DE2337031B2

DE2337031B2 - Vorrichtung zum Positionieren eines Bohrlochinstruments in einem Bohrloch

Info

Publication number: DE2337031B2
Application number: DE2337031A
Authority: DE
Inventors: Piero Houston Tex. Wolk (V.St.A.)
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1979-01-04
Also published as: NL7310123A; NO139702B; AR202278A1; NO139702C; DE2337031A1; GB1415447A; DE2337031C3; US3762473A; CA960958A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Bohrlochinstrumentes in einem Bohrloch, mit einem Instrumentenkörper, um den eine Feder zwischen einem festen Ring und einem beweglichen Ring gespannt festlegbar angeordnet ist, wobei durch Auslösen der Feder mindestens ein beweglicher Schwenkarm zum Einstellen und Festlegen des Bohrlochinstruments in dem Bohrloch mittels des beweglichen Rings betätigbar ist.

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 US-Patentschrift 35 89 543 am besten, wenn das Gerät im Bohrloch zentriert ist. Andererseits arbeitet ein Perforiergerät wie das nach der US-Patentschrift 20 314 ausreichend, wenn es gegen die Wandung des Bohrlochs gerichtet ist. Ausbaugeräte wie das nach der US-Patentschrift 33 21 627 erfordern eine gute Ausrichtung im Bohrloch während des Ausbauvorganges.

Die meisten der bisherigen Einstelleinrichtungen sind groß und nehmen mehr Länge des Bohrlochinstrumentes ein, als erwünscht ist. Außerdem können die bisherigen Einstelleinrichtungen von größerem Durchmesser sein, als es erwünscht ist.

Eine solche Vorrichtung zeigt die DE-AS 18 03 736, bei der eine aus Blattfedern gebildete Federanordnung Anlageschuhe an die Bohrlochwandung anlegt und die Sonde damit zentriert.

In der US-PS 35 55 689 wird eine Zentriervorrichtung beschrieben, bei der auf einem Werkzeugkörper einandergegenüberliegend zwei oder mehrere ver

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schiebbare Ringträger angeordnet sind. Zwischen diesen Ringträgern sind gebogene Blattfedern so angeordnet, daß sie nach außen gebogen werden, wenn die Ringträger aufeinander zu bewegt werden, wodurch die Blattfedern sich an die Bohrlochwandung anlegen.

In der US-Patentschrift 26 52 118 wird eine Korbführung gezeigt, deren obere 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 US-Patentschrift 22 31 767 zeigt einen Träger mit einem offenen Loch mit einem schwenkbar am Gehäuse angebrachten Schenkel und eine Gelenkeinrichtung zum Schwenken des Schenkels 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 US-Patentschrift 36 20 314 wird die Kombination eines Perforiergeschützes mit einem Perforator mit geformter Ladung gezeigt Dieser Perforator enthält eine Zentriereinrichtung zum Anlegen an die Wandung des Bohrlochs und zum Einstellen des Perforators in die richtige Arbeitslage.

In allen diesen Fällen muß eine Bohrlochinstrument-Einstelleinrichtung durch rein mechanische Elemente geregelt werden. Ein Versuch zum Übertragen eines Stromes über das Meßkabel für die Steuerung des Bohrlochinstrumentes könnte bewirken, daß der Strom zufällig auch Anlagen im Bohrlochinstrument betätigt So stellt beispielsweise bei einem Perforator die Verwendung eines elektrischen Stromes zum Steuern der Einstelleinrichtung ein großes Risiko dar, weil der Strom unbeabsichtigt auch die Perforatorladungen zünden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kleine und kompakte Einstelleinrichtung zu schaffen, die die Benutzung des Raumes innerhalb des Bohrlochinstrumentes mit größerem Wirkungsgrad und größerer Wirtschaftlichkeit ermöglicht sowie das wirksamere Arbeiten des Instrumentes unter einer größeren Vielfalt von Bedingungen erlaubt und gegen unbeabsichtigte Betätigungen gesichert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der bewegliche Ring durch Auslösen der Feder gegenüber dem feststehenden Ring verdrehbar ist und eine oder mehrere Nuten aufweist, in denen der Schwenkarm mit einem seiner freien Enden zusätzlich und frei gelagert ist.

Die weiteren Ausgestaltungen sehen vor, daß die Feder eine Torsionsfeder ist, durch welche der bewegliche Ring in die Drehbewegung versetzbar ist, daß der bewegliche Ring mit einem Sperrstift festgelegt ist, der unter den Umgebungseinflüssen des Bohrloches auflösbar ist, und der Stift aus Trockeneis oder Salz besteht.

Durch diese Maßnahmen wird eine Vorrichtung geschaffen, die relativ klein baut, leicht und einfach zu handhaben ist und mit großer Betriebssicherheit eingesetzt werden kann.

Einzelheiten der Erfindung werden mit Hilfe der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Bohrlochinstrument nach der Erfindung in einem Bohrloch;

Fig. 2 das Bohrlochinstrument nach Fig. 1 in Arbeitsstellung; und

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfin-

dung.

Das Bohrlochinstrument 10 befindet sich, wie Fig. 1 zeigt, in einem Bohrloch 11, das ausgekleidet, unverkleidet sein oder einen oder mehrere Stränge oder Rohrleitungen besitzen oder auch ein beliebiges Bohrloch sein kann. Das Instrument 10 enthält einen Arbeitsabschnitt 12, der im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere einzelne Arbeitseinheiten 13 besitzt Die Einheiten 13 sind Perforatoren, die durch ein Gehäuse oder eine Röhre im Bohrloch 11 einzeln gezündet werden können. Die anderen Betriebseinheiten, wie ein Seitenwandungsprüfer ähnlich dem der USA-Patentschrift 32 72 268, kann anstelle der Perforatorbetriebsgeräte 13 verwendet werden. Diese Betriebseinheitsart 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 Leiter zum Obertragen eines Stromes zum einzelnen Zünden der Perforatorgeschütze 13. Die Einstellanlage ist somit einfach, zuverlässig und nimmt am Körper des Bohrlochinstruments nur einen sehr kleinen Raum ein.

Das Instrument 10 enthält die Abschnitte i5 und 15', die einen Teil des Instrumentenkörpevs bilden. Am Abschnitt 15 ist ein fester Ring 16 und am Abschnitt 15' ein fester Ring 16' befestigt Ein drehbarer Ring 17 umgibt die Außenseite des 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 das andere Ende mit dem drehbaren Ring 17 verbunden. Eine Torsionsfeder 18' umgibt den Abschnitt 15' und ein Ende von ihr ist mit dem festen Ring 16' und das andere Ende mit dem drehbaren Ring 17' verbunden. Ein Zentrierarm 19 ist durch einen Stif». 20 an einem Drehpunkt angelenkt Das obere Ende 21 des Arms 19 ist in eine Nut 22 im drehbaren Ring 17 eingerastet. Durch den Ring 17 geht ein Loch 23 hindurch, daß einen Sperrstift 24 aufnimmt. Am Abschnitt 15' ist durch einen Stift 20' an einem Drehpunkt ein Zentrierarm 19' angelenkt Das obere Ende 2V des Armes 19' ist in eine Nut 22' im Ring 17' eingerastet. Durch den Ring 17' geht ein Loch 23' hindurch, das einen Sperrstift 24' aufnimmt

Die baulichen Einzelteile des Gerätes nach der Erfindung und deren Arbeitsweise werden anhand der F i g. 2 beschrieben. Das Bohrlochinstrument 10 wird durch das Kabel 14 in das Bohrloch 11 gesenkt. Die Zentrierarme 19 und 19', die Ringe 17 und 17' und die Federn 18 und 18' befinden sich in der in Fig. 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, daß die Sperrstifte 24 und 24' entfernt werden. Diese Stifte können aus einem Material z. B. einem Salzslöpsel, der sich allmählich auflöst, wenn er der Flüssigkeit im Bohrloch ausgesetzt wird, oder einem Trockeneisstöpsel bestehen, der schmilzt. Mit dem Entfernen der Sperrstifte 24 und 24' werden die Ringe 17 und 17' durch die Kraft der Torsionsfedern 18 und 18' bewegt. Beim Drehen der Ringe 17 und 17' werden auch die oberen Enden 21 und 2Γ der Zentrierarme 19 und 19' bewegt, weil sie in die Nuten 22 und 22' in den Ringen 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 Perforiergeschütze 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. F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Einstellgerätes für das Bohrlochinstrument Das Gerät befindet sich auf dem oberen Teil des Instruments 26, das an einem Kabel 27 in dem (nicht dargestellten) Bohrloch hängt Der untere Teil des Instrumentes 26 besteht aus einem Arbeitsabschnitt 28, der Perforatoren, Ausbaugeräte oder andere Bohrloch- ~> bearbeitungsanlagen enthalten kann.

Am oberen Teil des Instrumentes 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 79 und dem drehbaren Ring 30 befindet Ein Ende der Feder 31 ist mit dem festen "ing 29 und das andere mit dem drehbaren Ring 30 ,e-bunden. Mit dem Instrument 26 sind an drei verschiedenen Drehpunkten

2) drei einzelne Zentrierarme32,33 und 34befestigt Jeder Arm ist mit Instrument 26 durch einen Stift verbunden, von denen einer 35, in Fig.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 hindurch, das einen Sperrstift 39 aufnimmt.

Im Betrieb wird das Instrument 26 durch das Kabel 27 in ein (nichtgezeigtes) Bohrloch gesenkt, bis es eine Stelle im Bohrloch erreicht, in der die gewünschte Bohroperation vorgenommen werden soll. Der Sperr-

n stift 39 wird entfernt und die Arme können sich in ihre offene Stellung bewegen, wie F i g. 3 zeigt. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Sperrstift 39 aus einem Material besteht, das sich auflöst oder schmilzt, wenn es der Bohrlochflüssigkeit ausgesetzt ist. Der Sperrstift 39

■4» wird in das Loch 38 eingesetzt und hai; die Arme in der geschlossenen Stellung, bis das Instrument 26 sich in der gewünschten Betriebslage befindet. Das Instrument 26 kann in dieser Stellung so lange bleiben, bis der Stift 39 sich auflöst und so die Federkraft 31 den Ring 30 dreht

<"' und die Arme 32, 33 und 34 in ihre gestreckte Lage bringt. In manchen Fällen ist 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 zenti ierter Lage.

Zusammenfassung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Einstellen einej Bohrlochinstrumentes in ein Bohrloch in der richtigen Lage für den Bohrbetrieb. Ein ringförmiges, dreh- und längsbewegliches Element umgibt das Instrumentengehäuse. Ein beweglicher Arm ist mit dem Instrumentengehäuse durch ein Schwenkgelenk verbunden, das den Arm sich zum Instrumentengehäuse schwenken läßt Ein Ende des Armes ist an das ringförmige Element so angelenki, 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 ausschwenkt, bis es die Wandung des Bohrlochs berührt und das Instrument in die richtige Lage für die gewünschte Operation bringt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Positionieren eines Bohrlochinstrumentes in einem Bohrloch, mit einem Jnstrumentenkörper, um den eine Feder zwischen einem festen Ring und einem beweglichen Ring gespannt festlegbar angeordnet ist, wobei durch Auslösen der Feder mindestens ein beweglicher Schwenkarm zum Einstellen und Festlegen des Bohrlochinstruments in dem Bohrloch mittels des beweglichen Rings betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ring (17,17'; 30) durch Auslösen der Feder (18,18'; 31) gegenüber dem feststehenden Ring (16, 16'; 29) verdrehbar ist und eine oder mehrere Nuten (22, 22*) aufweist, in denen der Schwenkarm mit einem seiner freien Enden (21,21'; 36) zusätzlich und frei gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Feder (18,18';31) eine Torsionsfeder ist durch welche der bewegliche Ring (17, 17'; 30) in die Drehbewegung versetzbar ist

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß der bewegliche Ring (17, 17'; 30) mit einem Sperrstift (24, 24'; 39) festgelegt ist, der unter den Umgebungseinflüssen des Bohrlochs auflösbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (24, 24'; 39) aus Trockeneis oder Salz besteht