NO854738L - Fluidumtrykk-betjent borehull-verktoey. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører utstyr som kan påvirkes ved hjelp av

et fluidumtrykk og beregnet for bruk i borehull, eksempelvis olje- og/eller gassbrønner.

Det er ofte ønskelig å kunne benytte et fluidumtrykk som et middel for betjening av et borehullverktøy. Det er særlig fordelaktig å kunne benytte slike verktøy offshore, hvor det er vanskelig å manipulere verktøystrengen eller rørstrengen i et brønnhull. Eksempelvis benyttes det eksplosive ladninger i borehull for utførelse av ulike funksjoner, eksempelvis for

, å perforere en foring for komplettering eller testing av en formasjon, for kapping av en rørledning eller for pulveriser-ing av skra som ikke kan tas opp. Som følge av at disse opera-sjoner er tidskrevende og dyre og på grunn av eksplosjonskraft-én til det anvendte utstyr, er det viktig at slike arbeidsope-rasjoner kan gjennomføres på en pålitelig måte. De tradisjon-elle metoder for aktivering av eksplosive innretninger nede i hullet innbefatter nedslipping av en detoneringsstang gjennom røret for anslag mot et avfyringshode, manipulering av rør-strengen for aktivering av eksplosivene, og bruk av en elektrisk ledning for sending av et elektrisk signal til en avfyr-ingsanordning.

Ofte vil omgivelsene by på alvorige vanskeligheter med hensyn til sikker og effekgiv gjennomføring av disse metoder. Eksempelvis vil tilstedeværelsen av tungt boreslam og rester kunne forstyrre en avfyring med et slagfølsomt avfyringshode, fordi rester og partikler fra boreslammet kan ha avsatt seg på avfyringshodet og hindrer dets operasjon. I avviks-borehull kan detoneringsstenger sette seg fast før de når ned til bunnen. Ofte vil det ikke være mulig å kunne bruke et slagfølsomt avfyringshode. Ved borestangtesting perforeres en sone som skal undersøkes, og ulike hullparametre såsom temperatur og trykk registreres av instrumenter som er montert mellom røret og avfyringshodet. Det dreier seg her ofte om utstyr som ikke har fullt løpstverrsnitt, slik at altså en detoneringsstang ikke

kan gå igjennom og ned til avfyringshodet.

Vaiersystemer vil for permanente kompletteringsoperasjoner og borestang-testoperasjoner ikke gi samme høye grad av kontroll over brønnen som rørtransporterte systemer gir. Fordi man ikke med sikkerhet vet hvorvidt det før en perforering foreligger et vesentlig trykkdifferensiale eller en underbalanse fra form-asjonen og inn i borehullet, hender det fra tid til annen at en vaier-kanon etter detoneringen støtes ut fra et borehull, nettopp som følge av en uventet høy underbalanse, og slik ut-støting kan gi betydelige skader og representerer en vesentlig sikkerhetsfare. Selv under forhold hvor slike farer ikke foreligger vil behovet for bruk av en vaier for aktivering av kanonen kreve manipulering av vaieren ned gjennom brønnen.

Systemer som baserer seg på mekanisk manipulering av rørstreng-en er tungvinte og medfører en fare for at eksplosivene kan aktiveres for tidlig, når rørstrengen kjøres ned i hullet. Offshore vil det dessuten ofte være ønskelig å kunne unngå bruk av mekanisk manipulering av rørstrengen, særlig når man arbeider ut i fra en flytende plattform.

Bl.a. av de ovennenvte årsaker er det derfor i mange tilfeller ønskelig å kunne benytte fluidumtrykk-betjente avfyringsanordninger for eksplosiver. Slike anordninger baserer seg vanligvis på en øking av trykket i borehullet for aktivering av avfyrings-anordningen. Det vil imidlertid ofte være behov for å kunne holde et relativt lavt trykk på det tidspunkt eksplosivet aktiveres, eksempelvis når det er ønskelig å kunne perforere med et trykkdifferensiale inn i borehullet, dvs. med en underbalanse. Dette krav vil ikke alltid være kompatibelt med bruk av konvensjonelle trykkbetjente avfyringsanordninger, som aktiveres med øking av trykket over det hydrostatiske nivå.

US-PS 3.189.094 viser et avfyringsutstyr som armeres eller prepareres for aktivering under utnyttelse av det trykk som ut- øves av det omgivende brønnfluidum som kanonen er senket ned i, og det aktiveres etter at en tilhørende pakning eller tilhør-ende pakninger er satt på plass og det er etablert en sone med relativt lavt trykk i det område som skal perforeres. I et slikt avfyringsutstyr virker trykket på den ene siden av et stempel gjennom en fluidum-måleinnretning, mens den andre siden av stempelet har forbindelse med rørtrykket gjennom en åpen fluidumpassasje. Etter at pakningen er satt på plass åpnes en prøveventil i rørstrengen, hvorved det startes en redusering av fluidumtrykknivået i ringrommet under pakningen. Trykket under stempelet vil synke med raskere enn over stempelet. Grunnen til dette er at fluidumtrykket over stempelet må forplante seg gjennom måleinnretningen, slik at det fremkommer et temporært trykkdifferensiale som vil presse stempelet nedover og mot en avfyringshammer for aktivering av en perforeringskanon. I en annen innretning som er beskrevet i det nevnte US-patentskrift, bringes ringromtrykket til å virke på en øvre side av et stempel gjennom en fluidumpassasje som går gjennom en pakning som er satt på plass for å isolere et nedre ringrom, som har forbindelse med det indre av rørstrengen fra det øvre ringrom. Stempelets underside utsettes for rør- og nedre ringrom-trykk, slik at når prøveventilen åpnes vil differensial-trykket mellom øvre og nedre ringrom bevirke en forskyvning av stempelet, hvorved perforeringskanonen aktiveres. I et tredje slik system benyttes det et plungerstempel som på begge sider påvirkes av neddykkingstrykket helt til pakningen er satt. Da vil det eksisterende trykk på den ene plungerstempelsiden isoleres. Når prøveventilen så åpnes vil trykket på den andre stempelsiden reduseres tilsvarende, hvorved stempelet forskyves og frigjør en avfyringshammer.

I henhold til et aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes det

en anordning for aktivering av en innretning nede i et brønn-hull. Anordningen innbefatter et hus, en port for innslipping av fluidumtrykk i huset, og midler inne i huset i fluidumtrykkforbindelse med porten, for derved å kunne aktivere verktøyet

i samsvar med (1) et fluidumtrykknivå overført gjennom porten over et første fluidumtrykknivå som er høyere enn det hydrostatiske trykknivå, etterfulgt av (2) en redusering av fluidumtrykknivået overført gjennom porten fra det første fluidumtrykknivå og til et andre fluidumtrykknivå som er lavere enn det første fluidumtrykknivå. Fordi anordningen utelukkende betjenes av fluidumtrykk, foreligger det intet behov for bruk av utstyr såsom en detoneringsstang, og det foreligger heller intet behov for bruk av en vaier eller manipulering av rør-strengen. Anordningen er ikke begrenset til anvendelser hvor det benyttes en prøveventil eller lignende utstyr. Den nye anordning ifølge oppfinnelsen kan således benyttes både i forbindelse med prøver og brønnkompletteringer. I tillegg mulig-gjør oppfinnelsen en etablering av relativt eksakte trykkfor-hold i borehullet på det tidspunkt verktøyet betjenes. Dette er særlig ønskelig når anordningen skal benyttes for aktivering av en perforeringskanon og det på perforeringstidpunktet kreves en viss underbalanse.

I samsvar med et ytterligere aspekt av oppfinnelsen hengs en perforeringskanon opp i et borehull på enden av en rørstreng,

i et borehull avsnitt som skal perforeres. Kanonen har et trykkbetjent avfyringshode som innbefatter en port for innslipping av fluidumtrykk inn i avfyringshodet, og midler inne i avfyringshodet i fluidumtrykkforbindelse med porten, for aktivering av kanonen i samsvar med (1) et fluidumtrykknivå overført gjennom porten over et første fluidumtrykknivå større enn det hydrostatiske trykk, etterfulgt av (2) en senking av fluidumtrykknivået overført gjennom porten fra det første fluidumtrykknivå og til et andre fluidumtrykknivå som er lavere enn det første fluidumtrykknivå.

I samsvar med et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte for perforering av en olje- og/eller gass-brønn, innbefattende en øking av fluidtrykket i en del av brønnen, for derved å isolere en forutbestemt trykktilstand i en-perforeringsinnretning nede i hullet, med etterfølgende redusering av fluidumtrykket i den nevnte del av brønnen, slik at perforeringsinnretningen aktiveres i samsvar med den isol-erte, forutbestemte trykktilstand og trykkreduksjonen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen, er det tilveie-bragt en fremgangsmåte for perforering av en olje- og/eller gassbrønn, innbefattende en øking av fluidumtrykket i en del av-brønnen over en hydrostatisk trykktilstand og til en første, øket trykktilstand deri, hvoretter fluidumtrykket i den nevnte del av brønnen senkes til en andre trykktilstand som er lavere enn den første trykktilstand, slik at en perforeringsinnretning nede i hullet aktiveres for perforering av brønnen i samsvar med økingen av fluidumtrykket etterfulgt av reduser-ingen av fluidumtrykket i den nevnte brønndel.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegn-ingene, hvor: Fig. IA og IB viser snitt gjennom et trykkbetjent perforer ingskanon-avfyringshode med desarmeringsplugg, fig. 1C viser desarmeringspluggen og

fig. 2 viser et skjematisk riss av et borehull, hvor rørtransporterte perforeringskanoner er plassert for perforering av foringen i en bestemt dybde, og hvor det benyttes et avfyringshode som vist i fig. 1.

I fig. 1 er det vist et fluidumtrykk-betjent avfyringshode for perforeringskanoner som benyttes i olje- og/eller gassbrønner. I fig. IA er det vist en i hovedsaken sylindrisk desarmeringsstubb 12 som er forsynt med en gjengetapp 14 i en første ende av avfyringshodet 10. Med denne gjengetapp kan avfyringshodet skrus sammen med et annet verktøy eller settes inn i en rør-streng. Stubbens 12 andre ende har gjenger og er skrudd sammen med et rørelement 15. En 0-ring 18 gir fluidumtetning mellom stubben 12 og rørelementet 15. To settskruer 20 sikrer forbindelsen mellom stubben 12 og rørelementet 15.

I rørelementets 15 andre ende er det skrudd sammen med en stempelkammer-stubb 22. I denne gjengeforbindelsen er det lagt inn én O-ring 24, og forbindelsen sikres med et par settskruer 26..En mellomstubb 23 er skrudd på stubben 22. Også i denne forbindelsen er det lagt inn en tettende O-ring 25, og forbindelsen er sikret med et par settskruer 27. Som vist i fig. lb er stubben 23 skrudd inn i et rørformet hus 28. Også her er det lagt inn en tettende O-ring 30, og forbindelsen sikres med to settskruer 32. Husets 28 andre ende er forsynt med en gjengemuffe 36, beregnet for fluidumtett forbindelse med huset til en perforeringskanon.

Som vist i fig. IA er et desarmeringsstempel 40 glidbart an. ordnet inne i desarmerings-stubben 12. Desarmeringsstempelet er fluidumtett avtettet mot innerveggen i stubben 12 ved hjelp av en O-ring 42. I stempelet 40 er det utformet fire tverr-porter 44 som i utgangsstillingen flukter med tilsvarende porter 46 i desarmeringsstubben 12. Desarmeringsstempelet 40 har en gjennomgående sentral aksial boring 48 som står i forbindelse med portene 44, slik at yttersiden av desarmeringsstubben 12 og avfyringshodet 10 har fluidumtrykkforbindelse med innerrommet i desarmeringsstubben 12 og derved også, til å begynne med, med innerrommet i verktøyet eller rørseksjonen som er koplet til avfyringshodet 10 ved tappenden 14. Flere skjærpinner 50 holder desarmeringsstempelet 40 fast i aksialret-ningen relativt desarmeringsstubben 12.

I fig. 1C er det vist en desarmeringsplugg 54. Denne er utformet med et nedre, i hovedsaken sylindrisk parti 56 beregnet for plassering i boringen 48 i stempelet 40. Tetning tilveiebringes ved hjelp av en mansjett-tetning 58 som er plassert på det nedre avsnitt 56. Desarmeringspluggen 54 er også forsynt med en oppfiskingshals 60 som muliggjør en opptaging av pluggen 54, om så ønskes.

På utsiden av rørelementet 15 og desarmeringsstubben 12 er det glidbart montert en desarmeringshylse 64. ~Desarmeringsstubben 12 er forsynt med fire aksielle spor 66 (bare to er vist i fig. IA) som går gjennom stubbveggen i området ved desarmeringshyls-ens .64 hosliggende ende. Fire skruer 70 (bare to er vist i fig. IA) er skrudd inn i desarmeringsstempelet 40 og går radielt ut gjennom sporene 66 og inn i fire sirkulære boringer i desarmeringshylsen 64. En glidebevegelse av stempelet 40 innover i fra tappenden 14 vil således bevirke at hylsen 64 glir over stubben 12 og rørelementet 15, med begrensning av den aksiale glidebevegelse som bestemt av sporlengden. En skulder 72 i mellomstubben 23 tjener til å hindre en ytterligere aksialbeveg-else av hylsen 64 med avskjæring av skruene 70, hvorved man eventuelt ville miste kontrollen over hylsen 64.

I fig. IB er vist hvordan en detonerings-initiator 80 er plassert inne i en sentral boring i et holdeelement 82. Dette holdeelement er plassert inne i huset 28 ved husets muffeende 36, slik at når en perforeringskanon skrus inn i muffen vil dens ende få anlegg mot initiatoren 80 og holdedelen 82, hvorved disse komponenters bevegelse ut av huset 28 hindres. Mellom holdedelen 82 og innerveggen i huset 28 er det lagt inn to Om-ringer 84 .

Detonerings-initiatoren 80 er en slagdetonator som vil gi

en detoneringseffekt til perforeringskanonen når initiatoren treffes av en tennbolt 86. Mellom initiatoren 80 og innerveggen i holdedelen 82 er det lagt inn flere O-ringer 90. Initiatoren 80 kan eksempelvis benytte en perkusjonsfenghette som vist og beskrevet i US-patentsøknad 587,344 av 8.3.1984. En egnet feng-hetteblanding kan innbefatte 41 vekt-% titan og 59 vekt-% kalimperklorat som er komprimert til en tetthet på fra 2,3

til 2,5 gm/cc under utnyttelse av et komprimeringstrykk på

fra 1050 til 3500 kg/cm3 .

Tennbolten 86 bæres av et plungerstempel 94 som er glidbart anordnet i en sentral boring i et plungerhus 96 som ligger an mot holdedelen 82. Plungerstempelets 94 ytterflate er avtettet mot boringen i huset 96 med et par O-ringer 98. Plungerhuset 96 holdes mellom holdedelen 82 og en skulder 100 i huset 28, slik at plungerhuset ikke kan bevege seg i forhold til huset 28. En ringformet støtdemper 101 er lagt inn mellom holdedelen 82 og plungerhuset 96 og tjener til å hindre skader på plungerstempelet 94 ved avfyringen. Huset 96 er avtettet mot huset 28 ved hjelp av to O-ringer 102. Plungerhuset 96 har et avsnitt 106 med redusert diameter og her er det tatt ut fire radielle sirkulære boringer (bare to er vist i fig. IB) hvor det er plassert en respektiv stålkule 108. Hver slik stålkule ligger i et halvsirkulært omkretsspor i plungerstempelet 94 og holdes på plass av en begerformet kulefrigjøringsdel 110 som er plass ert over plungerhusets 96 avsmalnede parti 106 og er løsbart festet til dette ved hjelp av flere skjærpinner 112. Skjærpinnene 112 holdes på plass ved hjelp av en i hovedsaken sylindrisk pinneholder 114 som er skrudd på kulefrigjøringsdelen 110 og hindrer skjærpinnene 112 i å gli ut.

Kulefrigjøringsdelen 110 er skrudd sammen med en stang 120. Stangen 120 går fra frigjøringsdelen 110 og aksialt gjennom huset 28, mellomstubben 23 og stempelkammer-stubben 22 (fig. IA). Et første stempel 122 er skrudd sammen med stangen 120 og er plassert i en sentral boring i stempelkammer-stubben 22. Stempelet 122 er fluidumavtettet mot den sentrale boring i stubben 22 ved hjelp av to O-ringer 130.

Stempelet 122 er utformet med en første, relativ stor boring 123 som går fra stempelendene 124 i retning mot avfyringshodet 10 muffeende 36 og avsluttes mot en ringskulder 125 inne i stempelet 122. En andre, med mindre diameter utført boring 126 går fra ringskulderen 125 og videre inn i stempelet 122. Denne andre boring 126 ender i en innervegg 127 i stempelet 122. Fra denne innervegg eller bunn 127 går det flere fluidumpassasjer 128 ut til stempelenden, idet de altså munner i stempelendeflaten 129.

Et andre stempel 132 er utformet med et første avsnitt 133 som går delvist inn i boringen 126 i stempelet 122, med glidepas-ning i boringen 126. Mellom stempelavsnittet 133 og boringen 126 er det lagt inn en O-ring 134. Stempelpartiet 133 strekker seg ut fra boringen 126 i'retning mot avfyringshodets tappende 14 og går over i et andre stempelavsnitt 135, som har større diameter og er glideinnpasset i boringen 123 i stempelet 122. Også her er det lagt inn en O-ring 136. Mellom stempelavsnitt-ets 133 ytterflate og veggen i boringen 123 i stempelet 122 er det dannet et ringformet luftkammer 137.

En skjærpinnering 138 ligger"an mot skulderen 125 og er løs-bart fastgjort til stempelet 132 ved hjelp av flere skjærpinner 139. Skjærpinnene 139 og skjærpinneringen 138 holder således stempelet 132 igjen mot"en bevegelse innover i stempel-

et 122, helt til det utøves en stor nok innskyningskraft til å skjære av pinnene 139. En skiveformet stempelstopper 140 ligger an mot boringsbunnen 127 i stempelet 122 og er forsynt med flere fluidumpassasjer som siker fluidumforbindelsen mellom boringen 126 og passajene 128. Stempelstopperen 140 tjener til å dempe støtet mellom stempelavsnittet 133 og stempelborings-bunnen 127 .

I stempelets 132 avsnitt 135 er det tatt ut en radiell port

141 som har fluidumforbindelse med volumrommet 177 inne i rør-elementet 15. En langsgående port 142 har fluidumforbindelse med porten 141 og går gjennom stempelet 132. Denne port 142

har fluidumforbindelse med det volumrom som ligger mellom stempelavsnittet 133, boringen 126 i stempelet 122 og stopper-

en 140. Når således stempelet 132 er holdt i den stilling som er vist i fig. IA, vil det være fluidumforbindelse mellom volum-rommene 177 og yttersiden av stempelet 122 på den ene side og fluidumvolumet ved stempelsiden 129 på den andre siden. Dette volumrom er fyllt med et rent fluidum, såsom olje eller disel-olje, slik at de trange passasjene gjennom stopperen 140 og passasjene 128 i stempelet 122 ikke tilstoppes av partikler som forefinnes i brønnfluidet på utsiden av avfyringshodet 10.

Det er lagt inn to O-ringer 146 i stempelet 132. Disse O-ringer tetter mellom porten 141 og volumrommet 177 i rørelementet 15 når stempelet 132 er skjøvet helt inn i stempelets 122.

Inne i rørelementet 15 er det anordnet et løst stempel 170. Dette er glidbart inne i rørelementet 15 og er avtettet mot rør-elementets innervegg ved hjelp av to O-ringer 172. Dette løse stempel 170 avgrenser således en del av volumet inne i rørele-mentet 15, mot tappenden 14. Stempelet 170 påvirkes av brønn-fluidum som kommer inn gjennom portene 46 og portene 44. Rom-met på denne siden av stempelet 170 står også i forbindelse med det indre løp i røret eller et verktøy som er skrudd på tappenden 14, idet porten eller boringen 48 gir slik forbindelse gjennom stempelet 40. I det frie stempel 170 er det uttatt flere porter 173 som er lukket av en brytbar membran 174. Bruk av membranen 174 hindrer en oppbygging av et trykkdifferensial mellom volumrommet 177 og utsiden av avfyringshodet 10.

Volumet mellom stempelet 170 og desarmeringsstubben 12 er beteg-net med 175.

Nok et fritt stempel 17 6 er anordnet på den andre siden av stemplet 122 og gir glidetetning mot innerveggen i mellomstubben 23 ved hjelp av to O-ringer 178. Mot stangen 120 er dette frie stempel 176 avtettet ved hjelp av to O-ringer 180. Stempelet 176 avgrenser et kammer 181 som er fyllt med nitrogen gjennom en enveis ventil 182 (fig. IB). I enden av mellomstubben 23 er det som vist uttatt en aksial boring med mindre diameter, og her dannes det fludiumtetning mot stangen 120 ved hjelp av to O-ringer 186 (fig. IB).

Ved denne enden av mellomstubben 23 er det i huset 28 uttatt fire radielle porter 190 (bare to er vist i fig. IB). Gjennom disse radielle porter kan fluidumtrykket på utsiden av avfyringshodet 20 forplante seg inn i kammeret som dannes mellom O-ringene 186 og nok et fritt stempel 192 som er forsynt med O-ringer 194 og 196 som tetter henholdsvis mot innerveggen i huset 28 og stangen 120. Volumrommet 200, som begrenses av innerveggen i huset 28, stangen 120, det frie stempel 192 og holdedelen 96, er fyllt med et rent fluidum, eksempelvis olje eller dieselolje. Stempelet 192 er forsynt med flere porter som er lukket med en membran 193. Som membranen 174 i stempelet 170 tjener membranen 193 til å hindre en oppbygging av et trykk-dif ferensiale mellom volumet 200 og utsiden av avfyringshodet 10. En bruddskiveholder 201 innbefatter en gjennomgående port som holdes lukket av en brytbar skive 202 som er skrudd inn i ytterveggen i huset 28. Skiven 202 utsettes for trykket i volumet 200 på innsiden og utsettes for borehulltrykket på utsiden. Skiven 202 er valgt slik at den vil briste spontant når trykkdifferensialet overskrider 35 kg/cm2 . Det dannes her således en anordning for avlasting av trykket i volumet 200 når avfyringshodet 10 trekkes opp fra borehullet.

Et mulig nede i hullet arrangement hvor man benytter avfyringshodet i fig. 1 er vist i fig. 2, som viser et avsnitt av et borehull forsynt med en foring 210. en rørstreng 214 er ved sin nedre ende sammenkoplet med tappenden 14 til avfyringshodets desarmeringsstubb 12. Avfyringshodets muffeende 36 er skrudd sammen med en streng av perforeringskanoner 218 som er plassert i et foringsavsnitt 220 som man ønsker å perforere ye3d hjelp av kanonene 218. Nederst er det montert en detekter-ingsanordning 222. Hensikten med denne er at den skal sende et signal opp gjennom rørstrengen 214 til brønnhodet etter en viss tidsforsinkelse som tilveiebringes av et forbrennings-tid-forsinkelseselement som er inkorporert i detekteringsinnretningen 222. Detekteringsinnretningen 222 kan f.eks. være av en type som er vist og beskrevet i US-patentsøknad 505,911 av 2 0.6.19 83.

Så snart kanonene 218 er plassert i det ønskede avsnitt 220 settes en pakning 226. over avfyringshodet 10, hvorved man iso-lerer foringsringrommet under pakningen mot ringrommet over pakningen. I det i fig. 2 viste arrangement aktiveres afyr- ingshodet 10 for avfyring av perforeringskanonene 218 ved hjelp av en totrinns-prosedyre, idet først rørtrykket som virker gjennom porten 48 i desarmeringsstempelet 12, økes over en første bestemt verdi over det hydrostatiske trykk,

for således å armere avfyringshodet 10, hvoretter avfyringshodet bringes til avfyring ved at trykket i rørstrengen senkes til et andre trykknivå. Rørledningstrykket tilføres gjennom porten eller boringen 48 som går gjennom tappenden 14. Trykket i volumet 175 økes tilsvarende. Dette trykk overføres i hovedsaken fullt ut via stempelet 170 til fluidet i volumet 177 på den andre siden av stempelet, trykket kan forplante seg fra volumet 177 gjennom portene 141, 142 og 122 mot det frie stempel 176, og nitrogengassen i volumet 181 vil derfor være i likevekt med trykket i volumene 177 og 175.

Når trykket i volumet 177 øker, vil kraften som virker på stempelet 132 øke, helt til skjærpinnene 139 avskjæres, hvoretter stempelet 132 glir inn i stempelet 122, til anslag mot stempelstopperen 140. O-ringene 146 gir fluidumtetning mellom stempelavsnittet 135 og stempelboringen 123 og stenger av porten 141 mot volumet 177. Det følger herav at fluidumtrykket i nitrogenkammeret 181, såvel som det fluidumtrykk som virker mot bunnen 129 i boringen i stempelet 122, vil være avstengt. Det er ikke nødvendig å kjenne det hydrostatiske trykk helt eksakt når man på denne måten benytter rørled-ningstrykket for armering av avfyringshodet 10, fordi det bare kreves at man øker rørledningstrykket tilstrekkelig til at man er relativ sikker på at skjærpinnene 139 er av-skårne. Dersom avfyringshodet av en eller annen grunn ikke armeres på denne måten, kan man gjenta prosedyren relativt lett og raskt. Den kraft hvormed stempelet 132 slår an mot bunnen 127 vil i stor grad absorberes av stempelstopperen 140. Derved hindres skader på utstyret og man hiunder også

en for tidlig avfyring av avfyringshodet 10 fordi støtbe-lastningen på skjærpinnene 112 reduseres ved at stempelet 132 slår mot stopperen 140.

Av fig. IB ser man at trykket i det nedre ringrom kan forplante seg inn i huset 28 gjennom portene 190 og således virke på fluidet i volumet 200 via det frie stempel 192. Fluidumtrykket i volumet 200 vil virke mot overflaten til plungerstempelet 94. Plungerstempelet hindres i å bevege seg, med tilhørende bevegelse av tennbolten 86, så lenge kulen 108 holdes på plass i sperrestillingen. Når rørledningtrykket reduseres etter trykk-økningen, som tjente til å armere avfyringshodet som beskrevet foran, vil den kraft som virker på stempelet 122 og som tilveiebringes av trykket som virker mot bunnen 129 og det reduserte trykk på den andre siden av stempelet 122, koples til frigjør-ingsdelen.110 gjennom stangen 120. Når denne kraft blir stor nok vil skjærpinnene 112 svikte og stempelet 122 vil da drives i retning mot tappenden 14 og trekke med"seg kulefrigjørings-delen 110 slik at kulene 108 frigjøres og plungerstempelet 94 blir fritt. Tennbolten 86 vil da drives inn i initiatoren 80 under påvirkning av det hydrostatiske trykk som virker på. plungerstempelet 94. Initiatoren 80 gir en detoneringseffekt som utnyttes for avfyring av kanonene 218.

Avfyringshodet 10.kan utføres for armering og avfyring under utnyttelse av et bredt fluidumtrykk-verdiområde som bestemmes fra gang til gang, idet man helt enkelt velger egnede skjærpinner 112 og 139. Det er således mulig å tilveiebringe et avfyringshode, .eller en annen eksplosjonsinitiator, som kan avfyres enten ved, over eller under det hydrostatiske trykk. Avfyringshodet i foreliggende utførelseseksempel er særlig egnet i de tilfeller hvor det er ønskelig å perforere foringen i et borehull med en underbalansert tilstand, og krever bare en regulering av rørledningstrykket for utførelse av avfyrings-sekvensen.

Ved en eksempelvis gjennomføring av fremgangsmåten blir kanonene "218 og avfyringshodet 10 kjørt ned i brønnen ved hjelp av rørstrengen 214. Før pakningen 226 settes pumpes et lett fluidum ned gjennom rørstrengen for derved å sirkulere bore slam ut av rørstrengen 214 gjennom portene 46 i desarmerings-stubben 12. Dersom det dermed oppnås en tilstrekkelig underbalanse, så settes pakningen 226. Dersom det er nødvendig å redusere trykket i avsnittet 220 til en enda lavere verdi på perforeringstidspunktet, så kan fluidet i rørstrengen 214 sir-kuleres ut ved at man pumper nitrogen ned gjennom rørstrengen og så setter pakningen 226, eller ved at man setter pakningen og så trekker ut en ønsket mengde fluidum fra rørstrengen 214. Hvis det da foreligger en full søyle med lett fluidum i rør-strengen 214 så kan pumpetrykket økes, slik at trykket i porten 48 økes tilstrekkelig til armering av avfyringshodet. Foreligger det ikke en full fluidumsøyle i rørstrengen 214 så kan nitrogen pumpes ned på toppen av en delsøyle for derved å opp-nå det nødvendige armeringstrykk. Deretter reduseres enten pumpetrykket eller nitrogen slippes av, helt til det forutbe-stemte avfyringstrykk er nådd, hvoretter kanonene 218 avfyres ved hjelp av avfyringshodet 10.

Man vil forstå at det er unødvendig å manipulere rørstrengen for avfyring av avfyringshodet 10. Dette er en særlig fordel ved arbeider offshore, hvor rørstrengmanipulering ofte vil være vanskelig å gjennomføre. Det er heller ikke nødvendig å slippe ned en detoneringsstang. Dette er en fordel i situasjoner hvor partikler fra boreslammet kan ha satt seg på et slagfølsomt av fyringshode eller når borehullet avviker sterkt fra vertikalen. Eksplosjonsinitiatoren ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset r til bruk hvor en prøveventil er innsatt i strengen. Man vil også forstå at det bare er nødvendig å manipulere fluidumtrykket i et avsnitt av borehullet (i rørstrengen i utførelseseks-empelet). Det er heller ikke nødvendig å manipulere både ringromtrykket og rørstrengtrykket, slik tilfellet er i andre systemer .

Når man ønsker å desarmere avfyringshodet 10 kan dette primært skje ved hjelp av desarmeringsmidler som reagerer på en øking av trykket som virker på desarmeringsstempelet 40, f.eks. til- ført gjennom rørstrengen, hvorved stempelet 4 0 tvinges til å forskyve seg og således effektivt hindrer en etterfølgende aktivering av avfyringshodet. Under henvisning til fig. IA vil en desarmeringssekvens for utførelsen i fig. 1 innbefatte at man først : slipper desarmeringspluggen 54 (fig. 1C) ned gjennom rørstrengen bg til anlegg i porten eller boringen 48 i desarmeringsstempelet 40. Mansjetten 58 på desarmeringspluggen 54 vil tette mot veggen i porten 48, slik at rørstrengtrykket kan økes slik at det tilveiebringes et trykkdifferensiale over desarmeringsstempelet 40. Når dette trykkdifferensiale når en bestemt verdi vil skjærpinnene 50, som holder desarmeringsstempelet stille i forhold til desarmeringsstubben 12, brytes og stempelet 40 vil da bevege seg innover i retning fra tappenden 14. Fordi desarmeringshylsen 64 er koplet til stempelet ved hjelp av skruene 70 vil også desarmeringshylsen bevege seg nedover, dvs. i retning fra tappenden 14.

I desarmeringshylsen 64 er det uttatt åtte porter 230 (bare to er vist i fig. IA). I mellomstubben 23 er det tatt ut fire porter 232 som gir forbindelse fra utsiden og inn til det flu-idumvolum som befinner seg på den siden av stempelet 122 som vender fra tappenden 14. Så lenge desarmeringshylsen 64 er i den i fig. IA viste stilling vil portene 232 være stengt ved hjelp av de to O-ringer 234, en på hver side av raden av porter 232, hvilke O-ringer tetter mellom stubben 23 og hylsen 64. Når imidlertid hylsen 64 er beveget langt nok i retning fra tappenden 14 som følge av stempelets 40 bevegelse vil portene 230 i hylsen 64 komme til flukt med portene 232 i stubben 23. Da vil fluidvolumet på den siden av stempelet 122 som vender fra tappenden 14 få forbindelse med fluidumtrykket som hersker på utsiden av avfyringshodet 10. Samtidig holdes fluidumtrykket i volumet 175 i forbindelse med trykket på utsiden av avfyringshodet 10, gjennom portene 44 i stempelet 40 og sporene 76 i desarmeringsstubben 12. Som nevnt foran vil utlignings-stempelet 170 holde trykket i volumet 177 likt trykket i volumet 175. Trykket over stempelet 122 utlignes derfor, slik at dersom avfyringshodet ikke ennå er avfyrt vil det nå ikke lenger kunne avfyres. Når stempelet 40 beveger seg under på-virkningen av trykket for desarmering av avfyringshodet, vil O-ringen 42 på stempelet 40 gå forbi portene 46. Dermed tilveiebringes det en forbindelse mellom utsiden av avfyringshodet 10 og løpet i rørstrengen. Når dette skjer vil det således skje et trykkfall i rørstrengen. Dette trykkfall kan man registrere ved overflaten. Det er således mulig positivt å kunne fastslå hvorvidt avfyringshodet 10 er desarmert. Dette er særlig fordelaktig eksempelvis ved borestangprøver, hvor det er vanlig praksis å trekke verktøystrengen opp fra brønn-en etter at arbeidet er ferdig, fordi perforeringskanonene kan bringes opp til overflaten med visshet om at avfyringshodet er desarmert.

De her benyttede termer og uttrykk er ikke ment å skulle være uttømmende eller innsnevrende.

Claims (10)

1. Anordning for aktivering av en innretning nede i et borehull, karakterisert ved at den innbefatter et hus, en port for innslipping av fluidumtrykk inn i huset, og midler inne i huset i fluidunvtrykkforbindelse.. med porten for aktivering av innretningen i samsvar med (1) et fluidumtrykknivå overført gjennom porten og over et første fluidumtrykknivå større enn det hydrostatiske trykknivå, etterfulgt av (2) en redusering av fluidumtrykknivået overført gjennom porten fra det første fluidumtrykknivå og til et andre fluidumtrykk nivå som er mindre enn det første fluidumtrykknivå.

2. Anordning ifølge krav l, karakterisert ved at huset er beregnet for kopling til en rørstreng i borehullet og at porten er plassert slik i huset at porten har fluidumtrykkforbindelse med det indre av rørstrengen når huset er koplet til den.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at huset er beregnet for kopling til en perforeringskanon og at midlene for aktivering av innretningen er beregnet for aktivering av perforeringskanonen.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at huset er beregnet for kopling til en perforeringskanon og at midlene for aktivering av innretningen er beregnet for aktivering av perforeringskanonen.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert v e d at midlene for aktivering av innretningen innbefatter: midler for lagring av et fluidumtrykk på et nivå høyere enn det andre fluidumtrykknivå i samsvar med en fluidumtrykksett-ing gjennom porten over det første fluidumtrykknivå, og midler for aktivering av den eksplosive innretning i samsvar med det lagrede fluidumtrykk og utøvelsen av det andre fluidum trykk gjennom porten.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at lagringsmidlene innbefatter: et fluidumtrykkkammer i huset, en fluidumtrykkpassasje som overfører fluidumtrykk fra porten og til fluidumtrykkammeret, og midler for lukking av fluidumtrykkpassasjen i samsvar med overføringen gjennom porten av et fluidumtrykknivå over det første fluidumtrykknivå.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved desarmeringsmidler for derved å gjøre aktiveringsmidlene inoperative ved utøvelse av fluidumtrykk på desarmeringsmidlene.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at desarmeringsmidlene kan reagere på en øking i et trykk som pådras i det minste en del derav, for således å desarmere aktiveringsmidlene.

9. Anordning ifølge krav 1, karakterisert v e d at huset innbefatter et rørformet element med en skru-kopling i en første ende beregnet for sammenskruing med en rør-streng, idet porten er utformet i det rørformede element ved dets første ende for overføring av fluidumtrykk mellom det indre av det rørformede element og det indre av rørstrengen, og ved at aktiveringsmidlene innbefatter et fluidumtrykkammer inne i det rørformede hus, en fluidumtrykkpassasje er utformet inne i det rørformede hus for overføring av fluidumtrykk fra porten til fluidumtrykkammeret, midler for lukking av fluidumtrykkpassasjen i samsvar med overføringen gjennom porten av et fluidumtrykk over det første fluidumtrykknivå for lagring av et fluidumtrykk i fluidumtrykkammeret, og midler for aktivering av innretningen i samsvar med det lagrede fluidumtrykk og utøvelsen av det andre fluidumtrykk gjennom porten.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at midlene for lukking av fluidumtrykkpassasjen innbefatter et stempel anordnet i det rørformede hus og med en første flate som pådras av fluidumtrykket i fluidumtrykkpassasjen, mens en andre, motsatt flate pådras av et bestemt fluidumtrykk, idet stempelet kan gli inne i det rørformede hus for således å blokkere fluidumtrykkpassasjen når fluidumtrykket deri overskrider det første fluidumtrykknivå.