NO327566B1 - Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop - Google Patents
Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop Download PDFInfo
- Publication number
- NO327566B1 NO327566B1 NO20070143A NO20070143A NO327566B1 NO 327566 B1 NO327566 B1 NO 327566B1 NO 20070143 A NO20070143 A NO 20070143A NO 20070143 A NO20070143 A NO 20070143A NO 327566 B1 NO327566 B1 NO 327566B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- magnetic field
- movement
- values
- surroundings
- event
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005662 electromechanics Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 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
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/09—Locating or determining the position of objects in boreholes or wells, e.g. the position of an extending arm; Identifying the free or blocked portions of pipes
- E21B47/092—Locating or determining the position of objects in boreholes or wells, e.g. the position of an extending arm; Identifying the free or blocked portions of pipes by detecting magnetic anomalies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Fremgangsmåte og anordning for å kunne aktivere en hendelse dersom et objekt har gjennomgått et bevegelsesmønster med vekselvis bevegelse og stillstand som svarer til en forhåndsbestemt sekvens med bevegelser, hvor alle former for bevegelse er innbefattet. Objektets bevegelse eller stillstand bestemmes av en eller flere magnetfeltsensorer som detekterer et omgivende magnetfelt.
Description
Introduksjon
Foreliggende oppfinnelse vedrører en magnetfeltdetektor for deteksjon av bevegelse eller stillstand. Nærmere bestemt omhandler oppfinnelsen en fremgangsmåte og anordning for deteksjon av et spesifikt bevegelsesforløp for å aktivere en hendelse.
Kjent teknikk
Bevegelsesdeteksjon i olje- og gassbrønner har vist seg å være vanskelig. Ved kjøring av forskjellige verktøyer i en brønn er det viktig å få tilbakemelding på om verktøyet responderer på forskjellige aktiveringssignaler som sendes til verktøyet. Som følge av store brønndybder, kan det være vanskelig å vite om et verktøy gjør det den skal gjøre. Det kan ta lang tid før en bevegelse eller stillstand av et verktøy entydig kan fastslås på overflaten. Tradisjonelt har man enkelt fastslått om et verktøy beveger seg ved å se på bevegelsen til en borestreng, et kveilrør eller liknende ved overflaten. Dette fungerer godt dersom brønnen ikke er for dyp, og forutsetter også at man faktisk benytter seg av borestreng, kveilrør eller liknende. Etter hvert som man har boret dypere brønner, har man ønsket å i større grad benytte seg av verktøy som ikke henger ned fra borestreng, et kveilrør eller liknende fordi de lange forbindelsene medfører større kostnader, er mer utsatt for svikt i form av kabelbrudd osv., og tar lang tid å kjøre opp og ned i brønnen. Ved store dyp blir også den tradisjonelle måten å detektere bevegelse eller stillstand på utilstrekkelig. Man kan bevege borestrengen, kveilrøret eller liknende relativt langt på overflaten, uten at man entydig kan fastslå om verktøyet faktisk beveger seg ned i brønnen, fordi forbindelsen mellom verktøyet og overflaten kan strekke seg eller trykkes relativt mye sammen uten at verktøyet langt nede i brønnen rikker seg. Delte er vist på fig. 2a-d. Stiplet linje indikerer borestreng i spenn. Differansen mellom stiplet og heltrukket linje indikerer slakk som må strekkes ut før bevegelse på boredekket registreres nede i brønnen. Fig. 2a viser slakk i borestreng, fig. 2b viser vertikalt strekk; ingen slakk bortsett fra strekk i lineren, fig. 2c viser vinkel; forsinket bevegelse nede i brønn da bevegeligheten på overflaten går med til å stramme inn slakk, fig. 2d viser horisontalt strekk; forsinket bevegelse nede i brønn da bevegeligheten på overflaten går med til å stramme inn slakk.
Instrumentene som anvendes for bevegelsesdeteksjon kan være anordnet på verktøyet som kjøres nede i brønnen uten at de omfatter noen som helst kommunikasjonsmidler, eventuelt at de bare omfatter midler for enveiskommunikasjon. Slike instrumenter kan for eksempel anvendes til å hindre annet utstyr i å aktiveres når et verktøy er i bevegelse, for enveis kommunikasjon fra overflaten til et verktøy osv.
Måling av bevegelse ved hjelp av et eller flere akselerometere er en velkjent og utprøvd fremgangsmåte. Et akselerometer måler akselerasjon, ikke bevegelse, men ettersom all bevegelse starter og slutter med en akselerasjon, kan man anvende akselerometeret til bevegelsesdeteksjon. Bruk av akselerometere for å detektere bevegelse er imidlertid beheftet med en rekke ulemper. Akselerometeret er unøyaktig og krever relativt store og kraftige bevegelser for å gi utslag. Ved store dyp kan som nevnt ovenfor store bevegelser ved overflaten, dempes kraftig ved at forbindelsen strekker seg eller trykkes sammen, og den resulterende bevegelsen til verktøyet ned i brønnen kan være så svak og langsom at akselerometeret ikke gir noe entydig utslag. I tillegg vil ikke et akselerometer skille mellom en jevn bevegelse og stillstand, idet begge disse situasjonene kjennetegnes ved fravær av akselerasjon. Fig. lb viser målinger fra et akselerometer. Figuren viser ingen verdier, men er ment til å illustrere hvordan akselerometer kun registrerer fartssending, positiv eller negativ, ikke konstant fart.
Måling av bevegelse ved hjelp av trykksensorer har også blitt brukt for å bestemme om et verktøy er i bevegelse eller står stille. Etter hvert som et verktøy beveger seg opp eller ned i en brønn, vil fluidsøylen over verktøyet og det resulterende trykket som verktøyet utsettes for endre seg. Disse trykkendringene kan anvendes for å bestemme om verktøyet har beveget seg lengre ned eller opp i brønnen. Denne fremgangsmåten forutsetter at verktøyet forflytter seg langt i vertikal retning for å entydig å kunne fastslå at en bevegelse har skjedd. Bevegelser over mindre avstander vil ikke gi entydige utslag på en trykksensor. I tillegg egner fremgangsmåten seg ikke for deteksjon av bevegelse eller stillstand i horisontal retning eller rotasjonsbevegelse.
Ulike former for bølgesignalanalyse har også blitt anvendt for å detektere bevegelse eller stillstand. Et bølgesignalanalysesystem sender gjerne ut et bølgesignal, enten i form av lys, lyd eller radiobølger, og lytter på et ekko eller en refleksjon. Ved å måle forsinkelsen kan man bestemme avstand til det objektet som reflekterer bølgesignalet. Dersom denne avstanden endrer seg, vil man kunne slutte at det har skjedd en bevegelse. Ved i tillegg å se på endringen i frekvens, kan man bestemme farten til det reflekterende objektet. Dersom farten er større enn null, har man detektert bevegelse. Bølgeanalyse kan være svært vanskelig å implementere i miljøer der man ikke har et homogent medium bølgesignalene skal forplante seg i. 1 en olje- eller gassbrønn vil bølgesignalene måtte forplante seg i mange forskjellige typer medier, for eksempel olje, naturgass, vann, oljebasert mud, vannbasert mudd, metall, luft, osv. Hvert av disse materialene vil forvrenge og/eller reflektere bølgesignalene forskjellig. Selv om bølgesignalanalyse er utbrett for bevegelsesdeteksjon i olje- og gassbrønner, har bølgesignalanalyse mange og klare begrensninger. Bølgesignalanalyse er kostbart, komplisert, tidkrevende og gir usikre målinger.
Forskjellige typer magnetfeltmålinger har vært i bruk i mange år og er i visse applikasjoner en velkjent og utprøvd teknologi. Den mest vanlige anvendelsen av disse målingene er retningsbestemmelse. I slik anvender benyttes jordas magnetfelt for å bestemme nord. Magnetfeltmålinger kan også brukes til å detektere skjøter (ref. GB-2,422,622) eller uregelmessigheter (ref. US-6,768,299) i for eksempel stålrør. Dette er vanlige bruksområder i olje- og prosessindustrien. Det har videre blitt utviklet systemer som er så avanserte at de for eksempel kan bestemme gjengetype i skjøter (ref. US-7,095,22). Deteksjon av skjøter kan også brukes til å bestemme posisjon i en brønn. Dersom et visst antall skjøter har blitt detektert og man vet avstanden mellom skjøtene, kan man finne avstand målepunktet har tilbakelagt.
Det som anses å være nytt og fordelaktig ved den foreliggende oppfinnelsen er bruk av magnetfeltsensorer for å detektere bevegelse eller stillstand av et objekt over tid, og bruke denne informasjonen til å aktivere en hendelse når en forutbestemt sekvens med bevegelser blir registrert.
US-7245299 (PathFinder) ansees å beskrive den nærmeste kjente teknikken. Publikasjonen beskriver en metode for å kommunisere med en nedihullsinnretning for å kunne sende styresignaler til for eksempel et retningsrettet boreverktøy.
Den nevnte publikasjonen beskriver en fremgangsmåte med bruk av ulike rotasjonshastigheter eller rotasjonsvarigheter på en borestreng. Fra dette kan det utledes en kode som kan tolkes for så å styre for eksempel et boreverktøy.
Det å aktivere en hendelse basert på en tolkbar kode har likhetstrekk med den foreliggende oppfinnelsen, men hvordan koden genereres er svært forskjellig.
Måleprinsippet for å bestemme rotasjonshastighet
Ved å bruke en roterende bevegelse som signalmiddel vil en være avgrenset til å måtte utøve fremgangsmåten beskrevet i PathFinder under en typisk boreoperasjon med en roterende borestreng. Rotasjonshastigheten blir da styrt av operatører på overflaten.
Den foreliggende oppfinnelsen er mer fleksibel siden en ikke kun av avgrenset til en roterende bevegelse, men en eller annen form for bevegelse som også innbefatter en roterende bevegelse. Ved å skille mellom bevegelse og ikke bevegelse vil en kunne utlede en kode som kan brukes til å aktivere en hendelse som for eksempel å styre et verktøy. Anordningen som utgjør oppfinnelsen kan dermed brukes under forhold hvor en roterende bevegelse ikke lar seg utføre.
PathFinder sin fremgangsmåte er avgrenset til å bli brukt under boreoperasjoner, mens fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan brukes også i andre operasjoner som brønnkomplettering, vedlikehold og inspeksjon.
Dersom for eksempel PathFinder sin anordning benyttes under boring, og en får en situasjon med at borestrengen låser seg slik at en roterende bevegelse ikke er mulig, vil anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kunne registrere for eksempel en lineær bevegelsessekvens for så å aktivere et verktøy som sørger for at en kommer ut av situasjonen.
Anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er en selvstendig enhet med midler for å optimalisere målte magnetfelt. Optimaliseringen kan omfatte selvjusterende filtre som justeres avhengig av omgivelser som anordningen opererer i for derved å oppnå mer entydige målinger.
Sammendrag av oppfinnelsen
Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe fremgangsmåte og anordning for å aktivere en hendelse ved å detektere bevegelse eller stillstand på en enklere, billigere og mer nøyaktig måte enn de tidligere kjente anordninger og fremgangsmåter.
Selv om eksempelutførelsene i det alt vesentlige har utgangspunkt i
problemstillinger som er relatert til deteksjon av bevegelse eller stillstand i olje- og gassbrønner, forstås det at oppfinnelsen ikke er begrenset til slike bruksområder og at oppfinnelsen kan finne anvendelser i alle situasjoner der detektering av bevegelse er interessant.
Formålet med den foreliggende oppfinnelsen oppnås ved en fremgangsmåte som er særpreget ved de trekk som er angitt i det selvstendige krav 1, og med ytterligere fordelaktige trekk som angitt i de tilhørende uselvstendige kravene.
Oppfinnelsen omfatter også en anordning som angitt i det selvstendige krav 10 for å utføre den nevnte fremgangsmåten, og med ytterligere fordelaktige utførelser som angitt i de tilhørende uselvstendige kravene.
Detaljert beskrivelse
I det følgende gis en detaljert beskrivelse av en rekke eksempelutførelser av foreliggende oppfinnelse under henvisning til de vedføyde tegninger, der
Fig. 1 viser akselerometer versus magnetfeltmålinger. Forskjell på målinger fra magnetfeltsensor og akselerometer. Figuren viser ingen verdier, men er ment til å illustrere hvordan akselerometer kun registrerer fartssending, positiv eller negativ, ikke konstant fart. Med magnetfeltmålinger, menes differanse mellom nåværende og tidligere målinger. Fig. la viser et eksempel på et bevegelsesforløp til et vilkårlig objekt; Fig. lb viser et eksempel på hva slags målesignaler et akselerometer vil gi gitt bevegelsesforløpet angitt i fig. la; Fig. lc viser et eksempel på hva slags målesignaler en magnetfeltsensor vil gi gitt bevegelsesforløpet angitt i fig. la. Fig. 2 viser et eksempel på hvordan strekk i en borestreng vil resultere i et annet bevegelsesforløp for et verktøy som befinner seg langt nede i en brønn enn for den delen av borestrengen som befinner seg på overflaten. Stiplet linje indikerer borestreng i spenn. Differansen mellom stiplet og heltrukket linje indikerer slakk som må strekkes ut før bevegelse på boredekket registreres nede i brønnen. Fig. 2a viser slakk i borestreng; Fig. 2b viser vertikalt strekk, ingen slakk bortsett fra strekk i lineren; Fig. 2c viser vinkel, forsinket bevegelse nede i brønn da bevegeligheten på overflaten går med til å stramme inn slakk; Fig. 2d viser horisontalt strekk; forsinket bevegelse nede i brønn da bevegeligheten på overflaten går med til å stramme inn slakk. Fig. 3 viser eksempler på typiske lD-målinger ved en magnetfeltsensor og de utslag som man kan få etter at målingene er blitt behandlet. Ved å se på verdiene fra magnetfeltsensor får man ingen indikasjon på om det er bevegelse. Det er først når man sammenligner med tidligere verdier man vil detektere bevegelse. Da får man klare utslag ved bevegelse. Fig. 3a viser typiske verdier for signalet inn på sensoren; Fig. 3b viser typiske verdier av absolutt verdien til differansen;
Fig. 3c viser typiske verdier av detektert bevegelse.
Fig. 4 viser konsekvens av bevegelse i 2-dimensjonalt magnet felt, hvor differanse i X retning er gitt ved XI - X2 og differanse i Y retning er gitt ved Yl - Y2.
Fig. 5 viser blokkdiagram på hvordan hele systemet typisk kan bygges opp.
Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes en magnetfeltsensor for å detektere bevegelse eller stillstand ved å måle en variasjon i magnetfeltstyrke og -retning. Bevegelse og stillstand kan også måles i forhold til andre magnetfelt, der systemet med sensoren står i ro og magnetfelter i omgivelsene beveger seg. Ifølge foreliggende oppfinnelse analyseres målinger av et magnetfelt og sammenliknes med én eller flere tidligere målinger tatt et gitt tidspunkt i forveien. Dersom det er en konfigurerbar differanse mellom nåværende og tidligere målinger har systemet detektert en bevegelse. Dette er vist på fig. 3a-c. Ved å sette et filter på signalet fra målingen kan systemet få en sensitivitet og funksjon beregnet for ulike omgivelser og forhold.
Ved å anvende og konfigurere forskjellige filtre, kan applikasjonen av magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse tilpasses mange forskjellige bruksområder. For å tilpasse målingene til forholdene i en olje- eller gassbrønn kan det være aktuelt med filtre som for eksempel er sensitivitetsbegrensende, omfatter bufferløsninger, og omfatter egenkalibrering.
Ett eller flere sensitivitetsbegrensende filtre kan ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes for å fjerne støy fra omgivelsene som ellers vil skape feildeteksjoner. For å kompensere for tapt sensitivitet ved bruk av sensitivitetsbegrensende filtre, kan man anvende flere magnetfeltsensorer samt øke samplingsraten slik at en algoritme som anvendes for å bestemme om det foreligger bevegelse eller stillstand har flere målinger å sammenlikne med. Med støy menes for eksempel ustabile magnetfelt fra omgivelsene, fjerne eller nære.
Ifølge foreliggende oppfinnelse kan magnetfeltdetektoren omfatte ett eller flere bufferelementer som er innrettet slik at feil som skyldes plutselige magnetfeltforandringer kan fjernes. Ved å bruke flere tidligere måling eller flere tidligere målinger, vil feilraten kunne reduseres. Et bufferelementet vil også redusere responstiden fra systemet. Dette kan løses ved å redusere intervallet mellom hver måling. En bufferløsning kan også anvendes for å fjerne såkalte trege endringer i magnetfelt som skyldes endringer i omgivelsene. En buffer vil ved en slik utførelse kunne ta vare på gjennomsnittsverdier over gitte tidsintervall der man enten har konstant bevegelse eller stillstand. Verdiene lagres og sammenliknes med senere eller tidligere verdier, idet endringer over tid vil vises som en differanse.
Ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse kan ett eller flere egenkalibreringselementer brukes i for eksempel olje- og gassbrønner som har magnetfelt som varierer kraftig. Egenkalibreringselementet bruker målingene fra magnetfeltsensoren for å sette opp et magnetfelt som er like kraftig, men motsatt rettet i forhold til magnetfeltet satt opp av omgivelsene. Ved å måle energien som kreves for å sette opp dette feltet, måler man styrken på feltet fra omgivelsene.
Magnetfeltdetektor ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et kompakt, robust, pålitelig og rimelig system for å detektere bevegelse eller stillstand. Selve magnetfeltsensoren er i og for seg er kjent og regnes som hyllevare. Egnede magnetfeltsensorer kan velges ut etter de rådende behov og eventuelt tilpasses spesielle applikasjoner. Ved å kombinere én eller flere magnetfeltsensorer med ett eller flere sensitivitetsbegrensende filtre, et bufferelement, ett eller flere egenkalibreringselementer, tilveiebringes en magnetfeltdetektor som lett kan anordnes på eksisterende utstyr og som lett kan konfigureres og eventuelt omkonfigureres til forskjellige applikasjoner. Systemet kan for eksempel også kombineres med minneorganer som kan brukes til å registrere en verktøyets magnetfelt- og bevegelsesprofil, og dermed tilveiebringer en historielogg for verktøyet. En slik logg kan også konfigureres for selvlæring, slik at loggdataene sammen med samtidsmålinger kan anvendes for å konfigurere filtrene. Dette vil kunne spare operatøren mye tid og arbeid.
Magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse kan også kombineres med andre metoder for å detektere bevegelse, stillstand, akselerasjon, trykk osv., for derved å øke informasjonsgraden. Det forstås at magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringes ved å kombinere dertil egnede, handelstilgjengelige elementer og at magnetfeltdetektoren også vil kunne omfatte andre elementer, så som krafttilførsel, kommunikasjonsorganer så som sender- og mottakerelementer, minneorganer, elektromekanikk, pneumatikk, hydraulikk osv.
Ifølge én utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter magnetfeltdetektoren et batteri samt eventuelt trådløse kommunikasjonsorganer. En slik utførelse vil ikke være avhengig av at verktøyet det befinner seg på omfatter noen form for fysisk tilknytning til overflaten. Magnetfeltdetektoren ifølge denne utførelsen vil kunne operere uavhengig av signaler og/eller kraft fra overflaten, idet de eventuelle trådløse kommunikasjonsorganer kan muliggjøre ulike former for signaloverføring til eller fra overflaten, for eksempel overføring av signaler til overflaten som angir at verktøyet er i bevegelse eller ikke, aktiveringssignaler fra overflaten, og/eller konfigurering eller omkonfigurering av magnetfeltdetektoren fra overflaten.
Ifølge en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse kommuniserer magnetfeltdetektoren med overflaten gjennom dertil egnede og i og for seg kjente ledningselementer, idet krafttilførselen enten besørges av et batteri eller tilføres gjennom ledningselementene.
Det forstås at magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse enten kan utgjøre en kompakt, liten, integrert krets, eller så kan forskjellige elementer anordnes på forskjellig steder, for eksempel slik at bevegelsen til et verktøy ned i en brønn kan overvåkes fra overflaten og slik at en konfigurering og eventuelt omkonfigurering av magnetfeltdetektoren kan skje på overflaten. Deler av magnetfeltdetektoren kan for eksempel utgjøres av en datamaskin på overflaten, der en angivelse av verktøyets bevegelse viser på en skjerm eller ved hjelp av egnede fremvisningsinstrumenter, og der parametere som er relevant for en konfigurering eller eventuelt omkonfigurering av magnetfeltdetektoren kan justeres via et egnet brukergrensesnitt.
Som angitt kan magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse omfatte én eller flere magnetfeltsensorer. De fleste magnetfeltsensorer er 1-dimensjonale (ID), dvs. at det hovedsakelig måler et magnetfelt i én retning. Dersom det anvendes flere enn én, kan disse være anordnet slik at de øker magnetfeltdetektorens målenøyaktighet, dvs. at de er anordnet slik at de måler et magnetfelt i samme retning. Alternativt kan magnetfeltsensorene anordnes normalt på hverandre, slik at man oppnår 2D- eller 3D-målinger. Ifølge én foretrukket utførelse anvendes minst to magnetfeltsensorer som er orientert normalt på hverandre, minst én i aksialretningen, og minst én på tverr av aksialretningen. Magnetfeltsensoren(e) som er orientert i aksialretningen vil da angi bevegelse av verktøyet aksialt gjennom for eksempel en brønn, idet magnetfeltsensoren(e) som er orientert på tvers av aksialretningen vil da angi verktøyets eventuelle rotasjonsbevegelse. Det forstås at andre magnetfeltsensorkonfigurasjoner også er mulige, idet applikasjonen bestemmer hvilke konfigurasjoner som er hensiktsmessige.
Magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse kan også anvendes som et aktiveringsorgan i seg selv. Ved at magnetfeltdetektoren gjenkjenner en forhåndsbestemt sekvens av bevegelser, vil magnetfeltdetektoren kunne aktivere en hendelse eller en operasjon nede i en olje- eller gassbrønn. Dermed tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et alternativ til å slippe baller ned i brønnen for å igangsette eller avslutte bestemte operasjoner. Ved at magnetfeltdetektoren både kan gjenkjenne bevegelsessekvenser og entydig fastslå at verktøyet den befinner seg på har blitt utsatt for en bevegelsessekvens og de bevegelser som skal til for å utføre én eller flere bestemte hendelser eller operasjoner, bidrar magnetfeltdetektoren til at utførelsen av den ene eller flere bestemte hendelser eller operasjoner umiddelbart kan verifiseres fra overflaten. Dette bidrar til å spare verdifull tid hindrer unødig venting på overflaten. Dersom magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes som en aktivator, vil magnetfeltdetektoren kunne hindre eller igangsette aktivering ved bevegelse eller stillstand. Ved slike applikasjoner kan man ønske å anvende magnetfeltdetektoren sammen med andre instrumenter, så som trykkfølere, temperaturfølere, skjørtedetektorer, elektromekanikk, minne osv.
Magnetfeltdetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse kan tilpasses andre bruksområder og forhold ved å endre tidligere nevnte filtre eller bruke andre filtre som tilpasses forholdene magnetfeltdetektoren befinner seg i. Tilpasningen av magnetfeltdetektoren til det tiltenkte bruksområdet kan enkelt oppnås ved å omkonfigurere de sensitivitetsbegrensende filtre, bufferelementene og/eller egenkalibreringselementene, idet omkonfigureringen i stor grad vil kunne utføres på softwarenivå.
Claims (16)
1. Fremgangsmåte utført i en anordning for å aktivere en hendelse ved deteksjon av bevegelse eller stillstand av et objekt over tid ved bruk av én eller flere magnetfeltsensorer for å detektere signaler fra et omgiende magnetfelt, og omforme de nevnte signalene til verdier som representerer forandringer i magnetfeltet,
karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinnene: - å tidfeste de detekterte verdier, - å sammenlikne to eller flere tidsfestede verdier, - å bestemme om objektet har gjennomgått en bevegelse ved å bestemme om differansen mellom to eller flere tidsfestede verdier er større enn en forutbestemt differanse, eller å bestemme om objektet ikke har gjennomgått en bevegelse ved å bestemme om differansen mellom to eller flere tidsfestede verdier ikke er større enn en forutbestemt differanse, og - å aktivere en hendelse dersom objektet har gjennomgått et bevegelsesmønster med bevegelse og stillstand som svarer til en forhåndsbestemt sekvens med bevegelser.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,
karakterisert ved at aktivering av nevnte hendelse igangsettes først ved deteksjon av stillstand eller bevegelse.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved å sette opp et like sterkt, men motsatt rettet magnetfelt som magnetfeltet produsert av omgivelsene, idet energien som kreves for å sette opp det like sterke men motsatt rettete magnetfeltet brukes til å angi styrken til magnetfeltet produsert av omgivelsene.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved å anvende ett eller flere sensitivitetsbegrensende filtre for å fjerne støy fra omgivelsene.
5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1,
karakterisert ved å orientere magnetfeltsensorene normalt på hverandre.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1,
karakterisert ved å orientere magnetfeltsensorene i samme retning.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1,
karakterisert ved at det kommuniseres trådløst med omgivelsene.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1,
karakterisert ved at det kommuniseres gjennom dertil egnede ledninger med omgivelsene.
9. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående kravene, karakterisert ved at hendelsen som aktiveres er lokalisert i en olje-eller gassbrønn.
10. Anordning omfattende midler for å aktivere en hendelse ved deteksjon av bevegelse eller stillstand av et objekt over tid ved bruk av en eller flere magnetfeltsensorer for å detektere signaler fra et omgiende magnetfelt, og omforme de nevnte signalene til verdier som representerer forandringer i magnetfeltet, og hvor anordningen er
karakterisert ved at den ytterligere omfatter: - tidtakingsmidler for å tidfeste de detekterte verdier, - sammenlikningsmidler for å sammenlikne to eller flere tidsfestede verdier, - bestemmelsesmidler for å bestemme om objektet har gjennomgått en bevegelse ved å bestemme om differansen mellom to eller flere tidsfestede verdier er større enn en forutbestemt differanse, eller å bestemme om objektet ikke har gjennomgått en bevegelse ved å bestemme om differansen mellom to eller flere tidsfestede verdier ikke er større enn en forutbestemt differanse, og - aktiveringsmidler for å aktivere en hendelse dersom objektet har gjennomgått et bevegelsesmønster med bevegelse og stillstand som svarer til en forhåndsbestemt sekvens med bevegelser.
11. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter midler for å sette opp et like sterkt, men motsatt rettet magnetfelt som magnetfeltet produsert av omgivelsene.
12. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter ett eller flere sensitivitetsbegrensende filtre for å fjerne støy fra omgivelsene.
13. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter midler for å orientere magnetfeltsensorene normalt på hverandre.
14. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter midler for å orientere magnetfeltsensorene i samme retning.
15. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter midler for å kommunisere trådløst med omgivelsene.
16. Anordning ifølge krav 10,
karakterisert ved at den omfatter midler for ledningsbasert kommunikasjon med omgivelsene.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20070143A NO327566B1 (no) | 2007-01-08 | 2007-01-08 | Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop |
PCT/NO2008/000005 WO2008085059A1 (en) | 2007-01-08 | 2008-01-08 | Motion detector |
US12/522,349 US20090314491A1 (en) | 2007-01-08 | 2008-01-08 | Motion detector |
GB0913665A GB2461187A (en) | 2007-01-08 | 2009-08-05 | Motion detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20070143A NO327566B1 (no) | 2007-01-08 | 2007-01-08 | Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20070143L NO20070143L (no) | 2008-07-09 |
NO327566B1 true NO327566B1 (no) | 2009-08-17 |
Family
ID=39323634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20070143A NO327566B1 (no) | 2007-01-08 | 2007-01-08 | Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090314491A1 (no) |
GB (1) | GB2461187A (no) |
NO (1) | NO327566B1 (no) |
WO (1) | WO2008085059A1 (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2473377A (en) * | 2008-07-04 | 2011-03-09 | Peak Well Solutions As | Trigger device for activating an action |
NO327949B1 (no) * | 2008-07-04 | 2009-10-26 | Peak Well Solutions As | Triggerinnretning for a aktivere en hendelse |
US8636062B2 (en) | 2009-10-07 | 2014-01-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method for downhole communication |
US8607863B2 (en) * | 2009-10-07 | 2013-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method for downhole communication |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US709522A (en) * | 1902-04-14 | 1902-09-23 | John K Stewart | Shearing tool or clipper. |
US2558977A (en) * | 1946-09-20 | 1951-07-03 | Sun Oil Co | Readily locatable magnetic go-devil |
US3115774A (en) * | 1960-06-27 | 1963-12-31 | Shell Oil Co | Magnetostrictive drill string logging device |
FR2369662A1 (fr) * | 1976-10-26 | 1978-05-26 | Schlumberger Prospection | Procede et dispositif pour inscrire des marques magnetiques sur un cable |
US4766764A (en) * | 1987-02-25 | 1988-08-30 | Halliburton Company | Magnetic freepoint sensor utilizing spaced hall effect devices |
US4933640A (en) * | 1988-12-30 | 1990-06-12 | Vector Magnetics | Apparatus for locating an elongated conductive body by electromagnetic measurement while drilling |
US5532687A (en) * | 1992-12-31 | 1996-07-02 | Richardson; Jerry R. | Modular magnetic scour monitoring device and method for using the same |
US5666050A (en) * | 1995-11-20 | 1997-09-09 | Pes, Inc. | Downhole magnetic position sensor |
GB2315866B (en) * | 1996-08-01 | 2001-01-10 | Radiodetection Ltd | Position detection |
US6815946B2 (en) * | 1999-04-05 | 2004-11-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Magnetically activated well tool |
US6534986B2 (en) * | 2000-05-01 | 2003-03-18 | Schlumberger Technology Corporation | Permanently emplaced electromagnetic system and method for measuring formation resistivity adjacent to and between wells |
DE20008413U1 (de) * | 2000-05-11 | 2001-09-13 | CAMERON GmbH, 29227 Celle | Messvorrichtung |
US6868922B2 (en) * | 2000-11-10 | 2005-03-22 | Kddi Corporation | Method for measuring digging positions |
TW584849B (en) * | 2001-07-12 | 2004-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical information recording medium and recording method using the same |
US6530154B2 (en) * | 2001-07-19 | 2003-03-11 | Scientific Drilling International | Method to detect deviations from a wellplan while drilling in the presence of magnetic interference |
US6768299B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-07-27 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole magnetic-field based feature detector |
GB2406344B (en) * | 2003-07-01 | 2007-01-03 | Pathfinder Energy Services Inc | Drill string rotation encoding |
US7626393B2 (en) * | 2005-05-06 | 2009-12-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for measuring movement of a downhole tool |
-
2007
- 2007-01-08 NO NO20070143A patent/NO327566B1/no not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-01-08 WO PCT/NO2008/000005 patent/WO2008085059A1/en active Application Filing
- 2008-01-08 US US12/522,349 patent/US20090314491A1/en not_active Abandoned
-
2009
- 2009-08-05 GB GB0913665A patent/GB2461187A/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008085059A1 (en) | 2008-07-17 |
US20090314491A1 (en) | 2009-12-24 |
NO20070143L (no) | 2008-07-09 |
GB2461187A (en) | 2009-12-30 |
GB0913665D0 (en) | 2009-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5226332A (en) | Vibration monitoring system for drillstring | |
CA2944163C (en) | System and method of triggering, acquiring and communicating borehole data for a mwd system | |
NO335966B1 (no) | Fremgangsmåte og system for detektering av rørbevegelse i et borehull | |
AU2017200051B2 (en) | Manipulation of multi-component geophone array data to identify downhole conditions | |
CA2957435C (en) | Ranging measurement apparatus, methods, and systems | |
RU2013138740A (ru) | Устройство и способ борьбы с пескопроявлением в скважине с использованием датчика положения инструмента | |
NO344686B1 (no) | System og fremgangsmåte for å bestemme rotasjonsinnretningen for borestrengelementer | |
NO341766B1 (no) | Øyeblikkelig måling av borestrengorientering | |
EP1613981B1 (en) | Use of pattern recognition in a measurement of formation transit time for seismic checkshots | |
CA3063119C (en) | Multi-frequency acoustic interrogation for azimuthal orientation of downhole tools | |
US20210123338A1 (en) | Systems and methods for analyzing casing bonding in a well using differential sensing | |
GB2596485A (en) | Oriented detection perforating device | |
NO327566B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for a detektere et bevegelsesforlop | |
NO327949B1 (no) | Triggerinnretning for a aktivere en hendelse | |
NO20170864A1 (en) | Subsurface pipe dimension and position indicating device | |
NO20140989A1 (no) | System og fremgangsmåte for detektering av posisjon og orientering av et nedihulls legeme | |
WO2007015087A1 (en) | Method of determining features of downhole apparatus | |
JP2017156302A (ja) | 埋設物探査装置、掘削システム及び埋設物探査方法 | |
NO169680B (no) | Fremgangsmaate for aa bestemme retningen til en underjordisk ekstern stoeykilde, og direktiv akustisk loggingsanordning for aa detektere stoey fra en ekstern kilde | |
AU2014370370B2 (en) | Top drive movement measurement system and method | |
GB2628310A (en) | Estimation of maximum load amplitudes in drilling systems using multiple independent measurements | |
GB2608736A (en) | Fluid inflow sensing in a wellbore and related systems and methods | |
RU62983U1 (ru) | Устройство для контроля за направлением скважины в процессе бурения | |
WO2024124011A1 (en) | Systems and methods for downhole orientation sensor deployment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: FLUGES PATENT AS, POSTBOKS 27, 1629 GAMLE |
|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |