DE2505947A1

DE2505947A1 - Verfahren und anordnung zum zuenden eines sprengsatzes

Info

Publication number: DE2505947A1
Application number: DE19752505947
Authority: DE
Inventors: Mark Alan Fried; Frank Stirling Gemmell; Ariz Scottsdale
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-02-13
Publication date: 1976-04-08
Also published as: JPS5143301A; AU8203475A; GB1427132A; NL7501133A; SE7500709L; NO752089L; US3971317A; FR2287673A1

Description

Dipl.-Phys. O.E. Weber d-8 München 71

Patentanwalt Hofbrunnstraße 47

Tetefon: (089) 791 5050

Telegramm: monopolweber manchen

We/th - M 112

HOTOKOLA, INC.
Delaware / U.S.A.

Verfahren und Anordnung zum Zünden eines Sprengsatzes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Zünden eines Sprengsatzes.

Unterirdische Explosionen werden seit vielen Jahren dazu verwendet, unterirdische Vorkommen von Erdöl, -gas, Wasser oder Dampf zu erforschen oder zu kartieren, die bisher nicht ausgebeutet wurden. Typischerweise wird ein gasförmiges, festes oder flüssiges explosives Ladungsmedium ein Bohrlochfutter hinuntergepumpt und konnte im Bereich des Endes eines solchen Bohrlochfutters in das Erdreich eindringen, und zwar in der Größenordnung von Tausend Keter unter der Erdoberfläche· Dann wurde eine Sprengeinrichtung in dem. gasförmigen oder flüssigen explosiven Medium oder in der Umgebung angeordnet und durch !fernbetätigung oder eine entsprechende Zeitsteuerung gezündet. Um das Bohrlochfutter bei der nachfolgenden Explosion gegen Beschädigung zu schützen, wurde oberhalb der Ladung ein Stopfen in das Bohrloch eingebracht, damit die Ladung daran gehindert ist, sich von dem unteren Bohrloch-Iutter aus nach oben auszudehnen. Oberhalb des Stopfens wurde Beton, eine

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Flüssigkeit oder ein anderes geeignetes Material zum Abdämmen verwendet. Die Ladung wurde von der Oberfläche aus elektrisch über Drähte gezündet, welche mit dem unterirdischen Zündsatz
verbunden waren.

Bei der Verwendung von Drähten zum Auslösen der Explosion
sind jedoch Zuverlässigkeitsprobleme aufgetreten, weil der
Ab streif er stopf en und die Abdämmung für die Drähte im Wege
waren. Außerdem haben die erheblichen Tiefen zu Schwierigkeiten geführt, die notwendig sind, um Sprengsätze ordnungsgemäß anzuordnen, an welche die Drähte angeschlossen werden mußten. Deshalb ist man zu der Verwendung von Zeitverzögerungseinrichtungen übergegangen, um Sprengsätze mit einer Zeitverzögerung zur Explosion zu bringen, damit keine elektrischen Leitungen
erforderlich waren.. Jedoch konnten durch solche Zeitzünder
Sicherheitsprobleme nicht völlig überwunden werden, weil auf
diese Weise eine irrtümliche Zündung nicht absolut zuverlässig vermieden werden konnte, zumal auch Zuverlässigkeitsprobleme mit Zeitverzögerungseinrichtungen aufgetreten sind. Weiterhin zeig; ein solches System auch eine geringe Flexibilität in der Hinsicht, daß nämlich die Zeitverzögerung ausreichend lange
eingestellt werden muß, um genügend Zeit zur Verfügung zu
haben, den Sprengsatz und auch die Abdämmung ordnungsgemäß
anzuordnen, wenn Jedoch keine nennenswerten Verzögerungen aufgetreten sind, so mußte die volle Verzögerungszeit abgewartet werden, bevor die Explosion erfolgte, obwohl alle Vorbereitungen für die Explosion bereits eine bestimmte Zeit abgeschlossen waren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden eines Sprengsatzes zu schaffen, welches bei
hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit besonders rasch und leicht zu handhaben.ist.

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Weiterhin soll gemäß der Erfindung das Zündsystem besonders leicht zu installieren sein.

Weiterhin soll sich das erfindungsgemäße System zur Erforschung und Aktivierung unterirdischer Lagerstätten von Erdöl, geothemischer Energie, Wasser und ähnlichen Stoffen besonders gut eignen.

Hierzu wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß ein akustisches Signal durch eine akustische Wellenleitung übertragen wird und dieses akustische Signal zur Betätigung des Zünders in ein elektrisches Signal umgeformt wird.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung,die Sicherheit sowie die Zuverlässigkeit des Zündsystems dadurch erheblich gesteigert, daß eine einstellbare Zeitverzögerungseinrichtung verwendet wird, welche derart einstellbar ist, daß eine vorgegebene Zeitverzögerung zur Verfügung steht, um die Zündkapsel zu betätigen, wobei weiterhin eine Dekodiereinrichtung vorhanden ist, um eine irrtümliche Auslösung der Zündkapsel durch Störsignale oder Rauschsignale zu verhindern.

Gemäß der Erfindung wird das obige Verfahren vorteilhaft dazu verwendet, unterirdische Lagerstätten an Erdöl, Erdgas, Wasser oder geothermischem Dampf durch Zündung eines Sprengsatzes zu erforschen oder zu aktivieren, wobei explosive Stoffe zur Detonation gebracht werden, die am unteren Ende des Bohrloches im Bereich der Lagerstätten vorhanden sind.

Gemäß der Erfindung wird zunächst durch eine Rohrleitung ein akustischer Empfänger innerhalb eines Bohrloch-Futterrohres abgesenkt, nachdem der Empfänger akustisch mit dem unteren Ende einer Rohrleitung gekoppelt ist. Dann wird das explosive Material durch die Rohrleitung in dem Bohrloch in herkömmlicher

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Weise zum unteren Ende in die Nähe der Quelle gepumpt. Ein akustischer Sender wird in einem Abstreifstopfen angeordnet und dann die Rohrleitung hinunterbefördert, und zwar "bis zu einer vorgegebenen Rohrverbindung, an welcher ein Schalterbetätigungselement angeordnet ist. Dazu wird ein Druck verwendet, der durch eine Pumpe erzeugt wird, die oben am Bohrloch steht. Das Betätigungselement betätigt den akustischen Sender, indem darin angeordnete Schalter beaufschlagt werden. Dann beginnt der Sender die Übertragung, und zwar entweder sofort oder nach einer eingestellten Zeitverzögerung, was davon abhängt, welche Einstellung zuvor an dem Sender vorgenommen wurde, bevor er in die Eohrleitung eingeführt wurde. Vorzugsweise verwenden der Sender und der Empfänger digitale kodierte Impulse, um zu vermeiden, daß eine Explosion irrtümlich durch akustische Störsignale ausgelöst werden kann.

Gemäß der Erfindung wird somit eine auf Abstand angeordnete Zündkapsel akustisch ausgelöst, um explosive Stoffe zur Detonation zu bringen. Es wird eine Leitungseinrichtung verwendet, welche dazu in der Lage ist, akustische Wellen weiter zu leiten, so daß ein kodiertes akustisches Wellensignal von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird. Der Empfänger ist mit einer Einrichtung ausgestattet, welche dazu dient, das akustische Wellensignal in ein elektrisches Ausgangssignal umzuwandeln, um den Zündsatz zu zünden, und eine Dekodiereinrichtung dient dazu, das Nutzsignal von Störsignalen oder Rauschsignalen zu unterscheiden. Aus Sicherheitsgründen kann eine Zeitverzögerungseinrichtung dazu verwendet werden, die Erzeugung der akustischen Wellensignale so lange zu verzögern, bis eine vorgegebene Zeitperiode abgelaufen ist. Das erfindungsgemäße System eignet sich besonders gut zur Erforschung oder Aktivierung von unterirdischen Lagerstätten an Öl, Gas, geothermischem Dampf oder Wasser und ähnlichen Stoffen.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung "beschrieben, in dieser zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer Ölbohrung, welche ein Bohrloch aufweist, wobei der Sender und der Empfänger gemäß der Erfindung in ihrer Betriebslage dargestellt sind,

Pig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des Senders gemäß Fig. 1, wobei die Yerriegelung, die Schalteinrichtung und die übertragungseinrichtung im einzelnen dargestellt ist und wobei die Anordnung des Senders in einer Rohrleitung dargestellt ist, welche innerhalb eines Bohrloches angeordnet ist,

Xg. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des Empfängers gemäß der Erfindung, wie er in dem Bohrloch der Mg. 1 angeordnet ist,

Fig. 4 ein Punktionsblockdiagramm des elektrischen Teiles des Zündsystems,

Pig. 5 ein Zeitdiagramm des Senders und des Empfängers gemäß Pig. 4-, und

Pig. 6 ein Logikdiagramm des elektrischen Teiles des in der Pig. »4- dargestellten Empfängers.

Die Pig. 1 zeigt eine Bohrung, welche dazu verwendet werden kann, einen unterirdischen Bereich zu lockern, in welchem Erdöl, -gas und andere derartige unterirdische Pluid-Stoffe durch das in der Umgebung befindliche Gestein, die Erde und ähnliche Materialien eingeschlossen sind. /

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TJm eine gesteuerte Explosion auszulösen, wird zunächst ein akustischer Sprengempfänger 14- an dem unteren Ende des letzten Abschnittes 61 einer Eohrleitung 10 angebracht. Dann wird die Eohrleitung 10 derart abgesenkt, daß der Sprengempfänger unterirdisch an einer gewünschten Stelle angeordnet wird', in deren Bereich eine Explosion gezündet werden soll. Dann wird ein akustischer Sender 16 in die .Rohrleitung 10 hinuntergelassen und auf einem vorgegebenen Abstand oberhalb des Sprengempfängers 14- angeordnet. Der Sender 16 ist in einer herkömmlichen Abgreiferanordnung 1?' untergebracht, welche für dessen Aufnahme modifiziert wurde. Diese Abgreiferanordnung wifcd in herkömmlicher Weise dazu verwendet, das explosive Material von dem Abdämm-Material 18 zu trennen. Ein ausdehnbarer Facker 20 ist in der Rohrleitung 10 angeordnet und wird als Dichtung zwischen dem Äußeren der Eohrleitung 10 und dem Bohrloch-Futterrohr 11 vernrendet, wie es grundsätzlich bekannt ist. Die Kombination des Abdämm-Materials 18, welches oberhalb der Abgreiferanordnung 17 und des ausdehnbaren Packers 20 angeordnet ist, dient dazu, das explosive Material 21 von dem oberen Teil der Eohrleitung 10 und dem Bohrloch-Futterrohr 11 zu trennen.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Senders 16, der innerhalb der Eohrleitung 10 angeordnet ist. Der Sender weist ein Schalterbetätigungselement 4-5 auf, welches vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Elementen der Eohrleitung 10 angeordnet ist. Das Betätigungselement kann die Form eines abgeschrägten Einges aufweisen und zwischen den zwei einander gegenüberstehenden Enden der Eohr ab schnitte 10 und 10' angeordnet sein. Eine Gewindekupplung 26 dient dazu, zwei benachbarte Enden der zwei Abschnitte der Eohrleitung miteinander zu kuppeln, damit das Betätigungselement 4-5 aufgenommen werden kann. Das Schalterbetätigungselement 4-5 wird in der Eohrleitung 10 an der gewünschten Stelle angeordnet, bevor die

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Rohrleitung 10 in das Bohrloch-Futterrohr 12 (siehe ±'ig. 1) abgesenkt wird. Die Schalterbetätigungseinrichtung 45 weist einen vorspringenden abgeschrägten Abschnitt J4 auf. Wenn der Sender 16 an dem abgeschrägten Abschnitt 34 vorbeigeht, werden zurückziehbare Schaltarme 36 und 36'₅ welche an dem Sender angebracht sind, durch die abgeschrägte Fläche nach innen gedrückt, und die Schaltarme werden auf diese Weise dazu gebracht, die Kontakte 37 und 37' zu berühren. In Eeaktion auf das Schließen der beiden Kontakte wird eine (nicht dargestellte) geeignete Einrichtung betätigt, um den Sender zu starten. Die Starteinrichtung kann eine herkömmliche monostabile Startschaltung sein, welche eine Gleichstromenergie aus einer Batterie 22 liefert, welche in üblicher Weise für diesen Zweck verwendet wird.

Ein geeignetes Schnappringelement 38 ist auf dem Sender in der Weise angeordnet, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Wenn der Sender an dem abgeschrägten Abschnitt 34- vorbeigeht, drückt der Schnappring nach innen und ermöglicht seinen Durchgang durch die abgeschrägte Schalterbetätigungseinrichtung 45· Nachdem der Schnappring durch die Betätigungseinrichtung 45 hindurchgegangen ist, kehrt er nach außen in seine ursprüngliche Konfiguration in dem Ausnehmungsabschnitt 27 zurück und schnappt in diese Ausnehmung ein, so daß dadurch der Sender um die Betätigungseinrichtung 45 herum verriegelt wird.

Auf dem Sender 16 ist eine entsprechend angepaßte abgeschrägte Fläche 40 angebracht, um mit der Abschrägung 34- der Schalterbetätigungseinrichtung 45 zum Eingriff zu gelangen, damit eine Abwärtsbewegung des Senders 16 verhindert wird. Der Schnappring 38 kommt mit der Unterseite der Schalterbetätigungseinrichtung 45 zum Eingriff, um eine Aufwärtsbewegung des Senders 16 zu verhindern. Die Unterseite der Schalterbetätigungseinrichtung 45 und die Oberseite des Schnappringes 38

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sind vorzugsweise abgeschrägt, so daß sie zusammenwirken können und aneinander angepaßt sind, so daß dadurch, ein gewünschter dichter Sitz gewährleistet ist, um einen guten mechanischen und akustischen Kontakt zu schaffen und den Sender 16 starr innerhalb der Rohrleitung 10 zu halten. Der Sender 16 hat ein akustisches Kopplungselement 19» welches innen mit dem abgeschrägten Teil 40 des Sendergehäuses gekoppelt ist. Dadurch wird eine akustische Kopplung von dem Sender 16 zu der Rohrleitung 10 geschaffen. Der Sender 16 ist vorzugsweise in eine herkömmliche Abgreiferanordnung bzw. Abstreiferanordnung eingebaut, die ein hohles zylindrisches Element 28 aufweist, welches zwischen einem Paar von elastischen , kugelförmigen Stopfen 17 und 17' herkömmlicher Art angeordnet ist. Die elektrischen Teile des Senders wie eine Batterie 22, Schalter 37 und 37' und eine elektronische Schaltung 23 sind in dem zylindrischen Element 28 untergebracht.

Die Fig. 3 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung die Empfänger/Zünderanordnung 14 des erfindungsg'emäßen Zündsystems. Der Empfänger/Zünder 14 ist mechanisch mit dem Endabschnitt der Rohrleitung 10 durch einen Abschnitt des Rohrelementes gekoppelt. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Rohrabschnittes 61 derart dimensioniert, daß er demjenigen der Rohrleitung angepaßt ist. Das Ende der Rohrleitung ist mit Gewinde versehen, und auch der Rohrabschnitt ist mit Gewinde versehen. Dadurch wird eine leichte Kopplung und Entkopplung der Empfänger/ Zünderanordnung mit dem Rohrabschnitt ermöglicht, und zwar durch eine Verschraubung.

Der Empfänger/Zünder 14 ist allgemein in einem geeigneten Behälter 63 angeordnet. Der Empfänger/Zünder weist einen akustischen Übertrager 65 auf, welcher starr und mechanisch mit dem Rohrabschnitt 61 durch ein geeignetes Befestigungselement 67 gekoppelt ist. Der übertrager ist aus einem piezoelektrischen Element hergestellt und ist mit dem elektronischen

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Teil 69 des Empfängers über Leiter 71 und 73 verbunden. Der Empfänger weist eine Batterie 7^> auf,welche die elektronische Schaltung 69 mit Energie versorgt. Ein Startschalter oder Auslösesschalter 77 ist betrieblich mit der Außenseite des Gehäuses 63 über ein druckempfindliches Element 79 gekoppelt, welches vorab eingestellt ist oder derart ausgebildet ist, daß es einen vorgegebenen äußeren Druckpegel berücksichtigt. Beispielsweise kann das druckempfindliche Element 79 auf einen vorgegebenen hohen Druck eingestellt werden, der unterirdisch auftritt. Venn somit die gesamte Empfänger/Zünderanordnung 14 in das Bohrloch abgesenkt wird, wird dann, wenn eine bestimmte Tiefe erreicht wird und der kritische Druck herrscht, auf welchen das Druckelement 79 eingestellt ist, der Startschalter 77 betätigt. Dadurch wird wiederum der elektronische Teil 69 aktiviert und in die Lage versetzt, ankommende akustische Signale aufzunehmen, welche entlang der Rohrleitung 10, entlang dem Rohrabschnitt 61, entlang dem Übertrager 65 und von dort zu der elektronischen Schaltung übertragen werden. Das druckempfindliche Element stellt eine Einrichtung dar, durch welche der Empfänger/Zünder, welcher die Sprengkapsel enthält, während der Handhabung nicht entsichert ist. Das System bleibt solange gesichert, bis es unterhalb der Oberfläche auf einen Pegel abgesenkt ist, an welchem der Umgebungsdruck herrscht, welcher die eingestellte Schwelle überschreitet.

Der Empfänger/Zünder 14 weist einen Zündsatz 8i auf, welcher elektrisch mit der elektronischen Schaltung 69 über Leitungsdrähte 82 und 83 verbunden ist. Ein Lextungsladungselement 85 ist mit dem Zündsatz 81 verbunden, wo es wünschenswert ist, eirie stärkere Auslösewirkung hervorzurufen, um die Explosion zu zünden, als sie normalerweise durch den Zünder hervorgerufen wird. Eine Sprengladung 91, welche eine erhebliche Ladungsmenge

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aufweist, kann mit dem Leitungsladungselement 85 durch die Dichtungswand 93 hindurch verbunden sein. Aus offensichtlichen Sicherheitsgründen ist die Sprengladungsstufe 91 vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie unabhängig von der übrigen Empfänger/ Zünder-Anordnung 14 transportiert werden kann.Die Sprengladung kann in einen Kanister 95 untergebracht werden, welcher an einem Ende derart mit Gewinde versehen ist, daß er in dasjenige Gewinde einschraubbar ist, welches gemäß der Darstellung in dem Gehäuse des Empfängers/Zünders angebracht ist. Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine getrennte Lagerung und einen getrennten Transport der verhältnismäßig starken Sprengladung 91, welche somit unabhängig von dem übrigen Empfänger/Zünder transportiert und gelagert werden kann. Im Betrieb wird der Empfänger/Zünder 14- derart mit Energie versorgt, daß er dazu bereit ist, das akustische Signal von dem Übertrager „durch, den druckbetätigten Schalter 77 aufzunehmen. Der Empfänger/ Zünder reagiert dann auf das akustische Signal, wenn sein piezoelektrischer Übertrager 65 auf das akustische Signal anspricht, wandelt dieses akustische Signal in ein elektrisches Signal um und führt dieses elektrische Signal der elektrischen Schaltung 69 zu. Die Schaltung 69 wiederum erzeugt ein Auslösesignal, um den Zündsatz 81 zu zünden. Die explosive Ladung, welche durch den Zündsatz 81 zur Wirkung gebracht wird, kann unter Umständen nicht ausreichend sein, um das explosive Material zu zünden, welches im angrenzenden Bereich in das Erdreich eingebracht würde. Die Leitungsladung 85 spricht auf die Explosion des Zünders an und liefert eine Auslösekraft für die Sprengladung 91· Die Sprengladung 91 explodiert ihrerseits und zündet das in ihrer Umgebung befindliche explosive Material.

Nachfolgend wird die elektrische Schaltung erläutert, welche gemäß der Erfindung vorgesehen ist und in dem Blockdiagramm der Fig. 4 dargestellt ist. Die E¹Xg. 4 zeigt eine Senderschaltung 16. Die Senderschaltung weist einen Starter 48, eine

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Taktverzögerung 101, einen Oszillator/Verschlüssler 102 und einen Leistungsverstärker 104- auf, die in Reihe zu einer Kaskade geschaltet sind, um ein kodiertes Signal an den akustischen Koppler 19 zu liefern.

Die Taktverzögerung 101 wird vorzugsweise eingeschaltet, indem gleichzeitig die Steuerschalter 37 und 37' geschlossen werden. Die Taktverzögerungsschaltung 101 kann beliebiger geeigneter herkömmlicher Art sein, "beispielsweise als einstellbare Zeitverzögerungseinrichtung ausgebildet sein, welche dazu dient, die Verzögerungszeit auf eine beliebige geeignete Zeitperiode von Null an aufwärts bis zu einer halben Stunde, einer Stunde oder langer einstellen zu können. Durch die Taktverzögerung 101 wird das Anlegen von Energie an den übrigen Teil der Elektronikeinrichtung des Senders 16 gesteuert. Wach Ablauf der eingestellten Zeitverzögerung werden der Oszillator/ Verschlüssler 102 und der Leistungsverstärker 104- mit Energie versorgt, und der Sender 16 überträgt ein akustisches Signal mittels des akustischen Übertragers 19·

Vorzugsweise ist der Oszillator/Verschlüssler 102 derart ausgebildet, daß er das Ausgangssignal der Taktsteuereinrichtung derart moduliert oder verschlüsselt, daß ein Signalformat entsteht, welches eine optimale Rauschunempfindliehkeit des Zündsystems in der Weise gewährleistet, daß eine irrtümliche Auslösung der Zündung verhindert ist.

Das auf diese Weise erzeugte verschlüsselte bzw. kodierte Signal kann periodisch oder aperiodisch sein. Wenn die äußere Störquelle bzw. Rauschquelle wie der Pumpenmotor periodische akustische Wellen in die Rohrleitung hinunterschickt, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Sender aperiodische Signale erzeugt, welche sich von den periodischen Störsignalen oder Rauschs.ignalen unterscheiden, welche durch einen äußeren Pumpenmotor in das System eingeführt werden. Somit wird durch den

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Kodier- oder Modulationsvorgang ein periodischer Impulszug in aufeinanderfolgenden Rahmen einer vorgegebenen Wiederholrate erzeugt. Periodische Impulse, welche auf diese Weise erzeugt werden, sind in der Fig. ^k bei 92 dargestellt. Beispielsweise kann die Trägerfrequenz im Bereich zwischen vier kHz und sieben kHz liegen und während einer vorgegebenen Dauer wie beispielsweise fünf Millisekunden erzeugt werden.

Die Impulse können in einem regelmäßigen Intervall von etwa 200 Millisekunden wiederholt werden. Natürlich ist für den Fachmann ersichtlich, daß diese Frequenzen, Zeiten und Wiederholraten oder Formate lediglich als Beispiel dienen.

Gemäß Fig. 4 wird das kodierte Signal dann dem Übertrager zugeführt, welcher seinerseits das kodierte elektrische Signal in entsprechende akustische Wellen umformt. Die sich dabei ergebende akustische Welle wird durch die Rohrleitung 10 übertragen, die als akustischer Wellenleiter dient.

Die kodierte akustische Welle, welche sich die Rohrleitung hinunter ausbreitet, erreicht den übertrager 65 und wird von dort dem Empfänger 14 zugeführt. Wie es allgemein in einem Blockdiagramm dargestellt ist, weist der Empfänger einen Verstärker 112 und eine Dekodiereinrichtung 114 auf, die in Reihe geschaltet sind. Das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung wird dem Zündsatz 81 zugeführt und von dort zur Auslösung der Leitungsladung 85 verwendet (siehe Fig. 3)· Wenn die Leitungsladung 85 explodiert, so bewirkt sie damit, daß die Sprengladung 91 gezündet wird. Sobald diese Sprengladung gezündet wird, explodieren dann die explosiven Materialien, welche in das Erdreich hineingepumpt wurden.

Der Übertrager 65 ist vorzugsweise mit dem Verstärker 112 in dem Empfänger 14 verbunden. Der Verstärker dient dazu, die Dekodiereinrichtung 114 mit einem Signal ausreichender Energie zu versorgen und ist derart ausgebildet, daß eine Impedanzanpassung für den Übertrager 65 gewährleistet ist.

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Die Pig. 6 veranschaulicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltung, die zur Dekodierung des oben genannten kodierten Signals dient, welches in der Form eines Impulszuges mit einer vorgegebenen Wiederholrate und Dauer ankommt. Gemäß der in der .Fig. 6 im einzelnen näher dargestellten Schaltung der Dekodiereinrichtung ist der Ausgang des Verstärkers 112 mit einer Eingangsklemme 121 des Schmidt-Triggers 123 verbunden. Eine Ausgangsklemme 125 des Schmidt-Triggers 123 ist mit einer EingaEgklemme 127 eines monostabilen Multivibrators 120 von 75 Millisekunden verbunden. Eine Ausgangsklemme 130 des monostabilen Multivibrators 120 ist mit der C-Eingangsklemme 132 eines 8-Bit-Schieberegisters 133 und mit der C-Eingangsklemme 137 des monostabilen Multivibrators 139 von 1,75 Sekunden verbunden. Eine Q-Ausgangsklemme 141 des monostabilen Multivibrators 120 ist mit einer Eingangsklemme 143 eines NOR-Gatters 145 und mit der C-Eingangsklemme 147 eines monostabilen Multivibrators 149 von 75 Millisekunden verbunden. Eine Q-Ausgangsklemme 151 des monostabilen Multivibrators 149 ist mit einer Eingangsklemme 153 des NOR-Gatters 145 verbunden. Eine AusgangskTemme 154 des NOR-Gatters 145 ist mit einer Eingangsklemme 155 des NOR-Gatters 157 verbunden. Eine Q-Ausgangsklemme 159 des monostabilen Multivibrators 139 ist mit einer Eingangsklemme 161 des NOE-Gatters 157 verbunden. Eine Ausgangsklemme 163 des NOE-Gatters 157 ist mit einer Eingangsklemme 165 eines Inverters 167 verbunden. Eine Ausgangsklemme 169 des Invertere 167 ist mit einer Rückstellklemme 171 des 8-Bit-Schieberegisters 133 verbunden. Die Ausgangsklemme 174- des 8-Bit-Schieberegisters 133 ist mit dem Zündsatz 81 verbunden.

Die Arbeitsweise des Systems wird nachfolgend anhand der Zeichnung allgemein und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert.

Der kurze Eohrabschnitt 61, welcher den Empfänger 14 trägt, ist mit dem ersten unteren Abschnitt der.Rohrleitung 10 verbunden«

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Der Empfänger 14 ist in herkömmlicher Weise mit der Batterie 75 ausgestattet, und zwar an einer dafür vorgesehenen Stelle, wenn das Zündsystem aufgebaut wird. Vorzugsweise sollte eine Batterie verwendet werden, die eine definierte Lebensdauer von beispielsweise 5 Tagen hat, um die Arbeitsweise des Empfängers für diese Zeit zu gewährleisten. Die Rohrleitung wird dann in das Bohrloch-Futterrohr 11 abgesenkt. Aufeinanderfolgende Rohrleitungsabschnitte der Rohrleitung 10 werden jeweils durch eine Kupplung 26 aneinandergefügt und so weit abgesenkt, bis eine vorgegebene Verbindung in der Rohrleitung 10 im Bereich des Endes des !Futterrohres 12 angeordnet ist, wobei diese Stelle in einer Entfernung oberhalb des Empfängers 14 liegen kann, die in der Größenordnung von 100 m liegt. Zusätzliche Abschnitte der Rohrleitung 10 werden in einer Tandemanordnung angekoppelt, bis der Empfänger 14 auf eine vorgegebene gewünschte Tiefe in der Eähe des Bodens des Bohrloch-Futterrohres 12 angeordnet ist. Eine Druckaufnahmeeinrichtung 79 aktiviert den Schalter 77» wenn der Punkt erreicht wird, an welchem der Umgebungsdruck einen bestimmten Pegel erreicht. Der Schalter erregt wiederum die elektronische Schaltung 69, so daß diese in einen Zustand versetzt ist, in welchem sie einlaufende Signale empfangen kann.

Eine Pumpe 8 am Bohrlochkopf 6 dient dazu, ein explosives Gemisch 21 durch die Rohrleitung 10 hinunter zudrücken, damit unterirdische Hohlräume im Bereich des unteren Endes des Bohrloch-Futters 12 ausgefüllt werden, wie es an sich bekannt ist. Um den Sender 16 niederzubringen, welcher zwischen zwei elastischen Endteilen 17 und 17' angeordnet ist, kann ein erheblicher Druck erforderlich sein, der beispielsweise von 14 bis 35

cm (200 bis 500 pounds per square inch) betragen kann, damit die elastischen Endteile 17 und 17' bewegt werden und somit auch der Sender, wie es bei einem herkömmlichen Abstreif stopf en der Fall ist. Sobald der Sender die vorgegebene Stelle erreicht,

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d. h. die Verbindung, an welcher die Schalterbetätigungseinrichtung 45 angeordnet ist, wird er in dieser Stellung verriegelt. Um das explosive Material einzuschließen, können eine herkömmliche Blockiereinrichtung sowie zu deren Anbringung erforderliche herkömmliche Maßnahmen eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein ausdehnungsfähiger Packer 20 auf der Außenoberfläche der Rohrleitung 10 in dem Abschnitt angeordnet werden, welcher der Kupplung 26 benachbart ist oder an einer anderen geeigneten Stelle. Nachdem die Rohrleitung 10 endgültig angeordnet ist, wird der Packer 20 ausgedehnt und füllt den Raum zwischen dem Bohrloch-Futterrohr 12 und der Rohrleitung 10 aus und erzeugt dadurch einen Stopfen, welcher das Austreten des explosiven Materials verhindert.

Wenn ein Bohrungsfluid als Abdämm-Material 18 verwendet wird und wenn dasselbe Fluid auch dazu verwendet wird, den Sender 16 die Bohrung hinunter zudrücken, dann kann die "Verzögerungszeit für den Sender 16 vorzugsweise auf UuIl eingestellt werden. Wenn jedoch Zement als Abdämm-Material 18 verwendet wird, kann die Verzögerungszeit für den Sender 16 auf eine ausreichende Zeitperiode eingestellt werden, damit der Zement eine ausreichende Zeit zum Abbinden zur Verfügung hat, um die gewünschte Wirkung des Abdämm-Materials 18 zu erreichen.

Der inaktive Sender 16 wird in die Rohrleitung 10 eingeführt und die Bohrung hinuntergepumpt, wobei vorzugsweise eine Kraft angewandt wird, die durch eine Pumpe 8 am Kopf 6 der Bohrung aufgebracht wird. Wenn der Sender 16 durch das Bohrloch innerhalb der Rohrleitung 10 hinuntergeht (siehe Fig. 2), so bewegt er sich in den engeren Durchmesser der Schalterbetätigungseinrichtung 45 hinein. Die abgeschrägte Fläche 34 der Schalterbetätigungseinrichtung 45 kommt mit den Schaltarmen 36 und 36' des Senders 16 gleichzeitig zum !Eingriff und drückt sie nieder,

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wodurch die Zeitverzögerungsfunktion des Senders 16 ausgelöst wird. Unter der Kraft von der Pumpe 8 am Kopf 6 des Bohrloches wird der Sender 16 weiter durch dasBohrloch bewegt, bis die abgeschrägte Fläche 34' der Schalterbetätigungseinrichtung 45 mit dem Schnappring 38 zum Eingriff kommt und diese in gewünschter Weise zusammendrückt und schließlich der abgeschrägte Teil 3^- der Schalterbetätigungseinrichtung 45 mit dem abgeschrägten Teil 40 des Senders 16 zum Eingriff kommt, wobei die Abwärtsbewegung des Senders 16 vorzugsweise angehalten wird. Der Schnappring 38 wird zusammengedrückt, während er vorbeigeht und gibt den kleineren Durchmesser der Schalterbetätigungseinrichtung 45 frei. Der Schnappring dehnt sich dann in eine Ausnehmung 27 in einem Teil der Schalterbetätigungseinrichtung 45 aus, so daß dadurch in gewünschter Weise der Sender in einer vorgegebenen festen Stellung in der Rohrleitung 10 festgelegt wird. Wenn natürlich die Verzögerungszeit des Senders 16 vor dem Einsetzen des Senders 16 in die Rohrleitung 10 am Kopf 6 der Bohrung auf Null gestellt wurde, beginnt der Sender 16, nach dem ersten Schließen der Schalterbetätigungsarme 36 und 36' , die Kontakte 37 und 37' zu schalten. Wenn die ■Verzögerungszeit des Senders 16 auf eine längere Periode eingestellt ist, so beginnt die Taktverzögerung 101 (siehe Fig. 4 ) zu laufen, und somit steht Zeit zur Verfugung, ein Abdämm-Material 18 in der Rohrleitung 10 oberhalb des Senders 16 anzubringen und dieses abbinden zu lassen.

Der Sender 16 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß er ein periodisches Impulssignal im Bereich von 4 bis 7 kHz aussendet, welches eine Hüllkurve aufweisen kann, (vergleiche Wellenform A der Fig. 5) Nach einem veranschaulichten Beispiel beträgt die Impulsbreite etwa 5 Millisekunden, und die Impulse weisen vorzugsweise einen Abstand voneinander von etwa 200 Millisekunden auf, der auch in einem Bereich «,-wischen etwa

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150 Millisekunden und etwa 215 Millisekunden liegen kann. Der Übertrager 19 des Senders 16 ist vorzugsweise aus piezoelektrischen Elementen hergestellt und gemäß Fig. 2 mit der äußeren Abschrägung 40 auf dem Sender 16 mit dem Bohrlochfutter in Berührung. Der Übertrager wandelt elektrische Signale, welche durch den Sender 16 erzeugt werden, in akustische Signale um und führt sie der Leitung 10 über abgeschrägte Xontakte 40 und 34 zu. Die akustischen Signale breiten sich durch die Abschrägung 40 des Senders 16 und die Abschrägung 34 der Schalterbetätigungseinrichtung 45 und von dort entlang der Rohrleitung 10 aus, und sie gelangen zu dem unteren Ende des kurzen Rohrabschnittes 61.

Gemäß Fig. 3 breiten sich diese periodischen akustischen Signale von dem kurzen Rohrabschnitt 61 zum Übertrager 65 des Empfängers 14 aus. Der Übertrager 65 wandelt die akustischen Signale in elektrische Form zurück und führt sie dem Verstärker 112 des Empfängers 14 zu. Der Verstärker 112 verstärkt diese Signale und führt sie der Dekodiereinrichtung 114 zu.

Die in dem logikdiagramm der Fig. 6 veranschaulichte Schaltung 114 empfängt und dekodiert die Signale vom Verstärker 112. Die Signale vom Verstärker 112 werden dazu verwendet, die Schmidt-Triggerschaltung 123 zu triggern. Diese Schaltung liefert eine Schwellenabtastung und eine Wellenformung für die Eingangssignale. Das Ausgangssignal des Schmidt-Triggers 123 wird der C-Eingangsklemme 127 des monostabilen Multivibrators 120 von 75 Millisekunden zugeführt. Ein Ausgang 13O des monostabilen Multivibrators 120 wird für eine Periode von 75 Millisekunden in Reaktion auf eine positiv verlaufende Wellenform hochgelegt, welche an der C-Eingangsklemme 127 vorhanden ist. Eine Q-Ausgangsklemme 141 geht während dieser Zeit tief. Der Zähler 133 ist ein δ-Bit-Schieberegister, d. h. er liefert ein Ausgangssignale mit hohem Pegel an der Klemme 17^ in Reaktion

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auf acht aufeinanderfolgende positiv verlaufende Eingangsimpulse an der C-Eingangsklemme 152, wodurch der Zündsatz 81 gezündet wird. Der monostabile Multivibrator 120 ist jedoch nicht in der Lage, ein zweites positiv verlaufendes Ausgangssignal für eine Periode von 75 Millisekunden zu liefern, nachdem er getriggert wurde (siehe B, Fig. 5)· Dadurch wird in wirksamer Weise verhindert, daß ein Nachhall oder ein Echo des übertragenen akustischen Impulses in der Rohrleitung 10 fälschlich derart interpretiert wird, als seien es nachfolgende Impulse vom Sender 16. Am Ende von 75 Millisekunden kehrt der monostabile Multivibrator 120 wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück, und der Ausgang "Q an der Klemme 141 wird hoch gelegt. Der monostabile Multivibrator 14-9, dessen C-Eingang 14-7 mit der "Q-Ausgangsklemme 14-1 des monostabilen Multivibrators 120 verbunden Ist, ändert seinen Zustand. Die Q-Klemme wird hochgelegt und bleibt für 75 Millisekunden hoch (siehe Wellenform C, Fig. 5)· Wenn während derjenigen Zeit, während welcher der monostabile Multivibrator 149 eingeschaltet ist (Q liegt an der Klemme 151 tief), wird der monostabile Multivibrator 120 erneut durch ein Ausgangssignal von dem Schmidt-Trigger 123 getriggert, beide Eingangsklemmen 143 und 153 zu dem NOR-Gatter 145 wurden tiefliegen und dadurch würde ein Ausgangssignal mit hohem Pegel an der Klemme 154 sowie ein Eingangssignal t an der Klemme 155 des Nor-Gatters 157 erzeugt. Dadurch wird ein Ausgangssignal 163 mit niedrigem Pegel von dem NOR-Gatter 157 erzeugt, und zwar ohne Rücksicht auf den Zustand der Eingangsklemme 161. Der Inverter 167, dessen Eingangsklemme 165 mit diesem Ausgang verbunden ist, erzeugt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel an der Klemme 169 und somit an der Rückstellklemme 17I des Zählers 133· Dieses Signal stellt den Zähler 133 auf Null zurück. Dies bedeutet, daß deshalb, weil das Signal vom Schmidt-Trigger 123, welches diesen Rückstellvorgang ausgelöst hat, nicht weniger als 75 Millisekunden nach dem Impuls des Senders 16 auftritt (Fig. 6, Wellenform A) und nicht mehr als 150 Millisekunden nach dem

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Impuls des Senders 16, und zwar aufgrund des Zeitbereiches des Q-Ausgangs des mono stabilen Multivibrators "14-9 (siehe Wellenform C, Fig. 6), dasjenige Signal, welches die Rückstellung verursacht hat, ein unerwünschtes Signal sein muß, welches aus der Umgebung kommt. Somit ist ersichtlich, daß für eine 75-Hillisekunden-Periode, welche 75 Millisekunden nach dem Empfang des ersten Impulses beginnt, der Empfänger Rauschimpulse oder Störimpulse durch das Bückstellen des Zählers 133 auf Null unterdrückt. Dadurch wird das System gegen äußere Rausch- und Störeinflüsse geschützt, welche anderenfalls falsche Signale erzeugen könnten, um den Zündsatz 81 zu zünden.

Der monostabile Multivibrator 139 mit 1,75 Sekunden, dessen C-Eingang 137 mit dem Q-Ausgang 130 des monostabilen Multivibrators 120 verbunden ist, schaltet das erste Eingangssignal vom Schmidt-Triggger 123 ein. Der Q-Ausgang 159 des monostabilen Multivibrators 139 hat die Wellenform D gemäß Fig. 6, wobei er für 1,75 Sekunden nach der Triggerzeit auf einem hohen Pegel ist. Die Q-Ausgangsklemme 159 des monostabilen Multivibrators 139 liegt für eine entsprechende Zeitperiode tief, weil sie das Komplement von Q darstellt. Die Eingangsklemme 161 des NOR-Gatters 157 liegt während dieser Zeit tief, da sie mit der Q-Ausgangsklemme 159 des monostabilen Multivibrators 139 von 1,75 Sekunden verbunden ist. Dies führt zu einem Ausgangssignal mit hohem Pegel an der Klemme 163 des HOR-Gatters 157 und zu einem Ausgangssignal mit tiefem Pegel an der Klemme 169 des Inverters 167. Wenn am Ende der 1,75 Sekunden keine 8 Sendersignale der Eingangsklemme 132 des Zählers .133 zugeführt sind, so geht das Signal von "Q des monostabilen Multivibrators 139 hoch und wirkt über das NOR-Gatter 157 und ,den Inverter 167, wobei der Rückstelleingang 171 des Zählers 133 tief geht und den Zähler auf Null zurückstellt. Da 8 Senderimpulse nominell 7 x 200 Millisekunden oder 1,4 Sekunden in Anspruch

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nehmen würden, so bedeutet dies, daß diese 1,75-Sekunden-(verzögerte)-Rückstellung nur als Ergebnis einer Zufallsserie von durch Störungen oder Hauschenverursachten Eingangsimpulsen ausgelöst werden könnte. Somit ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße System einen Schutz gegen einzelne Störungseingangsimpulse und gegen aperiodische Störungseingangsimpulse durch Rückstellung des Zählers 133 auf Null bietet. Dadurch wird die erforderliche hohe Sicherheit geschaffen, welche für das erfindungsgemäße System erforderlich ist.

Wenn jedoch acht aufeinanderfolgende periodische Senderimpulse vom Empfänger 14 empfangen werden und darin von dem 8-Bit-Schieberegister 133 gezählt werden, so geht die Q-Ausgangsklemme 174- des Registers 133 hoch, wodurch die notwendigen elektrischen Signale geliefert werden, um den Zündsatz 81 zu zünden, welcher innerhalb des Empfängers 14 am Boden des Bohrloches angeordnet ist. Durch die Zündung des Zündsatzes 81 wird die Explosion der Leitungsladung 85 hervorgerufen, welche ihrerseits zu der Explosion der Sprengladung 95 führt. Die Sprengladung 95 wiederum bewirkt, daß diejenigen explosiven Stoffe zur Explosion gebracht werden, welche in Hohlräume hineingepumpt wurden, welche in dem Bohrungsbereich liegen, welcher den Empfänger umgibt.

Oben wurde eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben. Es dürfte jedoch ersichtlich sein, daß vielfältige andere Ausführungsformen der Erfindung möglich sind.

So kann beispielsweise die Kodier- und die Dekodierschaltung gegenüber der oben beschriebenen und in den Pig. 4, 5 und 6 dargestellten Schaltung unter Berücksichtigung der jeweiligen Umgebungsbedingungen abgewandelt werden. In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, daß sowohl die mechanische Resonanzfrequenz des Übertragers in dem Sender als auch die Eigenfrequenz des elektronischen Treiberoszillators die Tendenz zeigen zu driften,

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wenn sie veränderten Umgebungsdrücken und-temperaturen ausgesetzt werden. Um zu gewährleisten, daß der Übertrager bei seiner mechanischen Resonanzfrequenz erregt wird* wird die Frequenz des elektronischen Treiberoszillators verschoben, indem eine Standard-Frequenzzwittertechnik angewandt wird.

Auf der Empfangsseite sollte die Dekodierschaltung dann so ausgebildet sein, daß eine herkömmliche Schaltungseinrichtung dazu verwendet wird, das nach der Zwittermethode veränderte Signal zu empfangen und zu dekodieren.

Die Kodier- und die Dekodiereinrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß aperiodische Impulse erzeugt und empfangen werden, um das System gegen eine periodische Rauschquelle oder Störquelle unempfindlich zu machen, wie sie beispielsweise durch die Bohrungspumpe dargestellt werden kann und Störsignale bzw. Rauschsignale der Rohrleitung entlang aussendet.

- Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüche

/ 1. !Anordnung zur Auslösung einer Detonation, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß eine bewegbare akustische Sendeeinrichtung vorgesehen ist, um ein akustisches Signal zu übertragen, welches eine bestimmte Modulation und Frequenz aufweist, wenn die Sendeeinrichtung eine vorgegebene Stellung erreicht, daß weiterhin eine Betätigungseinrichtung zum Auslösen der Sendeeinrichtung beim Eingriff mit derselben vorhanden ist, wobei die Betätigungseinrichtung an der vorgegebenen Stelle angeordnet ist, daß weiterhin eine Empfangseinrichtung vorgesehen ist, welche akustisch mit der Sendeeinrichtung gekoppelt ist, um das akustische Signal von der Sendeeinrichtung zu empfangen und zu demodulieren und in Reaktion darauf ein elektrisches Ausgangssignal zu liefern, wobei die Empfangseinrichtung an einer vorgegebenen Stelle in bezug auf die Betätigungseinrichtung angeordnet ist, und daß eine Zündeinrichtung vorhanden ist, welche auf das elektrische Ausgangssignal von der Empfangseinrichtung anspricht, um die Detonation auszulösen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung bei einer vorgegebenen Frequenz arbeitet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Sendeeinrichtung eine Impulsmodulationseinrichtung aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsmodulationseinrichtung periodische Impulse liefert.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmodulator aperiodische Impulse liefert.

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6. Anordnung nach. Anspruch. 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Verstimmen des Modulators vorgesehen ist, und daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, die Ausgangssignale des verstimmten Modulators in das akustische Signal umzuwandeln.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, welche dazu dient, der Sendeeinrichtung Energie zuzuführen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung wenigstens einen Schalter aufweist, welcher durch die Betätigungseinrichtung ansteuerbar ist.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine Dekodiereinrichtung aufweist, um eine Unterscheidung gegenüber Stör- bzw. Bauschsignalen aus der Umgebung zu liefern.

10. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung eine Verzögerungseinrichtung aufweist, welche dazu dient, die Energiezufuhr zu der Sendeeinrichtung zu verzögern, nachdem die Schalteinrichtung betätigt wurde, und zwar während einer vorgegebenen Zeitperiode.

11. Triggeranordnung zur Betätigung einer Zündeinrichtung, welche auf Abstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitungseinrichtung vorgesehen ist, welche dazu geeignet ist, eine akustische Welle weiterzuleiten, daß weiterhin eine Sendeeinrichtung vorhanden ist, um durch die Leitungseinrichtung ein kodiertes akustisches Wellensignal hindurchzuschicken, daß weiterhin eine Empfangseinrichtung vorhanden ist, welche eine Einrichtung aufweist, die dazu dient, das kodierte akustische Wellensignal in

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ein elektrisches Ausgangssignal umzuformen, und daß eine Ausgangseinrichtung vorgesehen ist, welche auf das elektrische Ausgangssignal anspricht, um die Zündeinrichtung zu "betätigen.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine. Einrichtung aufweist, welche dazu dient, Rauschsignale oder Störsignale von kodierten akustischen Signalen zu unterscheiden, um eine irrtümliche Auslösung der Zündeinrichtung zu verhindern.

13· Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangswandlereinrichtung eine elektronische Dekodiereinrichtung aufweist, welche dazu dient, das elektrische Ausgangssignal von der Wandlereinrichtung zu dekodieren, daß sie weiterhin eine Einrichtung zur Unterscheidung von Rauschsignalen oder Störsignalen von einem vorgegebenen elektrischen kodierten Signal in dem elektrischen Ausgangssignal zu unterscheiden, welches dem kodierten akustischen Wellensignal entspricht, und daß sie eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, das elektrische Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn das vorgegebene elektrische kodierte Signal ermittelt wird.

14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung eine Kodiereinrichtung aufweist, welche dazu dient, ein vorgegebenes kodiertes elektrisches Signal zu erzeugen, und daß sie eine übertragereinrichtung aufweist, um das vorgegebene kodierte elektrische Signal in ein kodiertes akustisches Wellensignal umzuwandeln, welches zur Ausbreitung durch die Leitung bestimmt ist.

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15. Anordnung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiereinrichtung ein moduliertes elektrisches Signal erzeugt.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal periodisch ist.

17. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal aperiodisch ist.

18. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, das modulierte elektrische Signal nach der Zirpmethode zu verändern, bevor es in das kodierte akustische Signal umgewandelt wird, und zwar in der Weise, daß es auf die Resonanzfrequenz der Sendeeinrichtung gebracht wird.

19. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Zirpverfahren arbeitende Einrichtung einen Frequenzbereich verändert, in welchem sich die Resonanzfrequenz der Sendeeinrichtung unter veränderten Druck- und Temperaturbedingungen verändert.

20. Anordnung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß eine Starteinrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, das Trigger sy stern auszulösen, und daß eine Zeitverzöge- -. rungseinrichtung vorhanden ist, weiche dazu dient, die Sendeeinrichtung in die Lage zu versetzen, daß die Erzeugung des kodierten akustischen Wellensignals verzögert wird.

21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung eine einstellbare Zeittaktsteuereinrichtung und weiterhin eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, die einstellbare Zeittaktsteuerung auf eine vorgegebene Zeitperiode einzustellen.

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22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiereinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, einen Impulszug mit einer vorgegebenen Wiederholrate und Dauer zu erzeugen.

23. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine Dekodiereinrichtung aufweist, welche dazu dient, aus dem Ausgangssignal der Wandlereinrichtung den Impulszug mit der vorgegebenen Wiederholrate und Dauer zu dekodieren.

24. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungseinrichtung eine Rohrleitung aufweist, welche innerhalb eines Futters in einem Bohrloch verlagerbar ist, daß die Empfangseinrichtung im wesentlichen an einem Ende der Rohrleitung gegen den Boden des Bohrlochs angeordnet ist und akustisch mit der Rohrleitung gekoppelt ist, daß die Sendeeinrichtung auf Abstand von der Empfangseinrichtung und auf Abstand von dem Boden des Bohrloches angeordnet ist und akustisch mit der Rohrleitung gekoppelt ist und daß eine Einrichtung zwischen dem Eingang zum Bohrloch und der Sendeeinrichtung angeordnet ist, um das Futter derart abzudichten bzw. abzudämmen, daß das Austreten von explosivem Material an die Oberfläche bei der Betätigung der Zündeinrichtung verhindert ist.

25. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Starteinrichtung zur Betätigung des Systems vorgesehen ist.

26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu dient, die Betätigung der Sendeeinrichtung für ein vorgegebenes Zeitintervall zu verzögern, nachdem das System betätigt wurde.

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27· Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungseinrichtung ein hohles Rohr aufweist, welches innerhalb eines Putters in einem Bohrloch verlagerbar ist, wobei ein unterirdischer Bereich von einer Oberfläche aus erreichbar ist, daß die Empfangseinrichtung akustisch: mit dem Bereich in der Nähe des Bodens der Rohrleitung gekoppelt ist, daß die Betätigungseinrichtung an der Rohrleitung auf Abstand von der Empfangseinrichtung angeordnet ist, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, um die Sendeeinrichtung in der Rohrleitung an der Betätigungseinrichtung vorbei abzusenken, und daß die Sendeeinrichtung eine Energieversorgungeeinrichtung und wenigstens einen Schalter aufweist, daß dieser Schalter durch die Betätigungseinrichtung betätigbar ist, um die Sendeeinrichtung einzuschalten, damit das kodierte akustische Wellensignal erzeugt wird, und daß eine akustische Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, um die Sendeeinrichtung in die Lage zu versetzen, ein akustisches kodiertes Wellensignal zu der Empfangseinrichtung durch die Rohrleitung hindurch zu senden.

28. Anordnung nach Anspruch 27 > dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung wenigstens zwei hohle Rohrabschnitte mit gleichförmigem Innenquerschnitt aufweist, wobei die Schalterbetätigungseinrichtung und die akustische Kopplungseinrichtung an der Verbindung zwischen den zwei Abschnitten •angeordnet sind.

29· Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterbetätigungseinrichtung eine abgeschrägte Fläche aufweist, welche von der Innenfläche der Verbindung zwischen den zwei Abschnitten vorsteht, daß wenigstens ein Schalter der Sendeeinrichtung vorgesehen ist, der wenigstens einen bewegbaren Schaltarm aufweist, welcher in Berührung

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mit der Innenfläche der Rohrabschnitte zu bringen ist und in der geöffneten Stellung ist, daß dieser mindestens vorhandene eine "bewegbare Arm derart federnd angebracht ist, aaß er beim Vorbeigehen an der abgeschrägten Fläche derart beaufschlagt wird, daß er den Kontakt schließt und die Sendeeinrichtung betätigt.

30. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse für die Sendeeinrichtung vorhanden ist, daß das Gehäuse ein vorspringendes Ringelement in Gleitkontakt mit dem Inneren der Eohreinrichtung hat und daß eine Einrichtung vorhanden ist, um die Sendeeinrichtung sicher an der HohrabSchnittverbindung in ihrer Stellung zu halten.

31. Anordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche zur Aktivierung des Systems dient.

32. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung eine einstellbare Zeitsteuereinrichtung aufweist, welche dazu dient, die Zeitsteuereinrichtung zur Verzögerung der Explosion auf eine vorgegebene Zeit nach dem Einschalten der Sendeeinrichtung einzustellen.

33· Verfahren zum Auslösen einer Zündkapsel, welche auf Abstand angeordnet ist und durch eine Rohrleitung angeschlossen ist , in welcher sich ein akustisches Signal ausbreiten kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Empfangseinrichtung akustisch mit dem entfernten Ende der Leitungseinrichtung gekoppelt ist, daß die Empfangseinrichtung eine Einrichtung aufweist, um ein akustisches Wellensignal von der Leitung zu empfangen und ein elektrisches Ausgangssignal zur Betätigung der Zündkapsel zu erzeugen, und daß die S ende einrichtung,

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die auf Abstand von der Empfangseinrichtung angeordnet ist, akustisch gekoppelt ist, wobei die Sendeeinrichtung eine Einrichtung aufweist, um ein kodiertes Signale zu erzeugen, und weiterhin eine Einrichtung hat, die Sendeeinrichtung derart zu aktivieren, daß das kodierte akustische Wellensignal zu der Empfangseinrichtung ausgesandt wird.

34. Verfahren nach Anspruch 33 ₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Zeit derart eingestellt wird, daß die Erzeugung des kodierten akustischen Wellensignals auf eine vorgegebene Zeitperiode nach der Betätigung der Sendeeinrichtung verzögert wird.

35. Verfahren nach Anspruch 3^N dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung verstopft wird, während die Sendeeinrichtung in ihre Stellung gebracht wird, um das Austreten von explodiertem Material durch die Leitung zu verhindern.

36. Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal nur dann dekodiert wird und die Zündkapsel nur dann ausgelöst wird, wenn in dem akustischen Wellensignal ein vorgegebenes Kodemuster erkannt wird.

37- Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung des Ausgangssignals Rauschen oder eine Störung von einem gewünschten Signal unterschieden wird, um eine irrtümliche Auslösung der Zündkapsel zu verhindern.

38. Verfahren nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung an einer Zwischenstelle in der Leitung angeordnet wird und daß die Sendeeinrichtung an der Betätigungseinrichtung vorbei durch die Leitung geführt wird, wobei die Sendeeinrichtung wenigstens einen Startschalter aufweist, welcher durch die Betätigungseinrichtung

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betätigbar ist, wenn der Sender an der Betätigungseinrichtung vorbeigeht, um den Sender zu starten.

39. Verfahren nach Anspruch 33■> dadurch gekennzeichnet, daß eine akustische Einrichtung an einer Zwischenstelle in der Leitung angeordnet wird und die Sendeeinrichtung durch die Leitung hindurch an der Betätigungseinrichtung vorbeigeführt wird, wobei αie Senaeeinrichtung wenigstens einen Startschalter aufweist, welcher durch die Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wenn der Sender an der Betätigungseinrichtung vorbeigeht, um den Sender zu starten.

40. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitverzögerungseinrichtung in dem Sender angeordnet wird, um die Betätigung der Sendeeiririchtung auf ein vorgegebenes Zeitintervall nach der Betätigung der Starteinrichtung durch die Betätigungseinrichtung zu verschieben.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren darauf angewandt wird, einen unterirdischen Bereich dadurch zur Explosion zu bringen, daß die Leitung durch ein Futter hindurchgeführt wird, welches einen Außenraum mit dem unterirdischen Bereich durch ein Bohrloch verbindet.

42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Leitungseinrichtung, welche wenigstens zwei Rohrabschnitte aufweist, die hintereinander geschaltet sind, die Empfangseinrichtung an einem Ende angeordnet und akustisch angekoppelt wird und dann die Rohrleitung durch das Futter zu dem unterirdischen Bereich abgesenkt wird, daß weiterhin die S ende einrichtung durch die Leitung zu der Empfangseinrichtung abgesenkt wird, daß die Sendeeinrichtung durch eine Fangeinrichtung, welche an der Verbindungsstelle angeordnet ist, eingefangen wird, wobei die

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Verbindung eine akustische Jlopplungs einrichtung aufweist, um die Sendeeinrichtung akustisch mit dem Hohr zu koppeln, und daß die Sendeeinrichtung gestartet wird.

4-3. Verfahren zur Aktivierung einer unterirdischen Fluidquelle durch Explosion einer Sperre, welche zwischen einem Futter, welches durch ein Bohrloch mit der Fluidquelle "verbunden ist, und der Quelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohle !fahrleitung hergestellt wird, daß die Rohrleitung dazu in der Lage ist, ein akustisches Signal weiterzuleiten, daß an einem Ende der Rohrleitung eine akustische Ivopplungsempfangseinrichtung angeordnet wird, wobei die Empfangseinrichtung eine Wandlereinrichtung aufweist, um ein kodiertes akustisches Wellensignal in ein elektrisches Ausgangssignal umzuwandeln, daß die Empfangseinrichtung elektrisch mit einer Zündkapsel gekoppelt wird, daß die hohle Rohrleitung durch das Futter hinuntergelassen wird, so daß die Zündkapsel eine Stellung erreicht, von welcher aus "bei Betätigung ein explosives Material gezündet werden kann, daß ein explosives Material an eine Stelle im Bereich der Quelle durch das Futter hinuntergepumpt wird, daß die Sendeeinrichtung durch die hohle Rohrleitung hinuntergelassen wird, wobei die Sendeeinrichtung dazu in der Lage ist, das kodierte akustische Wellensignal zu erzeugen, daß die Sendeeinrichtung auf einem Abstand von der Empfangseinrichtung angeordnet wird, daß die Rohrleitung und das lütter verstopft werden, um das Austreten von explodiertem Material zu verhindern und daß die Sendeeinrichtung eingeschaltet wird, um das kodierte akustische Wellensignal zu erzeugen, damit es durch die Rohrleitung sich ausbreiten kann, wodurch die Empfangseinrichtung das kodierte akustische Wellensignal empfängt und in ein elektrisches Ausgangssignal umwandelt, und die Zündkapsel derart zündet, daß das explosive Material zur Explosion gebracht wird, damit die Sperre gelockert wird und das Fluid an die Oberfläche gelangen kann.

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44. Verfahren nach Anspruch. 43, dadurch, gekennzeichnet, daß in der Empfangseinrichtung eine Dekodiereinrichtung angeordnet wird, daß die Empfangseinrichtung eine Einrichtung zur Unterscheidung zwischen einem Nutzsignal und einem Störsignal aufweist, und daß das elektrische Ausgangssignal nur dann erzeugt wird, wenn das elektrische Ausgangssignal erkannt wird, welches eine elektrische Signalwelle aufweist, die der kodierten akustischen Signalwelle entspricht, damit die Empfangseinrichtung gegen Rauschen oder gegen eine Störung unempfindlich wird.

45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß

die Frequenz des Sendesignals nach der Zirpmethode verändert wird, bevor es in ein akustsiches Wellensignal umgewandelt ■ wird, um die Sendeeinrichtung auf die Resonanzfrequenz der Leitungseinrichtung abzustimmen.

46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitverzögerungseinrichtung in der Sendeeinrichtung angebracht wird, um die Sendeeinrichtung in die Lage zu versetzen, daß die Erzeugung der kodierten akustischen Welle auf eine vorgegebene Zeitspanne nach deren Betätigung verzögert wird.

47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren darauf angewandt wird, eine Erdölbohrung erneut zu aktivieren, welche wegen einer Sperre bzw. Barriere als schlafend anzusehen war.

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48. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren darauf angewandt wird, eine Gasbohrung
erneut zu aktivieren, welche wegen einer Sperre bzw.
Barriere als Schlafend anzusehen war.

4-9· Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren darauf angewandt wird, eine Geothermaldampfbohrung wieder zu aktivieren, welche aufgrund einer Sperre bzw. Barriere als schlafend anzusehen war.

50. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren darauf angewandt wird, eine Wasserbohrung wieder zu aktivieren, welche aufgrund einer Sperre bzw. Barriere als schlafend anzusehen war.

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