NO137515B - Fremgangsm}te til etablering og opprettholdelse av elektrisk forbindelse samt anordning til fremgangsm}tens utf¦relse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og

en anordning til etablering av og opprettholdelse av en elektrisk forbindelse gjennom en borstreng ved hjelp av en isolert ledning. Oppfinnelsen kan benyttes i telemetrioperasjoner i borehull eller andre operasjoner der det er behov for å overføre elektrisk energi mellom overflaten og et punkt i et borehull under overflaten.

Under boring etter olje eller gassbrenner er det

ofte behov for å overføre elektrisk energi fra et punkt under jorden og til overflaten. Et anvendelsesområde der slik elektrisk signaloverføring har hatt særlig aktualitet i de senere år er ved fjernmålinger utført i borehull for å registrere, over-føre og motta informasjoner som representerer en angivelse av en tilstand under overflaten. Denne operasjon kan kalles "logging under boring". Et hovedproblem i forbindelse med telemetrisys-temer i borehull har vært å få til en pålitelig anordning til overføring av et elektrisk signal mellom hullet og overflaten. Dette problem kan best forstås når man ser hvorledes boreoperasjoner normalt utføres. Ved roterende boring dannes et borehull ved at en borstreng med borskjær roterer. Lengder av borerør, vanligvis på 10 m hver, skjøtes på borestrengen etterhvert som boringen skrider frem. Når et elektrisk telemetrisystem skal tilpasses et roterende boreutstyr, er det klart at den innretning som overfører et elektrisk signal mellom borehullet og et punkt på overflaten må være slik at det er mulig å skjøte på ytterligere rørlengder på borstrengen. En tidligere løsning på problemet besto i å benytte en sammenhengende kabel som kunne senkes ned innvendig i borstrengen og få kontakt med hullets endepunkt. Denne teknikk krevet imidlertid at man" trakk kabelen

helt ut hver gang en ekstra lengde av borstrengen ble tilføyet. En nyere måte å løse problemet på" er å benytte et spesielt borerør, forsynt med en elektrisk leder. Hver rørseksjon er forsynt med koplinger som passer sammen med koplinger på en tilstøtende rørseksjon, slik at man får en elektrisk krets over skjøten. Dette er beskrevet i US-patentene nr. 3.518.608 og 3.518.609. Systemet innebærer spesielle og kostbare rørseksjoner, bruk av et stort antall elektriske koplinger, én ved hver skjøt, og van-skeligheter med å holde isolasjonen på de elektriske koplinger vedlike i hver skjøt.

Selvom fordelene ved og ønskeligheten av fjernmål-ingsinformasjoner fra et punkt under overflaten mens boringen pågår lenge har vært åpenbar, har slik fjernmåling ikke vist seg å være hensiktsmessig på grunn av at man ikke har hatt en pålitelig og praktisk ledning som kunne overføre elektriske signaler til overflaten.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å komme frem til en fremgangsmåte og en anordning samt muliggjøre anvendelse av en kontinuerlig ledning, noe som i henhold til oppfinnelsen er muliggjort ved at ledningen som i en teoretisk utførelse av oppfinnelsen kan ha en lengde svarende til den maksimale dybde man skal bore, legges i slynger og sløyfer i borstrengen allerede ved boringens begynnelse og så legges gjennom stadig flere og flere borstrengseksjoner etterhvert som disse tilføyes. Han har da en sammenhengende ledning med kjente egenskaper, og man har en kopling som må tas løs og igjen koples til hver gang en seksjon av borstrengen tilføyes, men denne kopling skaper ikke problemer.

Oppfinnelsen er, både når det gjelder fremgangsmåte og anordning kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: fig. 1 er et skjematisk riss av boreutstyr forsynt med elektrisk ledning inne i borstrengen i en foretrukket konfigurasjon,

fig. 2 er et utsnitt av fig. 1 som viser konfigura-sjonen av den elektriske ledning på et tidspunkt etter det som er vist på fig. 1,

fig. 3-6 er skjematiske riss som viser en foretruk-

ket sekvens av trinn for tilføying av en rørlengde til rør-strengen. Fig. 7 er et detaljriss, vist delvis i lengdesnitt, av et apparat i henhold til oppfinnelsen. Fig. 8 er et planriss av en øvre føring av apparatet vist på fig. 7. Fig. 9 er et planriss av den nedre føring av apparatet vist på fig. 7.

Konvensjonelt rotasjonsboreutstyr, som vist skjematisk på fig.l, omfatter en svivel 10, en kelly 11, en rørstreng 12 og et borskjær 13. Disse komponenter, innbyrdes forbundet som vist, er opphengt fra borestativet 14 ved hjelp av løfteut-- styr. Kellyen 11 passerer gjennom dreieskiven 16 og er forbundet med øvre ende av borstrengen 12. Uttrykket "borstreng" som her er benyttet omfatter rørsøylen 12 mellom borskjæret 13 og kellyen 11, og uttrykket "rørstreng" omfatter den fullstendige rørsøyle inkludert kellyen 11. Den overveiende del av borstrengen 12 består normalt av borrør med et nedre parti bestående av vektrør. Borstrengen 12 består av individuelle seksjoner som' er skjøtt sammen. I de nedre tre partier av fig. 1, er borhullet og borstrengen 12 tegnet i større målestokk enn det øvre parti for å vise flere detaljer.

Borhullet 17 føres nedover ved å dreie strengen 12 og borskjæret 13 samtidig som borfluid pumpes gjennom strengen 12 og opp gjennom det ringformede ytre borhull. Borfluidet føres til svivelen 10 gjennom en slange festet til koplingen 18 og returneres til overflatens fluidsystem gjennom røret 19. En bøssing 20 forbinder dreieskive 16 med kellyen 11 og muliggjør overføring av kraft fra dreieskiven 16 til borstrengen 12 og skjæret 13. (Dersom det benyttes en drevet svivel eliminerer man behovet for kelly og dreieskive. Den foreliggende oppfinnelse kan benyttes ved ethvert av de to systemer, men oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under forutsetning av at kelly og dreieskive benyttes).

Som ovenfor nevnt, er det ofte ønskelig å overvåke en boretilstand under overflaten under boringen. Dette innebærer at det måles en fysisk tilstand i et målepunkt under jordoverflaten, og at de registrerte data overføres som et elektrisk signal til overflaten hvor det omformes eller reduseres til en brukbar form. Typiske situasjoner hvor telemetri benyttes i boreoperasjoner er boring gjennom soner med unormale trykkfor-hold, boring gjennom soner hvor hiillavviket forventes å bli et problem, retningsboring, prøveboring o.l.

Skjønt oppfinnelsen kan benyttes i de fleste bore-operas joner hvor en elektrisk ledning i rørstrengen overfører elektriske signaler mellom et målepunkt under jordoverflaten og et punkt på overflaten, er systemet særlig hensiktsmessig i et telemetrisystem som vist på fig. l,som omfatter et instrument 21, en isolert elektrisk leder 22 og en mottaker 23.

Instrumentet 21 kan måle en bestemt underjordisk tilstand og generere et elektrisk signal som indikerer eller representerer den tilstand og sender dette signal gjennom borstrengen 12. Det finnes en rekke forskjellige instrumenter som kan registrere en fysisk tilstand. Blant slike instrumenter nevnes transdusere for å måle trykk, temperatur, formendringer . o.l., måleinstrumenter for å måle hullavvik, og loggeinstrumen-ter for å måle motstand eller andre egenskaper ved formasjonene i jorden. Instrumentet 21 kan drives av batterier eller ved elektrisk kraft som overføres gjennom lederen 22. Alternativt kan benyttes en underjordisk generator som drives av fluid som strømmer gjennom borstrengen 12 til å tilføre kraft til instrumentet 21.

Fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen gjelder primært den elektriske leder 22 som anbringes i borstrengen for. å overføre elektrisk energi mellom målepunktet under overflaten og et punkt på overflaten. Energien kan være et signal generert av det underjordiske instrument 21 og over-ført til mottakeren 23 ved overflaten. Alternativt kan energien være elektrisk energi overført fra overflaten for å aktivere eller drive et underjordisk instrument eller motor. Eller som ovenfor nevnt, kan energi overføres ned gjennom lederen 22 for å drive instrumentet 21, og samtidig kan informasjon overføres

. opp gjennom den samme ledning.

Ved anvendelse i telemetrioperasjoner, foretrekkes det at energien overføres i form av et pulserende signal. Informasjon kan overføres ved å variere antallet, amplituden, bredden eller avstanden mellom et tog av elektriske pulser, og kan overføres ved å modulere frekvensen eller amplituden av det pulserende signal. Mer enn en transduser eller annen innretning kan benyttes i instrument 21- om ønskelig, og i dette til-felle kan en multiplekser benyttes for å sende de forskjellige signaler gjennom en enkelt ledning..

Instrumentet 21 kan være montert direkte i borstrengen 12 eller som vist på fig. 1, kan det være et eget red-skap som senkes ned i borstrengen 12. på lederen 22.

Lederen 22 går fra et koplingspunkt på det underjordiske instrument 21 gjennom borstrengen 12 og opp til et passende overflatepunkt som er elektrisk forbundet med mottakeren 23. I denne foretrukne utførelsesform går ledningen gjennom kellyen 11 og er forbundet med et terminalpunkt ved anordningen 25 anbragt i øvre ende av kellyen 11. Kellyens leder 24 forbinder lederen 22 og innretningen 25. Det bemerkes imidlertid at lederen 24 kan være innlagt i kellyen 11, og i dette til-felle vil lederen 22 gå opp til øvre ende av borstrengen 12 og være forbundet med lederen 24 i dette punkt. For å lette til-føyingen av rørseksjoner til borstrengen 12, er det imidlertid å foretrekke at lederen 24 er anbragt inne i kellyen 11, som vist og går noe lenger enn lengden av en rørseksjon under kellyen 11.

Dersom fjernmåleoperasjoner skal utføres mens kellyen 11 og borstrengen 12 roterer, forbindes den øvre ende av lederen 24 med anordningen 25 som kan overføre elektrisk energi fra et roterende element til et stasjonært element. Anordningen 25 kan være en roterende transformator med en rotor festet til kellyen 11 og en stator festet til det stasjonære parti av svivelen 10, eller kart7 være en slepering med børster. Anordningen 25 og den elektriske ledning 38 danner en innretning for å overføre signaler fra ledningen i rørstrengen til mottakeren 23. Returbanen for den elektriske krets kan foranstaltes av en rekke jordingskretser, men kan fortrinnsvis gå igjennom rørstrengen eller ledningens kappe. Ledningen 39 i returbanen forbinder det stasjonære parti av anordningen 25 med mottakeren 23. Dersom .fjernmåleoperasjoner utføres mens borstrengen 12 og kellyen 11 er stasjonære, kan ledningene 38 og 39 være forbundet direkte med lederen 24 gjennom en passende koplingsanordning. I denne situasjon vil ledningene 38 og 3 9 være frakoplet når kellyen 11 og borstrengen 12 roteres. Andre innretninger for å overføre signalet til mottakeren 23 omfatter en trådløs sender forbundet med lederen 22 og anbragt på et roterende element, f.eks. kellyen 11.

Mottakeren 23 er et instrument som er istand til å motta det signal som genereres av instrumentet 21 og omforme dette til en brukbar form.

I henhold til et trekk ved foreliggende oppfinnelse, er lederen 22 anbragt i borstrengen 12 i en konfigurasjon slik at den totale lengde av lederen 22 er betraktelig lengre enn avstanden mellom det underjordiske instrument 21 og et punkt i overflaten. Som nedenfor'beskrevet i detalj, er det gjennom den ekstra lengde av lederen 22 som er innlagt i borstrengen 12 mulig at lederen 22 kan forlenges etterhvert som borstrengen 12 forlenges. En del av lederen 22 er anbragt i oppkveilet, spi-ralformet, sammenfoldet, løkkeformet eller annen konfigurasjon som gir ekstra lengde. Det foretrekkes imidlertid at lederen 22 anbringes i overlappende konfigurasjon slik som på fig. 1 og 7. Denne konfigurasjon innebærer at lederen 22 får langsgående partier 26, 27 og 28 som befinner seg i innbyrdes parallelt forhold og strekker seg aksialt i borstrengen 12. Den overlappende konfigurasjon muliggjør at overskuddslengden av lederen kan være nesten dobbelt av avstanden mellom måleinstrumentet 21 og overflaten.

Apparatet for å installere og holde lederen 22 i overlappet konfigurasjon omfatter en øvre føring 29 festet til borstrengen 12, og en nedre bevegelig føring 30. I den instal-lerte stilling, går lederen 22 oppover fra instrumentet 21, rundt den øvre føring 29, ned fra øvre føring 29, rundt nedre føring 30 og opp fra nedre føring 30 til øvre ende av borstrengen hvor den er forbundet med lederen 24. Føringene 29 og 30

er vist skjematisk på fig. 1 og i detalj på fig. 7-9.

Som man ser på fig. 4, har lederen 24 et nedre haleparti 33 som strekker seg noe lenger enn lengden av en rør-seksjpn under kellyen 11. Nedre ende av halepartiet 33 er forsynt med en kopling 32 som kan forbindes med en kopling 31 i øvre ende av lederen 22. Lederen 22 er derved forbundet med

lederen 24 i et punkt, noe under den øvre rørseksjon 34 i borstrengen 12 (se fig. 3). Den elektriske leder strekker seg derved fra et terminalpunkt på instrumentet 21 til en overflateter-

minal i kellyen 11 og omfatter lederen 22 og 24 som er innbyrdes forbundet gjennom koplingene 31 og 32.

Koplingene 31 og 32 må i tillegg til å gi en vann-tett forbindelse, ha tilstrekkelig mekanisk styrke til å bæré lederen 22 og det dermed forbundne underjordiske utstyr. F.eks: kan denne forbindelse utgjøres av et gjenget hus eller kan bestå av en innretning som omfatter sammenlåsende gripeklø.r som gir koplingene tilstrekkelig mekanisk styrke.

Som ovenfor nevnt, muliggjør overlengden på lederen, d.v.s. overlappende partier 27 og 28, at lederen 22 kan forlenges etterhvert som borstrengen 12 forlenges. Borstrengen 12 består normalt av individuelle rørseksjoner med ca. 10 m lengde.

En rørlengde tilføres på strengen 12 for hver inkrementell frem-føring av borehullet 17. Normalt vil tilleggslengden være en rørseksjon. Imidlertid kan tilleggslengden omfatte 2 eller flere rørseksjoner som er innbyrdes forbundet. I ethvert til-felle er fremføringen av borehullet tilstrekkelig til å mulig-gjøre at det tilføres en rørlengde. Hver tilføyde rørlengde, i dette eksempel en rørseksjon, kan forbindes med rørstrengen med den fremgangsmåte som er beskrevet nedenunder under henvisning til fig. 3-6. Fremgangsmåten for å installere utstyret vist på fig. 3 vil senere bli beskrevet.

Som vist på fig. 3, har boringen kommet til et punkt der en ytterligere rørseksjon, f.eks. seksjon 36, må tilføyes rørstrengen 12. Rørseksjonen 36 er anbragt i et grunt borehull 37 (kalt et "musehull") under krangulvet. Først heves kellyen

11 og borstrengen 12,og borstrengen 12 henges i dreieskiven 16. Kellyen 11 frakoples fra borstrengen 12 og heves tilstrekkelig

til at halepartiet 33 av kellyens leder 24 kan trekkes helt ut av borstrengen 12. Derved er kellyen 11 hevet noe mer enn lengden av en rørseksjon. Når kellyen 11 heves, trekkes de sammenpassende koplinger 31 og 32 og et parti av lederen 22 gjennom den øvre rørseksjon 34. Dette trekker også den nedre føring 30 opp langs borstrengen 12 en avstand som omtrent tilsvarer halve lengden av rørseksjonen 34 og derved forkortes de overlappende partier 27 og 28 av lederen 22. Med en slisset bæreplate 35 anbragt mellom koplingen 31 og rørseksjonen 34 for å understøtte den øvre ende av lederen 22, skilles koplingen 32 fra koplingen 31, slik at den elektriske kontinuitet brytes og utstyret befinner seg i

den tilstand som er vist på fig. 4.

Kellyen 11 svinges så over i flukt med rørseksjonen 36. Halepartiet 33 av lederen 24 tres gjennom rørseksjonen 36 og kellyen 11 føyes til øvre ende av rørseksjonen 36 (se fig. 5). Kellyen 11 og rørseksjonen 36 heves deretter og bringes i flukt med borstrengen 12. Halepartiet 33 strekker seg en kort avstand, f.eks. 30-90 cm, under rørseksjonen 36 slik at koplingen 32 settes sammen med koplingen 31 hvorved den elektriske kontinuitet igjen.etableres fra det underjordiske terminalpunkt ved instrumentet 21 til overflateterminalen ved anordningen 25.

Med koplingen 31 og 32 slått sammen, kan bæreplaten 35 fjernes. Den nedre føring 30 trekker koplingene 31 og 32 en kort avstand nedover i borstrengen 12. Dersom innvendig innsnevrede borerør benyttes, bør halepartiet 33 være tilstrekkelig langt til å muliggjøre at koplingsdelen 31 og 32 kan bevege seg nedover i borstrengen 12 og gå klar av den innvendige innsnevring ved rør-sammenføyningen.

Den nedre ende av rørseksjonen 36 forbindes deretter til borstrengen 12 (se fig. 6). Seksjonen 36 tilføyes altså rørstrengen ved at en ende forbindes med borstrengen 12

og den annen med kellyen 11. Kellyen 11 og borstrengen 12 senkes så inntil bøssingen 20 ligger i posisjon mot dreieskiven 16. Deretter fortsetter boringen inntil nok en rørseksjon må til-føyes. Den øvre ende av lederen 2 2 trekkes opp igjennom rør-seksjonen 36, og en ytterligere rørseksjon tilføyes rørstrengen på den måte som ovenfor er beskrevet og som er vist på fig. 3-6. Denne operasjon kan fortsette inntil overskuddslengden av lederen 22 er oppbrukt. Dette skjer når den nedre føring 30 ligger an mot eller nærmer seg den øvre føring 29 (se fig. 2). Lederen 22, føringene 29 og 30 og instrumentet 21 trekkes da ut av borstrengen 12. Det bemerkes imidlertid at ledningenes overlengde kan gjenopprettes i borstrengen 12 etterat den er helt eller delvis oppbrukt. Dette kan gjøres ved å forbinde en ledning av passende lengde til den øvre ende 31 av lederen 22 og således innføre en ytterligere ledningslengde i borstrengen i2, hvorved lengdene av de overlappende partier 27 og 28 øker. Den mengde av ledning som kan tilføyes på denne måte kan være omtrent lik den overlengde av ledning som allerede er brukt opp. Detaljer ved hensiktsmessige utførelsesformer av"

føringene 29 og 30 er vist på fig. 7-9. Den øvre føring 29 består av et sylindrisk legeme 41, -et halvsirkulært element 42 festet til legemet 41, og en rekke, armer 43 som er dreibart festet til legemet 41. I legemet-41 er utformet en aksial åpning 44 og en sidesliss 45 som lederen 22 kan tres gjennom.

Den ytre omkrets av det halvsirkulære element 42 er forsynt med et spor 62, hvis radius er tilnærmet lik radien av lederen 22.

Hver av armene 43 passer inn i en langsgående

sliss 46 utformet i legemet 41 og kan dreie seg om en pinne 47. Lengden av hver sliss 46 er slik at en arm 43 som er montert deri kan dreie seg om pinnen 47 til en fullt tilbaketrukket stilling i slissen 46. En øvre plan flate 49 på hver arm 43 ligger an mot en nedadvendt flate tildannet på legemet 41. Armene 43 går radielt utover forbi den innvendige diameter av borstrengen 12 og hviler mot en ringformet skulder 50 som er utformet i hylseenden på en rørseksjon. Skulderen eller avsatsen 50 kan tildannes ved maskinering av rørseksjonsenden, eller kan alternativt utgjøres av et eget innsatt element. Hver arm kan også festes til legemet 41 ved hjelp av en skjærpinne 48 for å forhindre at den øvre føring 29 beveger, seg ut av monteringsav-satsen.

Den nedre føring 30 omfatter et legeme 51, en skive 52 og et lodd 53. Legemet 51 er utformet med en øvre nesesek-sjon 54 forsynt med en sidesliss 55. Bredden av slissen 55 er noe større enn diameteren av lederen 22. Skiven 52 er opplagret i legemet 51 ved hjelp av en bolt 57 og et lager 58. Loddet 53 festet til nedre ende av legemet 51 kan bestå av en rekke syl-indriske seksjoner forbundet endeveis mot hverandre og kan omfatte en sentreringsinnretning 60 festet til loddet. Loddet 53 må være tilstrekkelig tungt til å gi en nedadrettet forspennings-kraft mot ledningen for å fjerne eller redusere slakket i minst en del av ledningen. Vekten bør fortrinnsvis holde ledningen under strekk. Erfaring har vist at slakk kabel kan skades ved borfluid -som strømmer ned gjennom borstrengen 12. En 15-20 kg vekt har vist seg tilfredsstillende for en kabel med 4,5 mm diameter.

Overflateutstyret for å senke eller heve lederen 22 og det dermed forbundne utstyr i borstrengen 12 kan være vanlig kabelhåndteringsutstyr som benyttes i brønnloggeoperasjoner. Slikt utstyr omfatter vanligvis e-n dreven vinsj hvorpå er opp-kveileten leder og en skive som henger fra boreriggen for å styre lederen inn eller ut av borstrengen 12.

Lederen 2 2 og det dermed forbundne utstyr kan installeres i borstrengen 12 ved den følgende fremgangsmåte. Med kellyen 11 utkoplet fra borstrengen 12, senkes instrumentet 21 ned i.borstrengen 12 med lederen 22. Lederen 22 kveiles av vinsjen og mates ned i borstrengen inntil instrumentet.21 når den ønskede dybde. Borstrengen 12 vil normalt være forsynt med en passende utløsbar låseanordning for å motta og gripe instrumentet 21.

Når instrumentet 21 er anbragt som ønsket, går lederen 22 opp til overflaten. På riggens gulv, føres lederen 22 omkring øvre og nedre føringer 2 9 og 30 i den konfigurasjon som er vist på fig. 7, med den unntakelse at føringene 29 og 30 vil være anbragt liggende endeveis mot hverandre. Når lederen 22 installeres på føringen 30, fjernes først skiven 52 fra legemet 51 ved å ta ut bolten 57, og lederen 22 legges omkring skiven som så settes inn i legemet 51. Føringene 29 og 30 med ledningene anbragt innsettes så i øvre ende av borstrengen 12. Armene 43 på den øvre føring 29 passer inn i hakk pa avsatsen 50.

På dette punkt bemerkes det at lederen 22 går fra instrumentet 21 oppover til øvre føring 29, rundt den halvsirkulære delen 42, ned til nedre føring 30, rundt skiven 52 og opp gjennom slissen 55 i føringen 30 og åpningen 44 i føringen- 29. Dette arrangement gir lederen 22 en konfigurasjon som. består av overlappende partier 26, 27 og 28. Den nedre føring 30 er opphengt i en løkke i lederen 22. Ytterligere lengde av lederen 22 spoles så" av fra vinsjen og mates ned gjennom åpningen 44 i den øvre føring 29, slik at den nedre føring 30 senkes ned i borstrengen 12. Overlappende partier 27 og 28 forlenges idet den nedre føring 30 senkes ned i borstrengen 12. Lederen 22. som går fra instrumentet 21 til øvre føring 29, passerer mellom., hosliggende buefjærer på sentreringselementet 60 (dersom dette benyttes) og gjennom en føringsdel 61 festet til loddet 53. Delen 61 og. sentreringselementet 60 .forhindrer at den nedre før-ing 30 vrir seg i forhold til den øvre føring 29.

Lederen 22 mates ned i borstrengen 12 inntil dens øvre terminalende som er forsynt med koplingen 31 ligger an mot den øvre føring 29. I den utføre-lsesform hvor kellyen 11 er forsynt med lederen 24 som vist-på fig. 4, foretrekkes det at koplingen 31 anbringes i kort avstand over den øvre føring 29. Dette kan oppnås ved å tilføye en rørseksjon, fortrinnsvis en kort rørseksjon, til borstrengen 12 og trekke koplingen 31 og et parti av lederen 22 gjennom den korte rørseksjon. En annen rør-seksjon tilføyes så til borstrengen 12 på den måte som ovenfor er beskrevet under henvisning til fig. 3-6. Den korte rørsek-sjon muliggjør at de sammenpassende koplinger 31 og 32 kan senkes en kort avstand under den øvre rørseksjon i borstrengen uten å ligge an mot føringen 29 og den annen rørseksjon er nød-vendig for å gi plass for halepartiet 33 av lederen 24.

I andre utførelsesformer, der f.eks. hvor lederen 22 er forbundet med en ledning innlagt i kellyen 11 og ingen leder 24 med haleparti benyttes, vil det ikke være nødvendig å bruke den korte rørseksjon eller å tilføye den annen rørseksjon.

Under boreoperasjoner, tilføyes ytterligere rør-seksjoner til borstrengen 12 etterhvert som borehullet 17 føres nedover inntil det blir nødvendig å bytte borskjæret 13 eller inntil overskuddslengden på lederen 22 er oppbrukt. Overskuddslengden 22 lagret i borstrengen vil normalt være tilstrekkelig til å rekke til et skift av borskjær. Levetiden for et spesielt borskjær vil selvsagt avhenge av typen av jordformasjoner som man borer gjennom, men vil normalt være mellom 150 og 900 m.

Når det blir nødvendig å trekke borstrengen 12 ut av borhullet, f.eks. for å bytte borskjæret 13, trekkes lederen 22 og det dermed forbundne utstyr først opp fra borstrengen 12 ved følgende fremgangsmåte. Kellyen 11 frakoples borstrengen

12 og koplingsdelene 31 og 32 trekkes opp gjennom øvre rørsek-sjon. Koplingsdelen 32 løsgjøres fra koplingen 31 og lederen 22 trekkes ut av borstrengen 12 ved å kveile den opp på en vinsj. Overskuddspartiene 27 og 28 kortes inn inntil den nedre føring 30 støter opp mot øvre føring 29. Lederen 22 strekkes så til skjærpinnene 48 (dersom disse benyttes) som holder armene 43

på den øvre føring 29 på plass, avskjæres. Dette gjør at armene 43 kan dreie seg løs fra avsatsen 50 og trekker seg tilbake inn i legemet 41 slik at den øvre føring 29 utløses fra borstrengen 12. Det hele trekkes så ut av borstrengen 12. Appa-

ratet frakoples lederen 22 og den resterende del av lederen 22 sammen med instrumentet 21 trekkes opp. Borstrengen 12 trekkes så opp på vanlig måte. Borstrengen 12 med et nytt borskjær 13 senkes ned i borehullet. Når borskjæret 13 befinner seg ca. 2 rørlengder over bunnen av borehullet, kan lederen 22 som ble trukket ut av borehullet gjeninnstalleres i borstrengen 12. Dersom imidlertid ytterligere overskuddslengde på ledningen er ønskelig, må en lengre ledning benyttes.

Lederen 22 som benyttes i den foretrukne utførelses-form av oppfinnelsen bør ha de følgende egenskaper. Den må ha en bruddstyrke tilstrekkelig til å bære føringene 29 og 30 og instrumentet 21 og muliggjøre avskjæring av pinnene 48 (dersom disse benyttes) . Ledningen må ha en operasjonstemperatur som minst tilsvarer den maksimale underjordiske temperatur som man regner med å støte på, og må være tilstrekkelig fleksibel til å kunne anbringes i den beskrevne løkkeform. En bestemt ledning som med hell er blitt prøvet ut er en enpolet ledning med 4,5 mm armert kabel fremstilt av Vector Cable Company og markedsført som type 1-18P. Forsøk har vist at denne kabel kan bøyes rundt skiver med 50 mm diameter. Ved forsøkene ble det benyttet øvre og nedre føringer liknende de som er vist på fig. 7, 8 og 9. Materialer og dimensjoner i øvre og nedre føringer var som føl-ger :

Øvre føring ( 29)

Nedre føring ( 30).

Et instrument opphengt i ledningen ble senket ned

i et innvendig innsnevret borerør til en dybde'på ca. 120 m. Røret hadde en utvendig diameter på 115 mm, en innvendig diameter på 93 mm, og en innsnevret innvendig diameter på 72 mm.

Øvre og nedre føringsanordning med kabelen anbragt ble så plas-sert i øvre ende av borrøret. Omkring 180 m kabel ble ført ned borrøret i form av overlappende partier i røret, hvorav ca. 180 m var overskuddskabel. Borfluid ble ført ned gjennom borrøret i ca. 2 timer. Kabelen og føringene ble så trukket opp av røret uten vanskelighet.

En variasjon av oppfinnelsen innebærer bruk av eh separat gjenvinningskabel for å trekke lederen 22 gjennom en rørlengde som skal tilføyes borstrengen. I denne variasjon føres gjenvinningskabelen som kan være en stålkabel, gjennom den rørlengde som tilføyes borstrengen. Med den ytterligere rørlengde opphengt i løfteutstyr over borstrengen, forbindes gjenvinningskabelen med en øvre terminal av ledningen, en ende av skjøterøret forbindes med borstrengen, gjenvinningskabelen trekkes gjennom den ytterligere rørlengde og trer derved lederen 22 gjennom denne. Lederen 22 forbindes igjen med lederen 24 og den tilføyde rørlengde koples til kellyen 11. I denne utførelsesformen bemerkes det at gjennomtrekningen av et parti av lederen 22 skjer før den nye rørlengden forbindes med rør-strengen, mens i.den tidligere beskrevne utførelsesform ble led-ningstrekningen utført etterat den nye rørseksjonen ble føyet til rørstrengen.

Som tidligere nevnt, omfatter oppfinnelsen også en fremgangsmåte for å forlenge en rørstreng samtidig som en elek-

trisk ledning i rørstrengen forlenges. Fremgangsmåten innebærer at en isolert leder 22, fortrinnsvis en armert kabel uten kop-lingspunkter, senkes ned til et underjordisk terminalpunkt nær nedre ende av en rørstreng som benyttes for å bore en brønn,

hvoretter et ledningsparti, f.eks. partiet 33, tres gjennom en lengde av røret som skal tilføyes rørstrengen, hvoretter ledningspartiet 33 forbindes med lederen 22, og endelig at rør-

lengden forbindes med rørstrengen. Ledningspartiet 33 kan for-

trinnsvis være forbundet til en overflateterminal, men kan også

være frakoplet overflateterminalen og forbindes til denne, mens forlengelsen av rørstrengen og ledningen foretas.

Skjønt den foreliggende oppfinnelse er blitt be-

skrevet under henvisning til konvensjonelle roterende boreopera-

sjoner, kan den også benyttes i forbindelse med andre typer av boreutstyr, såsom turbobor og hydrauliske forskyvningsmotorer.

Disse systemer omfatter normalt en motor eller turbin montert

i den nedre ende av borstrengen for å drive et borskjær. Motoren eller turbinen som drives av borfluidet driver borskjæret mens borstrengen forblir stasjonær. Når denne type underjordiske boresystem benyttes i retningsboreoperasjoner, er oppfinnelsen en særdeles nyttig anordning for å overføre retningsdata til overflaten.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til etablering og opprettholdelse av en elektrisk forbindelse mellom et ikke stasjonært underjordisk punkt og et punkt på overflaten, gjennom en forlengbar rørstreng ved hjelp av en elektrisk leder i denne, karakterise-

rt ved at lederen anbringes i rørstrengen etter et slikt mønster at lengden av lederen blir betraktelig større enn avstanden mellom det underjordiske punkt og punktet på overflaten, og at lederen trekkes ut av rørstrengen og gjennom individuelle rørlengder etter hvert som disse tilføyes rørstrengen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at lederen bringes inn i rørstrengen i et slikt mønster at det dannes overlappende partier med en øvre og nedre løkke.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at den nedre løkke forspennes nedover for å fjerne slakk fra i det minste et parti av lederen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trekningen av lederen gjennom den enkelte rørlengde utføres etter at nevnte rørlengde er tilføyet rørstrengen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trekning av lederen gjennom den enkelte rørlengde utføres før nevnte rørlengde tilføyes rørstrengen.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at lederen legges i en sammenkveilet form.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den elektriske forbindelse først brytes ved å frigjøre en kobling i den elektriske leder ved overflaten, on; at en av koblingsdelene deretter tres gjennom den rørlengde som skal tilføyes rørstrengen, hvoretter koblingsdelene igjen forbindes før begge ender av den ytterligere rørlengde kobles sammen med rørstrengen.

8. Anordning til etablering og opprettholdelse av elektrisk forbindelse mellom et ikke stasjonært underjordisk punkt og et punkt på overflaten gjennom en forlengbar rørstreng, ved hjelp av en elektrisk leder i denne,for utførelse av fremgangsmåten ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at den elektriske leder (22, 24) har en lengde som er betraktelig lenger enn avstanden mellom det underjordiske punkt og punktet på overflaten, og ved at det i rørstrengen, mellom de nevnte punkter er anordnet føringer (29, 30) for å holde overskuddslengden (27, 28) av lederen i oppkveilet eller overlappende konfigurasjon.

9. Anordning som angitt i krav 8, karakterisert ved at føringene omfatter en øvre føring (29) som bæres av rørstrengen,og en nedre føring (30) som er anbragt under den øvre føring og at lederen ligger rundt begge føringer, idet den nedre føring bæres i et løkkeformet parti (27, 28) av lederen.

10. Anordning som er angitt i krav 9, karakterisert ved at et lodd (53) er festet til den nedre føring (30) for å holde i det minste en del av lederen under strekk.