NO149436B - Fremgangsmaate og apparat for aa bestemme det punkt hvor et roerorgan er fastkjoert i et borehull - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for å bestemme det punkt hvor et rørorgan er fastkjørt i et borehull.

Når et rørorgan såsom en borestreng fastkjøres i en brønn bestemmer man vanligvis fastkjøringspunktets dybde ved hjelp av en fremgangsmåte som går ut på å utsette borestrengen for vridnings- og strekkrefter ved overflaten, og bestemme til hvilken dybde disse deformasjoner forplantes. For påvisning av disse deformasjoner benytter man et.apparat som nedsenkes i borestrengen i enden av en kabel og plasseres ved suksessive dybder.

Et konvensjonelt fastkjøringspunkt-indikatorapparat som f.eks. beskrevet i US patent nr. 3 6 86 94 3, omfatter en hoveddel som innbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, samt øvre og nedre forankringsorganer som er montert på henholdsvis det øvre og nedre element for å feste hvert av elementene til hoveddelen i to lengdemessig adskilte soner av strengen. Elektriske motorer som drives av kabelen anvendes for å bevege forankringsorganene bort fra og inn mot hoveddelen, samt en føler montert mellom hoveddelens elementer registrerer elementenes relative bevegelse når strengen deformeres på grunn av de fra overflaten påsatte belastninger.

Tidligere kjente apparater angir de relative bevegelser mellom hoveddelens øvre og nedre elementer, men skiller ikke mellom vridningsbelastningen og strekkbelastningen som virker mellom disse to elementer. I visse tilfeller er det imidertid ønskelig å kunne bestemme hvorvidt en vridningsbelastning som er påsatt ved overflaten har forplantet seg til en viss dybde i borestrengen. Særlig når det er ønskelig å skru løs den frie del av rørene er det nødvendig å påsette et løsskruingsmoment ved en spesiell skjøt som er noe strukket før detonering av en sprenglad-ning i høyde med denne skjøt. I avbøyde eller vridde brønner får man en dårlig forplantning eller overføring i retning nedover av dreiemomentet som påsettes borerørene ved overflaten,

og det er vanlig å trekke eller frigjøre borerørene samtidig som dreiemomentet påsettes for å overvinne friksjonen langs borehullet. Med et konvensjonelt deteksjonsapparat som er for-ankret nær skjøten som skal skrues løs er det ikke mulig å vite hvorvidt dreiemomentet har forplantet seg i dybden, fordi føle-ren påvirkes av borestrengens langsgående bevegelser.

Et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for å bestemme fastkjøringspunktet for et rørorgan i et borehull, som gjør det mulig å skille mellom torsjonskrefter og strekkrefter som forplantes i dybderet-ningen i borestrengen.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for å bestemme det punkt hvor en rørstreng er fastkjørt i et borehull, omfattende følgende trinn: nedsenking av et deforma-sjonsfølsomt instrument i borestrengen ved hjelp av en kabel, hvilket instrument onnbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, forankring av instrumentets elementer i to lengdemessig adskilte soner av rørstrengen ved utspiling av øvre og nedre forankringsorganer som er montert på instrumentets henholdsvis øvre og nedre element, og registrering av de relative bevegelser til instrumentets elementer når rørstrengen deformeres elastisk på grunn av belastninger som påsettes ved overflaten, idet fastkjøringspunktet bestemmes som beliggende på det nivå der instrumentet befinner seg når instrumentet ikke lenger registrerer nevnte belastninger. Fremgangsmåten karakteriseres ved at instrumentets første giverinnretning reagerer på lengdedeformasjoner i rørstrengen og andre giverinnretning reagerer på vinkeldeformasjoner i rørstrengen, at i forankringstrinhét anbringes det øvre forankringselement i inngrep med rørstrengen, kabelen frigjøres,og hvoretter det nedre forankringselement bringes i inngrep med rørstrengen, idet utgangssignalene fra den første og andre giverinnretning samtidig overvåkes i registreringstrinnet.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes også et apparat for bestemmelse av det punkt hvor en rørstreng er fastkjørt i i et borehull, omfattende et deformasjonsfølsomt instrument som er innrettet til å henge i en kabel og innbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, øvre og nedre forankringselementer som er montert på instrumentets henholdsvis øvre og nedre element for å feste delene i to lengdemessig adskilte soner av rørstrengen, og organer som er montert mellom instrumentets elementer for registrering av elementenes relative bevegelser når rørstrengen deformeres elastisk på grunn av belastninger som påsettes fra overflaten, samt overflateutstyr som er forbundet med kabelen for visning av signalene fra registreringsorganene, idet registreringsorganene omfatter en første giverinnretning som reagerer på lengdedeformasjoner i en rør-streng og en annen giverinnretning som reagerer på vinkeldeformasjoner i en rørstreng, og at styreorganer er anordnet for selektiv påvirkning av de øvre og nedre forankringselementer slik at det øvre forankringselement kan danne inngrep med rør-strengen før det nedre forankringselement.

Ytterligere trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere av følgende beskrivelse av et eksempel på en utføringsform av oppfinnelsen, under henvisning til tegningen hvor: Fig. 1 er et apparat ifølge oppfinnelsen for påvisning av fastkjøringspunktet for et rørorgan i et borehull. Fig. 2A, 2B, 2C og 2D er lengdesnitt av nedsenkingsapparatet på fig. 1, Fig. 3 er et perspektivriss av visse elementer på fig.. 2C, som anvendes for forankring av nedsenkingsapparatet, Fig. 4 er utsnitt av et lengdesnitt av fig. 3, og Fig. 5 er et perspektivriss av elementene på fig. 2D.

Fastkjøringspunkt-detektoranordningen vist på fig. 1 omfatter et nedsenkingsapparat 10 som er opphengt i enden av en kabel 11 i en borestreng 12 plassert i et borehull 13. borerø-rene 12 er f.eks. fastkjørt i formasjonene ved et punkt 14 hvis dybde.skal bestemmes. Borerørene er på kjent måte opphengt i en borerigg (ikke vist) på overflaten som gjør det mulig å påsette rørene strekk- og vridningskrefter under søking etter fastkjøringspunktet. Kabelen 11 omfatter én eller flere ledninger forbundet med et over-flateapparat 15 som omfatter organer for å sende elektriske signaler til nedsenkingsapparatet 10 ved hjelp av ledningene i kabelen 11 og organer for mottagelse, behandling, fremvisning og avskri-ving av signalene som kommer fra nedsenkingsapparatet.

Nedsenkingsapparatet 10 omfatter generelt en hoveddel 20 som innbefatter et øvre element 21 og et nedre element 22 som er montert bevegelig i forhold til hverandre i henhold til begrensede strekk- og vridningsbevegelser. Øvre 2 3 og nedre 2 4 forankringsorganer er plassert henholdsvis på hoveddelens øvre og nedre element for å feste hvert av elementene i to lengdemessig adskilte soner av borerørene. Slik det senere skal forklares dannes forankringsorganene av innbyrdes sammenhengslede armpar.

En føler 25 er montert mellom hoveddelens to elementer for registrering av de relative bevegelser mellom disse elementer når borerørene deformeres elastisk under belastninger påsatt ved overflaten. Forankringsorganene 2 3 og 2 4 kan beveges mot og bort fra hoveddelen ved hjelp av organer som styres elektrisk fra overflaten gjennom kabelen.

Ved bunnen av nedsenkingsapparatet er festet et langstrakt bæreelement 26 som er innrettet til å oppta en detonerende lunte for å frembringe en eksplosjon i høyde med en valgt borerørskjøt beliggende over fastkjøringspunktet. Den detonerende lunte detoneres etter at et løsskruingsmoment er blitt påsatt den valgte skjøt, slik at alle borerørene beliggende over denne skjøt skrues løs og en maksimal lengde av frie rør (back off) fjernes fra brønnen. *

Nedsenkingsapparatet 10 som er vist- i detalj på figur 2A til 2D, består av, regnet fra topp til bunn, en hydraulisk styresaksjon 27, en øvre forankringsseksjon 28 som omfatter hoveddelens øvre element 21, føleren 25 og en nedre forankringsseksjon 29, omfattende hoveddelens nedre element 22.

Som vist på fig. 2A og 2B omfatter den hydrauliske styreseksjon 27 en forseglet, mantel 30 som er festet til hoveddelens øvre element 21, samt innvendig i mantelen anordnede organer som styres elektrisk gjennom kabelen 11 for å frembringe en hydraulisk væske under trykk til forankringsseksjonene og avlaste trykket i denne hydraulikkvæske.

Ved nedre ende av kabelen 11 er festet et toppstykke 31 av konvensjonell type til hvilket mantelen 30 er forbundet. Toppstykket 31 omfatter to gjengede foringshalvdeler 32 som er innskrudd i øvre del av mantelen 30 og et bæreelement 33 som er festet innvendig i toppstykket. I bæreelementet 33 er anordnet isolerte stikkontakter 34 til hvilke er koplet lederne 35 i kabelen 11. Invendig i mantelen 30 er anordnet et sylindrisk bæreelement 36 i hvilket det på isolert måte er festet tappkon-takter 37 som plugges inn i stikkontaktene 34. Bæreelementet 36 har en midtre kanal 40 som er tett lukket ved hjelp av en gjenget plugg 41. Tetninger 42 sikrer tett forbindelse mellom bæreelementet og mantelen 30.

Bæreelementet 36 er ved hjelp av skruer 43 festet til en hylse 44 som bærer organer av kjent type for detektering av borerørskjøter. Disse organer omfatter en spole 45 som er viklet rundt hylsen 44, en øvre permanent magnet 46 som er anordnet i en utsparing i hylsen 44 og holdes oppe ved hjelp av en skive 47 og en fleksibel ring 48, samt en nedre permanent magnet 50. Hylsen 44 har en langsgående kanal 55 i hvilken er anordnet ledere 52 som er koplet til lederne 37. Når spolen 45 befinner seg ved en borerørskjøt frembringer magnetene 46 og 50 en endring i den magnetiske fluks i spolen 45 og et elektrisk signal opptrer ved spoleklemmene, hvilket signal føres til overflaten ved hjelp av lederne i kabelen 11.

Ved nedre del av hylsen 44 er innskrudd et rør 5 3 som i sin nedre ende er festet i et bunnstykke 54 og gjennom hvilket strekker seg kanalen 51. På røret 53 er skyvbart anordnet et stempel 55 som påvirkes av en oppadrettet kraft ved hjelp av en spiralfjær 56 som er montert med strekk-forspenning mellom stemplet 55 og øvre del av hylsen 44. Stemplet 55 har en ytre tetning 57 og en indre tetning 60 som avtetter stemplet mot mantelen 30 og røret 53. Innvendig i mantelen 30 avgrenser stemplet 55 over sin øvre flate et kammer 61 som er fylt med en hydraulikkvæske som gjennom åpninger 6 2 kommuniserer med kanalen 51. Under stemplet 55 kommuniserer rommet inne i mantelen 30 og rundt røret 53 med mantelens utside gjennom åpninger 64. Kammeret 61 utgjør således et hydraulikkvæskereservoar som ved hjelp av stemplet 55 og fjæren 56 holdes ved et svakt overtrykk i forhold til brønnens hydrostatiske trykk. Rommet 63 er fylt med borevæsker, og etter-som disse væsker kan inneholde faste partikler er bunnen av stemplet 55 utstyrt med skraperinger 65 og 66 som hviler mot henholds-

vis mantelen 30 og røret 53.

Bunnstykket 54 har en pinne 6 7 som virker som bunn-anslag for stemplet 55 og en tetning 6 8 som avtetter mellom dette rommet og mantelen 30. Bunnstykket 54 er ved hjelp av skruer 70 festet til en vugge 71 med halvsirkelformet tverrsnitt.

Til vuggen 71 er festet (fig. 2B) en elektromotor

72 og en positiv fortrengningspumpe 73 som drives av motorens 72 utgangsaksel 74. Det innvendige rom i mantelen 30 i hvilket motoren 72 og pumpen 73 er anordnet, er fylt med olje og kommuniserer med reservoaret 61 via en åpning 75 i bunnstykket 54. Under drift leverer pumpen 73 trykkolje fra dette rommet gjennom en utløpskanal 76. Utløpet fra pumpen 73 er på avtettet måte forbundet med et ventilhus 80 som er festet til vuggen 71. Huset 80 har en kanal 81 som. kommuniserer med pumpeutløpet og en kanal 82 som kommuniserer med reservoaret. En magnetventil 78 som er montert i huset 80 har et ventillegeme 83 som ved hjelp av en fjær 84 normalt holdes i en stilling i hvilken det lukker kanalen 82. En magnetspole 85 beveger, når den tilføres strøm, ventillegemet 83 til den nedre stilling hvor kanalene 81 og 82 kommuniserer med hverandre. Kanalen 81 kommuniserer konstant gjennom langsgående slisser som er utskåret langs ventillegemet 83, med en langsgående kanal 86 . Kanalen 86 er forbundet med reservoaret ved en sikkerhetsventil 87 som innbefatter et forspent ventillegeme 88 som åpner når trykket i kanalen 86 overskrider en forutbestemt terskel. En annen kanal 91 som går gjennom ventilhuset 80 bringer nedre del av huset 80 og nedre del av sikker-hetsventilen 87 i forbindelse med hydraulikkvæskereservoaret. Kanalen 91 virker også som en gjennomgang for lederne mot nedre del av apparatet. Ventilhuset 80 er ved hjelp av skruer 92 festet til en krage 93 på hvilken er fastskrudd mantelen 30. Tetninger 94 avtetter mellom kragen 93 og mantelen 30. Et bæreelement 95 gjennom hvilket strekker seg kontaktene 96 er festet i kragen 93 og anordnet på avtettet måte ved hjelp av tetninger 97 på en forlengelse av ventilhuset 80.

Nedsenkingsapparatet fortsetter i den øvre forankringsseksjon 28. Det nedre element 21 i apparatets hoveddel er innpasset i kragen 93 og festet ved hjelp av to gjengede foringshalvdeler 100. Innvendig i hoveddelens element 21 er festet et bæreelement 101 i hvilket på isolert måte er anordnet stikkontakter 102 innrettet til å innplugges i kontaktene 96. Elektriske ledere 10 3 som er forbundet med lederne 102 er anordnet i en boring 104 som strekker seg over hele lengden av elementet 21 i hoveddelen.

Hoveddelens øvre element 21 har (fig. 2C) tre langsgående spor 105 med rektangulært tverrsnitt jevnt fordelt over omkretsen. Ved øvre endeparti av hvert spor 105 er ved hjelp av en pinne 106 festet en monteringsblokk 107 som strekker seg nedover gjennom et kileformet parti 108 beliggende midt i det langsgående spor 105. Monteringsblokkenes 107 parti 108 gjennomskjæres av en tverrløpende, avlang åpning 110. I hvert spor 105 er montert en første forankringsarm 111 (se også fig. 3) som i sitt øvre endeparti har en utsparing 112 som passer til det kileformede parti 108 på monteringsblokken 107. En pinne

113 som er festet ved øvre ende av'fbrankringsarmen 111 er dreibart og forskyvbart montert i den avlange åpning 110 og en flate 114 på armen kommer i berøring med partiet 108 på monteringsblokken 107 slik at platen 114 glir langs skråflaten 109 når pinnen 113 beveges langs den avlange åpning 110. Når pinnen 113 når den øvre stilling i den avlange åpning 110 dreier den første forankringsarm 111 om dette anslag. Nedre ende av forankringsarmen 111 er ved hjelp av et hengsel som omfatter en pinne 117 forbundet med en andre forankringsarm 120 som er anordnet i sporet 10 5 idet forankringsarmens 120 nedre endeparti er skyvbart og dreibart montert i sporet. På grunn av monteringsblokken 10 7 følger hengslet 117 en skråbane 115 i forhold til hoveddelens lengdeakse. Det nedre endeparti på armen 111 har tenner 116 eller et avspisset parti for å øke dens friksjohskoeffisient mot borerørene. Som vist i figur 3 består forankringsarmen 120 av to deler 121 og 122 som ér festet til hverandre ved hjelp av skruer 12 3.

Apparatet innbefatter også en aktiviseringshylse 12 5 som kan beveges oppover og nedover langs hoveddelen for å bevege hengslene til'forankringsarméne 111 og 120 bort fra og inn mot hoveddelen. Aktiviseringshylsen 12 5 er forbundet med forankringsarmenes 120 nedre endepartier ved hjelp av tre for-bindelsesarmer 124. Som vist på figur 3 består hver forbindel-sesarm 124 av en øvre del 126 og en nedre del 127 med avtrappede endepartier som er forbundet med hverandre ved hjelp av en tverr-pinne 130. Den nedre del 127 har et tverrløpende spor 131 i hvilket innpasser en brystning som er utformet i øvre ende av aktiviseringshylsen 12 5 som av monteringshensyn består av to ringhalvdeler. Hylsen 125 er innskrudd i et ringformet stem-

pel 132 som på avtettet måte er montert på hoveddelen ved hjelp av tetninger 133 og 134. Et kammer 135 som er avgrenset mellom hoveddelelementet 21 og stemplet 132 forsynes med hydraulikkvæske under trykk fra boringen 104 gjennom en tverrkanal. 136. Stemplet 132 trykkes oppover av en spiralfjær 137 som er montert med trykk-forspenning mellom nedre del av stemplet 132 og en krage 140 som er fastskrudd på hoveddelelementet 21.

Når trykk-hydraulikkvæsken sendes gjennom kanalen 136 inn i kammeret 135, beveges stemplet 132 nedover under sam-mentrykning av fjæren 137 og hengslene mellom forankringsarmene 111 og 120 beveges inn mot hoveddelen opp til den stilling som er vist med heltrukne linjer på fig. 2C. Dersom trykket i kammeret 135 avlastes driver spiralfjæren 137 stemplet 132 og aktiviseringshylsen 125 oppover, hvilket bevirker en oppadrettet kraft mot nedre ende av forankringsarmen 120 via forbindelsesarmene 124. Hengslene til forankringsarmene 111 og 120 beveges deretter ut fra hoveddelen, idet denne bevegelse foregår hurtig fordi hydraulikkvæske som drives av stemplet 132 som skyves tilbake på grunn av fjæren 137 kan strømme mot reservoaret med stor hastighet.

Monteringsorganene som består av skråplanet 109 og den avlange åpning 110 tvinger hengslene mellom den første og andre forankringsarm ut fra hoveddelen langs banene 115. Utfor-mingen og arrangementet av forankringsarmenes monteringsorganer er slik konstruert at disse baner er skråttløpende i forhold til hoveddelens lengdeakse, slik at hengslenes 117 radielle skyvekraft mot. borerørene forblir vesentlig konstant uavhengig av borerørenes innvendige diameter. Denne fordel er av særlig betyd-ning for borerør med små innerdiametere, for hvilke tidligere kjente forankringssystemer som regel oppviser meget begrenset radial skyvekraft. Ved f.eks. å velge vinkelen på skråplanet 109 slik at banen 115 danner en vinkel på ca. 45° med hoveddelens lengdeakse for små bevegelser av hengslet 117, oppnår man for disse små bevegelser en radialskyvekraft som er tilnærmet lik fjærens 137 skyvekraft i lengderetningen.. Dette forklares ved den omstendighet at for disse små bevegelser vil radialbevegel-sen til hengslet 117,' på grunn av den skråttløpende bane 115, være tilnærmet lik aktiviseringshylsens 125 langsgående bevegelse. Videre skal bemerkes at når forankringsarmene hviler mot borerø-rene vil på grunn av dette arrangement vekten av apparatet virke' til å forankre armene enda fastere i borerørene.

Systemet omfatter også organer for å låse forankringsarmenes 120 nedre ender i forhold til hoveddelelementet 21 når hengslene 117 møter motstand i sin utgående bevegelse, f.eks. når forankringsarmene kommer i berøring med borerørene. Som tidligere forklart består armene 120 av to deler 121 og 122 som er festet mot hverandre (fig. 3). Ved nedre ende av forankringsarmene 120 er utformet spor 141 som tillater de nedre endepartier 142 å bevege seg elastisk bort fra hverandre til de kommer i berøring med det langsgående spors 105 sidevegger. Hvert av endepartiene 142 har en avtrapping 143 hvorved dette endeparti er tilpasset øvre endeparti på forbindelsesarmen 124. Den innvendige flate på avtrappingen 143 har en avsmalnende eller sfæ-risk forsenkning 144 med en akse A-A<1> (se også fig. 4). Endepartiene 142 gjennomskjæres også av et sylindrisk hull 145 hvis akse er noe forskjøvet oppover i forhold til aksen A-A'. Mellom de -to endepartier 142 er anordnet en kule 146 som gjennomskjæres av en dreietapp. 147, idet forbindelsearmen 12 4 er slik montert at den kan svinge på kulen 146. Dreietappen 147 har mindre diameter enn det sylindriske hull 145. Når forbindelsesarmen 124 beveges nedover under medbringelse av forankringsarmen 120, ligger dreie-tappen 147 an mot nedre del av sylinderhullet 145, som vist i fig. 4. Klaringen mellom forankringsarmen 120 og sporets 105 sidevegger er da tilstrekkelig til at de nedre endepartier 142 kan gli og dreie langs hoveddelen. Når forbindelsesarmen beveges oppover, fører den med seg kulen 146 hvis øvre overflate kommer til -anlegg mot forsenkningenes 144 overflater, hvorved de nedre endepartier 14 2 får en tendens til å beveges fra hverandre. Elastisiteten til elementene 121 og 122 i armen 120 holder imidlertid endepartiene 142 som glir fritt i sporet 105 fast mot hverandre. Når hengslet til forankringsarmene 111 og 120 kommer til anlegg mot borerørene vil den oppadrettede kraft fra forbindelsesarmen 12 4 drive kulen 146 oppover og inn i forsenkningene 144 og bevege endene 142 bort fra hverandre slik at de låser mot sporets 105 sidevegger. Den nødvendige klaring for åpning og lukking av forankringssystemet blir derved eliminert og hoveddelelementet 21 låses uten klaring i forhold til borerørene.

Den øvre forankringsseksjon 28 er festet til føleren 25. Føleren 25 innbefatter en kappe 150 som er fastskrudd til kragen 140, og tetninger 151 danner tetning mellom kappen 150 og kragen 140. Føleren 25 innbefatter videre organer som er elastisk derformerbare under påvirkning av vridnings- og strekkrefter, hvilke organer er anordnet mellom hoveddelens øvre 21 og nedre 22 element, og består f.eks. av en enkelt del 152. De deformerbare deler 152 som' også er vist i figur 5 innbefatter en øvre dor 153 som er fastskrudd på hoveddelelementet 21, et første parti 154 som er deformerbart under vridningspåkjenning men vesentlig ude-formerbart under strekkpåkjenning, en flens 155, et andre parti 156 som deformeres under strekk men stort sett ikke under vridning og en nedre dor 157 som er fastskrudd til hoveddelelementet 22. En låsemutter 160 låser hoveddelelementet 22 til doren 157 og en tetning 161 danner tetning mellom elementet 22 og doren 157. Doren 157 er skyvbart montert i kappen 150 ved hjelp av en O-ring 16 2 og strekker seg gjennom nedre ende av kappen på avtettet måte ved hjelp av en tetning 16 3. En fjær 164 som er montert med trykk-forspenning mellom bunnen av kappen 150 og en brystning 165 på doren 157 skyver denne doren oppover med en kraft som er tilnærmet lik vekten av nedre del av apparatet som er opplagret i denne doren. Dorens 157 bevegelse i kappen 150 motsvarer de elastiske deformasjoner i partiene 154 og 156.

Føleren 25 har også organer for å begrense vridnings-deformasjonene og hindre strekkdeformasjonene i det første parti. 154 og for å begrense strekkdeformasjonene og hindre vridnings-deformasjonene i det andre parti 156. I dette øyemed er en hylse 170 som passer over nedre endeparti av.doren 153 og øvre endeparti av doren 157 festet på flensen 155 ved hjelp av en pinne 171. I hylsens 170 øvre parti er utformet et rektangulært vindu 172, og i dens nedre parti to rektangulære vinduer 173-. I det øvre vindu 172 innpasser et segment 174 som er festet til doren 153 ved hjelp av en skrue 175. I hvert av vinduene 173 innpasser et segment 176 som er festet til doren 157 ved hjelp av skrue 177. Dimensjonene til det øvre vindu 172 er slik valgt at seg-mentet 174 har omtrent ingen vertikal klaring, men kan dreies mot venstre eller mot høyre en gitt vinkel, f.eks.. De nedre vinduers 173 dimensjoner hindrer dreining av sektorene 176, men tillater at disse beveges en liten strekning nedover, f.eks.

0,15 mm.

Hvert parti 154 eller 156 har en form som gir det tilstrekkelig mekanisk fasthet med en passende elastisitet i den ønskede retning. Mange former er mulige og er allerede foreslått for tilvirkerne av strekklapp-ekstensometere. Partiet 154 kan ha form av et vertikalt blad. For partiet 156 er et sikk-sakk-skåret parti (fig. 5) hensiktsmessig, idet det derved blir mulig å forsterke dette parti med sideavstivere 180 og 181 som er limt til hver side for å gi partiet 156 større bøyefasthet i bladets 154 plan.

Strekklapper såsom 182 er fastlimt på hver side av partiet 154 for registrering av vridning i dette parti og strekklapper såsom 183 er limt på hver side av partiet 156 for å regi-strere strekkbelastninger. Strekklappene er koplet i konvensjo-nelle brokretser som muliggjør generering av signaler som svarer til strekklappenes motstandsendringer. Disse kretser tilført strøm fra overflaten avgir et første signal som tilsvarer vridningsbevegelsene som opptrer mellom hoveddelelementene 21 og 22 og et andre signal som tilsvarer vridningsbevegelsene som opptrer mellom disse to elementer. Det første signal er f.eks. po-sitivt for et dreiemoment mot høyre eller tilskruing som virker på det nedre hoveddelelement 22, og negativt for et dreiemoment mot venstre eller avskruing som virker på dette element. Disse signaler føres til overflaten av lederne i kabelen og vises eller registreres i overflateutstyret 15, f.eks. ved hjelp av en konvensjonell galvanometerskriver. Kanaler 184 og 185 gjennom den fleksible del 152 muliggjør gjennomføring av lederne og til-føring av trykkvæske til nedre forankringsseksjon 29.

Kappen 150 er innvendig fylt med hydraulikkfluid rundt den fleksible del 152. Det innvendige trykk i føleren kan således være høyere enn brønnens hydrostatiske trykk. Dette overtrykk virker på den del av doren 157 som avgrenses av tetningen 163 og utøver således en nedadrettet kraft på doren, som søker å bevege de to hoveddelelementer bort fra hverandre til en maksimalt forlenget tilstand. Som det senere vil fremgå må man ta forholds-regler for å unngå at forankringsorganene 2 3 og 2 4 skal forankres i borerørene når hoveddelelementene er i forlenget tilstand under påvirkning av dette trykk.

Hoveddelens nedre element 22 utgjør en del av den nedre forankringsseksjon som er identisk med den øvre seksjon 28. Denne nedre seksjon omfatter første og andre forankringsarmer som er hengslet til hverandre med endepartier som er dreibart og skyv-., bart montert på hoveddelelementet 22, og monteringsorganer for montering av forankringsarmene på elementet 2 2 slik at forankringsarmenes hengsler beveges bort fra hoveddelen langs skrått-løpende baner. Et fjærbelastet aktiviseringselement som kan beveges ved hjelp av et stempel er skyvbart montert slik at forankringsarmenes nedre endepartier kan beveges ut fra og inn mot hoveddelen gjennom forbindelsesarmen. Disse deler er identiske med de som er vist i figur 2C og øverst på figur 2D. Hydraulisk trykkvæske leveres til stemplet igjennom en boring 185 som løper gjennom det nedre hoveddelelement 22, idet boringen lukkes ved bunnen ved hjelp av en plugg i hvilken er opplagret bæreelementet 26 for den detonerende lunte. En leder 187 er anordnet i boringen 185 for tenning av den detonerende lunte.

En tidsreguleringsinnretning som utgjøres av et strupeorgan 188 som er festet ved nedre del av doren 157 forsin-ker de øvre forankringsorganers utovergående bevegelse når trykket avlastes ved hjelp av magnetventilen 78. Plasseringen av strupeorganet 188 under føleren har dessuten den virkning at trykket i føleren avlastes før de nedre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene. Når magnetventilen 78 åpnes strøm-mer hydraulikkvæske inn i kammeret 135 mot reservoaret 61, men trykket i kammeret 135 forblir høyt på grunn av gassen som virker på stemplet 132 på grunn av fjæren 137. Såsnart de. øvre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene virker kraften fra den øvre fjær 137 i sin helhet mot veggen i borerørene og det hydrauliske trykk i kammeret 135 blir det samme som brønnens hydrostatiske trykk, i likhet med trykket i føleren. Strupeorganet 188 begrenser hydraulikkvæskestrømmen oppover og trykket oppstrøms av strupeorganet blir således midlertidig opprettholdt, hvorved de nedre forankringsorganers.utadgående bevegelse forsin-kes. Når de nedre forankringsorganer kommer i kontakt med bore-rørene er segmentene- 176 bragt tilbake til den øvre stilling „i vinduene 17 3 under den kombinerte virkning av fjæren 164 og det fleksible parti 156, og føleren, som ikke lenger er i forlenget tilstand, er klar til å måle strekkreftene som virker mellom hoveddelelementene 21 og 22.

Når det er ønskelig å bestemme det punkt 14 hvor bore-rørene er fastkjørt i borehullet 13 nedsenkes apparatet 10 i bore-rørene, hengende i enden av kabelen 11.. De forskjellige deler og elementer har de stillinger som er vist i fig. 2A til 2D med forankringsarmene langsmed hoveddelen. Magnetventilen 78 er lukket og holder hydraulikkvæsken under trykk i føleren og kamrene 135, slik at stemplene 132 i øvre og nedre forankringsseksjoner er i

nedre stilling.

Når apparatet når en ønsket dybde, settes magnetspolen 85 under spenning gjennom kabelen slik at pluggen 83 åpnes, hvilket bringer kanalen 86 og boringen 104 i kommunikasjon med reservoaret 63.

Som tidligere forklart medfører påvirkningen av magnetventilen 78 følgende suksessive operasjonstrinn: de øvre forankringsorganer beveges til anlegg mot borerørene, trykket i føleren 25 avlastes, og de nedre forankringsorganer beveges til anlegg mot borerørene med en viss forsinkelse på grunn av strupeorganets 188 funksjon. I det tilfelle hvor en offshore-brønn bores fra en flytende konstruksjon, vil apparatet 10 som er nedsenket fra den flytende konstruksjon hengende i kabelen 11, utsettes for bølge-bevegelser. For å hindre at de øvre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene på et tidspunkt hvor apparatet 10 beveges oppover i borerørene, utføres de ovenforbeskrevne operasjoner samtidig som en nedadgående bevegelse bibringes kabelen på over- • flaten. Såsnart de øvre forankringsorganer kommer i kontakt med borerørene vil på denne måte strekket i kabelen slakkes og kabelen avvikles fortsatt i borerørene. Vekt av kabelen kommer til hvile på de øvre forankringsorganer og virker til ytterligere å forankre armene i borerørene som tidligere forklart. Man elimi-nerer således strømtilførselen til magnetventilen 78, hvorved forankringsorganene låses i utspilt stilling mot borerørene.

Når de øvre og nedre forankringsorganer er på plass utsettes borerørene for strekk- og vridningskrefter fra overflaten. Dersom føleren 25 registrerer deformasjoner i borerørene ved den dybde hvor apparatet 10 befinner seg, betyr dette at fastkjøringspunktet ligger under denne dybde. Etter at denne måling er utført igangsettes motoren 72 som driver pumpen 7 3

som leverer trykk-hydraulikkvæske til de to forankringsseksjoner. I hver seksjon beveges stemplet 132 nedover under sammen-trykning av fjæren 137 og driver forbindelsesarmene 124 oppover hvilket bringer forankringsarmene inn mot hoveddelen. Sikker-hetsventilen 88 hindrer overtrykk ved pumpeutløpet. Apparatet senkes deretter til en annen dybde ved hvilken forankringsorganene forankres i borerørene. Borerørene utsettes igjen for strekk- og vridningskrefter ved overflaten og føleren gir infor-masjon som angir hvorvidt disse deformasjoner overføres ved den dybde hvor apparatet befinner seg. De forskjellige ovenfor be-

skrevne operasjoner gjentas inntil man finner det dypeste punkt hvor borerørene fremdeles er frie.

Dersom det er ønskelig å avskru den øvre del av bore-rørene som er beliggende over det frie punkt, detoneres de detonerende lunter som tidligere er plassert på bæreelementet 26, i høyde med en borerørskjøt beliggende umiddelbart over fastkjø-ringspunktet. Denne borerørskjøt er på forhånd blitt satt under svak strekkbelastning og utsatt for et avskruings-dreiemoment ved å dreie borerørene mot venstre ved overflaten. I de tilfeller hvor friksjonen mellom borerørene og borehullveggen er stor blir imidlertid dreiemomentet som påsettes ved overflaten i liten grad overført til skjøten som skal skrues løs. Det blir da nødvendig å trekke og slippe borerørene ved overflaten for å overvinne friksjonen langs veggen. Takket være føleren ifølge oppfinnelsen, som måler dreiemoment og strekkraft uavhengig, blir det mulig å påvise at et avskruings-dreiemoment virker ved den ønskede dybde. For å oppnå dette plasseres apparatet nær og over den dybde hvor det er ønskelig å avskru borerørene, og etter at borerørene er blitt utsatt for et dreiemoment ved overflaten trekker og slipper man dem. Det første signal frajføle-ren som bare representerer vridningsbevegelsene vil angi hvorvidt dette dreiemoment virker uavhengig av strekkbevegelsene.

I tilfelle elektromotoren 72 eller pumpen 73 skulle svikte kan apparatet frigjøres fra borerørene ved å åpne magnetventilen 78 og trekke i kablene slik at armene 124 kan forskyves nedover under sammentrykking av fjæren 137. Dersom magnetventilen skulle svikte, eller dersom aktiviseringshylsen 125 forblir låst, vil en oppadrettet kraft som gjennom kabelen virker på hoveddelen, avskjære pinnene 130 og de øvre deler 126 av armene 124 kan gli nedover langs hoveddelen 23 slik at forankringsarm-hengslene bringes inn langs hoveddelen.

Selv om en spesiell utføringsform av foreliggende oppfinnelse er blitt vist og beskrevet er det åpenbart at mange end-ringer og modifikasjoner kan utføres uten å avvike fra oppfinnel-sens ramme.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for å bestemme det punkt hvor en rørstreng er .fastkjørt i et borehull, omfattende følgende trinn: nedsenking av et derformasjonsfølsomt instrument i borestrengen ved hjelp av en kabel, hvilket instrument innbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, forankring av instrumentets elementer i to lengdemessig adskilte soner av rørstren-gen ved utspiling av øvre og nedre forankringsorganer som er montert på instrumentets henholdsvis øvre og nedre element, og registrering av de relative bevegelser til instrumentets ele- menter når rørstrengen deformeres elastisk på grunn av belastninger som påsettes ved overflaten, idet fastkjøringspunktet bestemmes som beliggende på det nivå der instrumentet befinner seg når instrumentet ikke lenger registrerer nevnte belastninger, karakterisert ved at instrumentets første giverinnretning reagerer på lengdedeformasjoner i rørstrengen og andre giverinnretning reagerer på vinkeldeformasjoner i rør-strengen, at i forankringstrinnet anbringes det øvre forankringselement i inngrep med rørstrengen, kabelen frigjøres, og hvoretter det nedre forankringselement bringes i inngrep med rørstrengen, idet utgangssignalene fra den første og andre giverinnretning samtidig overvåkes i registreringstrinnet.

2. Apparat for bestemmelse av det punkt hvor en rørstreng er fastkjørt i et borehull, omfattende et deformasjonsfølsomt instrument som er innrettet til å henge i en kabel og innbefatter et øvre element og et nedre element som er montert bevegelig i forhold til hverandre med begrensede bevegelser, øvre og nedre forankringselementer som er montert på instrumentets henholdsvis øvre og nedre element for å feste delene i to lengdemessig adskilte soner av rørstrengen, og organer som er montert mellom instrumentets elementer for registrering av elementenes relative bevegelser når rørstrengen deformeres elastisk på grunn av belastninger som påsettes fra overflaten, samt overflateutstyr som er forbundet med kabelen for visning av signalene fra registreringsorganene, karakterisert ved at registrerings organene omfatter en første giverinnretning som reagerer på lengdedeformasjoner i en rørstreng og en annen giverinnretning som reagerer på vinkeldeformasjoner i en rørstreng, og at styreorganer er anordnet for selektiv påvirkning av de øvre og nedre forankringselementer slik at det øvre forankringselement kan danne inngrep med rørstrengen før det nedre forankringselement.