvre fjær 137 i sin helhet mot veggen i borerørene og det hydrauliske trykk i kammeret 135 blir det samme som brønnens hydrostatiske trykk, i likhet med trykket i føleren. Strupeorganet 188 begrenser hydraulikkvæskestrømmen oppover og trykket oppstrøms av strupeorganet blir således midlertidig opprettholdt, hvorved de nedre forankringsorganers utadgående bevegelse forsin-kes. Når de nedre forankringsorganer kommer i kontakt med bore-rørene er segmentene 176 bragt tilbake til den øvre stilling i vinduene 173 under den kombinerte virkning av fjæren 164 og det fleksible parti 156, og føleren, som ikke lenger er i forlenget tilstand, er klar til å måle strekkreftene som virker mellom hoveddelelementene 21 og 22.

Når det er ønskelig å bestemme det punkt 14 hvor bore-rørene er fastkjørt i borehullet 13 nedsenkes apparatet 10 i borre-rørene, hengende i enden av kabelen 11. De forskjellige deler og elementer har de stillinger som er vist i fig. 2A til 2D med forankringsarmene langsmed hoveddelen. Magnetventilen 78 er lukket og holder hydraulikkvæsken under trykk i føleren og kamrene 135, slik at stemplene 132 i øvre og nedre forankringsseksjoner er i nedre stilling.

Når apparatet når en ønsket dybde, settes magnetspo-len 85 under spenning gjennom kabelen slik at pluggen 83 åpnes, hvilket bringer kanalen 86 og boringen 104 i kommunikasjon med reservoaret 63.

Som tidligere forklart medfører påvirkningen av magnetventilen 78 følgende suksessive operas jonstrinn: de: øvre forankringsorganer beveges til anlegg mot borerørene, trykket i føleren 25 avlastes, og de nedre forankringsorganer beveges til anlegg mot borerørene med en viss forsinkelse på grunn av strupe-organets 188 funksjon. I det tilfelle hvor en offshore-brønn bores fra en flytende konstruksjon, vil apparatet 10 som er ned-senket fra den flytende konstruksjon hengende i kabelen 11, utsettes for bølgebevegelser. For å hindre at de øvre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene på et tidspunkt hvor appa-ratet 10 beveges oppover i borerørene, utføres de ovenforbeskrev-ne operasjoner samtidig som en nedadgående bevegelse bibringes ka-belen på overflaten. Såsnart de øvre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene vil på denne måte strekket i kabelen slak-kes og kabelen avvikles fortsatt i borerørene. Vekt av kabelen kommer til hvile på de øvre forankringsorganer og virker til ytterligere å forankre armene i borerørene som tidligere forklart. Man eliminerer således strømtilførselen-''til magnetventilen 78, hvorved forankringsorganene låses i utspilt stilling mot borerø-rene .

Når de øvre og nedre forankringsorganer er på plass utsettes borerørene for strekk- og vridningskrefter fra overflaten. Dersom føleren 25 registrerer deformasjoner i borerørene ved den dybde hvor apparatet 10 befinner seg, betyr dette at fastkjøringspunktet ligger under denne dybde. Etter at denne måling er utført igangsettes motoren 72 som driver pumpen 73

som leverer trykk-hydraulikkvæske til de to forankringsseksjoner. I hver seksjon beveges stemplet 132 nedover under sammen-trykning av fjæren 137 og driver forbindelsesarmene 124 oppover hvilket bringer forankringsarmene inn mot hoveddelen. Sikker-hetsventilen 88 hindrer overtrykk ved pumpeutløpet. Apparatet senkes deretter til en annen dybde ved hvilken forankringsorganene forankres i borerørene. Borerørene utsettes igjen for strekk- og vridningskrefter ved overflaten og føleren gir infor-masjon som angir hvorvidt disse deformasjoner overføres ved den dybde hvor apparatet befinner seg. De forskjellige ovenfor beskrevne operasjoner gjentas inntil man finner det dypeste punkt hvor borerørene fremdeles er frie.

Dersom det er ønskelig å avskru den øvre del av borerørene som er beliggende over det frie punkt, detoneres de detonerende lunter som tidligere er plassert på bæreelementet

26, i høyde med en borerørskjøt beliggende umiddelbart over fast-kjøringspunktet. Denne borerørskjøt er på forhånd blitt satt under svak strekkbelastning og utsatt for et avskruings-dreiemoment ved å dreie borerørene mot venstre ved overflaten. I de tilfel-ler hvor friksjonen mellom borerørene og borehullveggen er stor blir imidlertid dreiemomentet som påsettes ved overflaten i liten grad overført til skjøten som skal skrues løs. Det blir da nødvendig å trekke og slippe borerørene ved overflaten for å overvinne friksjonen langs veggen. Takket være føleren ifølge oppfinnelsen, som måler dreiemomentet og strekkraft uavhengig, blir det mulig å påvise at et avskruings-dreiemoment virker ved den ønskede dybde. For å oppnå dette plasseres apparatet nær og over den dybde hvor det er ønskelig å avskru borerørene, og etter at borerørene er blitt utsatt for et dreiemoment ved overflaten trekker og slipper man dem. Det første signal fra føleren

som bare representerer vridningsbevegelsene vil angi hvorvidt dette dreiemoment virker uavhengig av strekkbevegelsene.

I tilfelle elektromotoren 72 eller pumpen 7 3 skulle svikte kan apparatet frigjøres fra borerørene ved å åpne magnetventilen 78 og trekke i kablene slik at armene 124 kan forskyves nedover under sammentrykking av fjæren 137. Dersom magnetventilen skulle svikte, eller dersom aktiviseringshylsen 125 forblir låst, vil en oppadrettet kraft som gjennom kabelen virker på hoveddelen, avskjære pinnene 130 og de øvre deler 126 av armene 12 4 kan gli nedover langs hoveddelen 2 3 slik at forankringsarm-hengslene bringes inn langs hoveddelen.

Selv om en spesiell utføringsform av foreliggende oppfinnelse er blitt vist og beskrevet er det åpenbart at mange end-ringer og modifikasjoner kan utføres uten å avvike fra oppfinnel-sens ramme.

Det skal påpekes at trekket med å forsinke utspi-lingsbevegelsen til de nedre forankringsorganer som innføres i et apparat for å bestemme fastkjøringspunktet til et rørorgan som omfatter forankringsorganer som styres mekanisk som beskrevet i førnevnte US patent nr. 3 686 943. I et slikt apparat omfattende øvre forankringsorganer som utspiles ved hjelp av en første like-strømsmotor Ml og nedre forankringsorganer som utspileis av en andre likestrømsmotor M2, vil én eller flere ZENER-dioder f.eks. være montert i parallell med motoren M2 for å begrense spenningen til den nedre motor M2. Ettersom omdreiningshastigheten til en likestrømsmotor er en funksjon av spenningen til motoren, vil de nedre forankringsorganers forskyvningshastighet bort fra hoveddelen være mindre enn hastigheten til de øvre forankringsorganer. De øvre forankringsorganer vil således komme til inngrep med brønnrøret før de nedre forankringsorganer. Apparatet omfatter organer for å motvirke vekten av det nedre parti av hoveddelen og holde dette parti oppe i det minste mellom de tidspunkter hvor de øvre og nedre forankringsorganer kommer til inngrep med brønnrøret, for å sikre at apparatet ikke forankres med regi-streringsorganene i forlengede stillinger. Fremgangsmåten for forankring av det beskrevne apparat kan være som følger: apparatets nedadgående hastighet stoppes eller reduseres når det nes-ten har nådd ønsket dybde for måling, motorene Ml og M2 tilføres likestrøm, såsnart strømmen øker hvilket indikerer at de øvre forankringselementer er i inngrep med brønnrøret, avbrytes strøm-men og kabelen ved jordoverflaten utslippes, hvoretter motorene Ml og M2 igjen startes .for utspiling av de- nedre fbrankringsele-menter.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å bestemme det punkt hvor en rør-streng er fastkjørt i et borehull, omfattende nedsenking av et. deformasjonsfølsomt instrument i rørstrengen ved hjelp av en kabel, hvilket instrument har et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, forankring av instrumentets elementer i rørstrengen ved utspiling av øvre og nedre forankringsorganer som er bevegelig montert på instrumentets henholdsvis øvre og nedre element, registrering av instrumentelementenes relative bevegelser når rørstrengen deformeres elastisk på grunn av belastninger som påsettes ved overflaten, karakterisert ved at forankringstrinnet omfatter ansetting av instrumentets øvre forankringsorganer mot rørstrengen, utgiving av kabelen på overflaten slik at en del av kabelen vil hvile på instrumentets øvre element når de øvre forankringsorganer anset-tes mot rørstrengen, og deretter ansetting av de nedre forankringsorganer mot rørstrengen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at forankringstrinnet innbefatter: igangsetting av de øvre og nedre forankringsorganers utspilingsbevegelse, og forsinkelse av de nedre forankringsorganers utspiling.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at igangsettings- og forsinkelsesoperasjonene til forankringsorganene utføres under en nedadbevegelse av kabelen i borehullet.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at forankringstrinnet innbefatter at vekten av det nedre element motvirkes i tidsrommet mellom tidspunktene der de øvre og nedre forankringsorganer kommer i inngrep med rørstrengen.