NO20111361A1

NO20111361A1 - System med et skifteverktøy ført av en ståltråd

Info

Publication number: NO20111361A1
Application number: NO20111361A
Authority: NO
Inventors: Yang Xu; Gerald D Lynde
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2011-10-07
Also published as: GB2481335B; NO344630B1; US20100258293A1; CA2758583C; US8191623B2; CA2758583A1; GB2481335A; AU2010236955B2; WO2010120463A1; GB201116300D0; AU2010236955A1

Abstract

Et skifteverktøy blir kjørt på ståltråd og har en integrert kraftforsyning. Roterende bevegelse av motoren blir konvertert til rettlinjet bevegelse av skifteverktøyet ved hjelp av en kuleskrueanordning. Grepet oppnås med aksiell bevegelse av en gripeforbindelse, og et integrert slagverktøy kan utføre omkoblingen. Alternativt kan en lineærmotor bli anvendt for å strekke ut og trekke inn gripeenheten og omkoble ved hjelp av slagverktøyet. Eventuelt kan verktøyet bli forankret og rettlinjet bevegelse som følge av at den integrerte kraftkilden aktiviserer en motor kan sørge for omkoblingen.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt verktøy som kjøres nedihulls fortrinnsvis på kabel og som drives med integrert kraft for å utføre en funksjon nede i hullet, og mer spesifikt et nedihulls skifteverktøy.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] Det er en vanlig praksis å plugge brønner og at vann trenger inn i brønnhullet over pluggen. Figur 1 illustrerer dette fenomenet. Den viser et brønnhull 10 gjennom formasjoner 12, 14 og 16 med en plugg 18 i sonen 16. Vann 20 har sivet inn som angitt av pilene 22 og ført med seg sand 24. Det er ikke nok formasjonstrykk til å få vannet 20 til overflaten. Som følge av dette synker sanden

24 ned på pluggen 18.

[0003] Det har vært utviklet mange metoder for å fjerne produksjonsavfall fra brønnhull, og en god oversiktsartikkel som betrakter mange av disse metodene er SPE 113267, publisert i juni 2008 av Li, Misselbrook og Seal med tittelen Sand Cleanout with Coiled Tubing: Choice of Process, Tools or Fluids? Det er begrensninger i forhold til hvilke metoder som kan bli anvendt med lavtrykks-formasjoner. Metoder som innebærer sirkulering trykksatt fluid medfører risiko for tap av fluid inn i en lavtrykksformasjon bare som følge av det hydrostatiske trykket fra fluidsøylen som dannes når brønnen blir fylt med fluid og sirkulert eller spylt. Produktiviteten til formasjonen kan påvirkes negativt dersom det oppstår slik strømning inn i formasjonen. Som et alternativ til sirkulering av væske har systemer som anvender skum vært foreslått, der idéen er at skummets tetthet er så lav at tap av fluid ikke vil være et problem. I stedet trekker skummet med seg sand eller produksjonsavfall og fører det til overflaten uten å skape et hydrostatisk trykk på lavtrykksformasjonen i området ved pluggen. Ulempen med denne teknikken er kostnadene forbundet med spesialutstyr for skummet og logistikken i å få dette utstyret til brønnstedet på fjerne steder.

[0004] Forskjellige teknikker har vært utviklet for å fange inn produksjonsavfall. Noen omfatter kammere med klaffventiler som slipper inn væske og sand og så bruker tyngdekraften til å lukke klaffen slik at sanden fanges. Drivkraften kan være et kammer under vakuum som åpnes mot oppsamlingskammeret nede i hullet eller bruk av en stempelpumpe med et sett av tilbakeslagsventiler i form av klaffventiler. Disse systemene kan ha operasjonelle problemer med oppbygging av sand på ventilsetene for klaffventilene som hindrer at de tetter skikkelig, og som følge av dette kan noe av den fangede sanden slippe ut igjen. Noen av disse "one shot"-systemene som baserer seg på et vakuumkammer for å suge inn vann og sand i et lagringskammer har blitt kjørt inn på kabel. Noen eksempler på anordninger for å renske opp i produksjonsavfall er US 6,196,319 (kabel); US 5,327,974 (rørført); US 5,318,128 (rørført); US 6,607,607 (kveilrør); US 4,671,359 (kveilrør); US 6,464,012 (kabel); US 4,924,940 (stivt rør) og US 6,059,030 (stivt rør).

[0005] De stempelbaserte produksjonsavfalloppsamlingssystemene har også den ulempe at de mangler en kontinuerlig strømning som gjør at innblandet sand synker når strømningen stanses. En annen ulempe med noen verktøy for fjerning av produksjonsavfall er at minimumsdiameteren til disse verktøyene gjør at de ikke kan anvendes i brønner med veldig liten diameter. Korrekt posisjonering er også en utfordring. Med verktøy som fanger sand fra strømning som kommer inn ved den nedre enden og som blir kjørt inn på kveilrør er det en risiko for at den nedre enden presses inn i sanden dersom pumpen sparkes i gang gjennom nedsetting av vekt, så som i US 6,059,030. På den annen side, spesielt med "one shot"-vakuumverktøyene, vil det å ligge for høyt i vannet, og godt over sandlinjen, resultere i minimal innfangning av sand.

[0006] Det foreligger et behov for et verktøy for fjerning av produksjonsavfall som kan bli utplassert raskt, for eksempel av ståltråd, og som kan lages lite nok til å kunne anvendes i brønner med liten diameter samtidig som de anvender en metode for å fjerne produksjonsavfall-fjerningsmetode som gir en effektiv innfangning av sanden og fortrinnsvis kontinuerlig sirkulering av fluid under denne prosessen. En modulær oppbygning kan øke bærekapasiteten i små brønner og spare turer til overflaten for å fjerne den innfangede sanden. Andre trekk som opprettholder fluidhastighet for å holde sanden i fluidet og videre anvender sentrifugalkraft for å lette separasjon av sanden fra det sirkulerende fluidet er også mulige trekk ved foreliggende oppfinnelse. Fagmannen vil bedre forstå de forskjellige aspektene ved oppfinnelsen fra en gjennomgang av den detaljerte beskrivelsen av den foretrukne utførelsesformen og de tilhørende figurene, samtidig som han innser at oppfinnelsens fulle ramme bestemmes av de vedføyde kravene.

[0007] Ett av spørsmålene ved innsetting av bunnhullsenheter i et brønnhull er hvordan en skal drive enheten fremover når brønnen avviker fra vertikalen i en slik grad at tyngdekraften er utilstrekkelig til å sikre videre fremdrift nede i hullet. Forskjellige typer fremdriftsanordninger har blitt utviklet, men er enten ikke egnet for bruk med ståltråd eller ikke tilpasset for å drive en bunnhullsenhet gjennom en avviksbrønn. Noen eksempler på slike utførelser er USP: 7,392,859; 7,325,606; 7,152,680; 7,121,343; 6,945,330; 6,189,621 og 6,397,946. US-publikasjonen 2009/0045975 viser en traktor som drives på en ståltråd der selve ståltråden har blitt drevet inn i et brønnhull av tyngdekraften fra vekten av bunnhullsenheten.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0008] Et skifteverktøy blir kjørt på ståltråd og har en integrert kraftforsyning. Roterende bevegelse av motoren blir konvertert til rettlinjet bevegelse av skifteverktøyet ved hjelp av en kuleskrueanordning. Grepet oppnås gjennom langsgående bevegelse av en gripekobling, og en integrert slaginnretning (jar) kan besørge omkoblingen. Alternativt kan en lineærmotor bli anvendt for å strekke ut og trekke inn gripeenheten og omkoble ved hjelp av slagverktøyet. Eventuelt kan verktøyet bli forankret og rettlinjet bevegelse ved at den integrerte kraftkilden aktiverer en motor kan besørge omkoblingen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0009] Figur 1 er et utsnitt av en plugget brønn der oppsamlingsanordningen for produksjonsavfall vil bli utplassert;

[0010] Figur 2 svarer til figur 1, med anordningen senket i posisjon nær ved produksjonsavfallet som skal fjernes;

[0011] Figur 3 er en detaljert skisse av anordningen for å fjerne produksjonsavfall vist i figur 2;

[0012] Figur 4 er en skisse av den nedre enden av anordningen i figur 3 og illustrerer modulariteten i oppbygningen;

[0013] Figur 5 er en annen anvendelse med et verktøy som blir kjørt på ståltråd for å kutte rørdeler;

[0014] Figur 6 er en annen anvendelse med et verktøy for å skrape av rørdeler uten et anker som blir kjørt på ståltråd;

[0015] Figur 7 er en alternativ utførelse av verktøyet i figur 6 som viser et forankringstrekk anvendt uten de motroterende avskraperene i figur 6;

[0016] Figur 8 er et snitt som viser et ståltrådført verktøy som blir anvendt for å bevege en komponent nede i hullet;

[0017] Figur 9 er en alternativ utførelse av verktøyet i figur 8 som anvender en lineærmotor for å sette en pakning;

[0018] Figur 10 er et alternativ til figur 9 som innlemmer hydrostatisk trykk for å sette en pakning;

[0019] Figur 11 illustrerer problemet med bruk av ståltråd i forbindelse med et avvikende brønnhull;

[0020] Figur 12 illustrerer hvordan traktorer blir anvendt for å løse problemet illustrert i figur 11.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

[0021] Figur 2 viser verktøyet 26 senket ned i vannet 20 på en ståltråd eller ikke strømførende kabel 28. Hovedtrekkene til verktøyet er en løsbar kobling 30 ved den nedre enden av kabelen 28 og et styringssystem 32 for å skru verktøyet 26 på og av og for andre formål. En kraftforsyning, så som et batteri 34, driver en motor 36, som igjen kjører en pumpe 38. Det modulære produksjonsavfall-fjerningsverktøyet 40 befinner seg ved bunnen av enheten.

[0022] Selv om en kabel eller ståltråd 28 er foretrukket fordi det er en billig måte å raskt få verktøyet 26 ned i vannet 20, kan også en wirelinekabel bli anvendt og kraft fra overflaten gjennom kabelen kan erstatte batteriet 34 på verktøyet. Styringssystemet kan være utført på forskjellige måter. I én variant kan det være en tidsforsinkelse aktivisert på overflaten slik at verktøyet 26 vil ha nok tid til å bli senket ned i vannet 20 før motoren 36 begynner å kjøre. En annen måte å aktivere motoren 36 er å anvende en bryter som reagerer på å bli neddykket i vann med å slutte kraftforsyningskretsen. Dette kan være en flottørbryter i tilknytning til en oppfyllingsventil eller den kan anvende tilstedeværelsen av vann eller andre brønnfluider for å slutte en krets på annen måte. Siden det i alminnelighet er kjent på hvilket dyp pluggen 18 er satt, kan verktøyet 26 raskt bli senket til dette området og så bli bremset ned for å unngå at den nedre enden graver seg ned i sanden 24. Styringssystemet kan også innlemme en strømningsbryter for å detektere plugging i produksjonsavfallsverktøyet 40 og skru av pumpen 38 for å unngå å ødelegge den eller brenne motoren 36 dersom pumpen 38 tilstoppes eller av en eller annen grunn slutter å virke. Andre aspekter ved styringssystemet 32 kan omfatte mulighet til å sende elektromagnetiske signaler eller trykkbølgesignaler gjennom brønnhullet eller ståltråden 28 med informasjon så som for eksempel vekten eller volumet av innsamlet produksjonsavfall.

[0023] Figurene 3 og 4 viser detaljene inne i produksjonsavfall-fjerningsverktøyet 40. Det er et avsmalnende innløp 50 som fører til et fortrinnsvis sentrert løfterør 52 som definerer et ringvolum 54 rundt utsiden. Røret 52 kan ha én eller flere interne sentrifugalseparatorer 56 hvis formål er å sette fluidstrømmen i rotasjon for å få de faste stoffene til den innvendige veggen ved hjelp av sentrifugalkraften. Alternativt kan røret 52 selv gå i spiral slik at strømning gjennom det ved høy nok hastighet til å holde de faste stoffene i strømmen også vil gjøre at de vandrer til den innvendige veggen til de kommer til utløpsportene 58. Noe av sanden eller annet produksjonsavfall vil synke ned i ringvolumet 54 der fluidhastigheten er lav eller fluidet et i ro. Som fremgår best i figur 3 fortsetter fluidstrømningen videre til et filter eller en skjerm 60 og inn innsuget til pumpen 38. Pumpeutløpet føres ut ved portene 62.

[0024] Som vist i figur 4 kan utførelsen være modulær slik at røret 52 fortsetter forbi en skillevegg 64 ved gjenger 66 som definerer en nederste modul. Deretter kan flere moduler bli lagt til innenfor den begrensning at pumpen 38 er i stand til å trekke den nødvendige strømningen gjennom røret 52. Hver modul har utløps-porter 58 som fører til et separat ringvolum 54 hørende til hver modul. Ytterligere moduler øker lagringskapasiteten for produksjonsavfall og reduserer antallet turer ut av brønnen for å fjerne den ønskede mengden sand 24.

[0025] Forskjellige alternativer er tenkelige. Verktøyet 40 kan bli trigget til å starte når det avføler toppen av produksjonsavfallaget, ved et gitt dyp i brønnen basert på kjente markører, eller rett og slett basert på en tidsforsinkelse. Bevegelse oppihulls av en forbestemt eller forhåndsbestemt lengde kan stanse pumpen 38. Dette tillater likevel operatøren av ståltråden å bevege opp og ned når verktøyet kommer til produksjonsavfallet slik at han vet at verktøyet ikke sitter fast. Verktøyet kan omfatte en vibrator for å bidra til å blande produksjonsavfallet med fluidet for å gjøre det lettere å få det inn innløpet 50. Pumpen 38 kan også bli anvendt for å skape vibrasjon ved eksentrisk montering av løpehjulet. Pumpen kan også være en turbinpumpe eller en progressiv hulromspumpe.

[0026] Verktøyet 40 er i stand til å besørge kontinuerlig sirkulasjon, noe som ikke bare bedrer dets evne til å fjerne produksjonsavfall, men også kan lette innkjøring i eller trekking fra hullet for å redusere sannsynligheten for at verktøyet setter seg fast.

[0027] Selv om det foretrukne verktøyet er en produksjonsavfallfanger, kan andre verktøy bli kjørt inn på kabel eller ståltråd og ha en integrert kraftkilde for å utføre andre operasjoner nede i hullet. Figur 2 er ment å skjematisk illustrere andre verktøy 40 som kan utføre andre oppgaver nedihulls, så som sliping eller lett fresing. I den grad et dreiemoment blir påført av verktøyet for å utføre oppgaven, kan en del av verktøyet også omfatte en ankerandel for inngrep med et brønnrør for å holde igjen for dreiemomentet påført av verktøyet 40. Holdekilene eller ankrene som anvendes kan bli aktivert av den integrerte kraftforsyningen ved hjelp av et styringssystem som for eksempel kan reagere på et mønster av oppihulls og nedihulls bevegelse av en forbestemt eller forhåndsbestemt lengde for å utløse holdekilene og starte verktøyet.

[0028] Figur 5 illustrerer en rørkutter 100 som kjøres inn på ståltråd 102. Øverst er det anordnet en styringspakke 104 som er utstyrt for selektivt å starte kutteren 100 ved en gitt posisjon som kan være basert på et brønnprofil lagret på en prosessor som er en del av pakken 104. Det kan også være tilveiebragt følere som detekterer dyp basert på markører i brønnen, eller det kan enklere være en tidsforsinkelse basert på estimering av det nødvendige kuttedypet på overflaten. Følere kan være berøringsbaserte følere, tellere basert på fjærbelastede hjul eller ultrasoniske avstandsdetektorer. En batteripakke 106 forsyner en motor 108 som dreier en kuleaksel 110 som igjen beveger navet 112 aksielt i motsatte retninger. Bevegelse av navet 112 roterer armer 114 som har en gripeenhet 116 ved en ytre ende for kontakt med røret 118 som skal kuttes. En andre motor 120, også drevet av batteripakken 106, driver en girboks 122 for å redusere sin utmatingshastighet. Girboksen 122 er koblet til et roterbart anordnet hus 124 gjennom et drivverk 126. Girboksen 122 dreier også en kuleskrue 128 som driver et hus 130 aksielt i motsatte retninger. Armer 132 og 134 kobler huset 130 til kutteelementer 136. Etter hvert som armene 132 og 134 kommer nærmere hverandre blir kuttelementene 136 strukket ut radielt. Reversering av rotasjonsretningen til kuttemotoren 120 trekker inn kuttelementene 136.

[0029] Når ønsket dyp er nådd og ankerenheten 116 har et fast grep om røret 118 for å holde igjen for dreiemoment fra kutteprosessen, blir motoren 120 startet for langsomt å mate ut kuttelementene 136 mens huset 124 drives av drivverket 126. Når kutteelementene 136 står i inngrep med røret 118 starter kutteprosessen. Mens huset 124 roterer for å kutte blir knivene langsomt ført radielt inn i røret 118 for å øke kuttedypet. Styringer kan være tilveiebragt for å styre kutteprosessen. Styringene kan være så enkle som opprettholdelse av en fast hastighet for rotasjonen av huset 124 og utmatingen av kutteelementet 136 slik at den radielle kraften på kutteelementet 136 ikke vil holde igjen motoren 120. Med kunnskap om tykkelsen til røret 118 kan styringspakken 104 sørge for at motoren 120 blir reversert når kutteelementene 136 er matet radielt langt nok til å kutte gjennom rørveggen 118. Alternativt kan den aksielle bevegelsen av huset 130 bli målt, eller antallet omdreininger av kuleskruen 128 kan bli registrert av styringspakken 104 for å detektere når røret 118 skal være kuttet helt gjennom. Andre alternativer kan omfatte en føler på kutteelementet 136 som kan fastslå optisk at røret 118 er kuttet helt gjennom. Reversering av rotasjonen til motorene 108 og 120 vil trekke inn kutteelementene 136 og trekke inn ankrene 116 for hutrtig uttrekking fra brønnen ved hjelp av ståltråden 102.

[0030] Figur 6 illustrerer et avskraperverktøy 200 kjørt på ståltråd 202 koblet til en styringspakke 204 som på samme måte som pakningen 104 omtalt i forbindelse med utførelsen i figur 5, selektivt kan skru på avskraperen 200 når ønsket dyp er nådd. En batteripakke 206 aktiviserer selektivt motoren 208. En motoraksel 210 er koblet til en trommel 212 for rotasjon. En tannhjulsforbindelse 214 driver trommelen 216 i motsatt retning som trommelen 212. Hver av tromlene 212 og 216 har en oppstilling av fleksible koblinger 218 som hver fortrinnsvis har en kule 220 laget av et herdet materiale, så som karbid. Det er en klaring rundt de utmatede kulene 220 mot den innvendige veggen i røret 222 slik at rotasjon kan skje med en bevegelse av avskraperen 200 fra side til side som resulterer i slag mot veggen i røret 222 som bedrer avskrapervirkningen. Det vil være minimal netto dreiemomentkraft på verktøyet, og det vil ikke måtte forankres siden tromlene 212 og 216 roterer i motsatte retninger. Alternativt kan kun én enkelt trommel 212 være tilveiebragt som vist i figur 7.1 så fall må verktøyet 200 stabiliseres mot dreiemomentet fra avskrapingen. Én måte å forankre verktøyet på er å anvende selektivt utstrekkbare buefjærer som fortrinnsvis er inntrukket for innkjøring med ståltråden 202, slik at verktøyet raskt kan føres til stedet som trenger avskraping. Andre typer motordrevne utstrekkbare ankere vil også kunne anvendes og bli aktivisert til å strekkes ut og trekkes inn av batteripakken 206. Avskraperanordningene 220 kan ha en rekke forskjellige utforminger og omfatter diamanter eller andre materialer for avskraperoppgaven.

[0031] Figur 8 viser en ståltråd 300 som støtter en slagenhet 302 som ofte blir anvendt med ståltråd for bruk til å frigjøre et verktøy som kan sette seg fast i et brønnhull og for å angi til operatøren på overflaten at verktøyet ikke sitter fast der det befinner seg. Slagenheten kan også bli anvendt for å forskyve en muffe 310 når skiftekilene 322 står i inngrep med profilet 332. Dersom et anker er tilveiebragt, er ikke slagenheten 302 nødvendig og motoren 314 vil aktivere muffen 310. En sensor- eller følerpakke 304 slutter selektivt en krets drevet av batteriene 306 for å aktivere verktøyet, som i dette tilfellet er et muffeskifteverktøy 308. Sensor-ener følerpakken 304 kan reagere på lokaliseringskrager eller andre signal-utsendende anordninger 305 som angir en tilnærmet posisjon for muffen 310 som skal forskyves for å åpne eller lukke porten 312. Alternativt kan følerpakken 304 reagere på en forbestemt eller forhåndsbestemt bevegelse av ståltråden 300, tilstander i brønnhullet rundt eller en elektromagnetisk bølge eller trykkbølge, for å nevne noen få eksempler. Hovedformålet med følerpakken 304 er å spare kraft i batteriene 306 ved ikke å elektrisk belaste batteriet når det ikke er nødvendig. En motor 314 drives av batteriene 306 og roterer en kuleskrue 316 som, avhengig av motorens rotasjonsretning, beveger mutteren 318 ned mot kraften fra en fjær 320 eller opp med bistand fra fjæren 320 dersom motorretningen reverseres eller kraftforsyningen til den rett og slett blir fjernet. Fullt åpen, fullt lukket samt posisjoner mellom disse er mulig for muffen 310 ved hjelp av motoren 314. Skiftekilene 322 er understøttet av forbindelser 324 og 326 ved motsatte ender. Når navet 328 beveger seg mot navet 330, beveger skiftefilene 322 seg radielt utover og låser inn i et tilhørende mønster 322 i skiftemuffen 310. Det kan forefinnes flere enn én muffe 310 i strengen 334, og det er foretrukket at skiftemønsteret i alle muffene 310 er identiske slik at flere muffer kan bli åpnet eller lukket som nødvendig i ett pass med ståltråden 300, uavhengig av deres innvendige diametre. Selv om en kuleskruemekanisme er illustrert i figur 8, kan andre teknikker for motordrift, så som en lineærmotor, bli anvendt for samme funksjon.

[0032] Figur 9 viser bruk av en ståltrådført motor for å sette en mekanisk pakning 403. Verktøyet 400 omfatter en løsbar kobling 30, et batteri 34, en styringsenhet 401 og en motorenhet 402. Motorenheten kan være en lineærmotor, en motor med en kraftskrue en hvilken som helst annen tilsvarende anordning. Når motoren aktiveres, vil senterstempelet eller kraftskruen 408, som er koblet til paknings-stammen 410, bevege seg til huset 409 det ligger mot og sette pakningen 403.

[0033] I en annen anordning, som illustrert i figur 10, blir et verktøy, så som en pakning eller en broplugg, satt av et ståltrådført setteverktøy 430. Verktøyet 430 omfatter også en løsbar kobling 30, et batteri 34, en styringsenhet 401 og en motorenhet 402. Motorenheten 402 også kan være en lineærmotor, en motor med en kraftskrue eller andre tilsvarende anordninger. Senterstempelet eller kraftskruen 411 er koblet til et stempel 404 som tetter av et sett av porter 412 i innkjøringsposisjonen. Når motoren blir aktivert, beveger senterstempelet eller kraftskruen 411 seg og gjør at portene 412 kan kobles til kammeret 413. Hydrostatisk trykk kommer inn i kammeret 413 og jobber mot atmosfærekammeret 414 og skyver ned settestempelet 413. Med dette er et verktøy 407 satt.

[0034] Figur 11 illustrerer et avvikende brønnhull 500 og en ståltråd 502 som fører en bunnhullsenhet som kan omfatte loggeverktøy eller andre verktøy 504. Når enheten 504 treffer borehullsavviket 506, stanser foroverbevegelsen og kabelen blir slakk som et signal til overflaten om at det er et problem nede i hullet. Når dette skjer har forskjellige tiltak blitt gjort for å redusere friksjonen, så som tillegging av utvendige rulleelementer eller andre bæringer eller tilførsel av viskositetsreduserende midler inn i brønnen. Disse systemene har hatt begrenset suksess, spesielt når avviket er stort slik at hjelpen fra vekten til å drive bunnhullsenheten videre nedover i hullet er begrenset.

[0035] Figur 12 illustrerer skjematisk ståltråden 502 og bunnhullsenheten 504, men her er en traktor 508 koblet til bunnhullsenheten (BHA) av et hengsel- eller svivelledd eller en annen forbindelse 510. Traktoren heten 508 har en integrert kraftforsyning som kan drive hjul eller skinner 512 selektivt når det oppdages at ståltråden 502 har en slakk. Selv om den foretrukne plasseringen av traktorenheten er foran eller nedihulls bunnhullsenheten 504 og ved enden motsatt for ståltråden 502, kan plasseringen av traktorenheten 508 også være på oppihulls-siden av bunnhullsenheten 504. Når slakken oppdages, starter drivsystemet representert skjematisk av skinnene 512 opp og fører bunnhullsenheten 504 til det ønskede målet eller fremover inntil avviket blir lite nok til at slakken i ståltråden 502 forsvinner. Dersom dette skjer, vil drivsystemet 512 bli skrudd av for å spare kraftforsyningen, som i den foretrukne utførelsesform vil være batterier anordnet på verktøyet. Forbindelsen 510 er leddet og er kort nok til å unngå fastkjøring i skarpe svinger, men samtidig fleksibel nok til å la bunnhullsenheten 504 og traktoren 508 bevege seg i forskjellige plan og komme seg over innvendige ujevnheter i brønnhullet. Den kan bestå av flere kuleledd som kan inneha høy trykkfasthet ved komprimering, som kan forekomme når bunnhullsenheten trekkes ut av brønnhullet som en bistand til strekk i ståltråden. Når den kommer ut av hullet i den avvikende delen, kan enheten 508 bli aktivert til å starte for å redusere spenningen i ståltråden 502, men opprettholde et forbestemt / forhåndsbestemt spenningsnivå for å unngå å kjøre overflateutstyret for langt og skape slakk i kabelen, noe som kan gjøre at kabelen 502 surrer seg rundt bunnhullsenheten 504. Ideelt sett er en lett strekk i ståltråden 502 ønsket når den trekkes ut av hullet. Mekanismen som faktisk sørger for fremdriften kan være inntrekkbar for å gi enheten 508 et glatt utvendig profil der hvor brønnen ikke er betydelig avvikende slik at en kan få maksimal utnyttelse av den tilgjengelige tyngdekraften ved innkjøring i hullet, og for å minimere risikoen for fastkjøring ved uttrekking. I tillegg til hjul 512 eller et skinnesystem er andre drivalternativer tenkelige, så som en spiral på utsiden av en trommel hvis senterakse er linjeført med enheten 508. Alternativt kan traktorenheten ha en rundtliggende tetning med en integrert pumpe som kan pumpe fluid fra den ene siden av tetningen til den andre siden av tetningen, og med det drive enheten 508 i ønsket retning. Trommelen kan være stiv eller den kan ha leddede komponenter slik at den kan ha en mindre diameter enn det ytre huset på bunnhullsenheten 504 når drivkraften ikke er nødvendig, og en større diameter for å strekke seg / komme utover eller stå ut forbi huset på bunnhullsenheten 504 når det er nødvendig å drive frem enheten 508. Trommelen kan bli drevet i motsatt retning avhengig av om bunnhullsenheten 504 kjøres inn eller trekkes ut av brønnen. Enheten 510 kan ha en viss trykkfasthet slik at den ved uttrekking fra brønnen kan være komprimert og på den måten overføre en skyvekraft til bunnhullsenheten 504 i oppihulls retning for å forsøke å dytte den løs dersom den setter seg fast på vei ut av hullet. Dette målet kan oppnås med et sett av leddforbindelser som har begrenset bevegelsesfrihet for å muliggjøre en viss trykkfasthet, men likevel nok bøyefleksibilitet til at enheten 508 kan ligge i et annet plan enn bunnhullsenheten 504. Disse planene kan skjære hverandre i en vinkel på opptil 90 grader. Forskjellige anordninger kan være en del av bunnhullsenheten 504, som angitt over. Det skal også bemerkes at relativ rotasjon kan tillates mellom enheten 508 og bunnhullsenheten 504, som muliggjøres av forbindelsen 510. Dette trekket lar enheten tilpasse en endring av plan til en endring i avviket til brønnhullet på en enklere måte i en avikende andel der enheten 508 er i drift.

[0036] Beskrivelsen over illustrerer den foretrukne utførelsesformen, og mange modifikasjoner kan gjøres av fagmannen uten å fjerne seg fra oppfinnelsen, hvis ramme skal bestemmes fra ordlyden og ekvivalensrammen til de følgende kravene.

Claims

1. Skifteenhet for et verktøy i bruk nede i et brønnhull, omfattende: et hus og en ståltråd for å henge det opp nede i brønnhullet; en kraftforsyning i nevnte hus; en skifteenhet drevet av en motor i nevnte hus aktivisert av nevnte kraftforsyning.

2. Enhet ifølge krav 1, der: nevnte skifteenhet omfatter flere skiftekiler aktivisert av en kuleskrue drevet av nevnte motor.

3. Enhet ifølge krav 2, der: nevnte skiftekiler er anordnet på en forbindelse, i det en forspenning virker på nevnte forbindelse for å trekke nevnte kiler radielt innover til en posisjon der de ikke kommer utover eller står ut forbi nevnte hus.

4. Enhet ifølge krav 3, videre omfattende: flere muffer i et brønnhull med et felles inngrepsmønster som passer med det utvendige profilet til nevnte skiftekiler, slik at flere muffer kan bli forskjøvet med de samme skiftekiler i én enkelt tripp inn i brønnhullet.

5. Enhet ifølge krav 1, der: nevnte motor omfatter en lineærmotor.

6. Enhet ifølge krav 1 eller 5, der: nevnte skifteenhet omfatter en utstrekkende eller utstående akselenhet bevegelig i minst én retning for inngrep med verktøyet mens nevnte hus står i kontakt med verktøyet for å holde igjen for en reaksjonskraft fra bevegelsen av akselen.

7. Enhet ifølge krav 1, videre omfattende: en føler- eller sensorpakke som fanger opp et dybdesignal for selektivt å aktivisere nevnte motor med nevnte kraftforsyning ved et forhåndsbestemt dyp.

8. Enhet ifølge krav 4, der: nevnte muffer har forskjellige innvendige diametre.

9. Enhet ifølge krav 6, der: nevnte akselenhet omfatter et settestempel for selektivt å åpne en port gjennom nevnte hus som fører til en passasje; et aktiveringsstempel i nevnte passasje som har nevnte port på sin ene side og et kammer med variabelt volum på motsatt side, hvorved, ved bevegelse av nevnte settestempel, brønnfluider fra nevnte port forskyver nevnte aktiveringsstempel for redusering av volumet til nevnte kammer for setting av verktøyet.