DE2337031A1

DE2337031A1 - Geraet zum einstellen eines bohrlochinstruments

Info

Publication number: DE2337031A1
Application number: DE19732337031
Authority: DE
Inventors: Piero Wolk
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1974-02-07
Also published as: NL7310123A; NO139702B; AR202278A1; NO139702C; DE2337031B2; GB1415447A; DE2337031C3; US3762473A; CA960958A

Description

DRE3SER INDUSTRIES, IHG. Dallas, Texas, USA.

Gerät zum Einstellen eines Bohrlochinstruments

Die Erfindung !bezieht sich auf das Aufsuchen und Herstellen von Erdöl im allgemeinen und auf eine Einrichtung zum Einbringen eines Bohrlochinstruments in ein Bohrloch im "besonderen.

Viele Bohrlochgeräte müssen im Bohrloch richtig ausgerichtet sein, "bevor sie zum Ausführen der gewünschten Arbeit betätigt werden. Beispielsweise arbeitet ein Perforiergerät wie das nach der USA-Patentschrift 5.589.553 am besten, wenn das Gerät im Bohrloch zentriert ist. Andererseits arbeitet ein Perforiergerät wie das nach der USA-Patentschrift 3.620.314 ausreichend, wenn es gegen die Wandung des Bohrloche gerichtet ist., Auebaugeräte wie das nach der USA-Patentschrift 3.321. 627 erfordern eine gute Ausrichtung im Bohrloch während des Ausbauvorganges.

Die meisten der bisherigen Einstelleinrichtungen sind groS und nehmen mehr Länge des Bohrlochinstrumentes ein_t als er-

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wünscht ist. Außerdem können die bisherigen Sinstelleinrichtungen von größerem Durchmesser sein, als es erwünscht ist. Sine kleine und kompakte Einstelleinrichtung ermöglicht die Benutzung des Raumes zwischen dem Bohrlochinstrument mit größereia Wirkungsgrad und größerer Wirtschaftlichkeit und ermöglicht das wirksamere Arbeiten des Instruments unter einer größeren Vielfalt von Bedingungen.

In vielen Fällen muß eine Bohrlochinstrument-Einstelleinriclitung durch rein mechanische Elemente geregelt werden können, weil ein Versuch zum Übertragen eines Stromes über das Ausbaukabel für die Steuerung des Bohrlochinstruments es möglich macht, daß der Strom zufällig auch Anlagen im Bohrlochinstrument betätigt oder auf andere Weise mit dem Arbeiten des Instrumentes interferiert. Beispielsweise stellt bei einem Perforator die Verwendung eines elektrischen Stromes zum Steuern der Einstelleinrichtung ein wesentliches Risiko dar, weil der Strom zufällig auch die Perforatorladungen zünden könnte.

In der USA-Patentschrift 2.8324-21 wird ein Zentriergerät für Bohrlocheinrichtungen gezeigt. Dieses Gerät enthält einen rohrförmigen Körper, der einen Teil eines ieitungsstranges, mehrere am Sand um das Äußere des Körpers verteilt angeordnete Blattfedern und eine Einrichtung zum Begrenzen der Enden der Blattfedern nahe dem Körper aufweist.

In der USA-Patentschrift 2.652.118 wird eine Korbführung gezeigt, deren oliere und untere Hülse voneinander entfernt sind und das Rohr mit den nach außen geneigten Federn an diesen Hülsen umfassen und an diesen gleiten und so eine Führung ergeben,

Die USA-Patentschrift 2.231.767 zeigt einen Träger mit einem offenen Loch mit einem schwenkbar am Gehäuse angebrachten Schenkel und eine Gelenkeinrichtung zum Schwenken des Schenkels

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in eine Stellung, in der seine Außenenden an die Wandung des Lochs angreifen und so das Gehäuse tragen. Das andere Außenende des Schenkels stellt ein wesentliches Gebiet dar, das die Bohrungswandung angreift und das Element gegen Abwärtsbewegung hält.

In der USA-Patentschrift 3.620.314 wird die Kombination eines Perforiergeschützes und ein Perforator mit geformter Ladung gezeigt. Dieser Perforator enthält eine Zentriereinrichtung zum Berühren der Wandung des Bohrlochs und zum Bringen des Perforators in die richtige Arbeitslage.

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Einstellen eines Bohrlochinstruments in einem Bohrloch. Am Bohrlochinstrument befindet sich ein bewegliches Element. Ein beweglicher Arm ist mit dem Bohrlochinstrument durch eine Schwenkeinrichtung verbunden, die den Arm zum Instrument drehen läßt. Sine Gelenkeinrichtung lenkt ein Ende des beweglichen Armes mit dem beweglichen Element so, daß dieses Ende des Armes zum selektiven Verbinden und Trennen des Elementes mit und von dem Bohrlochinstrument dient.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden mit Hilfe der Zeichungen erläutert.
In den Zeichnungen ist»

Figur 1 ein Bohrlochinstrument nach der Erfindung in einem Bohrloch;

Figur 2 das Bohrlochinstrument nach Figur 1 in Arbeitsstellung; und

Figur 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Bohrlochinstrument 10 befindet sich, wie Figur 1 zeigt, in einem Bohrloch 11, das ausgekleidet, unverkleidet sein

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oder einen oder mehrere Stränge oder Hohrleitungen besitzen oder auch ein beliebiges Bohrloch sein kann» Das Instrument 10 enthält einen Arbeitsabschnitt 12, der im gezeigten Aueführungsbeispiel mehrere einzelne Arbeitseinheiten 13 besitzt. Die Einheiten 13 Bind Perforatoren, die durch ein Gehäuse oder eine Röhre im Bohrloch 11 einzeln gezündet werden können. Die anderen Betriebseinheiten, wie eine Seitenwandungsprüfer ähnlich dem der USA-Patentschrift 3.272.268, kann anstelle der .Perforatorbetriebsgeräte 13 verwendet werden. Diese BetriebseinheitBart ist während des Betriebsablaufs vorzugsweise gegen die Bohrlochwandung gerichtet.

Das Instrument 10 wird durch ein Kabel 14 in das Bohrloch gesenkt. Das Kabel 14 enthält elektrische leitern zum Übertragen eines Stromes zum einzelnen Zünden der Perforatorgeschütze 13· Die Einstellanlage ist somit einfach, zuverlässig und nimmt am Körper des Bohrlochinetrumenteβ nur einen sehr kleinen Raum ein.

Das Instrument 10 enthält die Abschnitte 15 und 15'» die einen Teil des Instrumentenkörpere bilden. Am Abschnitt 15 ist ein fester Ring 16 und am Abschnitt 15* ein fester Ring 16* befestigt. Sin drehbarer Ring 17 umgibt die Außenseite dee Abschnitts 15 und ein drehbarer Ring 17* die Außenseite des Abschnitts 15'· Eine Torsionsfeder 18 umgibt den Abschnitt 15 und ein Ende von ihr ist mit dem festen Ring 16 und da· andere Ende mit dem drehbaren Ring 17 verbunden. Sine Torsionsfeder 18* umgibt den Abschnitt 15' und ein Ende von ihr ist mit dem festen Ring 16* und das andere Snde mit dem drehbaren Ring 17' verbunden· Sin Zeintrierarm 19 ist durch einen Stift 20 an einem Drehpunkt angelenkt· Das obere Snde 21 des Arm· 19 ist in eine Ns 22 im drehbaren Ring 17 eingerastet» Duron den Ring 17 geht ein loch 23 hindurch, dal einen Sperrstift 24 aufnimmt· Am Abschnitt 15' ist durch einen Stift 20* an einem Drehpunkt ein Zentrierarm 19' angelenkt· Das obere Ende 21* des Armes

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19¹ ist in eine Nut 22* im Ring 17* eingerastet. Durch den Hing 17' geht ein Loch 23* hindurch, das einen Sperrstift 24' aufnimmt.

Die baulichen Einzelteile des Gerätes naohder Erfindung und deren Arbeitsweise werden anhand der figur 2 beschrieben. Das Bohifcchinstrument 10 wird duroh das Kabel 14 in das Bohrloch 11 gesenkt. Die Zentrierarme 19 und 19', die Hinge 17 und 17' und die Federn 18 und 18* befinden sich in der in Figur 1 gezeigten Lage, wobei die Arme 19 und 19* sich nahe den Abschnitten 15 und 15* befinden. Wenn das Instrument 10 die Tiefe im Bohrloch erreicht, in der eine Perforation erwünscht ist, muß es den Betriebsabschnitt 12 gegen die Wandung des Bohrlochs 11 führen. Dies erfolgt leicht dadurch, dafl die Sperrstifte 24 und 24* entfernt werden. Diese Stifte können aus einem Material z.B. einem Salzetöpsel, der sich allmählich auflöst, wenn or der Flüssigkeit im-Bohrloch ausgesetzt wird, oder einem Trockeneisstöpsel bestehen, der schmilzt. Mit dem Entfernen der Sperrstifte 24 und 24' werden die Hinge 17 und 17* durch die Kraft der Torsionsfeder. 18 und 18^f bewegt. Beim Drehen der Hinge 17 und 17¹ werden auch die oberen Enden 21 un& 21' der Zentrierarme 19 und 19' bewegt, weil sie in die Nuten 22 und 22' in den Hingen 17 und 17* eingerastet sind. Dadurch können sich die Zentrierarme 19 und 19' an den Stiften 20 und 20* und um den Drehpunkt drehen. Die unteren Enden 25 und 25* der Zentrierarme 19 und 19' berühren die Wandung des Bohrlochs 11 und bewegen den Betriebsabschnitt 12 in die Nähe der Wandung des Bohrlochs 11. Zum Kabel 14 wird ein Strom übertragen, der ein oder mehrere Perforiergeeohütze 13 zündet. Das Instrument 10 kann aus dem Bohrloch leicht zurückgezogen werden, weil sich die Arme 19 und 19' in und aus Verengungen im Bohrloch 11 bewegen können. Figur 3 zeigt ein anderes AusfUhrungsbeispiel des Einstellgeräteβ für das Bohrlochinstrument· Das Gerät befindet sich auf dem oberen Teil

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des Instrumentes 26, das an einem Kabel 27 in dem (nicht dargestellten) Bohrloch hängt. Der untere Teil des Instruments besteht aus einem Arbeiteabschnitt 28, der Perforatoren, Ausbaugeräte oder andere Bohrloohbearbeitungsanlagen enthalten kann.

Am oberen Teil des Instruments 26 ist ein fester Ring 29 fest angebracht. Unter dem Ring 29 befindet sich ein drehbarer Ring 30, der das Bohrlochinstrument 26 umgibt. Das Instrument 26 ist ferner von einer Torsionsfeder 31 umgeben, die sich zwischen dem festen Ring 29 und dem drehbaren Ring 30 befindet. Bin Ende der feder 31 ist mit dem festen Ring 29 und das andere mit dem drehbaren Ring 30 verbunden. Mit dem Instrument 26 sind an drei verschiedenen Drehpunkten drei einzelne Zentrierarme 32, 33 und 34 befestigt. Jeder Arm ist mit Instrument 26 durch einen Stift verbunden, von denen einer 35, in figur 3 zu sehen ist. Das obere Ende 36 des Arms 32 ist innerhalb einer Nut 37 im Ring 30 dargestellt. Durch den rotierenden Ring 30 geht ein Loch 38 hinduroh, das einen Sperrstift 39 aufnimmt.

Im Betrieb wird das Instrument 26 durch dae Kabel 27 in ein (nicht gezeigtes) Bohrloch gesenkt, bis es eine Stelle im Bohrloch erreicht, in der die gewünschte Bohroperation vorgenommen werden soll. Der Sperrstift 39 wird entfernt und die Arme können sich in ihre offene Stellung bewegen, wie figur 3 zeigt. Dies kann daduroh erfolgen, daß der Sperrstift 39 aus einem Material besteht, das sich auflöst oder schmilzt, wenn es der Bohrlochflüssigkeit ausgesetzt ist. Der Sperrstift 39 wird in das Loch 38 eingesetzt und hält die Arme in der geschlossenen Stellung, bis das Instrument 26 sich in der gewünschten Betriebslage befindet. Das Instrument 26 kann in dieser Stellung eolange bleiben, bie der Stift 39 sich auflöst und so die federkraft 31 den Ring 30 dreht und die Arme 32, und 34 in ihre gestreckte Lage bringt. In manchen fällen ist

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es erwünscht, den Sperrstift 39 an der Erdoberfläche herauszunehmen, bevor das Instrument in das Bohrloch gesenkt wird. Die Arme 32, 33 und 34 gleiten dann entlang der Wandung des Bohrlochs, bis das Instrument die Tiefe erreicht, in der der Bohrvorgang ausgeführt wird. Die Arme 32, 33 und 34 halten das Instrument während des ganzen Betriebes in zentrierter Lage.

Zusammenfa s sung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Einstellen eines Bohrlochinstrumentes in ein Bohrloch in der richtigen lage für den Bohrbetrieb. Ein ringförmiges bewegliches Element umgibt das Instrumentengehäuse.· Ein beweglicher Arm ist mit dem Instrumentengehäuae durch ein Schwenkgelenk verbunden, das den Arm sich zum Instrumentengehäuae schwenken läßt. Ein Ende des Armee is't an das ringförmige bewegliche Element so angelenkt, daß dieses Ende sich mit dem ringförmigen Element bewegt. Das Gehäuse ist von einer Feder umgeben, die sich zwischen dem Gehäuse und dem ringförmigen Element befindet. Eine Freigabeeinrichtung läßt die Kraft der Feder das ringförmige Element bewegen, wodurch der bewegliche Arm sich dreht und so das andere Ende des Armes verlängert, bis es die Wandung des Bohrloohe berührt und das Instrument in die richtige Lage für die gewünschte Operation bringt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche j

1. Gerät zum Einstellen eines Bohrlochinstrumentes in einem Bohrloch gekennzeichnet, durch ein "bewegliches Element (17) 17') und einen "beweglichen Arm (19» 19') am Instrument (10), wobei ein Ende (21) des Armes (19, 19^r) so mit dem beweglichen Element (17» 17') gelenkig verbunden ist, daß dieses Ende des Armes sich mit dem beweglichen EIe-

■ ment bewegt, an das eine Kraft angelegt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (17, 17^f) das Bohrlochinstrument (10) umgibt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft von einer Peder (I8_f,18^f) stammt, die daa Instrument (10) umgibt, wobei ein Ende der Peder (18, 18') mit dem be weglichen Element (17» 17') und das andere Ende mit dem Instrument (10) verbunden ist.

Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher beweglicher Arm (19*) am Bohrlochinstrumeat (10) und eine Gelenkeinrichtung (20¹) ein Ende dee zusätzlichen Armes mit dem beweglichen Element (17¹) verbindet, so daß dieses Ende sich mit dem beweglichen Element bewegt.

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5. Gerät nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freigabeeinrichtung (24» 24') zum selektiven Verbinden und Trennen des beweglichen Elementes (17» 17') mit bzw. vom Instrument (10) vorgesehen ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preigabeeinrichtung (24» 24*) ein Stift aus einem Material ist, das verschwindet, wenn es den Umwelteinflüssen im Bohrloch ausgesetzt wird.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (24, 24¹) aus Salz besteht.

8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (24»24') aus Trockeneis besteht,

9. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine Schwenkeinrichtung (20, 20*) zum drehbaren Verbinden des Armes (19, 19') mit dem -Instrument (10).

10. Gerät nach Anspruch 9, gekennzeichnet, durch mindestens einen zusätzlichen Arm (32,33,34)mindestens eine zusätzliohe Schwenkeinrichtung (35) zum drehbaren Verbinden des zusätzlichen Armes mit dem Instrument (26) und mindestens eine zusätzliche Gelenkeinrichtung zum Verbinden des einen Endes des zusätzlichen Arms (32,33»34) mit dem beweglichen Element (30), so dafl dieses Ende sich mit dem beweglichen Element bewegt·

11. Gerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine ireigabeeinrichtung (39) zum selektiven Verbinden und Trennen des beweglichen Elementes (30) mit bzw· V0m Instrument (26) vorgesehen ist.

Dipi.-lng. Ρ- E Meissner

Patented/a» 309886/0451