NO169199B - Anordning for plassering av en radioaktiv kilde i en formasjon som gjennomtrenges av et borehull - Google Patents

Anordning for plassering av en radioaktiv kilde i en formasjon som gjennomtrenges av et borehull Download PDF

Info

Publication number
NO169199B
NO169199B NO880984A NO880984A NO169199B NO 169199 B NO169199 B NO 169199B NO 880984 A NO880984 A NO 880984A NO 880984 A NO880984 A NO 880984A NO 169199 B NO169199 B NO 169199B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
projectile
barrel
formation
spacer
fired
Prior art date
Application number
NO880984A
Other languages
English (en)
Other versions
NO880984L (no
NO169199C (no
NO880984D0 (no
Inventor
Ian Ellis
Fernand Fourcade
Patrick Vandenabeele
Original Assignee
Schlumberger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Ltd filed Critical Schlumberger Ltd
Publication of NO880984D0 publication Critical patent/NO880984D0/no
Publication of NO880984L publication Critical patent/NO880984L/no
Publication of NO169199B publication Critical patent/NO169199B/no
Publication of NO169199C publication Critical patent/NO169199C/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/116Gun or shaped-charge perforators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/04Measuring depth or liquid level
    • E21B47/053Measuring depth or liquid level using radioactive markers

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for bruk i et borehull for plassering av en radioaktiv kilde i en av de geologiske formasjoner som borehullet strekker seg gjennom. En slik operasjon er en forberedende operasjon forut for måling av formasjonssetning. Kilder som er satt på plass virker på denne måte som søkere hvis dybder måles ved hjelp av strålingsdetek-torer som nedsenkes i borehullet. Setning bestemmes ved å beregne variasjonen av kildenes dybde over tid.
En kilde plasseres konvensjonelt på plass ved å avfyre et radioaktivt prosjektil, dvs. et prosjektil som inneholder en radioaktiv kilde, inn i formasjonen ved bruk av en sprengstoff-innretning (betegnet som en "kanon" av fagmannen) innrettet til å føres langs et borehull.
For at kilden skal kunne settes på plass på tilfredsstil-lende måte må den avstand den trenger inn i formasjonen fra borehullet ligge innenfor et bestemt område. Dersom den ikke trenger langt nok inn er det fare for at det radioaktive prosjektil skal falle inn i borehullet og forurense fluidene i dette. Dersom den derimot trenger for langt inn kan det bli umulig å detektere radioaktiviteten som kommer fra prosjektilet ved hjelp av en detektor som nedsenkes i borehullet, særlig dersom formasjonen har et høyt nivå av naturlig radioaktivitet.
Inntrengning avhenger selvsagt av hardheten hos formasjonen som skuddet avfyres i. Problemet er særlig vanskelig i meget bløte formasjoner, som f.eks. kalk, inntrengningsstrekningen kan varieres ved å variere mengden av sprengstoff, men for passende begrenset inntrengning i en meget bløt formasjon vil det være nødvendig å minske mengden av sprengstoff i en slik grad at avfyringen av prosjektilet blir usikker.
Oppfinnelsen søker å plassere et radioaktivt prosjektil i en passende inntrengningsavstand, selv i meget bløte formasjoner.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning for å bringe en radioaktiv kilde inn i en formasjon som et borehull strekker seg gjennom, omfattende et kanonløp, et prosjektil som inneholder radioaktiv kilde og er i inngrep med løpet, sprengstoff for å drive prosjektilet mot formasjonen, karakterisert ved at den i tillegg omfatter midler for minsking av den hastighet hvormed prosjektilet trenger inn i formasjonen når det avfyres.
En foretrukket fremgangsmåte for minsking av prosjektilets inntrengningshastighet går ut på å plassere et rørformet avstandsstykke i løpet bak prosjektilet, for derved å minske den strekning prosjektilet beveger seg langs løpet, og således minske prosjektilets utgangshastighet.
Dessuten kan det rørformete avstandsstykke være slik formet at det danner et ekspansjonskammer bak prosjektilet for gassene som utvikles ved eksplosjonen, for derved å minske drivtrykket som virker på prosjektilet og således bidra til minskingen i prosjektilets utgangshastighet.
Et annet middel for minsking av prosjektilets hastighet, som fordelaktig kombineres med ovennevnte midler, går ut på å plassere en skjoldformet del over kanonløpets munning og innrettet til å medrives av prosjektilet når dette avfyres, for derved å bremse prosjektilet når det beveger seg gjennom borefluidet.
Oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra følgende beskrivelse av en utføringsform i tilknytning til tegningen hvor: Figur 1 skjematisk viser en anordning beregnet til å bringe radioaktive prosjektiler på plass, Figur 2 er et snitt langs linjen II-II på_figur 1 gjennnom en modul i henhold til oppfinnelsen for avfyring av et prosjektil, Figur 3 er et detaljriss som viser det rørformete avstandsstykke , og
Figur 4 er et detaljriss som viser bremseskjoldet.
Figur 1 viser et borehull 1 som strekker seg gjennom geologiske formasjoner 2. Borehullet er fylt med et fluid 3, f.eks. borefluid.
Forut for utførelse av formasjonssetningsmålinger plasseres radioaktive kilder i forutbestemte dybder ved hjelp av en anordning 10 betegnet som en "kanon", hvilken anordning nedsenkes i borehullet 1 ved hjelp av en elektrisk kabel 11 som også virker til å overføre elektriske signaler mellom kanonen 10 og overflateutstyr representert ved en blokk 12.
Kanonen 10 omfatter et antall moduler 15 som er festet på et langstrakt, stivt underlag 16. Hver modul virker til å avfyre et radioaktivt prosjektil inn i formasjonen. Toppen av kanonen 10 har en elektronikkdel 17 som er forbundet med kabelen 11 og som avgir avfyringssignaler til modulene 15 som reaksjon på styremeldinger sendt fra overflateutstyret 12.
Som nærmere vist i figur 2 omfatter hver modul et stort sett rørformet løp 20 som er festet i et bærehus 16 f.eks. ved skruing. Den bakre ende 21 av løpet avsmalner nedad og er omgitt av en patron 22 inneholdende sprengstoff 23. Patronen er i form av to konsentriske partier som er festet til hverandre via en malje 22a etter at den er blitt fylt med sprengstoff. En detonator 24 trenger inn i patronen og er forbundet med en elektrisk krets (ikke vist) som er opptatt i underlaget 16 og forbundet med kanonens elektronikkdel 17.
Et prosjektil 25 hvis fremre endeparti er prosjektilformet er plassert i løpet 20. Prosjektilets bakre endeparti er forsynt med et hus som opptar en radioaktiv brikke 26, f.eks. en 100 jjCu cesiumkilde 137. Brikken 26 holdes i sitt hus ved hjelp av en plugg 27. O-ringer 28 er opptatt i spor som er utformet i prosjektilets 25 bakre parti for å danne tetning mot borefluidet.
Som angitt i beskrivelsens innledning bør_den strekning eller avstand som prosjektilet trenger inn i formasjonen være hverken for stor (slik at strålingen fremdeles kan detekteres under etterfølgende setningsmålinger) eller for liten (for å unngå fare for at prosjektilet skal falle ned i borehullet). Den optimale inntrengningsavstand er ca. 20 cm fra borehullveg-gen. For harde eller middels harde formasjoner justeres inntrengningsstrekningen ved å variere sprengstoffmengden, dvs. ved å variere patronens fyllingsgrad. Det er imidlertid ikke mulig å gå under en minimumsvekt på 5 g ettersom det er fare for "klikk" dersom man anvender mindre sprengstoff enn 5 g.
Men dersom formasjonen er bløt blir prosjektil-inntrengningsstrekningen, selv under avfyring med minimum sprengstoffmengde, for stor. De nedenfor beskrevne midler virker til å minske prosjektil-inntrengningsstrekningen.
Et rørformet avstandselement 3 0 er montert i løpets 20 bakre parti. Avstandsstykket 30 har en flens 31 ved sin bakre ende hvis ytterdiameter er større enn løpets 20 innvendige diameter, og denne flens kommer til anlegg mot løpets bakre endeflate. Den utvendige diameter av distansestykkets parti 32 som er i inngrep med løpets innside er noe mindre enn løpets innvendige diameter for å tillate innføring av avstandsstykket i løpet. Prosjektilet 25 ligger an mot avstandsstykkets 30 fremre ende. Avstandsstykkets 30 rørform avgrenser et kammer 34 mellom prosjektilets 25 bakre ende og den lukkete ende 35 av huset som modulen 15 er opptatt i. Dette kammer tillater gassene som utvikles ved eksplosjonen å ekspandere, for derved å minske det trykk som virker på prosjektilets 25 bakre ende og følgelig minske prosjektilets 25 utgangshastighet. På grunn av avstandsstykket 30 er dessuten prosjektilet 25 beliggende i en mer fremskutt posisjon langs løpet enn ifølge kjent teknikk, og som følge av dette vil det ved avfyring bevege seg i løpet langs en strekning som er redusert ved lengden av avstandsstykket 30. Dette virker også til å minske prosjektilets utgangshastighet, idet denne virkning føyer seg til virkningen som følge av gassenes ekspansjon.
Perspektivrisset på figur 3 viser at flensen 31 omfatter
en rekke radielle hull 36 som virker som avløp_for eksplosjons-gassene. Var det ikke for slike avløp ville eksplosjonen virke til å tvinge avstandsstykket fremover langs løpet ved å sammentrykke flensen 31 i radialretningen. Avstandsstykket ville da kile seg fast i løpet og vanskelig la seg trekke ut igjen. Dessuten ville boringen i løpet bli skadet og avfyringsmodulen vil ikke kunne brukes for en påfølgende operasjon.
Figur 2 viser en ytterligere anordning for begrensning av prosjektilets inntrengning i en formasjon. Anordningen er vist i større detalj i figur 4. Anordningen kan brukes samtidig med avstandsstykket 30. Denne anordning er en bremsedel 40 som er egnet til å plasseres i løpets 20 munning. Delen 40 omfatter et stort sett skjoldformet parti 41 som er plassert utenfor løpet 20 og trykker mot dets fremre endeflate, sammen med et skjørt 42 i inngrep med boringen i løpet. Skjørtet 42 er i form av et antall tunger 43 som opptar sektorer av en sylinder, f.eks,, fire utvendige sektorer som vist i figur 4, forbundet med et sentralt parti. Denne form gir aksielle bruddlinjer som gjør det lettere å dele skjoldet i småstykker når det treffer formasjonen. Tungenes 43 utvendige diameter er slik tilpasset at skjørtet kan gli i løpet, idet delen 40 holdes mot løpets fremre endeflate, under bruk, på grunn av trykket i borefluidet.
Skjoldet 41 har en sentral åpning 40 som prosjektilets 25 spisse forende trenger gjennom ved avfyring. Dessuten avsmalner tungenes 43 innvendige form med en innvendig diameter som blir mindre i retning forover, slik at man får en form som er lik den prosjektilformete fremre ende av prosjektilet. Dette gjør det lettere for prosjektilet å medrive skjoldet når prosjektilet avfyres. Delen 40 som er montert på prosjektilet virker på denne måte som en fallskjerm når prosjektilet beveger seg gjennom borefluidet, slik at prosjektilet nedbremses. Når prosjektilet treffer formasjonen vil dessuten endel av prosjektilets kinetiske energi absorberes ved oppbryting av delen 40, hvilket ytterligere virker til å minske dets inntrengningsstrek-ning i formasjonen.
Modulen vist i figur 2 er sammensatt ved innledningsvis å bringe det radioaktive prosjektil 25 i inngrep med løpet 20 via dets bakre åpning, deretter bringe det rørformete avstandssstyk-ket 30 i inngrep med løpet under fremskyving ay prosjektilet langs løpet inntil flensen 31 kommer til anlegg mot løpets bakre ende. En patron 22 blir så plassert rundt løpets bakre ende og modulen 15 innskrues i underlaget 16. Delen 40 kan så plasseres i løpets munning.
Dersom noen av skuddene skal avfyres i harde formasjoner er det ikke nødvendig å utstyre alle modulene 15 med rørformete avstandsstykker og skjold. For avfyring i en hard formasjon plasseres prosjektilet 15 ved bakre ende av sitt løp slik at dets bakre endeflate kommer i kontakt med den lukkete endeflate 35 til huset som avfyringsmodulen er opptatt i.
Selvsagt er oppfinnelsen ikke begrenset til den ovenfor beskrevne og viste utføringsform, og talløse modifikasjoner kan utføres av fagmenn på området uten å gå utenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (9)

1. Anordning for å bringe en radioaktiv kilde inn i en formasjon som et borehull strekker seg gjennom, omfattende et kanonløp (20) , et prosjektil (25) som inneholder radioaktiv kilde (26) og er i inngrep med løpet, sprengstoff (22, 24) for å drive prosjektilet mot formasjonen, karakterisert ved at den i tillegg omfatter midler for minsking av den hastighet hvormed prosjektilet trenger inn i formasjonen når det avfyres.
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et avstandsstykke (30) er i inngrep med løpet bak prosjektilet (25).
3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at avstandsstykket (30) er rørformet for å danne et kammer som muliggjør ekspansjon av gassene som utvikles ved avfyring.
4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at det rørformete avstandsstykket omfatter en bremseflens (31) i anlegg mot løpets bakre ende.
5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at bremseflensen (31) har radielt rettete avløp (36).
6. Anordning ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at en skjoldformet del (40) er tilveiebrakt og anordnet på løpmunningen og er innrettet til å medrives av prosjektilet når det avfyres.
7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at delen (40) omfatter et skjørt (42) ved sin bakre ende som er i inngrep med løpet og som er i form av et antall separate tunger (43).
8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at tungenes (43) innvendige diameter avsmalner til en mindre diameter i retning fremmad.
9. Anordning ifølge et av kravene 6 - 8, karakterisert ved at delen (40) har en sentral åpning (44) som er innrettet til å oppta prosjektilets (25) fremre ende ved avfyring.
NO880984A 1987-03-05 1988-03-04 Anordning for plassering av en radioaktiv kilde i en formasjon som gjennomtrenges av et borehull NO169199C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8702974A FR2611921B1 (fr) 1987-03-05 1987-03-05 Dispositif pour placer une source radioactive dans une formation traversee par un forage

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO880984D0 NO880984D0 (no) 1988-03-04
NO880984L NO880984L (no) 1988-09-06
NO169199B true NO169199B (no) 1992-02-10
NO169199C NO169199C (no) 1992-05-20

Family

ID=9348624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO880984A NO169199C (no) 1987-03-05 1988-03-04 Anordning for plassering av en radioaktiv kilde i en formasjon som gjennomtrenges av et borehull

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4916312A (no)
EP (1) EP0281481B1 (no)
DE (1) DE3866731D1 (no)
FR (1) FR2611921B1 (no)
NO (1) NO169199C (no)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2636436B1 (fr) * 1988-09-14 1990-11-30 Schlumberger Prospection Procede et dispositif de mesure de subsidence
JPH0769195B2 (ja) * 1989-11-10 1995-07-26 機動建設工業株式会社 地盤の変動測定装置
US5608214A (en) * 1995-10-30 1997-03-04 Protechnics International, Inc. Gamma ray spectral tool for well logging
US6443228B1 (en) * 1999-05-28 2002-09-03 Baker Hughes Incorporated Method of utilizing flowable devices in wellbores
US6360823B1 (en) * 2000-07-20 2002-03-26 Intevep, S.A. Apparatus and method for performing downhole measurements
US6467387B1 (en) * 2000-08-25 2002-10-22 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for propelling a data sensing apparatus into a subsurface formation
US6893874B2 (en) * 2000-10-17 2005-05-17 Baker Hughes Incorporated Method for storing and transporting crude oil
US6629562B1 (en) 2002-03-12 2003-10-07 Conocophillips Company Downhole fishing tool for retrieving metallic debris from a borehole
AT519878B1 (de) 2017-07-06 2018-11-15 Ulrich Schluesselbauer Vorrichtung zum Befestigen eines Steigbügels in einer Betonwand
CN107829712B (zh) * 2017-10-31 2021-01-12 山东鹤鹏技术有限公司 一种射孔增压设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2218802A (en) * 1939-02-27 1940-10-22 Ira J Mccullough Gun perforator
US2340966A (en) * 1941-03-07 1944-02-08 Phillips Petroleum Co Perforating method and apparatus
US2308006A (en) * 1941-08-04 1943-01-12 Lane Wells Co Perforation burr elimination
US2328247A (en) * 1941-12-08 1943-08-31 Lane Wells Co Casing gun
US2592434A (en) * 1942-04-10 1952-04-08 Schlumberger Well Surv Corp Radioactive marker
US2328308A (en) * 1942-05-30 1943-08-31 Lane Wells Co Gun perforator
US2327141A (en) * 1942-09-23 1943-08-17 Lane Wells Co Gun perforator
US2565788A (en) * 1947-08-23 1951-08-28 Mccullough Tool Company Gun perforator for well casings
US3367429A (en) * 1965-10-21 1968-02-06 Dresser Ind Perforating gun for small diameter bullets
US3419089A (en) * 1966-05-20 1968-12-31 Dresser Ind Tracer bullet, self-sealing
US4185702A (en) * 1978-04-13 1980-01-29 Bullard Gerald D Method and apparatus for borehole perforating

Also Published As

Publication number Publication date
FR2611921A1 (fr) 1988-09-09
NO880984L (no) 1988-09-06
EP0281481B1 (en) 1991-12-11
FR2611921B1 (fr) 1989-06-16
NO169199C (no) 1992-05-20
DE3866731D1 (de) 1992-01-23
NO880984D0 (no) 1988-03-04
EP0281481A1 (en) 1988-09-07
US4916312A (en) 1990-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO169199B (no) Anordning for plassering av en radioaktiv kilde i en formasjon som gjennomtrenges av et borehull
US4123975A (en) Penetrating projectile system and apparatus
NO20140197L (no) Gammastråledetektor til bruk ved måling under boring
CN1349037A (zh) 将数据检测装置送入地下岩层中的装置和方法
US4867266A (en) Seismic energy source
US3175608A (en) Method and apparatus for directional tubing perforation
NO301991B1 (no) Anordning for overvåking av avviksbrönner og horisontale brönner, samt fremgangsmåte for forflytning av en slik anordning
US4928783A (en) Well borehole sound source
NO311858B1 (no) Scintillasjons-detektor for gammastråler, samt fremgangsmåte for reduksjon av stöt-indusert stöy
US3343408A (en) Tracer injector and detector
US2904112A (en) Apparatus for detecting leaks from well bores
US3833809A (en) Neutron logging of formation porosity and chlorinity
US3547189A (en) Locating underwater wells
US3566979A (en) Formation marking system
US2587723A (en) Gun perforator
US3180409A (en) Orienting systems
RU2092682C1 (ru) Способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом
SU128621A1 (ru) Способ маркшейдерских наблюдений за сдвижением горных пород, возникающим в результате эксплуатационной подработки их, и устройство дл его осуществлени
Mellor Breaking ice with explosives
RU2060342C1 (ru) Способ проникания в геологическую среду
SU702154A1 (ru) Устройство дл ориентированного отбора керна
RU2060380C1 (ru) Способ дилатансионного торпедирования скважин и торпеда для его осуществления
SU973812A1 (ru) Боковой стрел ющий грунтонос
SU142450A1 (ru) Устройство дл замера сдвижени горных пород при эксплуатации пластовых месторождений
Toth et al. A Free-Fall Corer for Rapid Reconnaissance Sampling of Fe-Mn Crusts and Other Consolidated Seafloor Deposits