NO309690B1

NO309690B1 - Detonator type exploding wire for use with a perforation tool in a well

Info

Publication number: NO309690B1
Application number: NO960227A
Authority: NO
Inventors: Alan W Crawford; James Ellis
Original assignee: Western Atlas Int Inc
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 2001-03-12
Also published as: GB2297145B; GB2297145A; GB9601309D0; NO960227D0; NO960227L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en detonasjonsanordning for en perforeringskanon, og nærmere bestemt en detonasjonsanordning av typen eksploderende brotråd (Exploding Bridge-wire, EBW). En vanlig elektrisk detonator av denne type og som vanligvis brukes ved perforering i olje- og gassbrønner, inneholder typisk en elektrisk brotråd innleiret eller inn-støpt i en tenningsblanding, pluss en tennladning og en driv-ladning. The present invention relates to a detonation device for a perforating gun, and more specifically a detonation device of the Exploding Bridge-wire (EBW) type. A common electric detonator of this type, which is usually used when perforating oil and gas wells, typically contains an electric bridge wire embedded or cast in an ignition mixture, plus an ignition charge and a propellant charge.

Hovedulempene ved slike elektriske detonatorer er: The main disadvantages of such electric detonators are:

1. De inneholder følsomme tenneksplosiver og må håndteres forsiktig for å unngå utilsiktet tenning ved mekanisk slagpåvirkning, og 2. De kan lett avfyres elektrisk, i det de bare krever tilførsel av 0,5A eller mindre i løpet av noen få milli-sekunder. De er da følgelig særlig følsomme for en hvilken som helst kilde som kan utilsiktet avgi denne energi, slik som elektrisk sveiseutstyr, radiosendere, anordninger for katodisk beskyttelse samt feilende boreriggmaskineri og - utstyr. For å beskytte mot slik uønsket elektrisk effekt-tilførsel, må ofte alt utstyr og maskineri som vil kunne frembringe slik energispredning bli utkoblet for lengre tids-perioder, og brønnhodet samt boreriggen overvåkes for å påvise spredte spenninger. 1. They contain sensitive incendiary explosives and must be handled with care to avoid accidental ignition by mechanical impact, and 2. They can be easily fired electrically, requiring only 0.5A or less to be applied over a few milliseconds. They are therefore particularly sensitive to any source that may inadvertently emit this energy, such as electric welding equipment, radio transmitters, devices for cathodic protection as well as faulty drilling rig machinery and equipment. In order to protect against such unwanted electrical power input, all equipment and machinery that could produce such energy dispersion must often be switched off for longer periods of time, and the wellhead and the drilling rig monitored to detect scattered voltages.

I motsetning til dette inneholder EBW-detonatorer ingen tenneksplosiver, hvilket gjør dem ufølsomme for utløsning ved mekanisk slagpåvirkning og derfor sikrere å håndtere enn konvensjonelle detonatorer. I tillegg er de immune mot utløs-ning fra slike ytre effektkilder som vanligvis befinner seg på brønnboringsområdet eller boreriggen. For å avfyre en EBW-detonator med hell kreves det imidlertid bruk av en spesiell elektronisk krets som kan frembringe en energipuls med høy spenning og høy strømstyrke. Denne elektroniske krets vil imidlertid fremdeles kunne ta opp uønskede vekselspenninger, høyfrekvensspenninger og likespenninger fra de mange ovenfor angitte boreriggkilder, også innbefattet lynnedslag, hvilket derfor utilsiktet vil kunne frembringe avfyring av EBW-detonatoren. In contrast, EBW detonators contain no incendiary explosives, making them insensitive to triggering by mechanical impact and therefore safer to handle than conventional detonators. In addition, they are immune to triggering from such external power sources which are usually located in the well drilling area or the drilling rig. However, successfully firing an EBW detonator requires the use of a special electronic circuit capable of producing a high voltage, high current pulse of energy. However, this electronic circuit will still be able to pick up unwanted alternating voltages, high-frequency voltages and direct voltages from the many above-mentioned drilling rig sources, also including lightning strikes, which will therefore inadvertently cause the firing of the EBW detonator.

Det er da følgelig nødvendig å konstruere elektriske avfyringskretser for EBW-detonatorer slik at de omfatter sikringskretser som isolerer detonatorens avfyringskrets fra tilfeldige spenninger, for derved å hindre utilsiktet ut-løsning av perforeringskanonens sprengladninger. It is therefore necessary to design electrical firing circuits for EBW detonators so that they include fuse circuits that isolate the detonator's firing circuit from random voltages, thereby preventing accidental release of the perforating gun's explosive charges.

Det er tidligere kjent en beslektet avfyringsenhet som er vist i samme søkers norske patentsøknad nr. NO 951851. Denne søknaden var ikke allment tilgjengelig da foreliggende søknad ble inngitt (dvs. et såkalt § 2.2.2-mothold). Fra dette motholdet var det imidlertid verken kjent med serie-koblete, resistive elementer, eller med motkoblete dioder, noe som medvirker til å gjøre løsningen enda sikrere. Foreliggende oppfinnelse overvinner de foreliggende problemer ved tidligere kjent teknikk ved å frembringe en detonasjonsanordning av type eksploderende brotråd (EBW) for avfyring av et perforeringsverktøy i en brønn, idet perforeringsverktøyet (10) omfatter en likestrømkilde på jordoverflaten og hvilken kilde forbindes med perforeringsverktøyet gjennom en elektrisk ledning koblet til perforeringsverktøyet, og hvor detonasjonsanordningen omfatter en høyspent effekttilførsel for å frembringe en likespent tennspenning som er i stand til å avfyre en EBW-detonator i perforeringsverktøyet, en elektrisk sikringskrets innlagt mellom likestrømkilden og den høyspente effekttilførsel med det formål å hindre at en multiplikatorkrets utilsiktet aktiveres av tilfeldige veksel-, høyfrekvens- og likespenninger som foreligger i brønn-boringsområdet, og en avfyringskrets for å motta tennspenningen fra den høyspente effekttilførsel og påtrykke tennspenningen på EBW-detonatoren. Den elektroniske sikringskrets omfatter en inngangsklemme for forbindelse til kilden på overflaten, hvor inngangsklemmen omfatter et tilkoblingspunkt for inngangsspenning og en inngangsjordforbindelse, en utgangsklemme for forbindelse til den høyspente effekt-tilførsel, hvor utgangsklemmen omfatter et tilkoblingspunkt for utgangs spenning samt en utgangs jordf orbindelse som er forbundet med inngangsjordforbindelsen, en overspenningsbeskytter koblet mellom tilkoblingspunktet for inngangsspenning og inngangsjordforbindelsen, og en seriell krets i forbindelse fra tilkoblingspunktet for inngangsspenning til tilkoblingspunktet for utgangs spenning og som omfatter minst et resistivt element koblet med tilkoblingspunktet for inngangsspenning, en reversforspent diode koblet med de resistive elementer, og minst en fremoverforspent zenerdiode koblet mellom den reversforspente dioden og tilkoblingspunktet for utgangsspenning. Dessuten omfatter den elektriske sikringskretsen et kapasitivt element forbundet med jord og koblingen mellom det restistive elementet og den reversforspente dioden, og en ytterligere fremoverforspent zenerdiode koblet mellom tilkoblingspunktet for utgangsspenning og jord. A related firing unit is previously known which is shown in the same applicant's Norwegian patent application no. NO 951851. This application was not generally available when the present application was submitted (i.e. a so-called § 2.2.2 opposition). From this resistance, however, neither series-connected, resistive elements, nor counter-connected diodes were known, which helps to make the solution even more secure. The present invention overcomes the present problems of the prior art by producing an exploding bridge wire (EBW) type detonation device for firing a perforating tool in a well, the perforating tool (10) comprising a direct current source on the earth's surface and which source is connected to the perforating tool through an electrical line connected to the perforating tool, and wherein the detonating means comprises a high voltage power supply to produce a DC ignition voltage capable of firing an EBW detonator in the perforating tool, an electrical fuse circuit interposed between the DC source and the high voltage power supply for the purpose of preventing a multiplier circuit inadvertently activated by random alternating, high frequency and direct voltages present in the well-drilling area, and a firing circuit to receive the ignition voltage from the high voltage power supply and apply the ignition voltage to the EBW detonator. The electronic fuse circuit comprises an input terminal for connection to the source on the surface, where the input terminal comprises a connection point for input voltage and an input ground connection, an output terminal for connection to the high-voltage power supply, where the output terminal comprises a connection point for output voltage and an output ground connection which is connected to the input ground connection, a surge protector connected between the input voltage connection point and the input ground connection, and a series circuit connected from the input voltage connection point to the output voltage connection point and comprising at least one resistive element connected to the input voltage connection point, a reverse biased diode connected to the resistive elements , and at least one forward-biased zener diode connected between the reverse-biased diode and the output voltage connection point. In addition, the electrical fuse circuit comprises a capacitive element connected to ground and the connection between the resistive element and the reverse-biased diode, and a further forward-biased zener diode connected between the output voltage connection point and ground.

For at det lettere og mer detaljert vil kunne forstås hvordan de ovenfor omtalte egenskaper og særtrekk i henhold til oppfinnelsen kan oppnås, vil det bli gitt en spesiell beskrivelse av oppfinnelsegjenstanden under henvisning til spesielle utførelser av denne og som er anskueliggjort på de vedføyede tegningene, som da utgjør en del av denne beskrivelse . In order for it to be easier and more detailed to understand how the above-mentioned properties and distinctive features according to the invention can be achieved, a special description of the object of the invention will be given with reference to special embodiments thereof and which are visualized in the attached drawings, which then form part of this description.

På tegningene viser: The drawings show:

Fig. 1 En forklarende skisse som viser et ledningsopphengt perforeringsverktøy anordnet i en brønnboring og som utnytter en oppbrukbar EBW-avfyringsmodul i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 Et blokkskjema som viser hoveddelene av det led-ningsopphengte perforeringsverktøy som utnytter den oppbrukbare EBW-avfyringsmodul i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 Et blokkskjema av den sikrede EBW-avfyringskrets, og som omfatter sikringsmodulen, den høyspente energitilførsel samt utløsningskretsen for EBW, slik den er vist i figur 2. Fig. 4 Et detaljert koblingsskjema for den foretrukne utførelse av sikringskretsmodulen for EBW-detoneringskretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 Et detaljert koblingsskjema av den foretrukne utførelse av den høyspente energitilførselmodul for EBW-detoneringskretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 Et detaljert koblingsskjema for den foretrukne utførelse av avfyringskretsmodulen i EBW- Fig. 1 An explanatory sketch showing a wire-suspended perforating tool arranged in a wellbore and utilizing an expendable EBW firing module according to the present invention. Fig. 2 A block diagram showing the main parts of the wire-suspended perforating tool utilizing the expendable EBW firing module according to the present invention. Fig. 3 A block diagram of the secured EBW firing circuit, and which includes the fuse module, the high voltage energy supply and the release circuit for EBW, as shown in figure 2. Fig. 4 A detailed wiring diagram for the preferred embodiment of the fuse circuit module for the EBW detonation circuit in according to the present invention. Fig. 5 A detailed circuit diagram of the preferred embodiment of the high-voltage energy supply module for the EBW detonation circuit according to the present invention. Fig. 6 A detailed wiring diagram for the preferred embodiment of the firing circuit module in the EBW-

detoneringskretsen i henhold til den foreliggende oppfinnelse. the detonation circuit according to the present invention.

I figurene 1 og 2 er det vist et ledningsopphengt perforeringsverktøy 10, som omfatter en EBW-detoneringskrets-anordning 24, nedsenket i et borehull 14 som er boret i en jordformasjon 12. Perforeringsverktøy 10 er vist i avstand fra en nærliggende stålforing 16 som er innlagt i borehullet 14 inntil en formasjon 13 av interesse. Verktøyet 10 er opphengt i en vanlig enleder- eller flerlederkabel 18 som vandrer over en blokkskive 26 og er oppspolet på en vinsj - trommel 28. Perforeringsverktøyet 10 heves og senkes i borehullet 14 ved hjelp av kabeltrommelen 28 ved "avvikling" av kabelen 18 for å senke perforeringsverktøyet 10 i borehullet, eller "oppvikling" av kabelen 18 for å heve perforeringsanordningen i borehullet 14. Dybdemålinger utføres ut i fra ledningkabelens vandring over blokkskiven 2 6 og overføres til reguleringsutstyret 3 0 på jordoverflaten over en kabel eller leder 32. Elektrisk energi for drift av perforeringsverktøyet 10, innbefattet de nødvendige styre-signaler for avfyring av verktøyet, tilføres gjennom kabelen 18 fra reguleringsutstyret 30. In Figures 1 and 2, there is shown a wire-suspended perforating tool 10, which includes an EBW detonation circuit device 24, immersed in a borehole 14 that has been drilled in an earth formation 12. Perforating tool 10 is shown at a distance from a nearby steel liner 16 which is embedded in the borehole 14 until a formation 13 of interest. The tool 10 is suspended in an ordinary single-conductor or multi-conductor cable 18 which travels over a block sheave 26 and is wound on a winch drum 28. The perforating tool 10 is raised and lowered in the borehole 14 by means of the cable drum 28 by "unwinding" the cable 18 in order to lowering the perforating tool 10 in the borehole, or "reeling" the cable 18 to raise the perforating device in the borehole 14. Depth measurements are carried out from the travel of the lead cable over the block disk 2 6 and are transmitted to the control equipment 3 0 on the ground surface via a cable or conductor 32. Electrical energy for operation of the perforation tool 10, including the necessary control signals for firing the tool, is supplied through the cable 18 from the control equipment 30.

Perforeringsverktøyet 10 omfatter en perforeringskanon 20, en EBW-detonator og spenningsforsterker 22, i det EBW-detoneringskretsen 24 i henhold til oppfinnelsen som sam-virker med EBW-delen 22, samt et kabelhode 25 forbundet med kabelen 18 og reguleringsutstyret 30. Som det spesielt er vist i figurene 2 og 3, omfatter den oppbrukbare EBW-detonasjonskrets 24, en sikringskretsmodul 35, en høyspent effekttilførselsmodul 37 og en avfyringskretsmodul 39. EBW-utløsningskretsen 24 mottar likestrømeffekt for drift av EBW-og spenningsforsterkerdelen 22 med det formål å avfyre perforeringskanonen 20, fra en likestrømkilde 40 anordnet i reguleringsutstyret 3 0 på jordoverflaten for overføring gjennom enleder- eller flerlederkabelen 18 og kabelhodet 25. The perforation tool 10 comprises a perforation gun 20, an EBW detonator and voltage amplifier 22, in the EBW detonation circuit 24 according to the invention which cooperates with the EBW part 22, as well as a cable head 25 connected to the cable 18 and the regulation equipment 30. As the particular is shown in Figures 2 and 3, the expendable EBW detonation circuit 24 comprises a fuse circuit module 35, a high voltage power supply module 37 and a firing circuit module 39. The EBW firing circuit 24 receives DC power for operating the EBW and voltage amplifier section 22 for the purpose of firing the perforating gun 20 , from a direct current source 40 arranged in the regulation equipment 30 on the ground surface for transmission through the single-conductor or multi-conductor cable 18 and the cable head 25.

Det skal nå henvises til figurene 1-6, for detaljert beskrivelse av virkemåten for den foretrukne utførelse av EBW-detoneringskretsanordningen 24. Elektrisk likestrømeffekt overføres fra effektkilden 40 i utstyret 3 0 på jordoverflaten gjennom kabelen 18 og kabelhodet 25 til inngangen til sikringskretsmodulen. Likestrømeffekten (200 -220 volt) tilføres den ene side av en overspenningsbeskytter (surge voltage protector (SVP)) 42, innstilt på en forutbestemt gjennomslagsspenning som er vesentlig høyere enn inngang-spenningen fra effektkilden 40. Nevnte SVP beskytter mot tilfeldig overenergisering av effekttilførselen 37 og avfyringskretsen 39, slik som kan forårsakes av høye tilfeldige likespenninger som induseres i kretsen, eventuelt frembragt av et lynnedslag nær perforeringsverktøyet 10 eller annen innvirkning av likestrømeffekt på brønnboringsområdet. I det tilfelle en spenning som er lik eller større enn gjennom-slagsspenningen for SVP 42 blir påtrykket inngangen til EBW-detoneringskretsanordningen 24, vil SVP 42 bli ledende og forbinde inngangen til kretsen 35 direkte til jordpotensial (huset for perforeringskanonen). Reference should now be made to Figures 1-6, for a detailed description of the operation of the preferred embodiment of the EBW detonation circuit device 24. Electrical direct current power is transmitted from the power source 40 in the equipment 30 on the ground surface through the cable 18 and the cable head 25 to the input of the fuse circuit module. The direct current power (200-220 volts) is supplied to one side by a surge voltage protector (SVP) 42, set to a predetermined breakdown voltage which is significantly higher than the input voltage from the power source 40. Said SVP protects against accidental over-energization of the power supply 37 and the firing circuit 39, such as may be caused by high random direct voltages induced in the circuit, possibly produced by a lightning strike near the perforating tool 10 or other impact of direct current effect on the well drilling area. In the event that a voltage equal to or greater than the breakdown voltage of the SVP 42 is applied to the input of the EBW detonating circuit 24, the SVP 42 will become conductive and connect the input of the circuit 35 directly to ground potential (the housing of the perforating gun).

De 200 volt som påtrykkes SVP 42 foreligger da også over en samling motstander og kondensatorer som omfatter seriekoblede motstander 50, 51, 52 og 53 samt et batteri av paral-lellkoblede kondensatorer 54-56. Kondensatorbatteriet 54-56 vil fungere som en åpen krets for likestrømeffekt, men vil utgjøre en lavimpedansbane for å koble til jord eventuelle vekselspenninger eller høyfrekvensspenninger som påtrykkes inngangen til kretsen 35. Skjønt kondensatorbatteriet 54-56 er vist å inneholde flere kondensatorer i parallell, kan hele batteriet erstattes med en enkelt kondensator med samme verdi som den samlede kapasitans for batteriet 54-56. På samme måte kan motstandene 50-53 være erstattet med en enkelt motstand som er gitt samme verdi som den kombinerte motstand for samtlige motstander 50-53. Enhver tilfeldig vekselspenning eller høyfrekvensspenning av vesentlig styrke vil da frembringe en strøm over utløsningsverdien for sikringen 44, slik at sikringen vil bli utløst og sperre inngangen til sikringskretsmodulen 35 og derved hindre aktivering av høyspennings-modulen 37. Slike vekselspenninger og/ eller høyfrekvens-spenninger på inngangen kan eventuelt forårsakes av nærliggende effektgeneratormaskiner, radiosendere, radarutstyr, feilaktig boreriggkobling eller- utstyr, eller eventuelt fra lignende kilder som kan foreligge på brønnboringsområdet. Størstedelen av den energi som frembringes ved en hvilken som helst strømfeil vil bli avgitt som varme av motstandene 50-53, som da er montert på en termisk ledende stamme for ytterligere å avlede varmen til omgivelsene. The 200 volts applied to SVP 42 is then also present across a collection of resistors and capacitors which comprise series-connected resistors 50, 51, 52 and 53 as well as a battery of parallel-connected capacitors 54-56. The capacitor bank 54-56 will act as an open circuit for DC power, but will provide a low-impedance path for grounding any AC or high-frequency voltages applied to the input of circuit 35. Although the capacitor bank 54-56 is shown to contain several capacitors in parallel, the entire the battery is replaced with a single capacitor of the same value as the total capacitance of the battery 54-56. Similarly, resistors 50-53 may be replaced with a single resistor given the same value as the combined resistance of all resistors 50-53. Any random alternating voltage or high-frequency voltage of significant strength will then produce a current above the trip value for the fuse 44, so that the fuse will be triggered and block the input to the fuse circuit module 35 and thereby prevent activation of the high-voltage module 37. Such alternating voltages and/or high-frequency voltages on the input may possibly be caused by nearby power generator machines, radio transmitters, radar equipment, incorrect drilling rig coupling or equipment, or possibly by similar sources that may be present in the well drilling area. The majority of the energy produced by any current fault will be dissipated as heat by the resistors 50-53, which are then mounted on a thermally conductive stem to further dissipate the heat to the surroundings.

Når effekt tilføres kretsen 35 slik som beskrevet ovenfor, vil dioden 58 være ledende og overføre likespenningen til de seriekoblede Zener-dioder 59,60 og 62. Disse Zener-dioder 59,60 og 62 har som oppgave å hindre spenninger under omtrent 150 volt likestrøm fra å passere til modulen 32 for høyspent effektforsyning. En Zener-diode 64 vil lede ved en forutbestemt påtrykt spenning å hindre at overspenning avgis fra utgangen av sikringskretsmodulen som en inngangspenning til høyspenningsmodulen 37. When power is supplied to the circuit 35 as described above, the diode 58 will be conductive and transfer the direct voltage to the series-connected Zener diodes 59, 60 and 62. The task of these Zener diodes 59, 60 and 62 is to prevent voltages below approximately 150 volts direct current from passing to the module 32 for high voltage power supply. A Zener diode 64 will conduct at a predetermined applied voltage to prevent overvoltage from being emitted from the output of the fuse circuit module as an input voltage to the high voltage module 37.

Utgangspenningen fra sikringskretsmodulen 35 utgjør da inngangspenning til inngangsiden av modulen 3 7 for høyspen-ningseffekt. Motstandene 68 og 70 gjør tjeneste som strømbe-grensende motstander for å hindre aktivering av den valgte integrerte krets (IC) 78 inntil omtrent 130 volt likestrøm er påtrykt fra effektkilden 40. Kondensatoren og motstandene 72, 74 og 76 danner en forspenningskrets med motstand og kapasitans med det formål å forspenne den valgte IC-krets 78 og innstille frekvens og pulsbredde for den frembrakte rekke av vekselsstrømpulssignaler med det formål å tilføre utløsende vekselstrømpulser til den integrerte krets 84, slik det vil bli nærmere forklart i det følgende. Utgangspulsrekken fra IC-kretsen 78 påtrykkes gjennom strømbegrensende motstand 80 og den integrerte krets 84, som gjøres ledende for hver puls. Motstanden 86 fungerer også som en strømbegrensende motstand. IC 84 gjør bare tjeneste som en bryter for raskt å sende pulser av vekselstrøm gjennom induktoren 82. De raskt stig-ende og avtagende elektromagnetiske felt i induktoren 82 frembrakt av strømpulsene gjennom induktoren vil da frembringe en rekke høyspenningspisser, som vil utgjøre inngangsspenning til den stablede spenningsmultiplikatorkrets, slik det vil bli beskrevet i det følgende. The output voltage from the fuse circuit module 35 then constitutes the input voltage to the input side of the module 3 7 for high-voltage power. Resistors 68 and 70 serve as current limiting resistors to prevent activation of the selected integrated circuit (IC) 78 until approximately 130 volts direct current is applied from power source 40. The capacitor and resistors 72, 74 and 76 form a bias circuit of resistance and capacitance for the purpose of biasing the selected IC circuit 78 and setting the frequency and pulse width of the generated series of alternating current pulse signals for the purpose of supplying triggering alternating current pulses to the integrated circuit 84, as will be further explained below. The output pulse train from IC circuit 78 is applied through current limiting resistor 80 and integrated circuit 84, which is made conductive for each pulse. Resistor 86 also acts as a current limiting resistor. IC 84 merely serves as a switch to rapidly send pulses of alternating current through inductor 82. The rapidly rising and falling electromagnetic fields in inductor 82 produced by the current pulses through the inductor will then produce a series of high voltage spikes, which will constitute the input voltage to the stacked voltage multiplier circuit, as will be described below.

Utgangen fra induktor/transformatoren 82 tilføres en vanlig stablet spenningsdoblerkrets (multiplikator) for å multiplisere den tilførte spenning med en forutbestemt verdi og derved frembringe en utgangspenning på minst tre tusen volt likespenning for å påtrykkes avfyringskretsmodulen 39. Spenningdoblerkretsen omfatter en kombinasjon av kondensatorer 88, 90, 92, 94, 96, 98 og dioder 100, 102, 104, 106, 108 koblet i kaskade og forbundet med avfyringskretsmodulen 3 9 gjennom dioden 110. The output of the inductor/transformer 82 is applied to a conventional stacked voltage doubler circuit (multiplier) to multiply the applied voltage by a predetermined value and thereby produce an output voltage of at least three thousand volts direct current to be applied to the firing circuit module 39. The voltage doubler circuit comprises a combination of capacitors 88, 90 , 92, 94, 96, 98 and diodes 100, 102, 104, 106, 108 connected in cascade and connected to the firing circuit module 39 through diode 110.

Utgangen fra den høyspente effekttilførselmodul 37 påtrykkes som inngangspenning på avfyringskretsmodulen 39 gjennom strømbegrensende motstander 112 og 114. Motstand 118 fungerer som en avledningsmotstand for kondensatoren 116. I serie med motstand 112 befinner det seg en annen SVP 120, som har en utløsningsverdi ved den ønskede spenning for avfyring av EBW 22, vanligvis på over 3000 volt likespenning, og som vil lede når kondensatoren 116 har nådd sin fastlagte spen-ningsverdi for å avgi spenningen på utgangen av avfyringskretsen 39 til EBW- og tennladning i del 22 med det formål å utløse EBW og avfyre perforeringskanonen. En motstand 119 er plassert i parallell med SVP 120 mellom utgangen for kretsen 39 og kondensatoren 116 samt motstanden 118 i kombinasjon, for derved å virke som en avkoblingsmotstand for kondensatoren 116 og tillate en indirekte spenningsavlesning over lagringskondensatoren 116 for utprøvningsformål. Under utprøvning på jordoverflaten forut for det tidspunkt EBW-detonatorkretsen 24 kobles inn i kretsen for perforerings-verktøyet 10, kan en belastningsmotstand (eller en falsk EBW) være koblet til utgangsledningene fra avfyringskretsen 39 og den fastlagte 2 00 volt likestrøm være påført inngangen til sikringskretsen 35. Et prøvevoltmeter kan også være koblet over utgangsledningene fra kretsen 3 9 og en måling av den spenning som opptrer over kondensatoren 116 kan utføres for å bekrefte at kretsen fungerer korrekt. The output from the high-voltage power supply module 37 is applied as an input voltage to the firing circuit module 39 through current limiting resistors 112 and 114. Resistor 118 functions as a diversion resistor for the capacitor 116. In series with resistor 112 is another SVP 120, which has a trigger value at the desired voltage for firing the EBW 22, usually in excess of 3000 volts DC, and which will conduct when the capacitor 116 has reached its set voltage value to supply the voltage at the output of the firing circuit 39 to the EBW and ignition charge in part 22 for the purpose of triggering the EBW and fire the perforation cannon. A resistor 119 is placed in parallel with the SVP 120 between the output of the circuit 39 and the capacitor 116 and the resistor 118 in combination, thereby acting as a decoupling resistor for the capacitor 116 and allowing an indirect voltage reading across the storage capacitor 116 for testing purposes. During surface testing prior to the time the EBW detonator circuit 24 is connected to the circuit for the perforating tool 10, a load resistor (or a dummy EBW) may be connected to the output leads of the firing circuit 39 and the determined 200 volts DC applied to the input of the fuse circuit 35. A test voltmeter can also be connected across the output leads from the circuit 39 and a measurement of the voltage across the capacitor 116 can be carried out to confirm that the circuit is working correctly.

Claims

1. Exploding bridge wire (EBW) type detonation device (24) for firing a perforating tool (10) in a well, the perforating tool (10) comprising a direct current source (40) on the earth's surface and which source is connected to the perforating tool (10) through an electrical line (18) connected to the perforating tool (10), and wherein the detonating device (24) comprises a high-voltage power supply (37) to produce a DC ignition voltage capable of firing an EBW detonator (22) in the perforating tool (10), an electrical fuse circuit (35) inserted between the direct current source (40) and the high-voltage power supply (37) with the purpose of preventing a multiplier circuit from being inadvertently activated by random alternating, high-frequency and direct voltages present in the well drilling area, and a firing circuit (3 9) to receive the ignition voltage from the high-voltage power supply (37) and apply the ignition voltage to the EBW detonator (22), the electronic fuse circuit (35) comprising : an input terminal (I) for connection to the source (4 0) on surface, where the input terminal (I) comprises a connection point (II) for input voltage and an input ground connection (12), an output terminal (U) for connection to the high-voltage power supply (37), where the output terminal comprises a connection point (Ul) for output voltage as well as an output ground connection (U2) which is connected to the input ground connection (12), a surge protector (42) connected between to the connection point (II) for input voltage and the input-earth connection (12), a serial circuit connected from the connection point (II) for input voltage to the connection point (Ul) for output voltage and comprising at least one resistive element (46,50-53) connected with the connection point (II) for input voltage, a reverse biased diode (58) connected with the resistive elements (46,50-53), and at least one forward-biased zener diode (59,60,62) connected between the reverse-biased diode (58) and the connection point (Ul) for output voltage, a capacitive element connected to ground and the link between the resistive element and the reverse-biased diode, and a further forward biased zener diode (64) connected between the connection point (Ul) for output voltage and ground (U2).

2. Detonation device according to claim 1, in that the resistive element (46) comprises a plurality of resistors (50-53) connected in series.

3. Detonation device according to claim 1 or 2, wherein the forward-biased zener diode comprises a plurality of forward-biased zener diodes (59, 60, 62) connected in series.

4. Detonation device according to claim 1, in that the perforating tool (10) is wire-suspended, and where the resistive element (46) comprises a plurality of resistors connected in series and where the first forward-biased zener diode (59) comprises a plurality of forward-biased zener diodes connected in series.