NO20130078A1

NO20130078A1 - Smarte forseglinger og andre elastomersystemer tilstands- og trykkovervakning

Info

Publication number: NO20130078A1
Application number: NO20130078A
Authority: NO
Inventors: Sunil Kumar
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-04-16
Also published as: GB2495251A; WO2012012637A3; US8943884B2; WO2012012637A2; US20120017674A1; WO2012012637A4; GB201300681D0; GB2495251B

Abstract

Det er vist en apparatur for å overvåke et materiale konfigurert for å utføre én eller flere funksjoner eller for å aktuere materialet. Én eller flere elektroder er koplet til materialet. En elektronisk anordning er koplet til de(n) ene eller flere elektroden(e) og er konfigurert for å detektere en elektrisk karakteristikk for materialet for å overvåke materialet eller for å utøve en elektrisk stimulus for å aktuere materialet.

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERTE SØKNADER

Denne søknaden krever fordelen av en tidligere innleveringsdato fra U.S. provisorisk søknad med løpenr. 61/366,606 levert 22. juli, 2010, hele redegjørel-sen i denne er inkorporert heri ved referanse.

BAKGRUNN

1. Oppfinnelsens felt

Oppfinnelsen vist heri omhandler elastomersystemer og, spesielt, elastomersystemer anvendt som forseglinger i et nedihullsmiljø.

2. Beskrivelse av den beslektede teknikk

Borehull blir boret dypt inn i jorden for mange anvendelser så som karbon-sekvestrering, geotermisk produksjon og hydrokarbonutforskning og produksjon. Mange forskjellige typer verktøy og instrumenter kan bli plassert i borehullene for å utføre ulike oppgaver. Typisk blir det påtruffet svært høye trykk ved verktøyene og instrumentene når de blir plassert dypt inn i jorden.

Forseglinger blir anvendt for å isolere interne komponenter fra de høye trykkene utvendig for verktøyene og instrumentene. Det er viktig at forseglingene fungerer skikkelig i nedihullsmiljøet fordi de interne komponentene kan bli skadet eller svikte hvis de blir eksponert for det høye trykket. Det kan være svært kostbart i tid og utstyr hvis de interne komponentene svikter fordi de skadede komponentene vil måtte bli tatt ut fra borehullet, erstattet og så sendt ned borehullet. Det ville bli godt mottatt innen boreindustrien hvis forseglingsfaget kunne bli forbedret.

KORT OPPSUMMERING

Det er vist en apparatur som inkluderer: en elektrode konfigurert for å bli koplet til et materiale; og en elektronisk anordning koplet til elektroden og konfigurert for å detektere en elektrisk karakteristikk for materialet for å overvåke materialet eller for å utøve en elektrisk stimulus til materialet for å aktuere materialet.

Det er også vist en fremgangsmåte for å overvåke et materiale eller aktuere materialet, fremgangsmåten inkluderer å: kople en elektrode til materialet; og detektere en elektrisk karakteristikk for materialet ved anvendelse av en elektronisk anordning koplet til elektroden for å overvåke materialet eller utøve en elektrisk stimulus til materialet ved anvendelse av den elektroniske anordningen for å aktuere materialet.

Det er videre vist et ikke-transitorisk maskin-lesbart medium som har computer-kjørbare instruksjoner for å overvåke et materiale ved å detektere en elek trisk karakteristikk for materialet ved anvendelse av en elektronisk anordning koplet til en elektrode som er koplet til materialet for å overvåke materialet eller ved å utøve en elektrisk stimulus til materialet ved anvendelse av den elektroniske anordningen for å aktuere materialet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

De følgende beskrivelsene skulle ikke bli betraktet som begrensende på noen måte. Med referanse til de ledsagende tegningene, er like elementer num-merert på samme måte: FIG. 1 illustrerer en eksempelvis utførelsesform av et nedihullsverktøy plassert i et borehull som penetrerer jorden; FIG 2A og 2B, kollektivt referert til som FIG. 2 viser aspekter av overvåkning av en god forsegling og en degenerert forsegling dannet av et elastomermateriale i nedihullsverktøyet; FIG. 3 viser aspekter av anvendelse av mange elektroder for å overvåke en tilstand av en forsegling; FIG. 4 illustrerer en eksempelvis utførelsesform av en formasjonstester ved anvendelse av et elastomermateriale for å forsegle mot en vegg av borehullet; FIG. 5 viser aspekter av elastomermaterialet konfigurert som en forsegling, plugg eller brønnrørsko; FIG. 6 viser aspekter av elastomermaterialet konfigurert som en stator i en fortrengningsmotor; FIG. 7 presenterer ett eksempel på en fremgangsmåte for å overvåke eller aktuere elastomermaterialet; og FIG. 8 viser aspekter av overvåkning eller aktuering av et metall anvendt som en forsegling.

DETALJERT BESKRIVELSE

En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av den viste apparaturen og fremgangsmåten presentert heri ved eksemplifisering og ikke begrens-ning med referanse til figurene.

FIG. 1 illustrerer en eksempelvis utførelsesform av et nedihullsverktøy 10 plassert i et borehull 2 som penetrerer jorden 3, som inkluderer en jordformasjon 19. Nedihullsverktøyet 10 blir ført gjennom borehullet 2 ved en bærer 4.1 utførel-sesformen ifølge FIG. 1, er bæreren 4 en armert vaierledning. Ved siden av å støtte nedihullsverktøyet 10 i borehullet 2, kan vaierledningen også tilveiebringe kommunikasjoner mellom nedihullsverktøyet og et computer-prosesseringssystem 6 plassert ved jordoverflaten 3.1 logging-under-boring (LWD) eller måling-under-drilling (MWD) utførelsesformer, kan bæreren 4 være en borestreng. For å operere nedihullsverktøyet 10 og/eller tilveiebringe et kommunikasjonsgrensesnitt med overflate-computerprosesseringssystemet 6, inkluderer nedihullsverktøyet 10 nedihullselektronikk 5.

Refererer fremdeles til FIG. 1, nedihullsverktøyet 10 inkluderer et elastomermateriale 7. Elastomermaterialet 7 kan være konfigurert for å utføre én eller flere funksjoner for nedihullsverktøyet 10. Ikke-begrensende eksempler på funksjonene inkluderer å danne en trykktett forsegling, tilveiebringe polstrende og/eller sjokkabsorberende evne, og/eller støtte ulike komponenter som et klebemiddel. Begrepet "elastomersystem" blir anvendt for å representere systemer som anven-der elastomermaterialet 7 for én eller flere funksjoner. For å overvåke elastomermaterialet 7, blir én eller flere elektroder 8 koplet til elastomermaterialet 7. Koplet til de(n) ene eller flere elektroder 8 er en elektronisk overvåkningsanordning 9.1 andre utførelsesformer, kan den elektroniske overvåkningsanordningen 9 være inkludert i nedihullselektronikken 5 og/eller overflate-computerprosesseringssystemet 6. Begrepet "overvåkning" som anvendt heri omhandler å måle ytelse (inkludert miljøbetingelser) av elastomermaterialet 7 og/eller detektere nedbrytning av elastomermaterialet 7. Måling av ytelse og detektering av nedbrytning kan bli kollektivt referert til som overvåkning av tilstanden for elastomermaterialet 7.

Elastomermaterialet 7 blir overvåket ved å detektere en elektrisk karakteristikk av elastomermaterialet 7 eller en endring i den elektriske karakteristikken av elastomermaterialet 7. Den elektriske karakteristikken blir målt ved å sende og måle et elektrisk signal gjennom elastomermaterialet 7. For eksempel, ved å utøve en spenning til elastomermaterialet 7 og måle den tilsvarende strømmen (inkludert størrelsesorden og fasevinkel) som strømmer gjennom elastomermaterialet 7, kan en impedans bli beregnet. Hvis elastomermaterialet 7 er ledende, så kan motstand og/eller konduktans bli beregnet. Hvis elastomermaterialet 7 er et dielektrikum, så kan kapasitans bli beregnet. Følgelig avhenger den målte elektriske karakteristikken av de(n) elektriske karakteristikken(e) utvist ved elastomermaterialet 7.

Det kan erkjennes at elastomermaterialet 7 kan inkludere en hvilken som helst elastomer som utviser en elektrisk karakteristikk som forandres når en fysisk karakteristikk av elastomermaterialet 7 forandres. Den fysiske karakteristikken er i én utførelsesform en fasong som kan forandres på grunn av ekspansjon (dvs. strekking) eller kompresjon. Ekspansjonen eller kompresjonen kan være på grunn av trykkforandringer eller temperaturforandringer.

Begrepet "elastomer" omhandler en polymer med egenskapen viskoelasti-sitet. Generelt har elastomerer en lav Youngs modul og en høy flyttøyning sam-menlignet med andre materialer. Som sådan er valgte elastomerer relativt myke og deformerbare ved ønskede temperaturer.

Elastomermaterialet kan bli fabrikkert for å inkorporere en valgt elektrisk karakteristikk. For eksempel, hvis en ledende egenskap er ønsket, kan ledende nanopartikler og/eller nanorør bli blandet i med en elastomer for å danne elastomermaterialet 7. Ikke-begrensende utførelsesformer av materialer anvendt for nanopartiklene og/eller nanorørene inkluderer karbon, sot og et ledende metall. I tillegg kan ledende fyllstoffer, så som sot, også bli blandet med en elastomer for å danne elastomermaterialet 7. Hvis en kapasitiv egenskap er ønsket, så kan et svært dielektrisk fyllstoff bli blandet med en elastomer for å danne elastomermaterialet 7. Fyllstoffer er generelt væsker eller pulvere, som kan bli dispergert eller blandet jevnt gjennom det hele av en elastomer.

Teknikkene for å overvåke elastomermaterialet 7 blir nå diskutert ved anvendelse av trykk opplevet ved elastomermaterialet 7 som et eksempel på et fysisk miljø opplevet ved elastomermaterialet 7.1 én utførelsesform, er konduktiviteten av elastomermaterialet 7 proporsjonal med trykket som elastomermaterialet 7 opplever. En endring i konduktiviteten kan indikere en endring i trykk som elastomermaterialet 7 opplever. Alternativt kan sammenligning av forandringer i den målte konduktiviteten med forandringer i utøvet trykk bli anvendt for å bestemme svekkelse av elastomermaterialet 7. For eksempel kan en plutselig endring eller en gradvis endring i den målte konduktiviteten når det utøvede trykket er konstant indikere svekkelsen av elastomermaterialet 7.1 én utførelsesform, blir elastomermaterialet 7 anvendt som en kompresjonsforsegling. Forandringer i konduktiviteten av elastomermaterialet 7 kan indikere svekkelse av forseglingen.

Referanse kan nå gjøres til FIG. 2, som viser aspekter av elastomermaterialet 7 anvendt som en forsegling, som kan bli referert til som en "smart forsegling."

FIG. 2A illustrerer elastomermaterialet 7 som danner en god forsegling mellom en første overflate 21 og en andre overflate 22.1 utførelsesformen ifølge FIG. 2, er den elektroniske overvåkningsanordningen 9 konfigurert for å måle impedansen av elastomermaterialet 7.1 FIG. 2A, tilveiebringer den elektroniske overvåkningsanordningen 9 en første impedansmåling for den gode forseglingen. Den første impedansmålingen kan være en konstant impedans eller den første impedansmålingen kan være en varierende verdi som er relatert til miljømessige forandringer, så som trykkforandringer, opplevet ved elastomermaterialet 7. Når den første impedansmålingen varierer, kan miljømessige forandringer bli overvåket for å tilveiebringe en indikasjon på at den varierende målingen skal bli forventet å være innen et område av verdier og er ikke en indikasjon på en mangelfull forsegling. FIG. 2B illustrerer elastomermaterialet 7 som danner en mangelfull eller dårlig forsegling mellom den første overflaten 21 og den andre overflaten 22. Den elektroniske overvåkningsanordningen 9 i FIG. 2B kan tilveiebringe en andre impedansmåling som indikerer en plutselig endring fra den første impedansmålingen av elastomermaterialet 7 for å indikere at elastomermaterialet 7 nå danner en mangelfull forsegling. Når den første impedansmålingen varierer, kan den andre impedansmålingen også være forventet å variere. Den varierende andre impedansmålingen er imidlertid utenfor området av verdier som indikerer en god forsegling. I tillegg til å identifisere en mangelfull forsegling, kan teknikkene vist heri også bli anvendt for å identifisere en sviktende forsegling. Den sviktende forseglingen kan tilveiebringe tilfredsstillende forsegling men tilveiebringer også en endring i en elektrisk karakteristikk som indikerer at forseglingen blir forringet og er i ferd med å svikte. Gradvise forandringer i den andre impedansmålingen gir mest sannsynlig uttrykk for gradvis svekkelse så som en sviktende forsegling mens sig-nifikante plutselige forandringer peker mot sprekker og signifikant svekkelse av elastomermaterialet 7. FIG. 3 illustrerer en oppstilling 30 av elektrodene 8 koplet til elastomermaterialet 7 anvendt i et elastomersystem. Oppstillingen 30 og de assosierte mange elektroniske overvåkningsanordninger 9 er konfigurert for å overvåke en tilstand av elastomermaterialet 7 anvendt i elastomersystemet. Ikke-begrensende eksempler på tilstanden inkluderer et trykk, temperatur, avsliting eller "fractive" tretthet. Begrepet "fractive tretthet" relateres til en tretthetstilstand av elastomermaterialet 7 som kan føre til oppsprekking eller sprekker i elastomermaterialet 7.1 én

utførelsesform er elektrodene 8 i oppstillingen 30 plassert i et mønster konfigurert for å overvåke hovedsakelig hele elastomermaterialet 7. Det kan erkjennes at økning av antallet elektroder 8 i et område av elastomermaterialet 7 kan resultere i

en økning i oppløsningen når en relaterer en målt elektrisk karakteristikk til et tilsvarende areal av elastomermaterialet 7.

Oppstillingen 30 av elektrodene 8 kan også bli anvendt for å måle en trykkprofil når elastomermaterialet 7 presser mot en overflate. Trykkprofilen kan i sin tur være relatert til en overflateprofil av overflaten, som kan bli anvendt for måling, styring eller optimalisering av en last. I én utførelsesform er overflaten en vegg av borehullet 2 og elastomermaterialet 7 er konfigurert for å forsegle mot veggen. FIG. 4 illustrerer en eksempelvis utførelsesform av en formasjonstester 40, som er ett eksempel på nedihullsverktøyet 10. Formasjonstesteren 40 inkluderer en son-de 41 konfigurert for å strekke seg fra formasjonstesteren 40 og til å forsegle mot en vegg av borehullet 2 ved anvendelse av elastomermaterialet 7. Formasjonsfluid i formasjonen 19 kan bli trukket inn i formasjonstesteren 40 hvor én eller flere tes-ter kan bli utført på formasjonsfluidet. Oppstillingen 30 av elektrodene 8 kan måle en profil av forseglingen mot borehullveggen. Integriteten eller tilstanden av forseglingen kan bli estimert fra profilen. En lekk forsegling kan tillate at borehullfluid entrer formasjonstesteren 40 og forurenser det utvunnede formasjonsfluidet. Ved identifisering av en lekk forsegling kan således forvrengte målinger bli forhindret.

Én fordel ved oppstillingen 30 er at en tilstandsprofil kan bli dannet over et område av elastomermaterialet 7 i elastomersystemet. En kjent skadefri profil kan bli dannet for elastomermaterialet 7 i et skadefritt elastomersystem fra modelle-ring, simulering og/eller laboratorietester. Et avvik fra den skadefrie profilen kan indikere et lokalt spenningspunkt i et spesielt område av elastomermaterialet 7. Når driftsbetingelsene er slik at den målte impedansen for elastomermaterialet 7 normalt er forventet å variere, kan disse forventede variasjonene bli fjernet eller trukket fra for å gi variasjonene eller forandringene på grunn av tilstanden av elastomermaterialet 7.

Det kan bli erkjent at når anvendt med et sanntidstelemetrisystem så som kablet borerør, kan nedihulls overvåkningsanordningen 9 forsyne en operatør eller bruker med en indikasjon på tilstanden av elastomermaterialet 7 i sanntid. Ved å motta indikasjonen i sanntid, kan operatøren endre boreoperasjoner hurtig nok til å forhindre skade til et boresystem når indikasjonen indikerer at elastomermaterialet 7 har sviktet eller holder på å svikte.

Som beskrevet over utviser elastomermaterialet 7 en elektrisk karakteristikk som kan bli overvåket. Elektriske egenskaper av elastomermaterialet 7 kan også forårsake at elastomermaterialet 7 responderer til en elektrisk stimulus så som en utøvet spenning eller strøm. Ekspansjon, sammentrekning, utøvelse av trykk og endring av fasong er ikke-begrensende eksempler på responser til den elektriske stimulus. FIG. 5 illustrerer ulike eksempelvise utførelsesformer av elastomermaterialet 7 anvendt nedihulls. Borehullet 2 i FIG. 5 er foret med et brønnrør 52 (som også kan representere et rør som blir forseglet). I én utførelsesform er elastomermaterialet 7 en forsegling eller plugg konfigurert for å isolere én andel av borehullet 2 fra en annen andel av borehullet 2. Integriteten av elastomermaterialet 7 konfigurert som en forsegling eller plugg kan bli overvåket ved anvendelse av den elektroniske overvåkningsanordningen 9 og elektrodene 8. Elastomermaterialet 7 kan i en annen utførelsesform være aktuert (dvs. forårsaker at elastomermaterialet 7 forsegler eller forårsaker at elastomermaterialet 7 "uforsegler") ved anvendelse av en elektronisk aktueringsanordning 50 konfigurert for å utøve en elektrisk stimulus til elastomermaterialet 7 ved anvendelse av elektrodene 8. Det å være i stand til å aktuere elastomermaterialet 7 bringer også tilbakemeldingsevne til at forseglingen kan handle på en ytre input så som en miljømessig input. En valgt trykkprofil kan bli utøvet ved elastomermaterialet 7 som svar på en elektrisk stimulus utøvet til hvert sett av elektrodene 8 i oppstillingen 30. Det kan erkjennes at økning av antallet elektroder 8 i oppstillingen 30 kan resultere i en finere oppløs-ning av den utøvede trykkprofilen. Den elektroniske aktueringsanordningen 50 kan bli implementert uavhengig eller inkorporert i andre elektroniske anordninger så som nedihullselektronikken 5 eller den elektroniske overvåkningsanordningen 9. Generelt omhandler begrepet "aktuere" at elastomermaterialet 7 undergår en fysisk endring som svar på en utøvet elektrisk stimulus.

Referer fremdeles til FIG. 5, i én utførelsesform, er elastomermaterialet 7 en brønnrørsko plassert rundt den distale enden av brønnrøret 52 og konfigurert for å lede brønnrøret 52 gjennom borehullet 2. Integriteten av elastomermaterialet 7 konfigurert som en brønnrørsko kan bli overvåket ved anvendelse av den elektroniske overvåkningsanordningen 9 og elektrodene 8.

Referanse kan nå gjøres til FIG. 6 som illustrerer at elastomermaterialet 7 er konfigurert som en stator 61 i en fortrengningsmotor (PDM) 60 så som en slam-motor eller pumpe. Oppstillingen 30 av elektrodene 8 innkapslet i elastomermaterialet 7 kan gi et fullstendig trykk-kart for statoren 61. Trykk-kartet kan sørge for optimalisering av designen av PDMen 60 og bestemme hvor erosjonspunkter kan forekomme. I tillegg til eller i stedet for overvåkning, kan statoren 61 bli aktuert ved anvendelse av oppstillingen 30 for å tilveiebringe en valgt trykkprofil for å for-bedre ytelse av PDMen 60.

FIG. 7 presenterer ett eksempel på en fremgangsmåte 70 for å overvåke tilstanden av eller aktuere elastomermaterialet 7. Fremgangsmåten 70 krever (trinn 71) kopling av elektroden 8 til elastomermaterialet 7. Videre krever fremgangsmåten 70 (trinn 72) detektering av en elektrisk karakteristikk av elastomermaterialet 7 ved anvendelse av den elektroniske overvåkningsanordningen 9 koplet til elektroden 8 for å overvåke tilstanden av elastomermaterialet 7 eller utøve en elektrisk stimulus til elastomermaterialet 7 for å aktuere elastomermaterialet 7.

Selv om læren over omhandler overvåkning eller aktuering av elastomermaterialet 7, kan det erkjennes at lærene også kan gjelde for andre materialer som kan bli elektrisk overvåket eller aktuert. Eksempler på andre materialer som kan bli overvåket inkluderer et glass, en keramikk og et metall. Refererer til FIG. 8, når et metall 80 blir overvåket, krever metallet generelt ett eller flere elektrisk isolerende lag 81 for å forhindre lekkasje av elektrisk strøm fra metallet 80 (dvs. forhindre kortslutning av metallet 80 til en ledende forseglingsoverflate). I utførelses-formen ifølge FIG. 8, er elektrodene 8 knyttet til de elektrisk isolerende lagene 81.

I en annen utførelsesform er elektrodene 8 knyttet til metallet 80.

Som støtte for lærene heri, kan ulike analysekomponenter bli anvendt, inkludert et digitalt og/eller et analogt system. For eksempel kan nedihullselektronikken 5, overflate-computerprosesseringen 6 eller den elektroniske overvåkningsanordningen 9 inkludere det digitale og/eller analoge systemet. Systemet kan ha komponenter så som en prosessor, lagringsmedia, minne, input, output, kommu-nikasjonsforbindelser (kablet, trådløs, pulset slam, optisk eller annen), brukergren-sesnitt, softwareprogrammer, signalprosessorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (slik som resistorer, kondensatorer, induktorer og andre) for å sørge for drift og analyser av apparaturen og fremgangsmåtene vist heri i en hvilken som helst av mange måter som er vel-anerkjent innen faget. Det blir vurdert at disse lærene kan bli, men ikke må bli, implementert i sammenheng med et sett av computerkjørbare instruksjoner lagret på et computerlesbart medium, inkludert minne (ROM, RAM), optisk (CD-ROM) eller magnetisk (plater, faste stasjoner) eller en hvilken som helst annen type som når de blir utført forårsaker at en computer implementerer fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse instruk- sjonene kan sørge for utstyrsdrift, styring, datainnsamling og analyse og andre funksjoner som anses relevante ved en systemdesigner, eier, bruker eller annet slik personell, i tillegg til funksjonene beskrevet i denne redegjørelsen.

Videre kan ulike andre komponenter være inkludert og krevet for å sørge for aspekter av lærene heri. For eksempel kan en krafttilførsel (f.eks. minst én av en generator, en fjerntilførsel og et batteri), kjølende komponent, varmende komponent, magnet, elektromagnet, sensor, elektrode, transmitter, mottaker, transceiver, antenne, styringsenhet, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromekanisk enhet være inkludert til støtte for de ulike aspektene diskutert heri eller til støtte for andre funksjoner ut over denne redegjørelsen.

Begrepet "bærer" som anvendt heri betyr en hvilken som helst anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller element som kan bli anvendt for å befordre, huse, støtte eller på annen måte fremme anvendel-sen av en annen anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller element. Andre eksempelvise ikke-begrensende bærere inkluderer borestrenger av kveilet rør typen, av den leddede rørtypen og en hvilken som helst kombinasjon eller andel derav. Andre bærereksempler inkluderer borerør, vaier-ledninger, vaierledningssonder, glatt vaier sonder, "drop shots", bunnhulls-sam-menstillinger, borestrenginnleggsdeler, moduler, interne hus og substratandeler derav.

Elementer av utførelsesformene har blitt introdusert med den ene eller andre av artiklene "en" eller "et". Artiklene er tenkt å bety at det er én eller flere av elementene. Begrepene "inkludert" og "som har" er tenkt å være inklusive slik at det kan være ytterligere elementer andre enn de opplistede elementene. Konjunk-sjonen "eller" når anvendt med en liste av minst to begreper er tenkt å bety et hvil-ket som helst begrep eller kombinasjon av begreper. Begrepene "første" og "andre" blir anvendt for å skille mellom elementer og blir ikke anvendt for å angi en spesiell rekkefølge.

Det vil erkjennes at de ulike komponentene eller teknologiene kan tilveiebringe en viss nødvendig eller fordelaktig funksjonalitet eller kjennetegn. Følgelig blir disse funksjonene og kjennetegnene som kan være nødvendige for å støtte de vedlagte kravene og variasjonene derav, gjenkjent som å være inkludert i seg selv som en del av lærene heri og en del av den viste oppfinnelsen.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med referanse til eksempelvise utførelsesformer, vil det bli forstått at ulike forandringer kan bli gjort og ekvivalenter kan bli substituert for elementer derav uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen. I tillegg, vil mange modifikasjoner bli erkjent for å tilpasse et spesielt instrument, situasjon eller materiale til lærene ifølge oppfinnelsen uten å avvike fra det grunn-leggende omfanget derav. Det er derfor tenkt at oppfinnelsen ikke er begrenset til den spesielle utførelsesformen vist som den beste måte vurdert for å utføre denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen vil inkludere alle utførelsesformer som faller innen omfanget av de vedlagte kravene.

Claims

1. Apparatur som omfatter: en elektrode konfigurert for å bli koplet til et materiale; og en elektronisk anordning koplet til elektroden og konfigurert for å detektere en elektrisk karakteristikk for materialet for å overvåke materialet eller for å utøve en elektrisk stimulus til materialet for å aktuere materialet.

2. Apparatur ifølge krav 1, hvori den elektriske karakteristikken omfatter minst én av resistivitet, konduktivitet, kapasitans eller en kombinasjon derav.

3. Apparatur ifølge krav 1, hvori den elektriske karakteristikken er relatert til en fysisk karakteristikk for materialet.

4. Apparatur ifølge krav 3, hvori den fysiske karakteristikken er fasong.

5. Apparatur ifølge krav 1, hvori den fysiske karakteristikken er trykk opplevet ved materialet.

6. Apparatur ifølge krav 1, hvori elektroden omfatter mange elektroder.

7. Apparatur ifølge krav 6, hvori de mange elektrodene er romlig fordelt langs materialet.

8. Apparatur ifølge krav 1, hvori elektroden er koplet til en overflate av materialet.

9. Apparatur ifølge krav 1, hvori elektroden er innstøpt i materialet.

10. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet omfatter nanopartikler konfigurert for å bidra til den elektriske karakteristikken.

11. Apparatur ifølge krav 10, hvori nanopartiklene omfatter sot.

12. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet omfatter nanorør konfigurert for å bidra til den elektriske karakteristikken.

13. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er konfigurert for å kontakte en overflate for å danne en forsegling

14. Apparatur ifølge krav 13, hvori en endring i en elektrisk karakteristikk for materialet relateres til en nedbrytning av forseglingen.

15. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er plassert i et nedihullsverktøy konfigurert for å bli ført i et borehull som penetrerer jorden.

16. Apparatur ifølge krav 15, hvori nedihullsverktøyet blir ført gjennom borehullet ved en bærer som omfatter minst én av en vaierledning, en glatt vaier, en borestreng og kveilet rør.

17. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er plassert i en stator av en fortrengningsmotor og den elektroniske anordningen er konfigurert for å overvåke slitasje av statoren.

18. Apparatur ifølge krav 1, hvori den elektroniske anordningen er konfigurert for å motta en input relatert til et miljø opplevet ved materialet og for å kompensere for miljøet ved å detektere en endring i en elektrisk karakteristikk for materialet.

19. Apparatur ifølge krav 1, hvori den elektroniske anordningen videre er konfigurert for å detektere en endring i den elektriske karakteristikken for å overvåke tilstanden av materialet.

20. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er konfigurert for å forsegle eller "uforsegle" mot en overflate etter mottak av den elektriske stimulus.

21. Apparatur ifølge krav 1, som videre omfatter materialet.

22. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er en elastomer.

23. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er et glass.

24. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er en keramikk.

25. Apparatur ifølge krav 1, hvori materialet er et metall som omfatter minst ett elektrisk isolerende lag konfigurert for å forhindre lekkasje av elektrisk strøm fra metallet.

26. Fremgangsmåte for å overvåke et materiale eller aktuere materialet, fremgangsmåten omfatter å: kople en elektrode til materialet; og detektere en elektrisk karakteristikk for materialet ved anvendelse av en elektronisk anordning koplet til elektroden for å overvåke materialet eller utøve en elektrisk stimulus til materialet ved anvendelse av den elektroniske anordningen for å aktuere materialet.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, hvori materialet er konfigurert for å kontakte en overflate for å danne en forsegling i et nedihullsverktøy konfigurert for å bli ført i et borehull som penetrerer jorden.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 26, som videre omfatter å: motta en input relatert til et miljø opplevet ved materialet; og kompensere for miljøet ved å detektere en endring i en elektrisk karakteristikk for materialet.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvori miljøet er minst én av et trykk og en temperatur.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 26, hvori utøvelse av den elektriske stimulus resulterer i at materialet utøver en valgt trykkprofil.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 26, hvori materialet er en elastomer.

32. Apparatur ifølge krav 26, hvori materialet er et glass.

33. Apparatur ifølge krav 26, hvori materialet er en keramikk.

34. Apparatur ifølge krav 26, hvori materialet er et metall som omfatter minst ett elektrisk isolerende lag konfigurert for å forhindre lekkasje av elektrisk strøm fra metallet.

35. Ikke-transitorisk computer-lesbart medium som omfatter computer-kjørbare instruksjoner for å overvåke et materiale eller aktuere materialet ved å detektere en elektrisk karakteristikk for materialet ved anvendelse av en elektronisk anordning koplet til en elektrode som er koplet til materialet for å overvåke materialet eller ved å utøve en elektrisk stimulus til materialet ved anvendelse av den elektroniske anordningen for å aktuere materialet.