DE3324206A1

DE3324206A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der stroemungseigenschaften innerhalb einer quelle

Info

Publication number: DE3324206A1
Application number: DE19833324206
Authority: DE
Inventors: Aladain Joseph 77036 Houston Tex. LeBlanc; Robert Albert 77072 Houston Tex. Turney
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1982-07-06
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1984-01-12
Also published as: US4558219A; GB8316982D0; FR2529942A1; GB2123062A

Description

EI 6024

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungseigenschaften innerhalb einer Quelle

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und eine Vorrichtung zur Bohrlochuntersuchung und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Injizieren eines Markierungselements in den Strömungsmittelfluß innerhalb einer Quelle, um bei der Bestimmung der die Bewegung dieses Strömungsmittelflusses betreffenden Parametern unterstützend zu wirken. Die zur Verwendung bei der bei der Produktion von Öl oder Gas gebohrten Quellen können entweder als produzierende Quellen oder als Injektionsquellen verwendet werden, wobei aus den ersteren Öl oder Gas erhalten wird, wohingegen durch die letzteren Strömungsmittel wie beispielsweise Polymerverbindungen oder Salzwasser in die die Quelle umgebenden Erdformationen gedrückt werden, um so das öl oder das Gas durch die Formationen zu drücken, um auf diese Weise die Produktion in nahegelegenen Quellen zu stimulieren. Quellen oder Bohrlöcher werden oftmals als produzierende Quellen gebohrt und darauffolgend zum Gebrauch als

Injektionsquellen dann umgewandelt, wenn eine derartige Nutzungsänderung wirtschaftlich vorzuziehen ist.

Bei einer produzierenden Quelle kann Öl oder Gas in die Quelle von einem oder mehreren Tiefenhorizonten oder Zonen innerhalb der die Quelle umgebenden Erdformationen eintreten. Wenn Öl oder Gas aus mehr als einer Zone erzeugt wird, so ist es zweckmäßig festzustellen, wieviel des Strömungsmittels aus jeder Zone herstammt. Diese Bestimmung kann dadurch erfolgen, daß man die Geschwindigkeit des Quellenströmungsmittels an verschieden tiefen Stellen innerhalb der Quelle mißt, und zwar vorzugsweise an Stellen zwischen den bekannten produzierenden Zonen. Aus derartigen Stromungsmittelgeschwindigkeitsmessungen und aus der Kenntnis von sowohl dem Durchmesser der Quellen an jeder tiefen Stelle und dem Durchmesser des zur Strömungsmittelgeschwindigkeitsmessung verwendeten Bohrlochuntersuchungsinstruments, kann die volumetrische Fluß- oder Strömungsrate des Quellenströmungsmittels an jeder tiefen Stelle bestimmt werden, wodurch die Bestimmung des proportionalen Beitrags jeder produzierenden Zone zur Gesamtflußrate der Quelle erleichtert wird.

Eine analoge aber umgekehrte Situation ergibt sich im Falle von Injektionsquellen. Wenn die Polymere, Salzwasser oder andere Strömungsmittel injiziert oder in die Quelle hineingepumpt werden, so ist es zweckmäßig, den Anteil des Injektionsströmungsmittels zu bestimmen, der in jede Zone innerhalb der Quelle eintritt, um so festzustellen, ob die gewünschten Zonen das Injektionsströmungsmittel empfangen. Durch Messung der Injektionsströmungsmittelgeschwindigkeit und durch Bestimmung der Strömungsmittelflußrate daraus an verschiedenen tiefen Stellen innerhalb der Quelle, kann der Anteil des in jede Zone eintretenden Injektionsströmungs-

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mittels bestimmt werden.

Ein von der Öl- und Gas-Industrie verwendetes Mittel zur Durchführung solcher Strömungsmittelgeschwindigkeitsmessungen und somit auch zur Strömungsratenbestimmungen bestand darin, ein Markierungs- oder Tracer-Element, wie beispielsweise ein radioaktives Isotop in einen Quellenströmungsrnittelfluß zu injizieren und dann die Zeit zu messen, die das Markierungselement benötigt, um einen bekannten Abstand innerhalb der Quelle zu durchlaufen. Im Falle eines radioaktiven Markierers kann dies dadurch erreicht werden, daß man das Markierelement von einem Bohrlochuntersuchungsinstrument injiziert, und zwar stromaufwärts im Strömungsmittelfluß gegenüber einem Paar von geeigneten Strahlungsdetektoren, wie beispielsweise Geigerzählrohren oder Scintilla t ions zäh lern, die mit einem bekannten festen Abstand entlang der Längsachse des Bohrlochuntersuchungsinstruments angeordnet sind. Die Zeit zwischen dem Vorbeigehen des Markierelements am ersten Detektor bis zum Vorbeigehen am zweiten Detektor kann dann zur Bestimmung der Quellenströmungsmittelgeschwindigkeit verwendet werden. Dieses Markierelement-Injektionsvt-rfahren der Strömungsratenbestimmung ist besonders brauchbar für Produktionsquellen mit niedrigen Strömungsraten und in Injektionsquellen, wo Polymere injiziert werden, weil niedrige Strömungsraten und/oder relativ hohe Viskositätsströmungsmittel, wie beispielsweise Polymere, oftmals andere Arten von Strömungsmessern dazu veranlassen, weniger als optimale Daten bei den Strömungsratenmessungen zu ergeben.

Die Injektion eines Markierelements in einen Quellenströmungsmittelfluß wird von der öl- und Gas-Industrie auch bei Bohrlochuntersuchungsoperationen verwendet, um die La.ge von Strömungsmittelluß in Quellen und nicht die Rate oder Geschwindigkeit des Strömungsmittelflusses zu bestimmen.

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Diese Art eines Bohrlochuntersuchungsvorgangs hilft auch bei der Bestimmung von Zonen,in die in Injektionsquellen Strömungsmittel fließt, und kann zusätzlich in sowohl Produktions- als auch Injektionsquellen verwendet werden, um mechanische Zusammenbrüche innerhalb der Quelle zu bestimmen und zu lokalisieren, wie beispielsweise Löcher oder Leckstellen im Quellengehäuse oder Kanalbildung innerhalb des Zements oder der das Gehäuse umgebenden Erdformationen. Bei dieser Art eines Bohrlochuntersuchungsvorgangs wird das Markierelement wiederum,vorzugsweise ein radioaktives Markierelement, in den Quellenströmungsmittelfluß injiziert und eine oder mehrere geeignete Detektoren für das Markierelement werden durch mindestens einen Teil der Quelle durchgeführt, um die Lage des Markierelements zu bestimmen. Vorzugsweise wird eine Vielzahl solcher Hindurchführungen über ausgewählte Zeitinkremente hinweg vorgenommen, um so den Lauf des Markierelements zu überwachen und bei der Bestimmung des Vorhandenseins jedweder Kanalbildung, wie bereits beschrieben, unterstützend zu wirken.

Das Markierelement kann in das Quellenströmungsmittel in der Form einer Kugel, eines Tropfens oder eines Kügelchens injiziert werden, oder aber es kann bevorzugt sein, das Markierelement derart in das Quellenströmungsmittel zu injizieren, daß sich das Markierelement in einer wolkenförmigen Diffusion innerhalb des Quellenströmungsmittels verteilt. Unabhängig von der Form, in der das Markierelement in das Quellenströmungsmittel injiziert werden soll, ist es für die beiden Arten der Bohrlochuntersuchungsvorgänge der obenbeschriebenen Art zweckmäßig, das Markierelement derart zu injizieren, daß das Markierelement durch das Quellenströmungsmittel in einer Weise bewegt und mitgeführt wird, die allgemein für die Bewegung des Quellenströmungsmittels indikativ ist. Diese Art der Injektion wird durch die Tatsache

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kompliziert, daß nicht das gesamte innerhalb der Quelle fließende Strömungsmittel mit gleichförmiger Geschwindigkeit fließt. Allgemein besteht die Tendenz, daß das Strömungsmittel nahe den Seitenwänden oder dem Gehäuse der Quelle und das Strömungsmittel benachbart zu einem Bohrlochuntersuchungsinstrument innerhalb der Quelle mit einer beträchtlich niedrigeren Geschwindigkeit fließt, als dies das Strömungsmittel nahe der Mitte der Quellenbohrung tut. Weil dieses nahe der Mitte der Quellenbohrung fließende Strömungsmittel typischerweise die maximale Geschwindigkeit auf irgendeinem Tiefenhorizont innerhalb der Quelle zeigt und dementsprechend die maximale volumetrische Strömungsrate auf diesem Tiefenhorizont, so ist es optimal, das Trace- oder Markierungselement in das Strömungsmittel zu injizieren, welches nahe der effektiven Mitte der Quellenbohrung fließt.

Die von der Öl- und Gas-Industrie zum Injizieren von .Markierungselementen in das Quellenströmungsmittel verwendeten Vorrichtungen injizierten typischerweise das Markierelement in einer im allgemeinen seitlichen Richtung bezüglich der Längsachse der Quellenbohrung, wobei eine solche Injektion typischerweise dadurch erreicht wird, daß man das Markierelement durch einen oder mehrere Strahlen oder Düsen treibt, die am Umfang eines Bohrlochuntersuchungsinstruments angeordnet sind. Ferner war das Bohrlochuntersuchungsinstrument bei derartigen Injektionsvorgängen typischerweise entlang der Längsachse der Quellenbohrung zentralisiert. Wenn das Bohrlochuntersuchungsinstrument innerhalb der Quelle zentralisiert ist, so ergibt sich ein Ringraum zwischen dem Außendurchmesser des Bohrlochuntersuchungsinstruments und dem Innendurchmesser der Quellenbohrung. Die maximale Strömungsrate an dem Bohrlochuntersuchungsinstrument vorbei ergibt sich typischerweise in der Nähe eines Gebietes, angeordnet

längs der radialen Mitte des Ringraums, wobei die niedrigsten Strömungsraten oder Geschwindigkeiten typischerweise in den Gebieten benachbart zum Äußeren des Bohrlochuntersuchungsinstruments und benachbart zum Innenumfang der Quelle gefunden werden. Abhängig vom Außendurchmesser des Bohrlochuntersuchungsinstruments und dem Innendurchmesser der Quelle oder des Gehäuses (Auskleidung) kann der Ringraum in einem Bereich von annähernd 1" zu über einen Fuß Radialabmessung aufweisen. Weil zusätzlich der Innendurchmesser der Quellenbohrung oder des Gehäuses sich über die Tiefe der Quelle hinweg unterschiedlich darstellen kann, können Ringräume von unterschiedlichen Größen innerhalb einer einzigen Quelle angetroffen werden. Man erkennt daher, daß bei den beschriebenen üblicherweise verwendeten Bohrlochuntersuchungsinstrumenten, die das Markierungselement seitlich in das Quellenströmungsmittel ausstossen, es praktisch unmöglich ist, kontinuierlich das Markierelement genau im Maximalfluß des Quellenströmungsmittels in der Mitte des beschriebenen Ringraums zu plazieren. Man erkennt ferner, daß dann, wenn ein solches Markierelement nicht nahe der Querschnittsmitte des Gebiets des Strömungsmittelflußes plaziert wird, die ungleichmäßigen Geschwindigkeiten innerhalb des Strömungsmittelflußes dazu führen können, daß sich weniger als optimale Daten bezüglich der Strömungsraten und der Eindringgebiete des Strömungsmittelflusses ergeben.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile des Standes der Technik dadurch, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgesehen wird, wodurch Markierungselemente genau und wiederholt an einer gewünschten proportionalen Stelle über die Strömungsmittelflußsäule hinweg innerhalb einer Quelle angeordnet werden können, wobei ferner die Bewegungscharakteristika eines solchen Strömungsmittels bestimmt werden können.

Zusammenfassung der Erfindung. Ein Markiermittelinjektor, der in der Lage ist, eine Quantität eines Markierelements longitudinal in einer Stromungsmittelflußsäule innerhalb einer Quelle anzuordnen, ist mit einem oder mehreren geeigneten Detektoren solcher Markierelemente gekuppelt, und zwar unter Bildung eines Instruments, welches in der Lage ist, die Quelle auf eine Vielzahl von Tiefenhorizonten darinnen hin zu durchlaufen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Markiermittel- oder Markierelementinjektor ein langgestrecktes Körperglied auf, an dem eine Gelenkarmanordnung angeordnet ist, die derart ausgelegt ist, daß sie sich im allgemeinen seitlich bezüglich des Körperglieds erstreckt. Ein Antriebsmechanismus innerhalb des Körperglieds fährt die Gelenkarmanordnung aus und zieht sie zurück, und zwar infolge von Befehlssignalen, die innerhalb einer elektronischen Steuerschaltung an der Erdoberfläche erzeugt werden. Auf einem Tiefehorizont, wo eine Markierelementquantität injiziert werden soll, wird die Gelenkarmanordnung vorzugsweise zu einem Punkt hin ausgefahren, wo die Anordnung Kontakt mit einer Seite der Quelle hergestellt hat und durch darinnen ausgeübte Kraft das Körperglied vollständig gegen die entgegengesetzte Seite der Quelle vorgespannt hat.

Wiederum beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mit der Gelenkarmanordnung eine Düse gekuppelt, um das Markierelement in die Stromungsmittelflußsäule freizugeben. Ein Reservoir oder eine Kammer zur Aufnahme einer Markierelementmenge oder Quantität ist innerhalb des Körperglieds enthalten und wird in Strömungsmittelverbindung mit der Düse gebracht, und zwar mittels Durchlässen und Strömungsmittelkupplungen im Körperglied und der Gelenkarmanordnung. Ein Kolben in der Kammer wird darin durch eine zweite Antriebsvorrichtung bewegt, wobei diese Bewegung ebenfalls infolge von Befehlssignalen von der elektronischen Steuerschaltung an der Erdoberfläche erfolgt. Wenn sich der Kolben innerhalb

der Kammer bewegt, so wird das darinnen enthaltene Markierelement durch die Durchlässe und Strömungsmittelkupplungen gezwungen, um die Düse zu erreichen, von wo aus das Strömungsmittel in die Strömungsmittelflußsäule injiziert wird. Infolge der Radialbewegung des Arms, an dem die Düse befestigt ist bezüglich des Körperglieds und der festen Anordnung der Düse am Arm, kann das Markierelement in konsistenter Weise von der Düse in die Strömungemittelflußsäule injiziert werden, und zwar mit einem festgelegten Proportionalabstand zwischen dem Körperglied und der entgegengesetzt Ziegenden Seite der Quelle. Nachdem das Markierelement in die Quelle injiziert wurde, können die geeigneten Detektoren innerhalb des Bohrlochuntersuchungsinstruments dazu verwendet werden, um die Geschwindigkeit und den Strömungspfad des Markierelements und damit die Geschwindigkeit des Quellenströmungsmittels bestimmen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Instruments zur

Bestimmung der Strömungsflußeigenschaften oder Charakteristika innerhalb einer Quelle gemäß der Erfindung, und zwar dargestellt in einer Betriebsfiguration, angeordnet innerhalb einer Quelle und in Vertikalschnittdarstellung ;

Fig. 2A-2F eine Seitenansicht der Markierelement-

injektionsvorrichtung des Instruments der Fig. 1, und zwar teilweise im Querschnitt;

Fig. 3 eine isometrische Ansicht der Gelenkarman

ordnung der Markiermittelinjektionsvorrichtung der Fig. 1.y

Fig, 4 eine ins Einzelne gehende teilweise im

Querschnitt dargestellte Ansicht der Gelenkarmanordnung der Fig. 3.

Es sei nunmehr auf die Zeichnungen im einzelnen eingegangen, und zwar insbesondere auf die Fig. 1, wo ein Bohrlochuntersuchungsinstrument 10 dargestellt ist, welches einen Markiermittelinjektor 12 gemäß der Erfindung aufweist, sowie zwei Detektoren 14 und 18, befestigt am Markiermittelinjektor 12, der sich in einer beabsichtigten Betriebskonfiguration darstellt, und zwar angeordnet innerhalb eines Erdbohrlochs oder einer Quelle 18, die einen Teil der Erdoberfläche 20 durchdringt. Obwohl eine Quelle 18 mit einer Auskleidung oder einem Gehäuse 21 dargestellt ist, so kann doch ein Instrument 10 mit dem erfindungsgemäßen Markiermittelinjektor 12 auch in einer nicht ausgekleideten Quelle verwendet werden. Ein mit einer an der Erdoberfläche 20 befindlichen Trommel 24 verbundenes Kabel trägt das Instrument 10 innerhalb der Quelle 18 und enthält (nicht gezeigte) elektrische Leiter, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Instrument 10 und der Oberflächenelektronik, die im allgemeinen bei 26 dargestellt ist, herzustellen. Bei einem typischer Bohrlochuntersuchungsvorgang wird das Kabel 22 von der Trommel 24 auf- und abgewickelt, wodurch das Instrument 10 die Quelle in bekannter Weise durchläuft. Die Oberflächenelektronik 26 weist eine Steuertafel 30 auf, die elektronische Schaltungen enthält, die zur Erzeugung von Befehlssignalen geeignet ist, und zwar von Befehlssignalen, die zur Betätigung des Markiermittelinjektors 12 erforderlich sind; die Oberflächenelektronik 26 enthält ferner Elektronikschaltungen zur Bearbeitung der elektrischen Signale, die von den Detektoren 14 und 16 kommen und zur Weiterleitung dieser Signale zu einer Aufzeichnungsvorrichtung 32. Wenn das Instrument 10 zum Durchlaufen der Quelle 18 veranlaßt wird, so bestimmt der Tiefenrecor-

der 34 die Längsbewegung des Instruments 10 innerhalb der Quelle 18 und erzeugt elektrische Signale, welche für diese Bewegung repräsentativ sind, elektrische Signale, die ebenfalls zur Aufzeichnungsvorrichtung 32 weitergeleitet werden, was die Aufzeichnung der Daten erleichtert, die durch die elektrischen Signale von den Detektoren 14 und 16 bezüglich der Tiefen, wo diese Daten erhalten wurden, erleichtert.

Ferner ist an der Erdoberfläche 20 eine Pumpe 28 dargestellt, die zusammen mit einer Injektionsquelle Verwendung findet, wo Strömungsmittel in die Quelle gepumpt werden, um die Produktion nahegelegener Quellen zu stimulieren. Weil bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Strömungsmittel in die Quelle 18 gepumpt wird und daher zum Boden der Quelle 18 fließen wird, so ist der Markiermittelinjektor 12 oberhalb der Detektoren 14 und 16 befestigt, so daß das von dem Markiermittelinjektor 12 freigegebene Markierelement durch den Strömungsmittelfluß an den Detektoren 14 und 16 vorbeigeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Quelle 18 eine produzierende Quelle ist, wo das Strömungsmittel von der Quelle 18 zu der Erdoberfläche 20 hinfließt, das Instrument 10 vorzugsweise in die Quelle 18 in Längsrichtung umgekehrt gegenüber der dargestellten Position eingesetzt werden würde. Der Markiermittelinjektor 12 würde dann unterhalb der Detektoren 14 und 16 innerhalb der Quelle liegen, so daß der Strömungsmittelfluß innerhalb der Quelle noch immer das Markierelement von dem Markierelementinjektor 12 an den Detektoren 14 und 16 vorbeiführen würde.

Bei einer ins Auge gefaßten Bohrlochuntersuchungsart wird der Markiermittelinjektor 12 dazu verwendet, um ein geeignetes radioaktives Element wie beispielsweise Jod 131 oder Iridium 192 in das Quellenströmungsmittel zu injizieren. Dieses radioaktive Element wird vorzugsweise innerhalb einer Probe des Quellenströmungsmittels aufgelöst, um ein Markier-

mittelelement zu bilden, welches in Koordination mit dem Quellenströmungsmittel fließt. Wenn ein radioaktives Markierelement in das Quellenströmungsmittel injiziert werden soll, so umfassen die Detektoren 14 und 16 geeignete Strahlungsabfühlvorrichtungen (die nicht dargestellt sind) von bekannter Art, beispielsweise Geigerzählerrohre oder Scintillations zähler, um so das Markierelement in der Weise zu detektieren, wie dies durch den ausgeführten Bohrlochuntersuchungsvorgang erforderlich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß jeder Detektor ferner elektronische Leistungsversorgungen und (nicht gezeigte) Schaltungen enthält, wie sie üblich und notwendig für den Betrieb der radioaktiven darinnen enthaltenen Sensoren sind. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß trotz der beschriebenen Verwendung eines radioaktiven Markierelements und von Strahlungsdetektoren auch andere Arten von Markierelernenten und Sensoren Verwendung finden können, beispielsweise thermische Markierelemente und geeignete Temperatursensoren, und zwar zusammen mit dem Markierelementinjektor gemäß der Erfindung.

Die Fig. 2A-2F zeigen einen Markiermittelinjektor 12 in Betriebkonfiguration und teilweise im Querschnitt. Der Markiermittel- oder Markierelementinjektor 12 weist ein langgestrecktes Körperglied 36 auf, welches ein Bohrloch und eine Quelle durchlaufen kann. Markiermittelinjektor 12 enthält einen Elektronikabschnitt 38 mit geeigneten elektronischen Leistungsversorgungen und Schaltungen zur Steuerung der ersten und zweiten Antriebssysteme 40 und 52 infolge von Befehlssignalen, die in der Oberflächenelektronik (dargestellt bei 26 in Fig. 1) erzeugt werden. Das erste Antriebssystem 40 dient zum Ausfahren der Gelenkarmanorcnung 42 bezüglich des Körperglieds 36 und kann von irgendeiner bekannten Bauart sein, vorzugsweise ist es aber ein elektromechanisches System mit einem reversiblen Elektromotor 44,

der über einen Getriebekasten 46 mit einer Antriebsschabe 48 gekuppelt ist und diese in Drehung versetzt, wodurch ein Schraubenfolger 50 in Längsrichtung innerhalb des Körperglieds 36 bewegt wird. Die zuvor erwähnten Bauteile des ersten Antriebssystems 40 sind vorzugsweise innerhalb eines Hohlzylinders oder Rohrs 54 angeordnet, welches einen Längsschlitz 56 besitzt. Ein mit dem Schraubenfolger 50 gekuppeltes Führungsglied 58 steht gleitend in Eingriff mit Schlitz 56, wodurch die Bewegung des Schraubenfolgers 50 auf eine Translationsbewegung innerhalb des Körperglieds 36 eingeschränkt wird.

Mit dem ersten Antriebssystem 40 ist ein erstes Ende einer ersten Zugstange 60 gekuppelt, die ein langgestrecktes im Ganzen zylindrisches Glied ist, und zwar mit einer Öffnung 62 nahe der Längsachse desselben, wobei sich diese Öffnung 6 2 von einem Gebiet nahe dem ersten Ende der ersten Zugstange 60 aus zu dem zweiten Ende davon erstreckt und ferner ein hindurchverlaufendes Loch 64 nahe diesem ersten Ende besitzt und Zugang zur Öffnung 6 2 schafft, und zwar vom Äußeren der ersten Zugstange 60 her. Die erste Zugstange 60 erstreckt sich in Längsrichtung durch Öffnung 66 und Körperglied 36 und dient zur Translationsbewegung darinnen. Weil sich die erste Zugstange 6 0 durch das Körperglied 36 über einen signifikanten Abstand hinweg erstrecken kann, beispielsweise 18 bis 22" im bevorzugten Ausführungsbeispiel, so sind die Büchsen oder Buchsen 68 und 70 innerhalb der öffnung 66 eingebaut, und zwar konzentrisch zur ersten Zugstange 60, um ein übermäßiges Biegen derselben zu verhindern,

Eine Armträgeranordnung 74 ist konzentrisch zum Körperglied 36 angeordnet und weist eine Schulter 78 auf, die in Gleiteingriff mit einem Längsschlitz 80 im Körperglied 36 derart steht, daß Schulter 78 und dadurch Armträgeranordnung 74

ρ. Λ

sich nur in einer Translationsbewegung nahe der ersten Zugstange 6 0 bewegen können, wobei die eine Grenze dieser Translationsbewegung starr durch Anschlag 72 befestigt an der ersten Zugstange 60 nahe dem zweiten Ende derselben festgelegt ist. Armträgeranordnung 74 ist gegen den Anschlag 72 durch Schraubenfeder 76 vorgespannt, und zwar ist letztere ebenfalls konzentrisch zum Körperglied 36 angeordnet.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich die erste Zugstange vorzugsweise durch öffnung 66 im Körperglied 36 um einen solchen Abstand erstreckt, daß das zweite Ende der ersten Zugstange 6 0 innerhalb der Öffnung 66 beschränkt ist, und zwar unabhängig von der Position, auf die die erste Zugstange 6 0 durch das erste Antriebssystem 40 bewegt ist. Weil dann, wenn die Markiermittelinjektionsvorrichtung 12 innerhalb einer Quelle angeordnet ist, der Schlitz 80 die Öffnung 66 in Strömungsmittelverbindung mit der Quelle anordnet, ist es vorzuziehen, eine Abschlußdichtung um die erste Zugstange 60 an jeder Seite des Schlitzes 80 vorzusehen, vorzugsweise mittels O-Ring-Paaren 84 und 86, eingebaut in üblicher Weise konzentrisch zur ersten Zugstange 60 in öffnung 66.

Die Gelenkarmanordnung 42, welche eine Injektor- oder Einspritzdüse 82 trägt, ist schwenkbar gekuppelt mit einem ersten Ende an der gleitbaren Armträgeranordnung 74 und ist ferner schwenkbar gekoppelt am zweiten Ende mit Körperglied 36. Gelenkarmanordnung 4 2 und deren Befestigung am Körperglied 36 werden im folgenden im einzelnen beschrieben. Körperglied 36 enthält vorzugsweise eine im ganzen in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung 134, angeordnet benachbart zur Gelenkarmanordnung 42; diese Longitudinalausnehmung ist in geeigneter Weise derart ausgebildet, daß sie die Rückholung der Gelenkarmanordnung 4 2 allgemein innerhalb die diametralen Umgrenzungen des Körperglieds 36 gestattet.

Innerhalb des Körperglieds 36 ist eine im ganzen zylindrische Kammer 88 angeordnet, um das in die Quelle zu injizierende Markierelement zu enthalten. Ein Kolben 90 ist in Längsrichtung gleitend innerhalb der Kammer 88 ar.geordnet und steht abdichtend in Eingriff damit, um das Aasstoßen des Markierelements aus der Kammer 88 zu erleichtern. Ein erster Durchlaß 92 befindet sich innerhalb des F-örperglieds 36 nahe einem ersten Ende 93 der Kammer 88 ur.c Bieht eine Strömungsmittelverbindung mit einer Ströir.ungsn-ttt·] verbindungskupplung 94 vor. Ein Rückschlagventil 96, vorzugsweise mit einem Vorwärtsströmungsfreigabedruck von annähernd 40 psig (psi absolut oder engl. Pfund pro Quadratzcll absolut ist innerhalb des Durchlasses 92 vorgesehen und gesx-sttrt den Strömungsmitteldurchlaß aus der Kammer 68 heraus- Ein zweiter Durchlaß 98 ist ebenfalls im Körperglied 36 ^ahc dem ersten Ende 93 der Kammer 88 angeordnet, wobei dieser zweite Durchlaß 98 ein Rückschlagventil 100 enthält, welch letzteres einen Vorwärtsströmungsmittelfreigabedruck von ungefähr b psic besitzt, um den Durchlaß von Strömungsmittel von der Füllöffnung 102 in die Kammer 88 zu gestatten. Die Füllöffnung 102 enthält vorzugsweise ein Filter 104, welches te-lchunförmiges Material sammelt, das andernfalls den Betr^-eb cJ^r Rückschlagventile 96 und 100 stören könnte. Nahe ein-sir. zweiten Ende 95 der Kammer 88 befinden sich Durchlässe 106a und 106b, um eine Strömungsmittelverbindung zwischer. den Öffnungen 108a und 108b und der Kammer 88 vorzusehen- Dip öffnungen 108a und 108b weisen ferner vorzugsweise F^it^r 110a und 110b auf, um den Eintritt von teilchenförnu^eiri Material von übermäßiger Größe, beispielsweise oberhalb 1ί? bis 25 Mikron im Durchmesser in die Kammer 88 zu verhindern. Der in geeigneter Weise an der zweiten Zugstange 112 -befestigt« Kolben 90 ist in Längsrichtung innerhalb der Kammer SiB dadurch beweglich und verhindert die Strömungsmittelverxandung zwischen dem ersten Ende 93 und dem zweiten Ende 95 äer Kammer 88.

-AU-

Eine zweite Zugstange 112 ist vergleichbar zu der bereits beschriebenen ersten Zugstange 6 0 ausgebildet und ist in gleicher Weise mit einem ersten Ende mit dem zweiten Antriebssystem 52 gekuppelt, welch letzteres dazu dient, die zweite Zugstange 112 in Längsrichtung (longitudinal) innerhalb der Kammer 88 und der öffnung 114 im Körperglied 36 zu bewegen. Eine Abschlußdichtung ist vorzugsweise um die zweite Zugstange 112 herum an jedem Ende der Kammer 88 durch Paare von O-Ringen 116a und T16b vorgesehen, die in üblicher Weise konzentrisch zur zweiten Zugstange 112 innerhalb öffnung 114 eingebaut sind. Das zweite Antriebssystem 52 ist vorzugsweise ein elektromechanisches System der Bauart, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf das erste Antriebssystem 4 0 beschrieben wurde.

Man erkennt, daß ein Pfad innerhalb der Markiermitteleinspritzvorrichtung oder des Markiermittelinjektors 12 vorgesehen ist, um elektrische Leiter unterzubringen, die dazu dienen, elektrische Signale von jedem Ende des Markiermittelinjektors 12 zum anderen Ende desselben und von jedem dieser Enden zum Elektronikabschnitt 38 zu leiten. Solche elektrischen Leiter können vom elektrischen Verbinder 118 am zweiten Ende des Markiermittelinjektars 12 durch die Öffnung im Kopf 122 geführt werden, und zwar um das zweite Antriebssystem 52 herum mittels einer Längsöffnung 124 im Rohr 126. Die Leiter können sodann in das Durchgangsloch 128 in der zweiten Zugstange 112 eintreten und durch die öffnung 130 verlaufen, um sodann den verbleibenden Teil der öffnung 114 im Körperglied 36 zu traversieren. Ein Druckgefäß 132, welches den Drücken der Umgebung unter der Oberfläche standhält, ist in einer Ausnehmung 134 im Körperglied 36 angeordnet und steht abdichtend damit in Berührung, wobei das Druckgefäß 132 einen Durchlaß 136 besitzt, der die Öffnung 114 mit der Öffnung 66 verbindet, durch welche die Leiter verlaufen

können; sodann erfolgt der Verlauf durch die öffnung 6 2 und das Durchgangsloch 64 in der ersten Zugstange 60, der Durchlauf durch das erste Antriebssystem 40 durch eine (nicht dargestellte) Längsöffnung in Rohr 54 und der Abschluß geschieht mittels eines elektrischen Verbinders 138 am ersten Ende des Markiermittelinjektors 12. Es ist klar, da£ Leiter mit den ersten und zweiten Antriebssystemen 4 0 und 52 nach Bedürfnis von jedem der elektrischen Leiter 118 oder 138 gekuppelt sein können.

Es sei nunmehr auf die Fig. 3 und 4, und zwar insbesondere auf die Fig. 3 im einzelnen Bezug genommen, wobei es sich hier um eine isometrische Ansicht handelt, die die Gelenkarmanordnung 4 2 des Markierelementinjektors 4 2 zeigt, wohingegen die Fig. 4 im einzelnen die Gelenkarmanordnung 42 teilweise im Querschnitt darstellt. Mit der Armträgeranordnung 74 ist ein erstes Ende von Antriebsarm 140 schwenkbar gekuppelt. Der Antriebsarm 140 ist im wesentlichen ein lineares Glied, der ein zweites Ende schwenkbar gekuppelt mit der Injektorarmanordnung 142 aufweist. Die Injektorarmanordnung 142 weist vorzugsweise zwei im allgemeinen lineare Glieder 144 und auf, von denen das eine, nämlich das Linearglied 146, zwei Strömungsmittel verbindende Schweißteile (Bauteile) 148 und 150 enthält, und einen Durchlaß 151 zum Vorsehen von Strömungsmittelverbindung dazwischen. Das erste Schweißteil 148 steht in Eingriff mit einer Öffnung 152 und Durchlaß 92 im Körperglied 36, um eine Strömungsmittel verbindende Kupplung 94 damit vorzusehen. Das zweite Schweißteil 150 steht in Eingriff mit einer Öffnung 156 und Durchlaß 160 in Injektor oder Einspritzdüse 82, um eine ähnliche Strömungsmittel verbindende Kupplung 158 vorzusehen. Durchlaß 160 in Einspritzdüse 82 erstreckt sich von der Strömungsmitte: verbindenden Kupplung 158 zu einer Strömungsmittelauslaßöffnung 161 und enthält ein Rückschlagventil 162 eingebaut,

β * β ** Λ

um zu gestatten, daß Strömungsmittel die Einspritzdüse 82 durch Austrittsöffnung 161 verläuft, wobei dieses Rückschlagventil 162 vorzugsweise einen Vorwärtsströmungsfreigabedruck von annähernd 20 psig besitzt. Der Teil des Durchlasses 160, der an die Austrittsöffnung 161 angrenzt, ist vorzugsweise im allgemeinen parallel mit der Longitudinal-Achse des Körperglieds 36, um so die Injektion des Markierelements direkt in den gewünschten Teil der longitudinalen Strömungssäule zu optimieren, wenn der Markierelementinjektor 12 innerhalb einer Quelle betrieben wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Injektordüse 82 und dadurch Durchlaß 160 in der gewünschten parallelen Axialbeziehung zum Körperglied 36 durch einen Anordnungs- oder Lokalisierungsarm 164 gehalten. Der Lokalisierungsarm 164 ist ein im ganzen linear verlaufendes Glied schwenkbar gekuppelt mit sowohl Injektordüse 82 als auch Körperglied 36, derart, daß die Punkte dieser Schwenkbefestigungen 166 und 168, betrachtet in Verbindung mit den Strömungsmittel verbindenden Kupplangen 94 und 158 die Ecken eines Parallelogramms definieren.

Einspritzdüse 82 ist vorzugsweise mit Injektorarmanordnung 142 nahe dem longitudinalen Mittelpunkt davon gekuppelt. Diese Anordnung der Injektor- oder Einspritzdüse 82 stellt sicher, daß dann, wenn der Markierelementinjektor 12 innerhalb einer Quelle plaziert ist, das Markierelement nahe der Mitte der Strömungsmittelsäule freigegeben werden kann, die durch den Markiermittelinjektor 12 fließt, und zwar im wesentlichen unabhängig vom Durchmesser der Quelle, in den der Markiermittelinjektor 12 betrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Injektordüse 82 mit der Injektorarmanordnung 142 mit Abstand gegenüber dem Mittelpunkt desselben gekuppelt werden kann, um die Plazierung des Markierelements an einer unterschiedlichen proportionalen Stelle über die beschriebene Strömungsmittelsäule hinweg zu erleichtern.

Es sei ferner bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch
den Gebrauch einer Vielzahl von Injektordüsen ins Auge faßte, und zwar gekuppelt mit der Injektorarmanordnung 14 2 entlang der Länge derselben, um so eine größere Verteilung des Markiermittels innerhalb der Strömungsmittelflußsaule zu erleichtern. Ferner sieht die vorliegende Erfindung auch vor, daß eine oder mehrere Injektordüsen verwendet werden, wobei jede dieser Düsen eine Vielzahl von öffnungen aufweist, durch
welche das Markierelement aus der Düse austreten kann, um so weiter die Verteilung zu erleichtern.

Bei der bevorzugten Arbeitsweise des Markiermittelinjektors 12, es sei dabei auf sämtliche Figuren Bezug genommen, muß vor dem Einführung des Markiermittelinjektors 12 in die Quelle die Kammer 88 desselben mit dem Markierelement gefüllt werden. Um die Kammer 88 zu füllen, wird das zweite Antriebssystem 52 aktiviert, um den Kolben 90 zum ersten Ende 93 der Kammer 88 hin zu treiben. Eine Säule des Markierelements wird oberhalb der Füllöffnung 102 getragen, während das zweite
Antriebssystem 52 sodann in umgekehrter Richtung aktiviert wird, um den Kolben 90 zurück zum zweiten Ende 95 der Kammer 88 zu ziehen, auf welche Weise das Markierelement in die Kammer 88 hineingezogen wird. Um den Markiermittelinjektor 12 für das Einführen in die Quelle vorzubereiten, wird aas erste Antriebssystem 4 0 aktiviert, um die erste Zugstange
60 vom Mittelpunkt des Markiermittelinjektors 12 wegzuziehen, was den Anschlag 72 veranlaßt, die Armträgeranordnung 74 längs des Körperglieds 36 zu bewegen, und zwar entgegen der Kompression der Schraubenfeder 76, wodurch die Gelenkarmanordnung 4 2 innerhalb Ausnehmung 134 im Körperglied 36 zurückgezogen wird. Die Detektoren 14 und 16 können in geeigneter Weise mit dem Markierelementinjektor 12 gekoppelt werden und das Instrument 10, bestehend aus Markierelementinjektor 12 und Detektoren 14 und 16 ist dann zur Einführung in die Quelle 18 bereit.

Das Instrument 10 wird in die Quelle 18 auf einen Tiefenhorizont abgesenkt, wo das Markierelement in den Strömungsmittelfluß eingespritzt oder injiziert werden soll. Ein erstes innerhalb der Steuertafel 30 erzeugtes Befehlssignal wird dazu verwendet, um das erste Antriebssystem 40 zu aktivieren, um so die erste Zugstange 6 0 mit Anschlag 72 zum Mittelpunkt des Markierelementinjektors 12 zu bewegen. Die Schraubenfeder 76 spannt den Armträger 74 zum Mittelpunkt des Körperglieds 36 hin vor, was die Gelenkarmanordnung 42 dazu veranlaßt, im allgemeinen seitlich bezüglich des Körperglieds 36 auszufahren. Wenn die Gelenkarmanordnung 4 2 ausfährt, so kommt sie in Berührung mit dem Quellengehäuse oder der Quellenauskleidung 21 und durch die von der Schraubenfeder 76 ausgeübte Kraft wird das Körperglied 36 gegen die entgegengesetzt liegende Seitenwand des Wellengehäuses oder der Wellenauskleidung 21 gedruckt oder vorgespannt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Bewegung des Armträgers 74 hört dann auf entweder, wenn die Gelenkarmanordnung 4 2 das Körperglied 36 vollständig gegen die Quellenauskleidung 21 gedrückt hat, oder aber wenn die Armträgeranordnung 74 den Anschlag 72 an der ersten Zugstange 60 kontaktiert.

Sodann wird ein zweites Befehlssignal innerhalb der Steuertafel 30 erzeugt, welches das zweite Antriebssystem 52 für eine bestimmte Zeitperiode aktiviert. Das zweite Antriebssystem 52 bewegt die zweite Zugstange 112 zum Mittelpunkt des Körperglieds 36, wodurch der Kolben 90 zum ersten Ende 93 der Kammer 88 hin bewegt wird, und zwar für das festgelegte Zeitinkrement. Wenn der Kolben 90 das Markierelement innerhalb der Kammer 88 zusammendrückt, so verhindert das Rückschlagventil 100 den Austritt irgendwelchen Strömungsmittels aus dem Durchlaß 98 und Fülloch 102. Daher baut sich der Druck auf das Markierelement solange auf, bis der Vorwärtsflußfreigabedruck des Rückschlagventils 96 innerhalb des

Durchlasses 92 erreicht ist, woraufhin dann das Markierelement durch den Durchlaß 92, durch die Strömungsmittel verbindende Kupplung 94 in Durchlaß 151 in In^ektorarnar.-ordnung 42 fließt, und ferner durch die Strömungsmittel verbindende Kupplung 158 in den Durchlaß 160 in der Einspritzdüse 82. Das Strömungsmittel fließt sodann heraus am Überdruckventil 162 vorbei und in den Quellenströmungsmittelfluß, und zwar solange, wie der Kolben 90 durch das zweite Antriebssystem 52 bewegt wird. Wenn sich der Kolben 90 zum ersten Ende 93 der Kammer 88 hin bewegt, so wird Quellenströmungsmittel in die Kammer 88 durch die Öffnungen 108a und 108b und durch Durchlässe 106a und 106b gezogen, wodurch vermieden wird, daß ein Vakuum hinter dem Kolben 90 geschaffen wird, wenn das Markierelement aus der Kammer 88 ausgestossen wird. Wenn das zweite Antriebssystem 52 deaktiviert ist, wenn der Druck am Markierelement abfällt, so schließt das Rückschlag- oder Überdruckventil 96 und stoppt den Strömungsmittelfluß in den Durchlaß 92. Wenn in gleicher Weise das. Rückschlag- oder Überdruckventil 96 schließt und der Druck am Markierelement im Durchlaß 92 aufhört, so wird das Rückschlagventil 162 in der Einspritzdüse 82 schließen, um zu verhindern, daß das Markierelement aus der Injektordüse 82 durch den Venturieffekt des vorbeilaufenden Quellenströmungsmittels herausgezogen wird. Sodann kann das Markierelement durch die Detektoren 14 und 16 innerhalb der Quelle 18 detektiert werden, wenn das Quellenströmungsmittel das Markierungselement an diesen Detektoren vorbeiführt.Wenn diese Detektionsvorgang vollendet ist, so kann das erste Antriebssystem 4 0 in umgekehrter Richtung gegenüber der zuletzt verwendeten Richtung aktiviert werden, um so den Armträger 74 längs des Körperglieds 36 zurückzuführen und dadurch die Gelenkarmanordnung 4 2 zurück in Ausnehmung 134 zu bringen. Sodann kann das Instrument 10 innerhalb der Quelle 18 auf einen anderen Tiefenhorizont bewegt werden, wo eine weitere Messung erwünscht ist.

Zahlreiche Abwandlungen und Variationen zu den bereits erwähnten sind möglich. Beispielsweise kann anstelle der beschriebenen Gelenkarmanordnung ein einziger Arm verwendet werden, der vom Körperglied ausgefahren wird, um eine Injektordüse oder ein Äquivalent davon zu stützen und/oder um das Körperglied gegenüber der Seite der Quellenbohrung zu dezentralisieren. Ferner kann eine Vielzahl von Armen oder Gelenkarmen mit dem Körperglied gekuppelt sein und diese können gleichzeitig ausgefahren werden, um den Markiermittelinjektor zentralisiert innerhalb der Quelle zu halten, während gestattet wird, daß das Markierelement in den Ringraum zwischen dem Körperglied und der Innenoberfläche der Quelle injiziert wird. Demgemäß soll die vorstehende Beschreibung nicht einschränkend verstanden werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Ein langgestrecktes Körperglied dient zum Durchlaufen einer Quelle und enthält eine Kammer zur Aufnahme einer Markierelementmenge, die in die Quelle injiziert werden soll. Ein radial ausfahrbarer Arm ist schwenkbar am Körperglied befestigt und kann durch ein erstes Antriebssystem innerhalb des Körperglieds ausgefahren und zurückgezogen werden. Eine Düse ist mit dem Arm gekuppelt, wobei ein Strömungsmittelverbindungspfad zwischen der Kammer und der Düse derart vorgesehen ist, daß ein zweites Antriebssystem innerhalb des Körperglieds bewirken kann, daß das Markierelement diesen Pfad durchquert und in die Quellenströmungsmittelflußsäule freigegeben wird, und zwar von einer Stelle benachbart zum Körperglied, wobei vorzugsweise die Freigabe in einer im Ganzen longitudinalen Richtung bezüglich der Quelle erfolgt. Eine oder mehrere Detektoren innerhalb des Körperglieds sind zur Detektierung des Markierelements vorgesehen, um so die Stellen und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des Markierelements und somit die Geschwindigkeit des Quellenströmungsmittels festzustellen.

Claims

6024

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungseigenschaften innerhalb einer Quelle

Patentansprüche

1-. ' Vorrichtung zur Verwendung in einer Quelle, wobei folgendes vorgesehen ist:

ein langgestrecktes Körperglied, geeignet zum Durchlaufen einer Quelle/

mindestens ein Tragglied, gekuppelt mit dem Körperglied, und

Mittel zur Freigabe einer Substanz in die Quelle in einer im Ganzen longitudinalen Richtung, wobei die Freigabemittel benachbart zu dem Körperglied durch das Tragglied getragen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Tragglied einen Gelenkarm aufweist, der schwenkbar an jedem Ende mit dem Körperglied gekuppelt ist, wobei mindestens eines der Enden des Gelenkarms ebenfalls gleitend mit dem Körperglied gekuppelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel, welche die in die Quelle freizugebende Substanz enthalten und mit Mitteln zum Vorsehen eines Strömungsmittelverbindungspfads zwischen den die Substanz enthaltenden Mitteln und den Freigabemitteln.
4. Vorrichtung zum Injizieren eines Fluid-Markierelements in eine QuelJe, gekennzeichnet durch:

ein zum Durchlaufen einer Quelle geeignetes Körperglied, welches eine Kammer zum Enthalten einer Menge des Markierelements aufweist,

ein Tragglied, schwenkbar gekuppelt mit dem Körperglied,

Mittel zum Ausfahren des Tragglieds, radial bezüglich des Körperglieds,

Mittel zum Gestatten der Freigabe des Markierelements von einer Stelle längs des Tragglieds,

Mittel zum Vorsehen von mindestens einer potentiellen Strömungsmittelverbindung zwischen der Kammer und den Freigabemitteln, und

Mittel zum Bewirken, daß mindestens ein Teil des Markierelements aus der Kammer austritt und in die Quelle freigegeben wird.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausfahrmittel folgendes aufweisen:

ein Antriebsglied, schwenkbar gekuppelt mit dem Tragglied, und

Mittel zum Ausfahren des Antriebsglieds und des Tragglieds bezüglich des Körperglieds.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel zum Zurückziehen des Tragglieds radial bezüglich des Körperglieds.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Freigabemittel dazu geeignet sind, das Markierelement in einer Bahn freizugeben, die im allgemeinen parallel zur Longitudinalachse der Quelle verläuft.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Freigabemittel eine schwenkbar mit dem Tragglied gekuppelte Düse aufweisen.
9. Bohrlochuntersuchungsvorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften des Strömungsmittelflusses innerhalb einer Quelle, gekennzeichnet durch:

ein zum Durchlaufen der Quelle geeignetes Körperglied, mindestens ein Tragglied, gekuppelt mit dem Körperglied und radial ausfahrbar demgegenüber,

Mittel zum Einspritzen einer Menge eines Markierelements in den Strömungsmittelfluß innerhalb der Quelle von mindestens einer Position längs des Tragglieds aus, und

-A-

Mittel zum Feststellen des Markierelements, nachdem das Markierelement in den Strömungsmittelfluß eingespritzt wurde.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Detektierung des Markierelements eine Vielzahl von Detektoren aufweisen, die zur Detektierung des Markierelements geeignet sind, wobei mindestens zwei aus der Vielzahl von Detektoren in Längsrichtung mit Abstand voneinander längs des Körperglieds angeordnet sind.