NO179756B - Fremgangsmåte for perforering av en brönn - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for perforering av en brønn under anvendelse av en perforeringskanon fastholdt i nedre ende av en rørstreng, hvilken rørstreng innbefatter en pakning, et hus tilknyttet perforeringskanonen, en detonator opphengt under pakningen innrettet til ved avfyring å perfore-re brønnen i den avsperrete brønndel, et aksielt bevegbart tennstempel avtettet mot huset innrettet for antenning av detonatoren, og en aktiviseringsmekanisme som reagerer på hydraulisk trykk montert i forhold til huset for aktivisering av tennstempelet, idet tennstempelet stenger mot et lavt, fortrinnsvis atmosfærisk, trykk på sin mot detonatoren vendte ende og som mot sin andre ende står i fluidkommunikasjon med ringrommet mellom rørstrengen og brønnveggene over pakningen, omfattende trinnene

a) nedføring av perforeringskanonen til det sted hvor perforeringen skal utføres, idet pakningen deler brønnen i en

avsperret brønndel under pakningen og et ringrom mellom rørstrengen og brønnveggene over pakningen opp til overflaten,

b) opprettelse av fluidkommunikasjon mellom den avsperrete brønndelen og brønnoverflaten gjennom rørstrengen og ved

åpning av en ventilinnretning i rørstrengen som samtidig gir fluidkommunikasjon med en lavtrykkside av aktive-ringsmekanismen , c) opprettelse av fluidkommunikasjon mellom ringrommet og en høytrykkside av aktiviseringsmekanismen gjennom en port, d) utløsning av aktiviseringsmekanismen for å bevirke avfyring av perforeringskanonen når trykket i rørstrengen er

lave- re enn trykket i den avsperrete brønndelen.

Det foreligger tallrike forslag til systemer for perforering av en brønn. Eksempler på tidligere kjente systemer som anvendes i forbindelse med en rørstreng er vist i US patent-skrifter nr. 2 092 337, 2 169 559, 2 330 509 og 2 760 408. I henhold til disse publikasjoner blir tennmekanismen som utlø-ser perforeringsladningen påvirket ved hjelp av elektriske innretninger, ved manipulering av rørstrengen eller ved å slippe en støtstav (vanligvis kalt "go-devil") gjennom rør-strengen. Elektrisk påvirkning krever vanligvis nedføring av en vaier i rørstrengen, hvilket innebærer tungvinte og ofte tidkrevende operasjoner. Systemer som benytter seg av rør-strengmanipulering innbefatter typisk nokså kompliserte mekaniske konstruksjoner, og kan medføre for tidlig utløsning når rørstrengen nedføres i brønnen. Systemer basert på fallstaver ansees ikke for å være praktisk brukbare i awiksbrønner da man risikerer at staven ikke når bunnen. I alle tilfeller er selvsagt sikkerheten av avgjørende betydning.

Fra US patentskrift nr. 3 189 094 er det kjent en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, dvs der utløsnin-gen skjer ved hjelp av fluidtrykk, slik at man unngår ulempeme ved ovennevnte mekanisk utløste konstruksjoner. Denne kjente fremgangsmåte er slik at låsemekanismen og detonatoren reagerer på samme trykkforskjell, hvilket innebærer en fare for personskade dersom tennanordningen klikker og perforeringsinn-retningen deretter trekkes opp fra borehullet til boreplatt-formen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte av nevnte art, som gjør det mulig å påvirke perforeringskanonen under kontrollerte brønnforhold, med større sikkerhet og pålitelighet enn hva som tidligere har vært mulig.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at

fluidkommunikasjonen i trinn b) opprettes ved påføring av en økning av trykket i ringrommet ved brønnoverflaten i

forhold til trykket i rørstrengen for å oppnå en første forutbestemt trykkforskjell, hvilken trykkforskjell be virker at ventilinnretningen åpnes,

avfyringen av perforeringskanonen i trinn d) bevirkes ved påføring av ytterligere økning av trykket i ringrommet eller avlaste trykket i rørstrengen ved brønnoverflaten for å oppnå en andre forutbestemt trykkforskjell mellom ringrommet og rørstrengen som er større enn den første forutbestemte trykkforskjell, hvilken andre trykkforskjell utløser aktiviseringsmekanismen for å bevirke at tennstempelet beveges til antenning av detonatoren og

derved bevirke avfyring av perforeringskanonen, dersom, og bare dersom, trykket i den avsprrete brønndelen er høyere enn det lave, fortrinnsvis atmosfæriske, trykket mellom tennstempelet og detonatoren.

Utføringsformer av oppfinnelsen er valgt med henblikk på å anskueliggjøre og beskrive både fremgangsmåten og en anord-ning som brukes for utførelse av denne, og er vist i de med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et skjematisk riss av en utføringsform av et rørbefordret brønnperforeringssystem ifølge foreliggende oppfinnelse, eksempelvis vist som en del av en teststreng anordnet i en brønn, Fig. 2A - 2D er lengdesnitt (bare høyre side vist) av en del av det i fig. 1 viste system, idet hver påfølgende figur utgjør en nedre fortsettelse av den foregående figur, og Fig. 3A - 3D er riss tilsvarende fig. 2A - 2D av en modifisert utføringsform av brønnperforeringssystemet vist i fig. 1 og 2A - 2D.

Idet det først henvises til fig. 1 er det skjematisk vist en streng av formasjonsteste- og perforeringsverktøy som er opphengt i et foret brønnhull på en rørstreng 10. Verktøy-strengen omfatter en hoved-testeventilenhet 11 av den type som er vist i US patent Re 29 638 som innbefatter et ventillegeme som reagerer på trykkendringer i fluider i ringrommet 12 for åpning og stenging av en strømningskanal som strekker seg oppad gjennom ventilenheten. Nedre ende av hoved-testeventilenheten 11 er forbundet med en registreringsseksjon 13 som opptar en trykkregistreringsinnretning som registrerer fluidtrykket i kanalen som en funksjon av medgått tid etterhvert som testen skrider frem. Nedre ende av registreringsseksjonen 13 er forbundet med en trykkoverføringsseksjon 14 som har sideåpninger 15 i forbindelse med brønn-ringrommet, og over-førings seksjonen er forbundet med en tetningsnippel 16 som strekker seg nedad gjennom boringen i en pakning 17 av konvensjonell konstruksjon. Pakningen 17, som kan være av permanent anspent type, innbefatter typisk normalt tilbaketrukne kiler og pakningselementer som kan ekspanderes for å danne en for-ankret pakning i brønnens foringsrør 18. Pakningsdoren har en tetningsboring som opptar tetningsnippelen 16, og et oppad stengende ventillegeme som f.eks. et klaffelement 20 virker til automatisk å stenge boringen mot oppadstrømmende fluider når tetningsnippelen og de underliggende komponenter trekkes tilbake.

En slisset eller perforert seksjon av en produksjonsrør-forlengelse 21 er tilkoplet under tetningsnippelen 16 og virker til å slippe formasjonsfluider inn i strømningskanalen gjennom verktøyene når ventillegemet i hoved-testeventilenheten 11 er åpent. Nedre ende av produksjonsrørforlengelsen 21 er tilkoplet en hydraulisk påvirkbar tennseksjon 22 som er konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse. Tennseksjonen 22 er innrettet til å bevirke selektiv utløsning av en perforeringskanon 23 som er tilkoplet dens nedre ende, idet kanonen innbefatter et antall sprengstoffladninger (f.eks. profilerte ladninger) som ved detonering danner perforeringer gjennom foringsrørets 18 vegg og inn i formasjonen slik at formasjonsfluider kan strømme inn i brønnhullet. En annen registreringsinnretning 24 kan være tilkoplet nedre ende av perforeringskanonen 23 for å skaffe ytterligere trykkregistre-ringer.

I fig. 2A er de forskjellige konstruksjonsdeler utfø-ringsf ormen består av vist i detalj. Trykkoverføringsseksjo-nen 14 har en innvendig gjenget muffe 30 for tilkopling til registreringshuset 13 og en gjenget tapp 31 for tilkopling til øvre ende av tetningsnippelens 16 dor 32. Et antall radielt forløpende åpninger 15 strekker seg gjennom veggen i seksjonen 14 for å sette brønn-ringrommet over pakningen 17.i forbindelse med den innvendige boring 33 i et trykkrør 34 med liten diameter, som strekker seg ned gjennom tetningsnippeldoren 32. Det ringformete rom 35 mellom tetningsnippelens 16 innvendige vegg og rørets 34 yttervegg utgjør en del av testekanalen som via vertikale åpninger 36 står i forbindelse med testekanal-partiet over overføringsseksjonen 14. Typiske tetningselemen-ter 37 er anordnet på tetningsnippelens ytre omkrets, og ligger an mot veggflater på pakningsdoren for å hindre fluid-lekkasje.

Tetningsnippelens 16 nedre ende er ved hjelp av en muffe 38 koplet til øvre ende av den slissete rørforlengelse 21 som har et antall åpninger 40 gjennom hvilke formasjonsfluider kan strømme inn. Et overgangsstykke 41 og en muffe forbinder nedre ende av rørforlengelsen 21 med en rørseksjon 42 som kan brukes til å holde tennseksjonen og perforeringskanonen i en forutvalgt avstand under pakningen 17. Nedre ende av trykk-røret 34 er avtettet ved hjelp av O-ringer mot overgangsstykket 41.

Som vist i fig. 2C er rørseksjonens 42 nedre ende ved hjelp av gjenger 43 tilkoplet øvre ende av tennhodeenheten 22. Enheten 22 innbefatter et øvre overgangsstykke 45 som er fastskrudd til en øvre husseksjon 46 som i sin tur er fastskrudd til en nedre husseksjon 47. Overgangsstykket 45 har en tverrvegg 48 med åpninger 49 som setter husseksjonens 46 innvendige boring 51 i forbindelse med boringen 52 i røret 42 og følgelig med boringen 33 i det ovenforliggende trykkrør 34. I husseksjonens 46 boring er der bevegelig anordnet et aktiv-iserings-hylsestempel 53 forsynt med tetningsringer 54 som ligger an mot husseksjonens 46 sylindriske veggflate 55. Hylsestempelet 53 har en lukket øvre ende, og en utvendig, oppadvendt brystning 56 som normalt ligger an mot en nedadvendt ansats 57 på husseksjonen 46. En bruddpinne 58 som er innskrudd i veggen til husseksjonen 46, har et innvendig endeparti 60 som danner inngrep med et utvendig, ringformet spor 61 i stempelet 53. Hylsestempelets 53 nedre endeparti 62 danner en innadvendt, ringformet låseflate 63 som normalt danner inngrep med et antall omkretsmessig fordelte paler 64 som strekker seg gjennom åpninger i den øvre endeseksjon 65 av en forlengerhylse 66 og til inngrep med et ringformet spor 67 som er utformet i øvre ende av et langstrakt tennstempel 70. Når palene 64 er i inngrep som vist hindrer de aksiell bevegelse av tennstempelet 70 fra den i fig. 2C viste stilling.

Én eller flere åpninger 71 strekker seg gjennom veggen i husseksjonen 46 og setter derved det indre parti av hylsestem-

pelet 53 via én eller flere åpninger 71' og tennstempelets 70 øvre endeflate i forbindelse med trykkfluidene i den avsperrete del av brønnen under pakningen 17.

Tennstempelet 70 strekker seg ned gjennom en tetning 72 (fig. 2D) og det øvre endeparti 73 av den nedre husseksjon 47, og er utstyrt med en nedadvendt brystning 74 mot hvilken en holder 75 trykkes ved hjelp av en skruefjær 76. Nedre ende av fjæren 76 ligger an mot en oppadvendt ansats 77 på en styre-ring 78 som er innskrudd i husseksjonen 47. Nedre ende av tennstempelet 70 er forsynt med et fremspring 80 som er innrettet til, ved nedadbevegelse av stempelet 70, å støte mot og bevirke antenning av en detonator i form av en slagpatron 81 som er montert i en holderenhet 82. Den øvre ende av en lengde av Primacord ™ detonerende lunte 83 er innpasset i nedre ende av hoIderenheten 82 og er på kjent måte innrettet til å antennes når patronen 81 detoneres. Perforeringskanonen 23, som er avtettet ved atmosfærisk trykk på vanlig måte, omfatter et hus 85 som lunten 83 strekker seg ned gjennom.

Den antente lunte frembringer detonering av de profilerte ladninger som på kjent måte bevirker perforering av foringsrø-ret 18.

Ved bruk er delene og komponentene i utføringsformen av peforeringssystemet montert som vist i fig. 1 og 2A -2D. Pakningen 17 blir på konvensjonell måte brakt i tettende tilstand i brønn-foringsrøret for avsperring av en del av borehullet. Verktøystrengen nedsenkes i brønnen, idet dens nedre ende innføres gjennom boringen i pakningen 17, og her-under skyver klaffventilen 20 til åpen stilling. Verktøy-strengen nedsenkes inntil tetningsnippelen 16 kommer inn i og stopper i pakningsdorens boring for derved å avtette brønnpar-tiet under pakningen fra det hydrostatiske trykk av-fluidet som står i brønnringrommet over pakningen. Rørstrengen 10 kan være fylt av en vannsøyle som danner en pute eller buffer i den hensikt å muliggjøre kontroll av trykkforskjellen når testeventilenheten 11 åpnes.

For åpning av testeventilenheten 11 blir brønnringrommet 12 satt under trykk fra overflaten for å påvirke ventillegemet i ringrommet på en måte som vist i US patentskrift Re 29 638. Dette trykket virker via overforingsseksjonens åpning 15, trykkrøret 34 og boringen i røret 42 på hylsestempelets 53 øvre endeflate. Bruddpinnens 58 styrke er slik valgt at den ikke vil svikte og derved forårsake utløsning av tennstempelet 70, før den utsettes for et større differensialtrykk enn det som trengs for å påvirke hovedtesteventilenheten 11.

Med hovedventilen 11 åpen kan passende ventiler manøvre-res ved overflaten for gradvis avlasting av trykket i rørs-trengen 10 for derved å øke trykkforskjellen som virker på hylsestempelet 53 inntil pinnen 58 avskjæres. Når pinnen 58 avskjæres blir hylsestempelet 53 plutselig ført nedad hvorved låseflaten 63 bringes i stilling under låsepalene 64 som så forskyves utad for derved å frigjøre tennstempelet 70. Tennstempelet 70 tvinges så nedad på grunn av trykket i brønnhul-let underpakningen, og treffer slagpatronen 81 som bevirker antenning av lunten 83 som igjen utløser perforeringskanonen 23. Ettersom trykket i den avsperrete del av brønnen er vesentlig redusert utføres perforeringene ved "undertrykk", dvs trykket i brønnhullet er mindre en formasjonsfluidtrykket, slik at der umiddelbart oppstår en renseeffekt idet formasjonsfluider strømmer inn i brønn-foringsrøret. Ettersom alt fluidet strømmer mot brønnhullet, blir der ingen skade på formasjonen slik det kunne skjedd dersom perforeringen fore-gikk under overtrykk.

Såsnart der et opprettet forbindelse gjennom foringsrøret mellom formasjonen og den avsperrete del av brønnen, kan en testing av brønnen utføres på vanlig måte ved avstengning og åpning av ventilen i testeenheten 11 for vekselvis avstengning av og utstrømning fra formasjonen. Utstrømnings- og avsteng-ningstrykkene registreres ved hjelp av målerne ved 13 og 24. Når testingen er fullført kan verktøystrengen trekkes ut av pakningselementet 17 og fjernes fra brønnen. Pakningen 17 forblir i stilling for påfølgende produksjonsoperasjoner.

Selv om bruk av en produksjonspakning 17 av permanent type er vist og beskrevet her, skal det forstås at man også kunne bruke en typisk opptrekkbar pakningstype som utgjør en enhetlig del av verktøystrengen beliggende mellom overførings-seksjonen 14 og den slissete rørforlengelse 21. I dette tilfelle måtte selvsagt pakningselementet nedføres i forings-røret med verktøystrengen og betjenes for midlertidig avtet-ting av brønnpartiet som skal perforeres og testes.

Fig. 3A - 3D viser en modifisert utføringsform av brønn-perf orer ingssystemet anordnet som en del av en rørstreng. Utføringsformen ifølge fig. 3A - 3D er en utføringsform med "full boring", som kan nedføres sammen med testeverktøy, eller uten noen testeverktøy som del av et permanent brønnkomplette-ringssystem. Som vist på tegningen er perforeringsverktøyene opptatt i strengen på en slik måte at den sentrale boring er fri for hindringer. Dette gir den fordel at verktøyene ved hjelp av en vaier eller rør med mindre diameter kan nedføres gjennom rørstrengen, uhindret av komponentene i perforerings-systemet. Videre står den ubrutte sentrale boring til rådig-het for å virke som en rørledning for fluider som produseres etter at brønnen er perforert.

Tennmekanismen i arrangementet på fig. 3A - 3D er av stort sett ringformet konstruksjon, idet tennstempelet og utløserenhetene er anordnet i rørstrengen, omkretsmessig rundt dens sentrale boring.

Som vist i fig. 3A - 3D innbefatter en toppseksjon 100 med "full" gjennomgående boring en gjenget muffe ved sin øvre ende for innkopling i rørstrengen. Et antall rørelementer som er suksessivt tilkoplet under toppseksjonen 100, virker til å oppta perforeringssystemelementene som en del av rørstrengen, hvilke rørelementer har konstant utvendig diameter og danner en ubrutt, gjennomgående sentral boring uten hindringer. Disse andre rørelementer innbefatter et bruddpinnehus 102 som er fastskrudd til et mellomparti på toppseksjonen 100, (fig. 3A - 3B), et fjærhus 104 er ved en gjengekopling tilkoplet under huset 102 (fig. 3B - 3C), et tennstempelhus 106 er ved gjengekopling tilkoplet under huset 104 (fig. 3C - 3D), og et detonatorhus 108 er ved en gjengekopling tilkoplet huset 106 (fig. 3D). Detonatorhuset 108 utgjør et tilkoplingspunkt for resten av rørstrengen 110 som innbefatter en perforeringskanon. Slike andre verktøy og rørstrengelementer, (f.eks. det slissete parti av rørforlengelsen, testeverktøy osv) kan være tilkoplet i nedre del av rørstrengen 110, avhengig av den spesielle anvendelse. Den ubrutte eller uhindrete gjennomgående boring i perforeringssystemarrangementet ifølge 3A - 3D gir stort spillerom med hensyn til dets tilkoplingspunkt i rørstrengen. Tennmekanismen kan endog være tilkoplet i sin helhet over det sted der en pakning anvendes til å avsperre brønndelen som perforeres. I et slikt tilfelle kan en forlen-get detonerende lunte føres ned langs rørstrengens omkrets gjennom pakningen og tilkoples den under pakningen beliggende perforeringskanon.

En tennmekanisme-aktuator i form av et rørstempel er forskyvbart montert i husdelene 100, 102, 104, 106 og 108 som vist i fig. 3B - 3D. Aktuatoren omfatter øvre og nedre sek-sjoner bestående av en låsedor 112 som ved en gjengeforbin-delse er tilkoplet over et tennstempelaktiviserings-hylseenhet 114. Aktiviseringsstempelet er montert for aksiell bevegelse i rørstrengen fra en stilling der toppen av låsedoren 112 støter mot bunnen av et med innsnevret utvendig diameter utformet parti av toppseksjonen 100 (fig. 3B) til en stilling der bunnen av hylseenheten 114 bringes i kontakt med en innvendig ansats som dannes av et utvidet innvendig boringsparti ved toppen av detonatorhuset 108.

Aktiviseringsstempelenheten er slik montert at når den føres til sin nedre stilling driver den tennstempelet 116 nedad mot en slagdetonator 118 (fig. 3C - 3D), for derved å antenne et antall sprengstoffladninger som er montert i en perforeringskanon som er opplagret i nedre del av rørstrengen 110.

Tennstempelet 116 er i form av en spiss stang som henger ned fra et ringformet fjærhoIderelement 120 (se fig. 3C). Tennstempelets 116 nedre parti er opptatt i en rørformet boring i detonatorhuset 108 som strekker seg parallelt med rørstrengens akse. Detonatoren 118 er også stangformet og rager oppad inn i et med større diameter utformet parti av samme boring ved nedre del av huset 108. En "Primacord ™" detonerende lunte eller annen egnet innretning for levering av detoneringseffekten fra detonatoren 118 til sprengladningene beliggende i perforeringskanonen, er tilkoplet under detonatoren 118.

En skruefjær 122 er plassert i et hulrom som dannes av en med innsnevret utvendig diameter utformet nedre del av hylseenheten 114, et med større innvendig diameter utformet nedre parti av tennstempelhuset 106 og toppen av detonatorhuset 108. Fjæren 122 danner forbindelse mellom toppen av huset 108 og fjærholderelementet 120, og virker til å spenne tennstempelet 116 i en stilling i avstand fra detonatoren 118, med toppen av elementet 120 i anlegg mot den innvendige ansats ved toppen av det innvendige utvidete parti av huset 106. For å lette betjeningen har en funnet det fordelaktig å anordne et antall tennstempeler 116 som er opphengt med regelmessig innbyrdes avstand fra ringelementet 120 i et tilsvarende antall omkretsmessig fordelte boringer i huset 108. Det er tilstrekkelig at bare én av boringene er utstyrt med en detonator 118. De tennstempeler som ikke samvirker med en detonator virker imidlertid som føringer eller styringer for å sikre jevn bevegelse av det tennstempelet som samvirker med en detonator.

En annen skruefjær 124 er plassert i et ringformet hulrom som dannes av det nedre, med større innvendig diameter utfor-mete parti av fjærhuset 104, det øvre, ytre parti av hylseenheten 114, nedre del av låsedoren 112, og toppen av tennstempelhuset 106 (fig. 3C). Fjæren 124 er opptatt mellom en ringformet fjærstyring 126 ved toppen av hulrommet og en fjærskive 128 som er plassert ved bunnen av hulrommet. Toppen av fjær-styringen 126 ligger an mot en innvendig ansats i huset 104 og bunnen av doren 112, som vist i fig. 3C. Et avtettet atmosfærisk kammer 129 er anordnet mellom husets 106 innside og utsi-den av aktiviseringshylsen 114. Fjæren 124 virker til å spenne aktiviseringsstempelet 112, 114 i dets øverste stilling med toppen av doren 112 plassert nær bunnen av toppseksjonen 100. Atmosfærekammeret 129 virker til å spenne stempelet 112, 114 nedad når trykket er større i den sentrale boring.

Aktiviseringsstempelet 112, 114 låses i sin øverste stilling ved hjelp av en låsemekanisme 130. Låsemekanismen 130 innbefatter et låselement 132 (fig. 3B) som låser en delt låsering 134 i inngrep med et utvendig ringformet spor eller utsparing i låsedoren 112. En stoppring 136 som er plassert over toppen av fjærhuset 104 bærer låseringen 134 mot nedadbevegelse. Når ringen 134 er i det ytre spor i doren 112 er stempelaktuatoren 112, 114 låst mot nedadbevegelse, og påvirkning av tennelementet 116 er forhindret. Toppen av låselementet 132 innbefatter en nedadvendt ansats som danner inngrep med en utvendig oppadvendt ansats på et forlengelses-element 138 som ved hjelp av en skruforbindelse er tilkoplet bunnen av et låsestempel 140. De to ansatser tvinges i inngrep ved hjelp av en låsefjær 142 som vist i fig. 3B. En bruddpinne 144 som strekker seg gjennom en boring i øvre del av bruddpinnehuset 102 mellom huset 102 og låsestempelet 140, fastholder låsestempelet 140 mot nedadbevegelse (fig. 3A). Komponentene i låsemekanismen 130 er opptatt i et ringformet hulrom som avgrenses av en øvre del 146 og en nedre del 148.

Én eller flere åpninger 150 (fig. 3A) virker til å opp-rettholde trykket i den øvre del 146 i likevekt med trykket i ringrommet i borehullet. Tetninger 152, 153 (fig. 3B) virker til å avsperre den nedre del av hulrommet 148 fra trykket i øvre del av hulrommet 146. Én eller flere åpninger 154 (fig. 3B) i JLås^doren 112^virker til å utligne trykket i den nedre hulromdel 148 til trykket i den indre sentrale boring i rør-strengen. Det vil derfor være klart fra fig. 3A og 3B at trykkforskjellen mellom trykket i ringrommet som leveres ved åpningen 150 og trykket i rørstrengens sentrale boring som leveres ved åpningen 154 bringes til å virke på låsestempelet 140. Dersom ringromtrykket som virker på øvre hulromdel 146 overskrider rørstrengtrykket som virker på den undre hulromdel 148 med en verdi som er større enn bruddpinnens 144 skjærfast-het, vil låsestempelet 140 bli drevet nedad mot låselementet 132. Bruken av ansats- og fjærarrangementet i låsemekanismen 130 (vist ved elementene 132, 138, 140 og 142 i fig. 3B) virker til å avsperre den nødvendige kraft for avskjæring av pin-

nen 144 fra virkningen av treghets- og friksjonskreftene i forbindelse med låselementets 132 nedadbevegelse. En viss "dødgang" er anordnet mellom avskjæringen av pinnen 144 og det punkt der nedadbevegelsen av låsestempelets 140 bunn skyver låselementet 132 nedad. Dette sikrer en "ren" avskjæring av pinnen 144.

Ved typisk drift med sikte på produksjon, vil trykket i den øvre hulromdel 146 være lik fluidtrykket i borehullets ringrom over en pakning som er anbrakt for å avsperre den del av brønnen som skal perforeres. Trykket som den nedre hulromdel 148 utsettes for vil typisk svare til fluidtrykket i den avsperrete del av brønnen under pakningen. Pinnens 144 skjær-fasthet og fjærens 122, 124 og 142 fjærkonstanter velges slik at når den ønskete trykkforskjell mellom ringrommet og rør-strengboringen foreligger, vil pinnen 144 avskjæres, låsemekanismen 130 frigjøres og aktiviseringsstempelet 112, 114 vil drive tennstempelet 116 nedad mot detonatoren 118. Når pinnen 144 avskjæres tvinges låsestempelet 140 nedad på grunn av den trykkforskjell som virker over stempelet. Etter et kort død-gangsintervall kommer låsestempelet 140 i berøring med låselementet 132 som derved skyves nedad til et punkt der et med større innvendig diameter utformet parti av låselementet 132 beveges i stilling nær den delte låsering 134. Låseringen 134 føres ut av det utvendige spor i doren 112, hvorved aktiviseringsstempelet 112, 114 frigjøres for nedadbevegelse mot kraften både fra fjæren 124 og kammeret 129, og tennstempelet 116 drives mot kraften fra fjæren 122 til stempelet slår mot detonatoren 118 og derved avfyrer kanonen.

På bakgrunn av den ovenfor angitte beskrivelse av oppfinnelsen med særlig vekt på de foretrukne utføringsformer av denne i forbindelse med perforeringssystemer som inngår i en rørstreng, vil det være klart for fagmenn på det området oppfinnelsen angår, etter at de har forstått oppfinnelsen, at forskjellige endringer og modifikasjoner kan utføres på denne uten å avvike fra oppfinnelsens idé og ramme slik den er angitt i de etterfølgende krav.

Det vil således f.eks. være klart at en tredje måte lett kan anvendes for å oppnå den forutsatte trykkforskjell for avskjæring av bruddpinnen i utføringsformene vist på figur 2 og 3. De to ovenfor beskrevne måter innbefatter 1) tilsetting av trykk til ringrommet, og 2) avlasting av trykk fra boringen i rørstrengen. Også en kombinasjon av de to måter har vært omtalt. En tredje måte går ut på å sette rørstrengboringen i forbindelse med den avsperrete del av brønnen. Førstnevnte kan ha et forholdsvis lavt trykk ettersom alt den behøver å inneholde er luft. Dersom boringen inneholder et fluid kan det være ett som er lettere enn de eksisterende fluider i borehullet. Ved å sette de to i forbindelse med hverandre oppnås et balanse- eller utligningstrykk som kan være vesentlig lavere enn det opprinnelige trykk i den avsperrete del av brønnen, og det vil være tilstrekkelig til å opprette den nødvendige trykkforskjell for avskjæring av bruddpinnen. Denne måte kan brukes alene eller i kombinasjon med én eller begge av de andre to måter.

Rørstrengboringen kan bringes i forbindelse med den avsperrete del av brønnen ved hjelp av hvilken som helst passende borehullventil som kan påvirkes ved hjelp av hvilken som helst ønsket innretning. F.eks. kan denne ventil være testeventilen 11 som drives av trykket i borehullet, som ovenfor forklart. Den kan også være en annen ventil som manøvreres av trykket eller den kan manøvreres ved elektriske eller mekaniske midler.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for perforering av en brønn under anvendelse av en perforeringskanon (23) fastholdt i nedre ende av en rørstreng (10), hvilken rørstreng innbefatter en pakning (17), et hus (46) tilknyttet perforeringskanonen, en detonator (81) opphengt under pakningen innrettet til ved avfyring å perfore-re brønnen i den avsperrete brønndel, et aksielt bevegbart tennstempel (70) avtettet mot huset (46) innrettet for anten-

   ning av detonatoren (81), og en aktiviseringsmekanisme (53, 64) som reagerer på hydraulisk trykk montert i forhold til huset (46) for aktivisering av tennstempelet, idet tennstempelet (70) stenger mot et lavt, fortrinnsvis atmosfærisk, trykk på sin mot detonatoren (81) vendte ende og som mot sin andre ende står i fluidkommunikasjon (71) med ringrommet (12) mellom rørstrengen og brønnveggene over pakningen, omfattende trinnene a) nedføring av perforeringskanonen (23) til det sted hvor perforeringen skal utføres, idet pakningen (17) deler brønnen i en avsperret brønndel under pakningen og et ringrom (12) mellom rørstrengen og brønnveggene over pakningen opp til overflaten,

   b) opprettelse av fluidkommunikasjon (40, 35, 36) mellom den avsperrete brønndelen og brønnoverflaten gjennom rør-strengen og ved åpning av en ventilinnretning (11) i rør-strengen som samtidig gir fluidkommunikasjon med en lavtrykkside (71) av aktiviseringsmekanismen (53), c) opprettelse av fluidkommunikasjon (15, 33, 52) mellom ringrommet (12) og en høytrykkside av aktiviseringsmekanismen (53) gjennom en port (49), d) utløsning av aktiviseringsmekanismen (53, 64) for å bevirke avfyring av perforeringskanonen (23) når trykket i rørstrengen er lavere enn trykket i den avsperrete brønndelen, karakterisert ved at fluidkommunikasjonen i trinn b) opprettes ved påføring av en økning av trykket i ringrommet (12) ved brønnoverfla-ten i forhold til trykket i rørstrengen (10) for å oppnå en første forutbestemt trykkforskjell, hvilken trykkforskjell bevirker at ventilinnretningen (11) åpnes, avfyringen av perforeringskanonen (23) i trinn d) bevirkes ved påføring av ytterligere økning av trykket i ringrommet (12) eller avlaste trykket i rørstrengen (10) ved brønnoverflaten for å oppnå en andre forutbestemt trykkforskjell mellom ringrommet (12) og rørstrengen (10) som er større enn den første forutbestemte trykkforskjell, hvilken andre trykkforskjell utløser aktiviseringsmekanismen (53, 64) for å bevirke at tennstempelet (70) beveges til antenning av detonatoren (81) og derved bevirke avfyring av perforeringskanonen (23) , dersom, og bare dersom, trykket i den avsprrete brønndelen er høyere enn det lave, fortrinnsvis atmosfæriske, trykket mellom tennstempelet (70) og detonatoren (81).