NO177763B - Kjernebor - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et kjernebor for bruk nede i brønnen, som angitt i innledningen i krav 1.

Orientert kjerneboring er en teknikk anvendt ved boring, og viser til fremstilling av en kjerne som er merket med et lite spor. Posisjonen av dette spor kan angi den magne-tiske eller virkelige retning nordover. Dette tillater at kjerneanalyse kan bestemme eventuelle lagflater eller brudd-linjer for å hjelpe geologer til å fremstille et tredimensjo-nalt kart av en struktur. Det muliggjør også analyse av retnings-porøsitet og permeabilitet i fluviale avleiringer. Dette kan hjelpe til å bestemme og undersøke reservoarstrukturen som kan gjøre eventuelle utvinninger av avleiringer mer effektivt på grunn av bruk av passende valgt utvinningsutstyr.

Det er kjent å utføre orientert kjerneboring ved bruk av et kjernebor modifisert ved bunnen av en skjæremekanisme som skjærer tre små spor inn i kjernen. Et av disse spor er identifisert som hovedsporet. Skjæremekanismen er fast i forhold til toppdelen av kjerneborets indre rør ved hjelp av gjengede . forbindelser i det indre rør. Et magnetisk fullprofilmåleverk-tøy i borehullsretningen løper i toppen av kjerneboret omgitt av et umagnetisk vektrør. Dette måleverktøy har sin verktøyflate på linje med skjæremekanismen som skaper hovedsporet.

Dette utstyr kan gi gode, men selvmotsigende resultater, hovedsakelig på grunn av vanskeligheter forbundet med måleverktøyet. Disse omfatter: 1. Ingen måling på grunn av usedvanlige temperaturer nede i brønnen (sløret eller smeltet film). 2. Svikt av måleverktøyet på grunn av mekanisk skade under kjerneboring. 3. Svikt av måleverktøyet på grunn av riving (engelsk "go-deviling") (batteripakke). 4. Gode målebilder men intetsigende resultater (rotasjon av verktøyflate eller spor).

I tillegg er det nødvendig å stoppe all dreining og pumper for å få et godt fotografisk bilde, og dette er ikke god borefremgangsmåte.

Et lignende tidligere kjent utstyr anvender fast lagret måleutstyr som fjerner behovet for et kamera og film. Verktøyet som anvender dette utstyr er i stand til å virke kontinuerlig under kjerneboringen. Resultatene som oppnås ligner overveiende på dem fra det fotografiske utstyr, men de tilknyt-tede vanskeligheter er redusert hovedsakelig på grunn av eliminering av filmregistreringsutstyret.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et kjernebor hvor de ovenfor nevnte ulemper unngås. Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at kjerneboret har de karakteris-tiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av krav 1. Forskjellige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel og under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et sideriss av et kjernebor ifølge den foreliggende oppfinnelse, og fig. 2 er et snittriss av et parti av kjerneboret på fig. 1 som vist på tegningen.

Idet det vises til tegningen har kjerneboret i denne utførelsesform av oppfinnelsen et konvensjonelt kjernesamlende avsnitt 1 som er modifisert ved å ha en innrettingsanordning (ikke vist) på dets indre rør 6 ved en nedre ende 3. Ved dets øvre ende er det kj ernesamlende avsnitt 1 skrudd inn i et hus 4 som forlenger det ytre rør 5 og indre rør 6 av kjerneboret oppover g jennom ytre og indre vegg 7 hhv. 8. Den ytre og indre vegg 7, 8 er begge av umagnetisk metall og rommer en måleinstru-mentenhet fra Sperry Sun E.S.I. med elektroniske måleinnretninger 9, 10 uten bevegelige deler sammenkoblet med et rør 11. Den nedre måleinnretning 10 er speilvendt for å tillate at begge innretnin-ger 9, 10 kan rommes i den del av veggen som er umagnetisk, uten å utvide urimelig lengden av det umagnetiske parti.

Fra den øvre ende av måleinnretningen 9 strekker det seg et rør 12 som bærer en hakemekanisme 13 ovenfor en landering 14. Hakemekanismen 13 er innkoblet med en skulder 15 på innerveg-gen 8 for å forhindre aksiell bevegelse oppover av måleinstrumentenheten i forhold til de indre vegg 8.

Den nedre måleinnretning 10 har et rør 16 som rager nedover fra den og ender i en hannkam 17 som passer til en hunnkam 18 festet til den indre vegg 8. Kammene 17, 18 holdes mot relativ dreining av en spline-forbindelse 19, og forhindrer både dreining og aksiell bevegelse nedover av måleinstrumentenheten i forhold til den indre vegg 8.

Elastiske ringformede sentreringer 20 rager innover fra den indre vegg 8 og innkobler den ytre vegg av måleinnretningene 9, 10 for å holde den i stilling og absorbere all vibrasjon eller støt, for derved å beskytte innretningene 9, 10.

En fluidkanal gjennom det indre rør 6 fortsetter gjennom en gjennomgående boring 22 i hakemekanismen 13 som åpner seg gjennom sideporter 23 inn i den ringformede kanal 24 mellom måleinstrumentenheten og den indre vegg 8. En kuleventil 25 er anbrakt i boringen 22 for å stenge av fluidstrøm til portene 23.

Fluidkanalen har sideåpninger 26 ovenfor hakemekanismen 13 som leder til den ringformede kanal 27 mellom den ytre og indre vegg 7, 8 og derfra mellom det ytre og indre rør 5, 6 av det kjernesamlende avsnitt 1.

En opplagringsenhet 28 mellom den ytre og indre vegg 7, 8 tillater dreining av den ytre vegg 7 og ytre rør 5 mens den indre vegg 8 bg indre rør 6 forblir stasjonære. Opplagringsenheten 28 er anbrakt ovenfor hakemekanismen 13 og måleinnretningene 9, 10.

Ved bruk spyles først kjerneboret med boreslam tilført fra overflaten gjennom boringen 21. Kuleventilen 25 åpnes for å tillate boreslammet å strømme gjennom boringen 22 og, via portene 23, gjennom den ringformede kanal 24 mellom måleinnretningene 9, 10 og den indre vegg 8, såvel som gjennom åpningene 26 og den ringformede kanal 27 til bunnen av det kjernesamlende avsnitt 1. Etter spyling lukkes kuleventilen 25, som forhindrer ytterligere strømning av boreslam inn i kanalen 24.

Orientert kjerneboring begynner så på konvensjonell måte og avlesninger av måleinnretningene 9, 10 med mellomrom. Avlesningene er momentane i kraft av de elektroniske innretnin-gers beskaffenhet uten bevegelige deler, og det er derfor ikke nødvendig å avbryte kjerneboringen mens avlesningene foretas.

Modifikasjoner og forbedringer kan gjøres uten å forlate området for oppfinnelsen.

1. Kjernebor for bruk nede i brønnen, omfattende et ytre rør (5), et indre rør (6) anbrakt innenfor det ytre rør (5) og som avgrenser en gjennomgående boring (21), en opplagringsenhet (28) mellom det indre rør (6) og det ytre rør (5) som tilveiebringer rotasjon av det ytre rør (5) i forhold til det indre rør (6), en måleinnretning (9) anbrakt innenfor det indre rør (6) nedenfor opplagringsenheten (28 ), hvor måleinnretningen (9) omfatter en måleanordning uten bevegelige deler for bruk ved orientert kjerneboring, hvor det indre rør (6) om det ytre rør (5) avgrenser seg i mellom en første ringformet kanal (27), og måleinnretningen (9) og det indre rør (6) avgrenser seg i mellom en andre ringformet kanal (24), hvor det indre rør (6) har en åpning (26) slik at den gjennomgående boring (21) i det indre rør (6) står i forbindelse med den første ringformede kanal (27) på et sted ovenfor den andre ringformede kanal (24), KARAKTERISERT VED at kjerneboret også omfatter innbyrdes samvirkende riller på måleinnretningen (9) og det indre rør (6) for å hindre rotasjon av måleinnretningen (9) i forhold til det indre rør (6), en hakemekanisme (13) på måleinnretningen (9 ), en nedover rettet skulder (15) nedenfor åpningen (26) på det indre rør (6), hvor skulderen (15) er i inngrep med hakemekanismen (13) for å hindre bevegelse oppover av måleinnretningen (9) i forhold til det indre rør (6), og anordninger (25) i det indre rør (6) for selektiv lukking av den gjennomgående boring (21) av det indre rør (6) på et sted ovenfor den andre ringformede kanal (24), men nedenfor åpningen (26). 2. Kjernebor ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at måleinnretningen (9) er anbrakt med mellomrom innenfor det indre rør (6) av fjærende fester (20). 3. Kjernebor ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at hakemekanismen (13) avgrenser en gjennomgående boring (22) koaksialt med det indre rør (6) og som står i forbindelse med den andre kanal (24), og den gjennomgående boring (22) i hakemekanismen (13) omfatter et ventilsete for å oppta et ventillegeme (25) til å stenge av den gjennomgående boring i hakemekanismen (13).

Claims (1)

1. 4. Kjernebor ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at det omfatter et batteri anbrakt innenfor det indre rør (6) og elektrisk forbundet med måleinnretningen (9) for å tilveiebringe elektrisk kraft for måleinnretningen (9).

   5. Kjernebor ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at det indre rør (6) og det ytre rør (5) er av et umagnetisk materiale i et område tilstøtende måleinnretningen (9).

   6. Kjernebor ifølge ett av kravene 1-5, KARAKTERISERT VED at en andre måleinnretning (10) uten bevegelige deler er tilveiebrakt i elektronisk forbindelse med den første måleinnretningen (9), idet den andre måleinnretning (10) er speilvendt i forhold til den første måleinnretning (9).