NO167603B - Fremgangsmaate og apparat for maaling av defekter i roer av ferromagnetisk materialer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for å bestemme omfanget av defekter i brukte, rørformede elementer som danner en rørstreng, etter å ha vært brukt i en underjordisk olje- eller gassbrønn.

Oppfinnelsen vedrører også en tilhørende fremgangsmåte.

Kontinuerlige rørstrenger dannet av rørseksjoner eller elementer som kan sammenkoples, f.eks. produksjonsrør-strenger, strenger av borerør og foringsrør, benyttes ved boring, fullførelse og produksjon av undergrunns olje- og gassbrønner. De rørformede elementer som danner slike strenger, blir utsatt for mekaniske skader, mens de rørformede elementer plasseres i brønnen og blir utsatt for påvirkning av korroderende fluider som kan foreligge i de rørformede elementer eller kan transporteres gjennom rørstrengen mellom brønnoverflaten og et sted nede i brønnen. Det er derfor fordelaktig at de enkelte rørformede elementer som danner en rørstreng blir inspisert periodevis. Vanligvis blir de rørformede elementer eller rørseksjoner inspisert med henblikk på defekter etter at rørstrengen er fjernet fra brønnen. Konvensjonell inspisering av rørform-ede seksjoner skjer normalt etter at de enkelte rørseksjoner som danner rørstrengen, er koplet fra hverandre. Defekt-inspeksjoner utføres konvensjonelt på seksjonsvis basis.

Det fins et antall teknikker for å fastslå nærvær av en defekt i en rørseksjon. Eksempelvis er den nøyaktige beliggenhet av innvendige og utvendige radialt forløpende og tredimensjonale defekter* inklusive plugg-innleiringer, mekanisk skade, gropkorrosjon og tretthetsbrister, bestemt ved flukslekkasjeteknikker, hvor et langstrakt magnetfelt induseres ved hjelp av en eller flere magnetiske induksjons-spoler. Detektorer som rir på overflaten blir anordnet rundt røret, og det maksimale signal blir registrert for nøyaktig lokalisering av defekten. ;En vanlig måte å registrere langsgående defekter magnetisk på er fremgangsmåten med en "roterende pol", hvor magnetfeltet påtrykkes utenfra ved hjelp av roterende elektromag-neter, og hvor detektorer, anbragt mellom polene, avsøker rørets ytterflate. Rørveggens tykkelse er blitt målt ved måling av strålingen fra en utvendig roterende, radioaktiv gammastrålingskilde. hvor strålingen sendes gjennom veggen av en rørseksjon til en detektor som er anbragt i røret. Ved andre metoder for måling av veggtykkelsen med gamma-stråling, som omfatter spredt tilbakestråling, dobbeltvegg-gjennomstråling; med videre er både strålingsdetektoren og kilden anordnet, på utsiden av røret. ;Teknikker som krever detektorer som hviler på overflaten, innføring av en. detektor eller en drivanordning i boringen til rørformede: elementer eller som krever roterende, mekaniske anordninger for oppnåelse av fullstendig dekning av rørformede seksjoners overflate, er uegnet til bruk for defekt-inspisering og måling av rørseksjonene mens strengen tas opp av brønnen. Disse defekt-inspiseringsteknikker er også uegnet for måling av defekter i rørseksjoner, mens disse er sammenkoplet i rørstrengen. Disse teknikker er således uegnet, til bruk på en bore-, fullførings- eller overhalingsriggj på brønnoverflaten for måling av defekter i en rørstreng, idet denne fjernes fra brønnen. ;En teknikk for inspisering av rørformede elementer er tilpasset for relativ bevegelse med forskjellige has-tigheter, er em teknikk som omfatter bruk av et mettende langsgående magnetfelt og etterfølgende måling av tidsin-tegralen til det elektriske signal som forårsakes av det magnetfelt som påtrykkes den ferromagnetiske, rørformede del for bestemmelse av gjennomsnittlig veggtykkelse. Prøving med denne teknikk er utført på rørinstallasjoner på overflaten, hvor magnetfeltet og de fluks-registrerende elementer blir beveget i forhold til en kontinuerlig rørrekke. Slik appparatur er dog ikke blitt brukt til måling av den gjennomsnittlige veggtykkelse av rørseksjoner, idet de fjernes fra en olje- eller gassbrønn. ;Fra GB 1.436.186 er det kjent elektromagnetisk ikke-destruktiv testing av langstrakte elementer ved hjelp av et roterende magnetfelt. ;GB 1.303.783 omhandler et system for elektro-induktiv testing av langstrakte elementer, idet man benytter et følerorgan som roterer rundt den langsgående akse av prøveelementet og samvirker med et indusert elektromagnetisk felt. ;Tilsvarende teknikker er også kjent fra GB 1.565.508, GB 2.109.113, GB 1.240.063. ;Fra GB 2.079.948 er det kjent måling av bevegelsen av en snodd stålvaier ved hjelp av avstandsfølere, og fra GB 2.110.379 er det kjent en teknikk for detektering av revner i den gjengede del av rørender. ;Ingen av disse publikasjoner gir anvisning på et apparat og en fremgangsmåte som i kombinasjon kan kontinuerlig måle både omfanget av reduksjon i hvert element, gropkorrosjon i hvert element og omfanget av slitasje som følge av sugestangpåvirkning. ;Fremgangsmåten og apparatet som beskrives her benyttes således til samtidig og på samme sted å bestemme omfanget av defekter i ferromagnetiske, rørformede elementer som omfatter en kontinuerlig streng, brukt i en olje- eller gassbrønn. Rørbevegelsesverktøyet (tubing trip tool") måler da den gjennomsnittlige rørvegg-tykkelsen; lokale defekter, som gropkorrosjon; og aksiale defekter, som slitasje på grunn av sugestangpåvirkning, under trekking av rørene fra brønnen. ;Med andre ord. er apparatet ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at apparatet i kombinasjon omfatter: a) første organer f.eks. ytre likestrømsdrivspoler og; omslutnningsspole, som er innrettet til å bestemme omfanget av reduksjonen i hvert rørformet elements gjennomsnittlige^ veggtykkelse, ;b) andre organer, f.eks. flukslekkasje-détektor-elementer, som er innrettet til å bestemme omfanget av ;gropkorros jon i hvert rørformet element,, ;c) tredje organer, f.eks. vekselstrøim-drivspoler og; vekselstrøm-registrerende' spoler, som-, er innrettet til. ål bestemme omfanget av slitasje som følgei av sugestangpåvirkning på hvert rørformet element, idet. de førsle,, andke: og tredje organer: er innbyrdes kompatible slik at reduksjoni aw veggtykkelse, omfanget av gropkorros jon ogi slitasje sont følge av sugestangpåvirkning kan bestemmes; samtiid^igj på< samme sted på et rørformet element, d) samt organer F, R, T, H som: er innrettet til å bringe, apparatet i en fast posisjon ved overflaten) av én brønn, ;slik at defekter i de rørformede elementer kan registreres; overlappende og kompatibelt ved hjelp av nevmte organer* idet de rørformede elementer beveger seg i forhold til apparatet inn i eller ut av brønnen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn som utføres samtidig, bg på samme sted av rørstrengen: a) å bestemme omfanget av reduksjonen av den gjennomsnittlige veggtykkelse på etter hverandre følgende steder på hvert rørformet element véd brønnoverflaten ved bevegelse av hvert rørformet element inn i eller ut av brønnen,

b) å bestemme omfanget av gropkorrosjon på etter hverandre følgende steder på hvert rørformet element ved

brønnoverflaten under bevegelse av hvert rørformet element inn i eller ut av brønnen,

c) å bestemme omfanget av slitasje som følge av sugestangpåvirkning på etter hverandre følgende steder på

hvert rørformet element ved brønnoverflaten under bevegelse

inn i eller ut av brønnen,

idet bestemmelse av veggtykkelsens reduksjon, gropkorrosjon og slitasjen som følge av sugestangpåvirkningen i henhold til trekkene a) - c) skjer samtidig og på samme sted på hvert rørformet element.

Ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av den følgende beskrivelse tatt i forbindelse med den vedlagte tegning, samt av de vedføyde patentkrav.

I tegningen viser

fig. 1 en skjematisk gjengivelse av rørbevegelsesverktøyet på en overflaterigg,

fig. 2 et segment av rørbevegelsesverktøyet i utfoldet form, fig. 3 et snitt av rørbevegelsesverktøyets hode i utfoldet form,

fig. 4 en gjengivelse av rørstrengen og detektorene for måling av lokale defekter,

fig. 5 en gjengivelse i likhet med fig. 4, som viser den relative bevegelse av rørene,

fig. 6 et skjematisk tverrsnitt som viser den sinusiodale fordeling av sinus- og cosinusviklinger i forhold til det rørformede element,

fig. 7 hele det fluktuerende mangnetfeltets linjer, forstyrret av det ringformede tverrsnitt av et rørformet element uten aksialt forløpende defekter,

fig. 8 en gjengivelse i likhet me fig. 7, hvor hele det fluktuerende magnetfeltets linjer er påvirket av en ringformet seksjon av et rørformet element som har en aksialt forløpende defekt på innerflaten av det rørformede element,

fig. 9 en gjengivelse av forskjellen på feltlinjene mellom de magnetiske felter som er vist på fig. 7 og 8,

fig. 10 og 11 gjengivelser i likhet med fig. 9 som viser de forskjellige feltlinjer for forskjellige orienteringer av en aksialt forløpende defekt i forhold til de drivende magnetfelter,

fig. 12-15 rotasjonen av det fluktuerende magnetfelt rundt et rørformet element for registrering av aksialt forløpende defekter i forskjellige vinkelposisjoner i forhold til det drivende magnetfelt,

fig. 16 en gjengivelse av en hastighetsdetektor som kan mon-teres på rørbevegelsesverktøyets hode,

fig. 17 en gjengivelse av endekoplings:-detektoren, og

fig. 18 effekten av det rørformede elementets bevegelse på flukslekkasjen.

En konvensjonell overhalingsrigg, som er illustrert skjematisk ved riggen R i fig. 1, brukes til å ta opp en rørstreng, f.eks. et foringsrør, borerør e.l.. T fra en olje- eller gass-brønn under overhalingsoperasjoner. Overhalingsoperasjoner omfatter normalt fjernelse av rørstrengen for å muliggjøre operasjoner sonv, har til hensikt å gjenopprette eller øke produksjonen i en produksjonsbrønn. Den opprinnelige rør-streng blir gjerne brukt om igjen, hvis de respektive rørfor-mede elementer befinner seg i en tilfredsstillende tilstand. Fig. 1 illustrerer bruken av et rørbevegelsesverktøy 2 på riggstedet for å måle defekter i hvert rørformede element, etter hvert som. det fjernes fra brønnen. Et rørbevegelses-verktøy 2 som omfatter det foretrukne utførelseseksemplet ifølge foreliggende oppfinnelse kan anbringes på brønnhodet H nedenfor riggdekket F for ikke å komme i veien for de konvensjonelle operasjoner på riggen. Rørbevegelsesverktøyet kan festes direkte til utblåsningssikringen på brønnen.

Et segment av rørbevegelsesverktøyets hode 4 er vist i fig.

2. Hodet omfatter to separate drivspoler, to separate detektorspoler og et flertall separate registreringselementer for bestemmelse av omfanget av defekter i rørseksjonene. En hastighetsdetektor for å bestemme den relative hastighet mellom hodet og rørseksjonene er også anordnet. Det foretrukne utførelseseksemplet ifølge foreliggende oppfinnelse' omfatter et ekspanderbart hode med fire segmenter 6a-6d, som vist i fig. 3. Hvert segment er en innkapsling 8, som omfatter flere komponenter. Innkapslingen 8 er fremstilt av et materiale som har en elektrisk isolators egenskaper. I det foretrukne utførelseseksempel ifølge foreliggende oppfinnelse kan innkapslingen 8 være utformet av et innkapslingsmateria-le eller en støpemasse som sikrer at det opprett-holdes korrekt avstand mellom de elektriske komponenter. Innkapslingsmaterialet vil oppta alle hulrom som omgir kom-ponentene og vil danne en barriere mellom de elektriske kom-ponentene og atmosfæren som omgir innkapslingen 8/ slik at innkapslingen 8 blir trygg til bruk på brønnhodet, hvor det kan forekomme eksplosiv damp.

To separate vekselstrøm-registrerende spoler 10a og 10b er anbrakt på den innerste isolasjonslegemedel 8a. De omkrets-messig kontinuerlige spolene 10a og iOb er viklet i passende spor på legemsdelen 8a og det er dannet et flertall separate sløyfer rundt legemet 8a. Disse separate sløyfer, som hver inneholder ledere som danner de separate régistreringsspoler 10a og 10b, er anbrakt i et radialplan på innkapslingslege-met 8a. Hver sløyfe er generelt avgrenset åv to aksialt for-løpende spolelederavsnitt med innbyrdes radial avstand og to radialt forløpende spolelederavsnitt med aksial innbyrdes avstand. Spolelederne avgrenser så et ringformet volum som omgir de rørformede seksjoner som passerer aksialt igjennom. Radialt forløpende plan mellom sporelederne vil være generelt perpendikulære på magnetfeltlinjer som registreres av spolene 10a og 10b, som mer utførlig omtalt nedenfor.

Et flertall flukslekkasje-detektorelementer 14a-14e er også anordnet i indre innkapslingslegemeseksjon 8a. I det foretrukne utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen omfatter hver flukslekkasje-detektorsonde 14a-14e en separat sonde, der spenning genereres som respons på Hall-effekten. Hver Hall-sondes plan er perpendikulært på aksen til rørbevegelsesverk-tøyets hode 4 og perpendikulært på hvert rørformede element som beveges aksialt i forhold til rørbevegelsesverktøyets hode 4. I det foretrukne utførelseseksemplet ifølge oppfinnelsen er separate sett på fem Hall-effekt flukslekkasje-detektorsonder anordnet i forskjellige vinkelposisjoner rundt rørbevegelsesverktøyets hode 4. Hver Hall-sonde 14a-14e er opptatt i tilsvarende sliss 18 som forløper inn i iso-las jonslegemedelen 8a. I det foretrukne utførelseseksemplet av oppfinnelsen er fem sonder med lik avstand anordnet i hver vinkelposisjon.

En eller flere hastighetsdetektorer 20 er anordnet på utsiden av isolasjonslegemedelen 8a. I det foretrukne utførelses-eksemplet omfatter hver hastighetsdetektor 20 en detektor-krets eller spole 22 med to eller flere Hall-sonder 24a og 24b beliggende i. kretsen. Hastighetsdetektorkretsens eller spolens 22 plani er perpendikulært på et radialplan som for-løper gjennom rørbevegelsesverktøyets hode 4. Planet til de enkelte Hall-sonder 24a og 24b i hastighetsdetektoren er perpendikulært på planet til Hall-sondene 14a-14e som benyttes for registrering av flukslekkasjer.

De magnetiske vekselstrøm-registrerende spoler 10a og 10b, flukslekkasje-detektorsondene 14a-14e og hastighetsdetektoren 20 er alle anordnet i avstand fra rørelementet T, hvor defekter skal måles.. I den oppdelte utførelsesformen ifølge oppfinnelsen som er vist i fig. 2, kan de enkelte segmenter lett skiftes fra en: måleposisjon til en ytre posisjon for at hindringer skal kunne passere forbi rørbevegelsesverktøyets hode. Hver detektorspole er imidlertid anbrakt i avstand fra røret T i indre målestilling. I det foretrukne utførelsesek-sempel ifølge oppfinnelsen er innerflaten av rørbevegelses-verktøyets hode- 4 anordnet ca. 16,933 mm fra rørelementets T overflate. De isolerte legemedeler 8b og 8c omgir regist-reringsspolene og sondene som er montert på isolasjonslege-mets del 8a. Epoksy eller et annet støpemateriale kan også brukes til å sikre at alle potensielle elektriske lekkasje-baner blir skikkelig isolert innbyrdes og mot atmosfæren.

Ytre vekselstrøm-drivspoler 32a og 32b er anordnet rundt

den isolerende legemedel 8d. Vekselstrøm-drivspolene 32a og 32b omfatter hver sine kontinuerlige spoler med en vinkelle-derfordeling lik vekselstrøm-registreringsspolenes 10a og 10b. Den sinusoidale fordeling i spolene 32a og 32b er innbyrdes forskutt, slik at lederfordelingsfasen avviker mellom drivspolene 32a og 32b. I det foretrukne utførelseseksemplet ifølge oppfinnelsen er lederfordelinge forskutt med 90°, slik at spolen 32a kan betegnes som en sinusspole og spolen 32b kan betegnes som en cosinusspole. Spolene 32a og 32b om-slutter begge fullstendig rørbevegelsesverktøyets hode 4 og det rørformede element T med separate sløyfer som inneholder ledere fra hver spole 32a, 32b, som dannes i radiale plan rundt rørbevegelsesverktøyets hode 4. På utsiden er veksel-strøm-drivspolene 32 innkapslet i det felles isolerende innkapslingslegeme 8 til rørbevegelsesverktøyet 2.

I det foretrukne utførelseseksemplet ifølge oppfinnelsen kan en ytre metallmantel 38 anordnes rundt utsiden av rørbeve-gelsesverktøyets hode. Denne ytre metallmantel, som kan være fremstilt av et ikke-ferromagnetisk materiale, som aluminium, virker som bærer for de ytre likestrøms-drivspoler 40a og 40b og for omslutningsspole 30. I det foretrukne utførelses-eksemplet ifølge oppfinnelsen er likestrøms-drivspolene at-skilt i to separate pakker, En enkelt drivspolepakke kan og-så benyttes. De omgivende drivspoler 40 omfatter et tilstrekkelig antall amperevindinger til å mette det rørformede element T som passerer gjennom rørbevegelsesverktøyet. Den omgivende spole 30 forløper rundt hele omkretsen av rørbevegel-sesverktøyets hode 4 og omgir det rørformede element T i større radial avstand enn detektorelementene 10a og 10b, 14a-14e og 20.

Rørbevegelsesverktøyet 2 måler veggtykkelsen av en rørseksjon ved bruk av en teknikk, hvor den totale fluks som induseres i rørseksjonen ved hjelp av et mettende magnetfelt blir målt. Den ferromagnetiske rørseksjon innenfor det mettende magnetfelt er mettet når størrelsen av det magnetfelt som induseres i det ferromagnetiske element er maksimal og ikke øker som følge av en ytterligere økning av det mettende magnetiser-ingsfelt. Således; kan det mettende magnetiséringsfelt produsere et jevnt mettet magnetfelt i en rørseksjon som har et spesifisert tverrsnittsareal. Med andre ord avhenger den totale magnetfluks av tverrsnittsarealet eller veggtykkelsen av rørseksjonen. Er det mettende magnetiséringsfelt jevnt, vil bidraget fra den totale fluks som induseres ved magneti-sering av rørmaterialet innen et gitt område variere med tverrsnittsområdet av rørseksjonen. Ved opprettelse av et stort antall amperevindinger i en spole 40 som omgir en rør-seksjon, kan det opprettes et mettet magnetfelt som forløper i lengderetning i rørseksjonens vegg.

Den totale fluks gjennom et område som skjærer rørseksjonens akse og skjærer det langstrakte mettede magnetfelt, kan måles ved hjelp av oppfangningsspolen 30, som omgir rørseksjo-nen. Oppfangningsspolens område vil fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis være perpendikulært på rørseksjonens akse. Den totale fluks gjennom oppfangningsspolen kan registreres ved signalintegrering. Den elektromotoriske kraft (EMF) som induseres i en oppfangningsspole er direkte relatert til endringshastigheten av fluksen gjennom spolen. Den totale fluks -kan således registreres ved integrering av den elektromotoriske kraft som produseres i spolen over tid. Det kan i realiteten oppnås en praktisk talt lineær avhengighet av den totale fluks gjennom oppfangningsspolen av gjennomsnitts-veggtykkelsen. Slik kan det oppnås en hensiktsmessig direkte måling av den gjennomsnittlige veggtykkelsen.

Den gjennomsnittlige veggtykkelse av et ferromagnetisk rør-formet legeme eller rør kan bestemmes ved registrering av den totale fluks som blir indusert av det mettende magnetfelt i elementet. Kvalitativ informasjon når det gjelder endringer i overflatetekstur som følge av faktorer som innvendig og utvendig korrosjon, kan bestemmes ved sammenligning av den gjennomsnittlige veggtykkelse på forskjellige stéder av det rørformede element. Forskjellen mellom signalene som produseres i forskjellige spoler vil ikke gi kvantitativ informasjon med hensyn til tilstanden av lokale defekter i de rørformede elementer.

I rørseksjoner som benyttes i olje- og gassbrønner, kan korrosjon i rørelementet føre til lokale korrosjonsgroper D, som kan medføre alvorlig svekkelse av de enkelte rørseksjo-ners styrke. Ettersom tykkelsen av den gjenstående rørsek-sjonsvegg bestemmer den enkelte rørseksjons evne til å funk-sjonere i arbeidsmiljøet, må dybden av lokale korrosjonsgroper kvantifiseres for at det skal kunne bestemmes om rørsek-sjonene er akseptable.

Det er vanlig praksis å gradere brukte rør basert på dybden av korrosjonsgroper. Skjønt hver enkelt korrosjonsgrop ville utgjøre en lokal defekt D^, hvis dimensjoner generelt ville være mindre enn det rørformede elementets diameter, ville korrosjonsfenomenets egenart resultere i et flertall ujevne og overlappende korrosjonsgroper beliggende i samme generel-le område på innsiden av en rørseksjon. Flukslekkasjen vil selvsagt avhenge av den totale størrelse av enkelte korrosjonsgroper og ikke bare av gropenes dybde. Således vil lengden og bredden av korrosjonsgropene påvirke den registrerte flukslekkasje. Andre faktorer, som korrosjonsgropenes kontur eller form og utstrekningen av eventuelle ujevnheter i kor-ros jonsgropenes form, vil også påvirke flukslekkasjen. Derfor vil lekkasjefeltene av forskjellige groper med samme dybde i en rørseksjon avvike ved forskjellige lengder og bredder av gropene likesom ved en avvikende kontur av gropene. Bak-grunnsfelter eller støy som følge av urelaterte fenomener kan også påvirke signalet som svarer til flukslekkasjen og det mettede magnetfelt i røret.

I det foretrukne utførelseseksempel ifølge foreliggende oppfinnelse er et flertall flukslekkasje-detektorelementer 14 anordnet innenfor det mettende magnetiséringsfelt. Disse flukslekkasje-detektorelementer er anordnet i et flertall posisjoner i aksial avstand innenfor det mettende magnetiseren-de felt. I det foretrukne utførelseseksemplet ifølge oppfinnelsen brukes et flertall separate sonder med en ut-effekt som produseres ved Hall-effekt. I det foretrukne utførelses-eksemplet er identiske flukslekkasje-detektorer i form av Hall-sonder 14a-14e anordnet med jevn innbyrdes avstand i fem separate aksiale posisjoner. Skjønt bare to sett av flukslekkasje-detektorsonder 14a-14e er vist i fig. 2, skal det bemerkes at tilsvarende sett på flere elementer er anordnet i; omkretsretning rundt rørbevegelsesverktøyets hode for fullstendig dekning av det rørformede elementets omkrets, slik at lokale defekter, som korrosjonsgroper som måtte forekomme i forskjellige vinkelposisjoner kan oppdages.

I det foretrukne utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen er de enkelte flukslekkasje-detektorer i form av Hall-sonder orientert slik at Hall-følerelementets plan er perpendikulært på det bevegede rørelementets akse. Hall-elementer, som den type som her er brukt, produserer en ut-spenning som er proporsjonal med produktet av inngående strøm, magnetfluksens tetthet, og sinus av vinkelen mellom magnetflukstettheten og Hall-generatorens plan. Således vil en maksimal spenningsut-gang fra et gitt lekkasjefelt produseres ved at de enkelte flukslekkasje-registrerende Hall-sonder orienteres perpendikulært på det mettede magnetfeltet. Likestrøms-drivspolene 40a og 40b er anordnet slik at de induserer et langsgående eller aksialt magnetfelt i det rørformede element T. Ved at sondene 14a-14e' orienteres perpendikulært på det langsgående mettede magnetfelt i røret, er flukslekkasje-registrerings-sondene anordnet, for å registrere lengsgående endringer i magnetfeltet.

Det har vist seg at størrelsen av den flukslekkasje som registreres av elementene 14 ikke gir et adekvat kvanititativt mål på dybden av lokale defekter, som korrosjonsgroper i et rørformet element. Det forhold at flukslekkasjen er avhengig av størrelsen og formen av lokale defekter, som korrosjonsgroper, snarere enn av dybden alene, antas å være grunnen til at lokaliserte defekters dybde ikke kan måles ved måling av flukslekkasjens størrelse alene. Men det har vist seg at hvis effekter som følge av lengden og bredden av defekter, som korrosjonsgroper, kan fjernes, vil det resulterende signal gi en nøyaktig måling av den lokale defektens dybde.

I det foretrukne utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse kan et signal som svarer til dybden av lokale defekter, som defekter som skyldes korrosjonsgropdannelse, bestemmes ved differensiering av størrelsen av flukslekkasjen i rela-sjon til den aksiale eller lengdedimensjonen av det bevegede rørelement. Et signal som svarer til dybden av lokale defekter, som defekter som skyldes korrosjonsgropdannelse, kan oppnås ved sammenligning av to utledede verdier av forskjellig orden, hver med henblikk på den aksiale dimensjon av flukslekkasjen, oppnådd når det mettede magnetfelt viser maksimal verdi av flukslekkasjen som svarer til hver målt dis-kontinuitet. I det foretrukne utførelseseksempel ifølge foreliggende oppfinnelse kan andre og fjerde utledede verdi, bestemt ved bruk av endelige elementapproksimasjoner, komnine-res for dannelse av et signal som måler dybden av den lokale defekt. Det har vist seg at dybden av en lokal defekt kan

måles på følgende måte.

d er lik dybden av lokale defekter, f.eks. en defekt som følge av korrosjonsgroper,

k er en empirisk bestemt proj^orsjonalitetskonstant,

f'' er den andre utledede verdi av flukslekkasjen med henblikk på den aksiale eller lengdedimensjonen,

f1'11 er den fjerde utledede verdi av flukslekkasjen med henblikk på den aksiale dimensjon,

a er en empirisk bestemt faktor,

b er en empirisk bestemt faktor.

I det foretrukne utførelseseksempel ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås den geometriske filtrering eller numeriske differensiering ved bruk av et flertall flukslekkasjeelemen-ter 14a-14e, som er anordnet med jevn innbyrdes avstand ak-

sialt og som forblir stasjonære i forhold til hverandre (se a c ai a /c te ivr c oa

fig. 4 og 5). Ved multiplisering av størrelsen av flukslekka-sjene som registreres samtidig i hvert element med passende

faktorer og summering, kan verdien av hver av de utledede ver-j dier av høyere orden bestemmes. I det foretrukne utførelsesek-sempel av foreliggende oppfinnelse, er faktorene som brukes til å multiplisere utgangen fra de enkelte flukslekkasje-detektorelementer konstanter og de velges slik at verdien av

hver utledet verdi vil bli null hvis flukslekkasjen er ufor-

) anderlig. De konvensjonelle spenningsgenererende flukslekkasje-detektorelementer 14a-14e som benyttes i det foretrukne utførelseseksemplet har innbyrdes avstand og det oppnås en samtidig verdi av flukslekkasje fra hvert flukslekkasje-de-tektorelement 14..

Boringen i et rørelement eller en rørseksjon T som brukes i en rørstreng i en underjords olje- eller gassbrønn kan ofte ha aksialt forløpende defekter D2 beliggende i en eller flere

omkretsposisjoner: av røret. Et eksempel på aksialt forløpende 0 defekter skyldes sugestang-slitasje. Sugestang-slitasje på

boringen i et rør oppstår når sugestangen får kontakt med rø-ret under frem-og-tilbakegående bevegelse av sugestangen. Men sugestang-påvirkningen er ikke jevn rundt omkretsen av rør-seksjonens boring. Sugestang-slitasje oppstår ofte på bare 5 ett omkretssted, skjønt det ikke er uvanlig at en sugestang oscillerer sidelengs slik at det oppstår sugestang-forstyrrel-ser i to motstående punkter. De belastninger som anbringes på hver enkelt sugestangenhet vil normalt resultere i kontinuerlig forstyrrelse mellom sugestangen og røret på samme steder.

0

Aksiale defekter , som defekter som skyldes sugestang-påvirkning, kan registreres ved bruk av et fluktuerende veksel-strøm-magnetiseringsfelt B2 i tillegg til et jevnt likestrøms-magnetiseringsfelt. B^. Selv om et jevnt likestrøms-magnetise-5 ringsfelt i lengde- eller aksial retning har tilstrekkelig intensitet til å mette det ferromagnetiske element eller sør-seksjonen innenfor vekselstrømteltet, slik det er tilfelle med feltet som benyttes til bestemmelse av veggtykkelsen, vil et fluktuerende tverrgående vekselstrøms-magnetfelt i tillegg resultere i registrerbare endringer i magnettilstanden av det ferromagnetiske element som ligger innenfor begge felter. Vekselstrømteltet øker i realiteten likestrømsfeltets inn-trengning i de rørformede seksjoner. De registrerbare endringer som resulterer fra tillegget av det fluktuerende, tverrgående felt vil selvsagt avhenge av det rørformede elementets geometri. Eksempelvis vil responsen fra en uskadd rørseksjon avvike fra responsen fra en tilsvarende rørsek-sjon som inneholder en aksialt forløpende defekt, som en defekt på grunn av rørslitasje. I det foretrukne utførelses-eksemplet kan endringene som følge av slike aksialt forlø-pende defekter som sugestang-påvirkningsdefekter D2 i en oljerørseksjon, registreres selv om styrken av det fluktuerende, tverrgående magnetfelt er betydelig mindre enn styrken av et jevnt mettende likestrøms-magnetiseringsfelt. Det har vist seg at måling av aksiale defekter, som sugerør-påvirkningsdefekter, kan utføres ved at det påtrykkes et sinusoidalt tverrgående magnetfelt med en frekvens på ca. 100 Hz og en intensitet på ca. 1/10 av intensiteten i et jevnt mettende magnetiséringsfelt som påtrykkes i lengderet-ningen. I det foretrukne utførelseseksemplet brukes drivspolene 32 til påtrykking av et slikt fluktuerende magneti-séringsf elt.

Skjønt responsen som følge av påtrykning av et tverrgående fluktuerende magnetfelt i tillegg til det jevne, langsgående mettende magnetfelt delvis vil skyldes flukslekkasje-effekter, vil hovedresponsen skyldes virvelstrømeffekter. Virvelstrømeffekter vil oppstå i både ferromagnetiske og ikke-ferromagnetiske rørelementer. Feltendringen som skyldes

påtrykning av det fluktuerende vekselstrømtelt er avbildet

i figurene 7-9. I fig. 7-9 er de magnetiske feltlinjer i et plan perpendikulært på aksen til en rørseksjon vist, slik de påvirkes av uskadde og skadde, ringformede rørseksjoner T.

For oppnåelse av full omkretsdekning av en rørseksjon og for oppnåelse av en målbar respons, omfatter det foretrukne ut-førelseseksempel ifølge oppfinnelsen et apparat og en fremgangsmåte for dreining av det fluktuerende vekselstrøms magnetfelt rundt den rørformede seksjon T, idet rørseksjo-nen beveges aksialt i forhold til både vekselstrøms magnetfelt B2 og det jevne likestrøms mettende magnetfelt B^. Således skyldes stangslitasje-defektresponsen ved det foretrukne utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen et veksel-' strøm-magnetiseringsfelt som roterer rundt rørseksjonen og har konstant størrelse.

Stangslitasje-detektorapparatet som benyttes i rørbevegel-sesverktøyets hode 4 i det foretrukne utførelseseksemplet kan registrere og måle stangslitasje-defekter D2 i arbitræ-re posisjoner i en rørseksjon eller et rørformet element., som kan beveges aksialt med forskjellige og ujevne hastig-heter. Når det brukes i et verktøy for detektering av stang-slitas je-def ekter mens en rørstreng tas opp fra en olje-eller gassbrønn, kan rørseksjonenes hastighet være opp til 91,440 m/minutt.. Rotasjon av magnetfeltet rundt de bevegede rørseksjoner for oppnåelse av fullstendig omkretsdekning av rørseksjonen kan ikke på en praktisk måte oppnås ved mekanisk rotasjon av apparatet som induserer det tverrgående fluktuerende magnetiséringsfelt. I det foretrukne utførel-seseksempel av foreliggende oppfinnelse oppnås rotasjon av magnetfeltet ved bruk av separate fasevindinger i drivspolene 32 som genererer det fluktuerende tverrgående felt. Feltet blir således rotert elektrisk snarere enn mekanisk.

I det foretrukne utførelseseksemplet har hver drivspole 32a og 32b en lederfordeling som varierer sinusoidalt med vinkel-orienteringen rundt, drivspolene. Lederfordelingen i de to sinusoidale spoler 3;2a og 32b er vinkelforskutt, slik at fasen til lederfordelingen i spole 32a avviker fra spolens 32b. Den sinusoidale drivspole som brukes i det foretrukne utførelses-eksemplet har en faseforskyvning lik 90°, slik at spolen 32a kan betegnes som en\ sinusspole og spolen 32b kan betegnes som en kosinusspole. Avstanden eller vinkelforskyvningen av le-derf ordelingen mellom de to fasevindingene og tidsforskyvnin-gen av strømmen er slik at det genereres et roterende felt med konstant vinkelhastighet og konstant amplotude. Figurene 12-15 illustrerer rotasjonen av det konstante vekselstrøm-magnetfelt B2 i nærvær av det konstante likestrøms magnetfelt idet vekselstrøm-magnetfeltet roterer rundt rørsek-sjonen T som har en aksial defekt D2.

Det fremgår av fig. 9-11 at de forstyrrede eller avvikende magnetfeltlinjer som følge av aksiale defekter D2, slik de opptrer i plan perpendikulært på det bevegede rørformede element T, primært er sirkulære. I det foretrukne utførel-seseksempel av foreliggende oppfinnelse registreres disse avvikende feltlinjer av vekselstrøm-detektorspoler 10a og 10b, som er fordelt rundt omkretsen av rørbevegelsesverk-tøyets hode 4. Hver enkelt spoles 10 plan er orientert generelt på tvers av de sirkulære feltlinjer som genereres av aksialt forløpende defekter, som de sirkulære feltlinjer i fig. 9-11. Således vil den forandrede magnetfluks som knyt-ter sammen hver spole bli registrert av spolene 10a og 10b.

Detektor- eller oppfangningsspolen 10 omfatter, et par ver-tikale spoler 10a og 10b. I det foretrukne utførelseseksem-pel av oppfinnelsen har hver detéktorspolé 10a og 10b en sinusoidal fordeling av detektorspoleledere. Lederfordelingen av en sinusoidal spole er forskutt i forhold til den andre sinusoidale spoles, slik at det foreligger en faseforskyvning mellom lederfordelingene. I det foretrukne utfø-relseseksemplet er denne faseforskyvning lik 90°, slik at en detéktorspolé 10a kan betegnes som sinus-detektorspolen, mens den andre detéktorspolé 10b kan betegnes som kosinusde-tektorspolen. De sirkulære drevne feltlinjer som er gjengitt i fig. 9-11, vil selvsagt variere i intensitet i forskjellige vinkelstillinger avhengig av beliggenheten av den aksiale defekt D2 i forhold til det drivende magnetfelt som produseres av spolene 32a og 32b. Hvis defekten opptråtte i nærheten av et parti hvor kosinusspolen har stor fordeling av ledere, vil signalet som genereres i kosinusspolen være signifikant større enn signalet som genereres i sinusspolen, fordi sinusspolen ville ha tilsvarende ringere elektrisk lederfordeling i nærheten av den aksiale defekt. Ettersom fordelingen av ledere på de forskjellige posisjoner i de to spolene er kjent, kan det benyttes passende forsterkningsfaktorer for å justere kombinasjonen av signaler i de to separate detektorspolene 10a og 10b, slik det resulterende signal avspei-ler både størrelsen og beliggenheten av den aksiale defekt.

De to detektorspoler 10a og 10b omfatter sinusoidale spole-vindinger med en konstruksjon som ligner drivspolens 32 som er vist i fig. 2. Ettersom spolene 10 strekker seg helt rundt omkretsen av det rørformede element T, vil en defekt i en hvilken somi helst omkretsbeliggenhet generere signaler i begge sinusoidale detektorspoler 10a og 10b. Ettersom le-derf ordelingen og dermed strømmen i hver spole varierer vinkelmessig rundt det rørformede element T, vil det forstyrrede eller differensielle felt produsere et forskjellig signal i spolene i forskjellige vinkelposisjoner.

Virvelstrøm- og flukslekkasje-effektene som registreres av detektorspolene 10a og 10b manifesterer seg ved amplitude-og faseendringer. Eksempelvis er virvelstrømmens fase 90° faseforskjøvet til det felt som genereres av drivspolene 32. Dermed vil virvelstrøm-effektene åpenbart resultere i en faseendring i det detekterte signal i forhold til drivsig-nalet. I det foretrukne utførelseseksemplet registreres denne faseendring for måling av størrelsen av aksiale eller langsgående defekter, som defekter som skyldes stangslita-sjepåvirkning, og som generelt har større lengde enn diame-teren av det rørformede element 2.

Det kan benyttes, kombinert analog og digital signalbehandling for oppnåelse av størrelsen av signaler som produseres i både sinus-detektorspole 10a og kosinus-detektorspoie 10b. For å bestemme om de signaler som produseres i begge spoler skyldes en defekt i det rørformede element eller en annen forstyrrelse, f.eks. jevn tap av veggtykkelse, må det dog benyttes en måte å bestemme signalenes vinkelvariasjon på.

Signalene i detektorspolene 10a og 10b kan registreres og behandles ved analog og digital signalbehandling for oppnåelse av størrelsen av signalene som produseres i både sinus-detektorspolen 10a og kosinus-detektorspolen 10b. Drivspolene 32a og 32b blir drevet med samme frekvens. Disse drivspoler drives med en frekvens på 100 Hz i det foretrukne utfø-relseseksemplet ifølge oppfinnelsen. Detektorspolene 10a og 10b er også anordnet rundt det rørformede element T og signalene i spolene 10a og 10b blir delt opp i et antall separate kanaler. Det velges passende forsterkningsfaktorer relatert til vinkelvariasjonen av,vindingene i detektorspolen for å atskille signalene fra detektorspolene 10a og 10b til diskre-te signaler i atskilte kanaler. I det foretrukne utførelses-eksempel ifølge oppfinnelsen er vindingene sinusoidale og forskutt med 90°. Signalet i hver kanal vil derfor oppnås ved at signalet i hver spole multipliseres med passende sinusoidale funksjoner og deretter kombineres for oppnåelse av signalet i hver separate kanal. I det foretrukne utførelsesek-semplet oppnås spenningen i hver kanal etter følgende formel:

hvor V ser lik den spenning som oppnås i en av detektorspolene 10a som kan betegnes som sinusspolen og V"c er lik spenningen i spole 10b som kan betegnes som kosinusspolen. Ved bruk av en forsterkningsfaktor relatert til vindingsfordelin-gen i detektorspolene og ved summering av produktet av den passende forsterkningsfaktor med spenningen i vedkommende spole vil det oppnås et resulterende kanalsignal som kan sam-menlignes med signalene i de øvrige kanaler for oppnåelse av signaler som svarer til vinkelposisjoner rundt det førformede element T.

Tverrsnittsarealet av et beveget rørformet element, dybden av lokale defekter, som korrosjonsgropdefekter og størrelsen av langsgående defekter, som defekter som skyldes sugestangpåvirkning, kan bestemmes av detektor 4 uavhengig av det rør-formede elementets T hastighet i forhold til detektoren. Det kan også bli behov for å bestemme det rørformede elementets

T hastighet i forhold til rørbevegelsesverktøyet 2. Det kan

eksempelvis være nødvendig ikke bare å bestemme at det foreligger en defekt og dennes størrelse i en bestemt rørseksjon i rørstrengen T, men også å bestemme defektens posisjon både i rørstrengen og i den valgte rørseksjon. En kontaktfri hastighetsdetektor 20 er vist anordnet på rørbevegelsesverktøy-hodet 4 i fig. 2. Det foretrukne utførelseseksempel av hver hastighetsdetektor som benyttes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse omfatter to detektorelementer 24a og 34b, hvor det produseres et signal av magnetfeltet. I det foretrukne utførelseseksemplet omfatter detektorelementene 24a

og 24b elementer hvor spenningen genereres som følge av Hall-effekten. Disse Hall-sondene 24a 24b blir deretter innlemmet i en hastighetsdetektorspole 22 som skjematisk vist i fig.16. Det signal som produseres i spolen er relatert til både hastigheten og det magnetfelt som registreres av spolén. Signalet i spolen er proporsjonalt med vektor-krysningspunktet mellom hastighet og magnetfelt, mens signalene i Hall-sondene utelukkende skyldes magnetfeltet. Ut-spénningen av en oppfangningsspole nær et magnetfelt under forandring er proporsjonal med endringshastigheten av feltet med fast romoriente-ring som passerer forbi spolen, og enhver ut-spenning er da proporsjonal med; produktet av feltstyrken og felthastigheten.

Magnetfeltene som endres som følge av det rørformede elementets T hastighet, er de magnetiske lekkasjefelter som emanerer fra røret enten som gropsignaler ("pitting signals"), som signaler som skyldes gjennomsnittsendringer i veggen eller som rørstøy. Det dannes f.eks. et lekkasjefelt ved gjennom-trengningsfluktuasjoner i det ferromagnetiske, rørformede element T. I det foretrukne utførelseseksempel av hver detektor er de to Hall-sondene 24a og 24b innlemmet i spolen 22 med Hall-sondene orientert for registrering av radiale endringer i lekkasjefeltene. Når spolen og Hall-sondene er orientert som vist i fig. 2, er spolens spenning lik produktet av antallet vindinger i spolen, hastigheten av det rørformede element, bredden av spolen og differansen mellom de radiale komponenter av det magnetiske lekkasjefelt i de to endene av spolen. Hver Hall-sondes spenning er lik forsterkningen av Hall-sondeanordningen ganget med den radiale komponent av Hall-sondens lekkasjefelt. Forholdet mellom spolespenning

og spenningsdifferansen mellom de to Hall-sondene bestemmer således rørhastigheten.

Den kontaktfrie hastighetsdetektor som her er beskrevet kan brukes til å bestemme den_ aksiale posisjon av en defekt i et inspisert rørelement. Kjennskapet til defektens beliggenhet i spesielle rørseksjoner som danner rørstrengen er vik-tig, og kjennskapet til defektens beliggenhet i rørstrengen er også avgjørende, idet slikt kjennskap vil gjøre det mulig for operatøren å bestemme det eksakte, sted i brønnen hvor reduksjon av veggtykkelse, gropkorrosjon eller slitasje som følge av sugestangpåvirkning er et problem. Slikt kjennskap vil gjøre det mulig å konstruere en strengprofil for be-grensning av signifikante problemområder.

For å konstruere en strengprofil og oppnå nøyaktig informasjon når det gjelder defekters beliggenhet i en bestemt rør-' streng, må rørstrengens posisjon i forhold til brønnhodet bestemmes. I det foretrukne utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen bestemmes rørstrengens beliggenhet ved bruk av den kontaktfrie hastighetsdetektor og ved hjelp av en kontaktfri endekoplingsdetektor. Ved konvensjonelle rørstrenger, som foringsrør, produksjonsrør og fullførings-rørstrenger som brukes i olje- og gassbrønner, er de enkelte seksjoner koplet sammen ved hjelp av endekoplinger med et større tverrsnittsareal .

Den eksakte beliggenhet av hver rørseksjon og dermed beliggenheten innenfor rørstrengen kan bestemmes ved registrering av både nærværet og bevegelsesretningen av hver endekopling. I det foretrukne utførelseseeksempel ifølge oppfinnelsen blir et magnetfelt med jevn styrke og som er fiksert i forhold til brønnhodet påtrykt den del av rørstrengen og de rør-formede seksjoner som befinner seg i nærheten av brønnhodet. Det resulterer et indusert magnetfelt i den rørformede seksjon. Fig. 17 viser rørseksjoner T som er koplet sammen med endekopling C og magnetfluks-linjene som representerer det induserte magnetfelt B4 i området for endekoplingen C. Ettersom tverrsnittsarealet ved endekopling C er større enn rørets T tverrsnittsareal, vil styrken av magnetfeltet B4 i nærheten av endekoplingen være større enn styrken av magnetfeltet som induseres i rørseksjonen mellom dennes ender. Hvis styrken av magnetfeltet B4 registrert ved brønnhodet er større enn en fastlagt referanseverdi,ut over feltstyrken som normalt induseres i en rørseksjon med konstant tverrsnittsareal mellom endene, kan nærværet av en kopling sondres fra normale variasjoner i styrken av de induserte magnetfelter i rørseksjonen. I det foretrukne utførelsesek-sempel ifølge oppfinnelsen vil styrken av referansesignalet eller terskelverdien av størrelsen av det induserte magnetfelt være mindre enn størrelsen av et magnetfelt som normalt induseres av en endekopling av kjente dimensjoner av hensyn til små variasjoner i magnetfeltet som induseres i koplingen.

Når nærværet av endekoplingen først er registrert av den omsluttende spole 29, kan bevegelsesretningen registreres av separate detektorer, som detektorene 28a og 28b. I det foretrukne utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen omfatter detektorene 28a og 28b Hall-sonder som genererer en spenning som er proporsjonal med produktet av inngående strøm, magnetfluks-tetthet og sinus av vinkelen mellom magnetflukstettheten og Hall-generatorens plan. Disse elementer er lik de elementer som brukes for registrering av korrosjonsgroper og spenningen produseres som respons på det elektromag-netiske fenomen som generelt betegnes som Hall-effekt. For-tegnet på utgående spenning fra Hall-sondene 28a og 28b vil være motsatt når det utsettes for magnetiske kraftlinjer i et magnetfelt som strekker seg i motsatt retning. Som vist i fig. 17, hvor bevegelsesretningen av rørstrengen T er an-tydet med en pil, forløper de magnetiske kraftlinjer av magnetfelt B4 i den viste retning. Magnetiske kraftlinjer for endekoplingen C øker i intensitet idet endekoplingen C beveger seg inn i et påtrykt magnetfelt når de magnetiske kraftlinjer forløper utover, som vist. I bakre ende av endekoplingen C vil de magnetiske kraftlinjer i det induserte magnetfelt B4 forløpe innover, mot rørstrengen T og endekoplingen C, som skjematisk vist i fig. 17. Hall-sondene 28a og 28b vil således utsettes for magnetiske kraftlinjer eller fluks som forløper i motsatte retninger under ende-koplingens C passasje gjennom det påtrykte magnetfelt. Når Hall-sondene 28a og 28b er anordnet nær forkanten av den bevegede endekopling C, vil de magnetiske kraftlinjer for-løpe radialt utad. Når Hall-sondene 28a og 28b befinner seg nær bakre ende av endekoplingen C, vil de utsettes for magnetiske kraftlinjer som forløper innad mot endekoplingen C. Dermed vil spenningen som genereres av Hall-sondene 28a og 28b i nærheten av forkanten av endekoplingen C ha motsatt fortegn i forhold til den spenning som genereres når Hall-sondene 28a og 28b befinner seg i nærheten av bakre ende av endekopling C. En sekvens av fortegnene av den spenning som genereres av Hall-sondene 28a og 28b vil svare til bevegelsen av rørstrengen T og endekoplingen C i en retning. Bevegelse av rørstrengen T og endekoplingen C i motsatt retning vil resultere i en motsatt sekvens av fortegnene av den spenning som genereres av Hall-sondene 28a og 28b. Dermed kan bevegelsesretningen av endekoplingen C gjennom det påtrykte magnetfelt gjenkjennes av konvensjonelle databehand-lingsanordninger og bestemte rørseksjoner kan lokaliseres.

Brukt i forbindelse med en posisjonsindikator av den type som vil dannes av en anordning som er i stand til å måle rørstrengens T hastighet, kan en innretning som beskrevet ovenfor føre til tabulering av et profil av defekter, inklusive reduksjon av den gjennomsnittlige veggtykkelse, gropkorrosjon og slitasje som følge av sugestangpåvirkning som funksjon av rørstrengens posisjon i brønnen. Slik informasjon kan gi operatøren verdifull innsikt i fenomener som man støter på i en underjordisk olje- eller gassbrønn. Videre vil bruk av en endekoplings-detektor og hastighetsdektektor som omtalt i forbindelse med det foretrukne utførelseseksem-pel ifølge oppfinnelsen tillate nøyaktig tabulering av defekter i de enkelte brukte rørseksjoner, slik at operatøren kan bestemme om slike rørseksjoner bør skiftes ut.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet under henvisning til det spesielle utførelseseksemplet som er omtalt i detalj, skal det bemerkes at dette er ment utelukkende som en illustra-sjon og at oppfinnelsen ikke nødvendigvis er begrenset til dette, ettersom alternative utførelsesformer og operasjons-teknikker vil bli nærliggende for fagfolk på bakgrunn av denne beskrivelse. Det kan følgelig tenkes modifikasjoner som kan gjennomføres uten at man avviker fra den omtalte oppfinnelsens ånd og ramme.

Claims (13)

1. Apparat for å bestemme omfanget av defekter i brukte, rørformede elementer som danner en rørstreng, etter å ha vært brukt i en underjordisk olje- eller gassbrønn, karakterisert ved at apparatet i kombinasjon omfatter: a) første organer (40a, 40b, 30) f.eks. ytre likestrøms-drivspoler og omslutnningsspole, som er innrettet til å bestemme omfanget av reduksjonen i hvert rørformet elements gjennomsnittlige veggtykkelse, b) andre organer (14a - 14e) f.eks. flukslekkasje-detektorelementer, som er innrettet til å bestemme omfanget av gropkorrosjon i hvert rørformet element, c) tredje organer (32a, 32b, 10a, 10b), f.eks. veksel-strøm-drivspoler og vekselstrøm-registrerende spoler, som er innrettet til å bestemme omfanget av slitasje som følge av sugestangpåvirkning på hvert rørformet element, idet de første, andre og tredje organer er innbyrdes kompatible slik at reduksjon av veggtykkelse, omfanget av gropkorrosjon og slitasje som følge av sugestangpåvirkning kan bestemmes samtidig på samme sted på et rørformet element, d) samt organer F, R, T, H som er innrettet til å bringe apparatet i en fast posisjon ved overflaten av en brønn, slik at defekter i de rørformede elementer kan registreres overlappende og kompatibelt ved hjelp av nevnte organer, idet de rørformede elementer beveger seg i forhold til apparatet inn i eller ut av brønnen.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første, andre og tredje organer omfatter magnetiske anordninger.

3. Apparat som er angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte organer (14a - 14e) omfatter magnetiske anordninger for registrering av flukslekkasjen i et magnetfelt som er indusert i de rørformede elementer.

4. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at de tredje organer omfatter anordninger (32a, 32b) for å indusere et syklisk magnetfelt i de rør-formede elementer og organer (10a, 10b) for å registrere de felter som induseres i hvert rørformede element av det sykliske magnetfelt.

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at organene for å indusere det sykliske magnetfelt omfatter elektriske ledere (32a, 32b) som er sinusoidalt fordelt rundt de rørformede elementer for å opprette et magnetfelt som roterer rundt hvert rør-formede element.

6. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at organene for å registrere feltene som induseres i hvert rørformede element omfatter elektriske ledere (10a, 10b) som er sinusoidalt fordelt rundt de rørformede elementer.

7. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter organer (20) for registrering av hvert rørformede elements hastighet samtidig med registrering av defekter i det.

8. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter organer (28a, 29) for registrering av passasjen av endekoplinger på kontinuerlige rørformede elementer som beveger seg forbi apparatet.

9. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter en første drivspole (40a, 40b), som kan anbringes rundt hvert rørformede element, at de første organer omfatter første detektorspoler (30) som kan anbringes rundt hvert rørformede element for registrering av den totale magnetfluks i hver rørseksjon som respons på magnetfeltet som er indusert i den ved hjelp av elektrisk strøm i den første drivspole.

10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at de andre organer omfatter et flertall detektor-elementer (14a-14e) for registrering av flukslekkasje i magnetfelt som er indusert i hvert rørform-ede element av den elektriske strøm i den første drivspole.

11. Apparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at detektorelementene reagerer på Hall-effekt.

12. Apparat som angitt i krav 1,karakterisert ved at organene for å posisjonere apparatet omfatter organer for montering av apparatet på utblås-ningssikringer som befinner seg ved overflaten av en underjordisk brønn.

13. Fremgangsmåte for å bestemme omfanget av defekter i brukte rørformede elementer som danner en rørstreng, etter å ha vært brukt i en underjordisk olje- eller gass-brønn, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn som utføres samtidig og på samme sted av rørstrengen: a) å bestemme omfanget av reduksjonen av den gjennomsnittlige veggtykkelse på etter hverandre følgende steder på hvert rørformet element ved brønnoverflaten ved bevegelse av hvert rørformet element inn i eller ut av brønnen, b) å bestemme omfanget av gropkorrosjon på etter hverandre følgende steder på hvert rørformet element ved brønnoverflaten under bevegelse av hvert rørformet element inn i eller ut av brønnen, c) å bestemme omfanget av slitasje som følge av sugestangpåvirkning på etter hverandre følgende steder på hvert rørformet element ved brønnoverflaten under bevegelse inn i eller ut av brønnen, idet bestemmelse av veggtykkelsens reduksjon, grop- korrosjonen og slitasjen som følge av sugestangpåvirkningen i henhold til trekkene a) - c) skjer samtidig.og på samme sted på hvert rørformet element.