NO306178B1 - Kommunikasjons- og kraftkabel - Google Patents

Kommunikasjons- og kraftkabel Download PDF

Info

Publication number
NO306178B1
NO306178B1 NO924831A NO924831A NO306178B1 NO 306178 B1 NO306178 B1 NO 306178B1 NO 924831 A NO924831 A NO 924831A NO 924831 A NO924831 A NO 924831A NO 306178 B1 NO306178 B1 NO 306178B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cable
layer
optical fiber
camera
instrument probe
Prior art date
Application number
NO924831A
Other languages
English (en)
Other versions
NO924831L (no
NO924831D0 (no
Inventor
Mathew B Riordan
Original Assignee
Westech Geophysical Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westech Geophysical Inc filed Critical Westech Geophysical Inc
Publication of NO924831D0 publication Critical patent/NO924831D0/no
Publication of NO924831L publication Critical patent/NO924831L/no
Publication of NO306178B1 publication Critical patent/NO306178B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4415Cables for special applications
    • G02B6/4427Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/002Survey of boreholes or wells by visual inspection
    • E21B47/0025Survey of boreholes or wells by visual inspection generating an image of the borehole wall using down-hole measurements, e.g. acoustic or electric
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
    • E21B47/135Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency using light waves, e.g. infrared or ultraviolet waves
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4415Cables for special applications
    • G02B6/4416Heterogeneous cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017Protecting measuring instruments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt fjernbetraktning av borehull og andre områder med begrenset tilgang, og mer spesielt en kommunikasjons- og kraftkabel som er spesielt tilpasset for å gi forbindelse for et kamera for fjernbetraktning av tilstanden til slike områder med begrenset tilgang.
Det har lenge vært et behov i forbindelse med brønnboring for visuelt å undersøke borehullet for å inspisere geologiske formasjoner eller av andre grunner. Når slike borehull har foringsrør og rørfitting, er der et kontinuerlig behov for å inspisere foringsrør og fittings for korrosjon og andre tilstander. Ved hjelp av visuell inspeksjon kan posisjonene for lekkasjer og infiltrasjonspunkter lettere identifiseres.
En kjent fremgangsmåte for å oppnå dette er å føre inn en instrumentsondé som inneholder et kamera, slik som et fjernsynskamera, i borehullet og bevege det gjennom det området som skal inspiseres. Vanligvis blir et kompakt, robust instrument som inneholder kamera og en lyskilde tilveiebrakt som en instrumentsondé. En kabel er festet mellom instrumentsonden og overflatestasjonen for å føre kamerasignalene til overflaten fra instrumentsonden. Ifølge en teknikk omfatter kommunikasjonsleddet optiske fibre. Når borehullet er vertikalt, kan tyngdekraften brukes til å trekke instrumentsonden gjennom borehullet. Bærekabelen inneholder armeringsorganer som bevarer kabelens integritet når den og instrumentsonden blir trukket fra borehullet.
Optiske fibre gir visse fordeler i kommunikasjons-systemer. De er forholdsvis upåvirkelige overfor elektro-magnetiske forstyrrelser, de har forholdsvis lav kabelvekt, de har stor båndbredde, høyfrekvente videosignaler kan overføres over lange kabellengder med minimal dempning, og de er billige. De er derfor ønskelige i en instrumentsondé for fjernlogging slik som den som benyttes til å betrakte borehull. Optiske fibre er imidlertid følsomme for punkt-påkjenninger og bøyning. Fiberen kan påføre betydelig dempning på det signalet den fører når den bøyes. Kabel-systemet til et brønnloggingsinstrument blir gjentatte ganger trukket omkring minst en skive og viklet på og av en trommel når den senkes ned i og løftes ut av borehull. Kabelen må motstå gjentatt bøyning og spenninger på tusener av pund. Strekking av kabelen kan strekke de optiske fibrene slik at spenningene og dempningen i disse økes. Høye trekk og høye temperaturer i borehullet kan gjøre at fuktighet kommer inn i kabelen og de optiske fibrene. Fuktighet som kommer inn i den optiske fiberen gjennom mikrosprekker, kan øke dens dempning og redusere styrken. Den kabelen som forbinder instrumentsonden med det fjerntliggende styrepunktet, må derfor beskytte de optiske fibrene og være sterk nok til å motstå gjentatt bøyning omkring skiver og vinsjetromler, motstå strekk-krefter og de høye temperaturer og trykk som finnes i borehullet.
En loggeinstrument-sonde for borehull må være robust for å motstå de noen ganger barske forhold som man møter under vanlig drift. For eksempel er det ikke uvanlig med hydro-statiske brønntrykk i overkant av 4,2 x 10 6 kp/m 2 og omgivende veggtemperaturer på opptil og over 190°C. En annen vanlig tilstand i borehull er grumsethet i form av gasser, slam, olje og andre fluider under høyt trykk. Med tidligere kjente teknikker blir lys med høy intensitet frembrakt ved hjelp av kvartslamper eller halogenlamper, anordnet for å gi klart lys i det synlige området for bruk i forbindelse med konvensjonel-le televisjonskameraer. Avhengig av mengden med grums, kan det være nødvendig med lys med høyere intensitet fra lampene, for å frembringe klare bilder.
For å tilveiebringe kraft til slike lamper og til kamera og annet utstyr, bærer gjerne instrumenter for inspeksjon av borehull en uavhengig kraftkilde, vanligvis batteripakker. I tillegg til øket vekt og omfang av instrumentsonden, har disse batteripakkene en begrenset levetid som er direkte avhengig av intensiteten av lyset. Mange batteripakker av den størrelse som kan passes inn i en instrumentsondé for logging av borehull, kan for eksempel tilveiebringe kraft for bare 3 til 3 1/2 time når de benyttes i forbindelse med halogenlamper. Når den lagrede energi er oppbrukt, må batteripakkene fjernes og erstattes med ladede batterier, eller det må skje en ladeprosess som kan ta mange timer. Dette krever vanligvis at instrumentsonden blir fjernet fra borehullet, demontert og så satt sammen igjen. Dette kan være en tidkrevende prosess som utsetter instrumentsondens bærekabel for de ytterligere påkjenninger som oppstår når den trekkes over skiven og vikles på trommelen en ytterligere gang.
Så vidt oppfinneren kjenner til, har det til nå ikke blitt benyttet en fjerntliggende kraftkilde i en anvendelse hvor en optisk fiber med liten diameter blir benyttet i bærekabelen som har de meget store lengder som er nødvendige for dype borehull. Kraftkilden har vært innbefattet i selve instrumentsonden. Denne samlokalisering av kraftkilde og instrumentsondé var forårsaket av de store kabellengder som var nødvendige for bruk i dype borehull. I tidligere kjente kabler ble stålarmeringsorganene i kabelen brukt som en del av den elektrisk ledende bane. Vanligvis er armeringsorganene laget av stål som har en forholdsvis høy resistivitet, og derfor var det ikke tilgjengelig noen sløyfekrets med lav resistans for å tilveiebringe den nødvendige strøm ved en akseptabel arbeidsspenning. Diameteren på armeringsorganene ble øket for å tilveiebringe lavere resistans. Selv med denne teknikken var imidlertid sløyferesistansen forholdsvis høy, og den økede dimensjon på armeringsorganene resulterte i en stor kabel med de tilhørende ulemper med høy vekt og stort omfang. I tillegg ble slike armeringsorganer brukt til å danne den ytre overflate av kabelen, noe som gjorde den grov og vanskelig å håndtere.
Det ville derfor være ønskelig å tilveiebringe en forbedret kraftanordning slik at kraftkilden for instrumentsonden kan anbringes i avstand fra sonden, slik som på overflaten, men likevel slik at ikke spenninger med upraktiske størrelser vil være nødvendige for å få den nødvendige kraft over de vanlige lange avstander mellom overflaten og sonden. I tillegg ville det være ønskelig å tilveiebringe en mindre bærekabel og en bærekabel med en glatt ytre overflate for å lette håndtering, og likevel en kabel som har den nødvendige styrke. Oppfinnelsen oppfyller disse behov.
Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebrakt en kommunikasjons- og kraftkabel omfattende en optisk fiber og elektriske ledere, hvor den optiske fiberen befinner seg hovedsakelig i sentrum av bærekabelen; og hvor de elektriske lederne danner et lag. Kabelen ifølge oppfinnelsen kjenne-tegnes ved
et andre lag med elektriske ledere adskilt fra det første laget; og
armeringsorganer som er i elektrisk kontakt med og som er anbrakt vekslende med de elektriske lederne i det andre laget.
Det første laget kan befinne seg ved siden av den optiske fiberen, og det andre laget kan befinne seg på motsatt side av det første laget i forhold til den optiske fiberen.
En kontinuerlig, tett og glatt ytre kappe kan omgi den optiske fiberen, det første og det andre laget og armeringsorganene .
Den ytre kappen kan omfatte rustfritt stål.
Oppfinnelsen benyttes spesielt i forbindelse med et video-loggesystem med en instrumentsondé som har forbedret tetning og en fjerntliggende kraftkilde. I en utførelsesform omfatter instrumentsonden et fjernsynskamera i en lukket krets og en optisk fiber eller optiske fibere blir brukt til å lede kamerasignalene til overflaten for fjernbetraktning. En lyskilde er anordnet foran kamera for å belyse veggene i borehullet, foringsrøret og fittingene. Tre monteringsstenger blir brukt for å holde lyskilden fast foran kameralinsen og beskytte de elektriske kraftkabelene som energiserer lysene. Lengden på stengene blir valgt i avhengighet av den indre diameteren til borehullet eller foringsrøret.
Kraftkilden for både kameraet og lyskilden er anordnet på overflaten. Kraft blir ført til komponenter i instrumentsonden gjennom en flerleder bærekabel som har den optiske fiberen, de elektriske lederne og armeringsorganene inneslut-tet i en glatt, ytre kappe som i en utførelsesform er laget av rustfritt stål. Ytterkappen er tynn nok til at den rutinemes-sig kan trekkes omkring skiver og rulles opp på vinsjetromler for transport, men den er likevel sterk nok til å beskytte de indre ledere og armeringsorganer. Bærekabelen har den optiske fiberen anordnet i midten og et buffermateriale omgir den optiske fiberen. Deretter kommer et lag med indre kraftledere som er omgitt av et isolasjonslag. Deretter er et lag med armeringsorganer som veksler med ytre elektriske ledere. Omkring dette laget er isolasjon, og omkring denne og alle lagene er kabelens ytterkappe.
Fordi kraftkilden er anordnet på overflaten, er det ikke nødvendig med noen batteripakker i instrumentsonden, og den kan brukes i meget lengre tidsperioder til observasjon av tilstandene i borehullet, foringsrøret og rørfittingene. En bærekabel tilveiebringer ikke bare bære- og armeringsorganer for den optiske fiberen, men også de kraftoverførings-anordninger som er nødvendige for å drive kamera og lysene og annet utstyr i instrumentsonden.
Disse og andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende mer detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger av illustrerende utførelses-former, der: Fig. 1 er et blokkskjerna over et brønnloggingssystem ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er et sideriss av en instrumentsondé som er på plass i et borehull, og skissen viser en del av bærekabelen, kabelhodet, kameraseksjonen og lys-seks jonen; Fig. 3 er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom en del av kameraseksjonen til sonden som viser kamera, kablingen, kraftfordelingsseksjonen, den fiber-optiske senderseksjonen, linsen og monterings-punktene for bærestengene som benyttes til å holde lysseksjonen foran kameraets linse; Fig. 4 er et riss i delvis tverrsnitt gjennom instrumentsondens lysseksjon og viser en halogenlampe med stenger og monteringer; Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom en bærekabel ifølge oppfinnelsens prinsipper; Fig. 6 er et riss i delvis tverrsnitt gjennom kabelhodet som viser tre tetninger for bærekabelen og instrumentsonden i samsvar med oppfinnelsen; og
Fig. 7 er en utspilt skisse av den tredje tetningen.
I den følgende beskrivelse vil like henvisningstall bli brukt som henvisning til like eller tilsvarende deler på de forskjellige tegningsfigurene. Det vises nå mer spesielt til tegningenes figur 1 hvor det er vist et brønnloggingssystem 10 som omfatter en instrumentsondé 12 som er blitt senket ned i et borehull 14, en bærekabel 16, en skive 18, en roterbar vinsj trommel 20, en overflate-styreanordning 22, et styre-kammer 23 og en transportplattform 24 som i dette tilfellet er en sledeenhet. En ende av bærekabelen 16 er viklet på trommelen 20 som understøtter kabelen 16 for å heve og senke den ned i borehullet etterhvert som trommelen roteres. Overflate-styreanordningen 22 styrer driften av vinsjen og sonden 12 og mottar og behandler informasjon som tilveiebringes av sonden 12. Styrekammeret 23 kan innbefatte en registreringsanordning, slik som en video-båndopptaker for registrering av den informasjon som tilveiebringes av sonden 12 .
Det vises nå til figur 2 hvor instrumentsonden 12 er vist mer detaljert og er anordnet i et borehull 14. Bærekabelen 16 er forbundet med sonden 12. Sonden 12 har tre seksjoner, et kabelhode 25, et kamerahode 26 og et lyshode 28. Lyshodet 28 er festet til kamerahodet 26 ved hjelp av tre stenger 30, av hvilke to er vist. Stenger med forskjellige lengder kan brukes i avhengighet av den indre diameteren til borehullet 14 eller foringsrøret. Jo større den indre diameteren er, jo lenger bør stengene være for ikke å komme i konflikt med kameraets synsvinkel.
Det vises nå til figur 3 hvor kamerahode-delen 26 av instrumentsonden 12 er vist. Seksjonen 32 av kabelen 16 er koplet til den optiske senderseksjonen 34. Ved denne komponenten blir elektriske signaler fra kameraet som representerer kamerabilder, omformet til optiske signaler og koplet til en optisk fiber som er anordnet inne i kabelen. Den optiske fiberen blir brukt til overføring av bildene til overflaten. Elektrisk/optisk-omformere er velkjente på området og som koplingsanordning for å kople omformeren 34 til den optiske fiberen, og ingen ytterligere detaljer blir gitt her.
Den neste seksjonen i kamerahodet 26 er den elektriske seksjonen 36. Den elektriske kraften som bringes inn i instrumentsonden 12 ved hjelp av kabelen 16, er koplet til denne seksjonen hvor den elektriske kraften blir omformet til de spenninger som er nødvendig for kamera, lyset og den elektrisk/optiske-omformeren. Den spenningen som leveres av kabelen 16, kan for eksempel være 100 volt likespenning, mens kameraet drives på 12 volt likespenning og lyset på 50 volt likespenning. Den elektrisk/optiske omformeren kan kreve 12 volt likespenning. Slike omformeranordninger er velkjente på området, for eksempel modell SWA175-4300 levert av Power-One, Inc., Cammarillo, California.
Den neste seksjonen i kamerahodet 26 er selve kameraet 38. I en utførelsesform var kameraet et fjernsynskamera av typen ladningskoplet anordning (CCD), som er i stand til å tilveiebringe bilder med høy hastighet og høy oppløsning ved forholdsvis svakt lys. Et kamera som har vist seg å være brukbart i en utførelsesform er CCD Video Camera Module med modellnummer XC 3 7 laget av Sony Corporation. Til kameraet er det koplet en linse 40 som i en utførelsesform var en fiskeøye-linse, og et kvartsvindu 42. Vinduet 42 tetter kamerahodet 26 ved dets bunnende, og beskytter linsen 40 mot fluider med høye trykk og høye temperaturer som kan finnes i borehullet. Dets vinkel er valgt for ikke å forstyrre linsens 4 0 synsvinkel. På figur 3 er det også vist en del av stengene eller bena 3 0 som er sveiset til kamerahodet 33 i denne utførelsesformen, og som holder lyshodet 44 på plass foran linsen 40. De elektriske lederne 48 er ført separat gjennom stengene til lyshodet. I den viste utførelsesformen ble det brukt tre stenger, selv om bare to stenger er vist på denne figuren.
Det vises nå til figur 4, hvor lyshodet 28 er vist med en halogenlampe 26. Lyshodet 28 er festet til kameraseksjonen ved hjelp av stenger 3 0 som også er sveiset inn i lyshodet 28 i denne utførelsesformen. Lengden av stengene er valgt basert på den indre diameteren til borehullet eller foringsrøret. Når kameraet må se lenger på grunn av en større indre diameter av foringsrøret, blir stengene 3 0 gjort lenger slik at lyshodet ikke vil hindre linsens betraktningsfelt. Når den indre diameteren er liten, kan stengene være kortere slik at. mer lys blir anordnet innenfor kameraets betraktningsområde. Flere forskjellige lyshoder med varierende stanglengder kan således være nødvendig. Elektriske kraftledere 48 som gir elektrisk kraft til lampen, er ført gjennom en eller flere av stengene 30. Andre lyskilder kan brukes, slik som gløde-lamper. I tillegg kan annet lys enn synlige lys benyttes, for eksempel infrarødt og ultrafiolett.
Kraftkilden for instrumentsonden er anordnet på overflaten ved styreenheten 22. I en utførelsesform blir kraftkilden ved styreenheten 22 overført til bærekabelen 16 via slepe-ringer på trommelen 22 i samsvar med teknikker som er kjente for fagfolk på området.
For å lede den nødvendige kraft over de lange avstandene som vanligvis finnes i forbindelse med video-loggingsysterner, er det tilveiebrakt en flerlags kabel. Det vises nå til figur 5 hvor et tverrsnitt av en kabel i samsvar med oppfinnelsen er vist. Ved midten er det anordnet en optisk fiber 50 og umiddelbart omkring den er et bufferlag 52. Selv om bare en enkelt optisk fiber er vist i denne utførelsesformen, kan flere fibrer brukes for å danne en optisk fiberkabel. Bufferlaget 52 sørger for mekanisk isolasjon. Omkring bufferlaget 52 og koaksialt med dette er et indre lag med elektrisk ledende tråder 54 som i en utførelsesform er laget av kobber. Disse trådene danner en kraftleder som leder kraft fra styreenheten 22 til komponentene i instrumentsonden. Omkring kraftlederne 54 er et lag med isolasjon 56, og omkring isolasjonen er et lag som omfatter armeringstråder 58 som veksler med ytre, elektrisk ledende tråder 60. I denne utførelsesformen ligger en ytre ledende tråd 6 0 mellom to armeringstråder 58.
For å balansere resistansen til kraftlederne 54 med resistansen til armeringsorganene 58 som også tjener som en del av resistanssløyfen, er ti ytre elektrisk ledende tråder som i en utførelsesform er laget av kopper, vekselvis innskutt mellom totalt 30 tråder i dette laget. Kraftleder-resistansen er når trådene er laget av kopper, 6,1 ohm pr. 305 meter (1000 fot). De 20 stål- og de 10 koppertrådene i resistanssløyfen har en resistans på 18,1 ohm pr. 305 meter (1000 fot). Sløyferesistansen er således 24,2 ohm pr. 305 meter. På grunn av dette arrangementet med vekslende kopper- og stål-tråder, blir sløyferesistansen senket. Diameteren til armeringsorganene kan da velges for å tilfredsstille bare styrke-betraktningene istedenfor både styrke og elektriske lederegen-skaper. Det har vist seg at i en kabel i samsvar med oppfinnelsen, er armeringsorganene betydelig mindre, noe som resulterer i en meget mindre og lettere bærekabel, men likevel med en sløyferesistans som er lav nok til at en håndterbar spenning kan brukes på overflaten.
I en utførelsesform var den optiske fiberen en 50/125/245 flermodus fiber med et bufferlag dannet av Hytrel som er tilgjengelig fra Dupont i Wilmington, Delaware. Den optiske fiberen hadde en 0,050 mm kjerne med en kappe på 0,125 mm. Hytrel-bufferlaget hadde en tykkelse på gjennomsnittlig 0,18 mm. Kraftlederne var 0,38 mm i diameter og var laget av kopper HDBC, isolatoren hadde en tykkelse på 0,48 mm, og hver armeringstråd og resistanssløyfe-leder var 0,25 mm i diameter. Isolasjonen var Hytrel, og armeringstrådene var laget av forbedret plogstål.
Omkring alle de ovennevnte organene er en ytre kappe 62 som i en utførelsesform er laget av rustfritt stålblikk med en tykkelse på 0,20 mm. I en utførelsesform var det rustfrie stålblikket dannet i en rørform og sveiset på langs for å danne den ytre kappen. Rustfritt stål er sterkt og fluidbestandig for dermed å beskytte de indre komponentene. Det viste seg at fremstilling av den ytre kappen av rustfritt stål gir en glatt ytre overflate, noe som letter dens bevegelse i trykktettende pakninger og omkring skiver og tromler. Fordi den er forholdsvis tynn, kan den rulles på skivene og tromlene etter behov.
På grunn av de høye trykkene til fluider som man ofte finner i borehull, må kabelens innføringspunkt til instrumentsonden 12 være tilstrekkelig forseglet for å beskytte mot inntreden av ytre fluider. Det er derfor tilveiebrakt en rekke med tre fluidtetninger. Hver tetning er dannet av vanlig tilgjengelige deler for å kunne fremstilles økonomisk.
Det vises nå til figur 6, hvor den første tetningen 64 er montert ved kabelhodet 25. Den omfatter en tetning av kompresjonstypen som benytter fleksible materialer, slik som vanlige O-ringer. I denne utførelsesformen blir det brukt tre O-ringer som er sammentrykket på den ytre kabelkappen 62 der den kommer inn i instrumentsonden. To av disse 0-ringene 66 omfatter metallskiver med innskutte gummipakninger. Disse blir vanligvis kalt Parker "Thread Seals" eller "Stat-O-Seals" og er tilgjengelige fra Parker Seals, Culver City, California. Den tredje 0-ringen 68 er en vanlig 0-ring som er innskutt mellom de to andre tetningene.
Det vises nå til figur 6 og 7 for en beskrivelse av den andre tetningen. Den ytre kappen 62 blir avsluttet, og en rørlengde 71 blir montert på en valgt lengde av den ytre kappen 62 ved siden av avslutningspunktet. Stålarmeringsorganene 58 og de ytre ledertrådene 68 blir bøyet tilbake over røret 71. Den optiske fiberen, bufferlaget, kraftledertrådene og isolasjonen blir ikke bøyd tilbake. De tilbakebøyde trådene blir så rikelig dekket med et fluidbestandig, klebende tetningsmateriale 73, slik som Tri-Con nr. 23 0 epoxy laget av Tri-Con, Inc., North Street 55, Medford, Massachusetts. Etter dekking med epoxy blir et ytre skilleveggrør anbrakt over de tilbakebøyde trådene. Som kjent på området vil det antall tråder som er bøyd tilbake og lengden på disse, bestemme den bruddkraften som er nødvendig for å skille kabelen fra instrumentsonden 12. Ved å velge antall og lengde på de tilbakebøyde armeringsorganene, kan kraften innstilles slik at hvis instrumentsonden 12 skulle kile seg fast i et borehull eller et foringsrør av en eller annen grunn, kan kabelen trekkes ut av instrumentsonden, og så kan instrumentsonden bringes tilbake på annen måte. I det tilfellet hvor det er nødvendig med en redusert bruddkraft, kan noen av armeringsorganene kuttes, men ikke foldes tilbake.
Skilleveggrøret 72 tilveiebringer elektrisk kontakt med de tilbakebøyde organene, og bringer skilleveggrøret 72 og skilleveggen 74, som røret er festet til, i den elektriske returbanen. I den viste utførelsesform er i tillegg den lengden av kabelen som er dekket av skilleveggrøret 72, også belagt med tetningsmateriale 73 slik at alle deler i kabelen som er dekket av skilleveggrøret 72, er belagt. Ved herding vil den klebende tetningsmassen 73 holde bærekabelen på plass inne i skilleveggrøret samt tilveiebringe en fluidtetning. I det tilfellet at høyere elektrisk konduktivitet er nødvendig, kan det brukes en elektrisk ledende epoxy.
Det vises nå mer spesielt til figur 7, hvor en skillevegg 74er sveiset til den andre enden av skilleveggrøret 72. Som vist har den fluidtetninger 75 på sin ytre overflate. En gjenget boring er dannet gjennom skilleveggen 74 for anbrin-gelse av den tredje tetningen 76. Montert i den gjengede boringen og omfattende en del av den tredje tetningen, er en kompresjonskopler 78. Kopleren 78 har NPT-rørgjenger dannet på sin ende som er forbundet med skilleveggen, for derved å danne en fluidtetning. Den andre enden av kopleren er formet for å motta en kompresjonsforbindelse og en kompresjonsmutter for sammentrykning av forbindelsen. I den tredje tetningen er en kompresjonskappe 80 som også har en fluidbestandig, klebende tetningsmateriale anbrakt på innsiden, montert over resten av bærekabelen som fortsetter gjennom skilleveggen. I en utførelsesform benyttes det en kompresjonskappe 80 laget av messingrør med en ytre diameter på 3,2 mm og en indre diameter på 2,3 mm. Anordnet over kompresjonskappen 80 er en kompresjonsforbindelse 82, og anordnet over forbindelsen 82 er en kompresjonsmutter 84. Etter hvert som kompresjonsmutteren 84 blir skrudd på kopleren 78, blir kompresjonsforbindelsen 82 tvunget i nærmere kontakt med kompresjonskappen 80 for derved å danne en fluidtett forsegling. Kompresjonsforbindelsen 82, mutteren 84 og kopleren 78 er alle vanlige rørleggerdeler som er vanlig tilgengelig.
Ved således å bruke tre tetninger, blir forbindelsen mellom bærekabelen og instrumentsonden 12 gjort fluidtett for bruk i omgivelser med høyt trykk. Fordi alle tetninger i tillegg er laget av vanlige komponenter, er de tre tetningene økonomiske å frembringe, og fremstilling på en gjentagbar basis blir lettet.
Forbi den tredje tetningen er det dannet en kontakt 86 på kompresjonskappen 80. Fordi kompresjonskappen 80 er i fysisk og elektrisk kontakt med andre deler av den tredje pakningen, som er i elektrisk kontakt med skilleveggen 74 som er i elektrisk kontakt med skilleveggrøret 2 som er i kontakt med de tilbakebøyde stålarmeringsorganene 58 og de ytre ledertrådene 60, er et potensiale gjort tilgjengelig ved kontakten 86 som antydet ved hjelp av klemmesymbolet. Forbi denne kontakten er kraftlederne 54 bøyd tilbake for å gi et annet tilgjengelig potensiale. Utover dette punktet fortsetter den optiske fiberen 50.
I forbindelse med oppfinnelsen er det således frembrakt et nytt og nyttig inspeksjonssystem med kraftkilden for instrumentsonden anordnet på overflaten istedenfor i selve instrumentsonden. Konstruksjonen av bærekabelen resulterer i lavere sløyferesistans for derved å tillate en mindre kabel og en mer håndterbar forsyningsspenning på overflaten. I tillegg gjør en glatt, men likevel sterk ytre kappe på kabelen det lettere å håndtere den, allikevel gir den beskyttelse for de indre kabeldelene. Fluidtetningene er forholdsvis enkle, lette å realisere, er billige og kan fremstilles på repeterbar basis.
Det vil fremgå tydelig av det foregående at selv om spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen er blitt illustrert og beskrevet, kan forskjellige modifikasjoner foretas uten å avvike fra rammen for oppfinnelsen. Følgelig er oppfinnelsen bare begrenset av de vedføyde krav.

Claims (4)

1. Kommunikasjons- og kraftkabel (16) omfattende en optisk fiber (50) og elektriske ledere, hvor den optiske fiberen (50) befinner seg hovedsakelig i sentrum av bærekabelen (16); og hvor de elektriske lederne (54) danner et lagkarakterisert ved et andre lag med elektriske ledere (60) adskilt fra det første laget; og armeringsorganer (58) som er i elektrisk kontakt med og som er anbrakt vekslende med de elektriske lederne (60) i det andre laget.
2. Kabel ifølge krav 1, karakterisert vedat det første laget befinner seg ved siden av den optiske fiberen (50), og at det andre laget befinner seg på motsatt side av det første laget i forhold til den optiske fiberen.
3. Kabel ifølge krav 1, karakterisert veden kontinuerlig, tett og glatt ytre kappe (62) som omgir den optiske fiberen (50), det første og det andre laget og armeringsorganene (58).
4. Kabel ifølge krav 3, karakterisert vedat den ytre kappen (62) omfatter rustfritt stål.
NO924831A 1990-06-15 1992-12-14 Kommunikasjons- og kraftkabel NO306178B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/540,573 US5140319A (en) 1990-06-15 1990-06-15 Video logging system having remote power source
PCT/US1991/003485 WO1991019884A1 (en) 1990-06-15 1991-05-17 Video logging system having remote power source

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO924831D0 NO924831D0 (no) 1992-12-14
NO924831L NO924831L (no) 1993-02-12
NO306178B1 true NO306178B1 (no) 1999-09-27

Family

ID=24156025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO924831A NO306178B1 (no) 1990-06-15 1992-12-14 Kommunikasjons- og kraftkabel

Country Status (8)

Country Link
US (2) US5140319A (no)
EP (2) EP0533771B1 (no)
JP (1) JPH05507975A (no)
BR (1) BR9106562A (no)
CA (1) CA2084501C (no)
DE (2) DE69117952T2 (no)
NO (1) NO306178B1 (no)
WO (1) WO1991019884A1 (no)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140319A (en) * 1990-06-15 1992-08-18 Westech Geophysical, Inc. Video logging system having remote power source
US5485745A (en) * 1991-05-20 1996-01-23 Halliburton Company Modular downhole inspection system for coiled tubing
US5419188A (en) * 1991-05-20 1995-05-30 Otis Engineering Corporation Reeled tubing support for downhole equipment module
US5275038A (en) * 1991-05-20 1994-01-04 Otis Engineering Corporation Downhole reeled tubing inspection system with fiberoptic cable
US5285204A (en) * 1992-07-23 1994-02-08 Conoco Inc. Coil tubing string and downhole generator
EP0587514A1 (en) * 1992-09-11 1994-03-16 Welch Allyn, Inc. Processor module for video inspection probe
DK0598557T3 (da) * 1992-11-12 1998-10-12 Dhv Int Inc Strømforsyningssystem til instrument i et borehul
GB2273840A (en) * 1992-12-09 1994-06-29 Sony Corp Optically transmitting signals between measurement devices
US5663758A (en) * 1993-04-05 1997-09-02 Dhv International, Inc. Instrument probe having a back-lighted camera
US5385677A (en) * 1993-04-30 1995-01-31 Venable; William B. Fiber optic photochemical oxidation decontamination of aqueous leachate plumes
DE69428496T2 (de) * 1993-05-21 2002-05-23 Dhv International, Inc. Bohrloch-instrumentenkabel mit reduzierten durchmesser
DE69424135T2 (de) * 1993-05-21 2000-12-14 Dhv International, Inc. Anordnung und verfahren zum schutz optischer elementen gegen bohrlochflüssigkeiten
US5402165A (en) * 1993-10-12 1995-03-28 Westech Geophysical, Inc. Dual lighting system and method for a video logging
US5435176A (en) * 1993-11-01 1995-07-25 Terranalysis Corporation Hazardous waste characterizer and remediation method and system
US5517024A (en) * 1994-05-26 1996-05-14 Schlumberger Technology Corporation Logging-while-drilling optical apparatus
US5508735A (en) * 1994-07-12 1996-04-16 Northeast Technical Service Co. Inc. Underdeck inspection device
US5495547A (en) * 1995-04-12 1996-02-27 Western Atlas International, Inc. Combination fiber-optic/electrical conductor well logging cable
US5712677A (en) * 1995-04-14 1998-01-27 Fraering, Jr.; Camille M. Apparatus for video inspection of the interior surface of tubular goods
US5663559A (en) * 1995-06-07 1997-09-02 Schlumberger Technology Corporation Microscopy imaging of earth formations
US5754220A (en) * 1996-04-26 1998-05-19 Emerson Electric Company Apparatus for inspecting the interior of pipes
US6041860A (en) * 1996-07-17 2000-03-28 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for performing imaging and downhole operations at a work site in wellbores
US6374669B1 (en) * 1996-11-18 2002-04-23 Texaco Inc. Water influx identification
US5790185A (en) * 1996-12-06 1998-08-04 Auzerais; François Video inspection or logging tool
US6281489B1 (en) * 1997-05-02 2001-08-28 Baker Hughes Incorporated Monitoring of downhole parameters and tools utilizing fiber optics
US6472660B1 (en) 1998-05-19 2002-10-29 Proneta Limited Imaging sensor
US6195487B1 (en) 1998-06-30 2001-02-27 Pirelli Cable Corporation Composite cable for access networks
US7705878B2 (en) * 1998-08-17 2010-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus to create a down-hole video log to transmit down-hole video data
US7187784B2 (en) * 1998-09-30 2007-03-06 Florida State University Research Foundation, Inc. Borescope for drilled shaft inspection
US6148925A (en) * 1999-02-12 2000-11-21 Moore; Boyd B. Method of making a conductive downhole wire line system
AU2002323445A1 (en) 2001-08-29 2003-03-18 Sensor Highway Limited Method and apparatus for determining the temperature of subterranean wells using fiber optic cable
US20030169179A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-11 James Jewell D. Downhole data transmisssion line
CN100439650C (zh) * 2003-06-12 2008-12-03 上海光导传输技术研究所 深井探测光纤传输系统
US6948258B2 (en) * 2003-10-17 2005-09-27 Normand Coulombe Device for measuring the internal diameter of a pipe
US7617873B2 (en) 2004-05-28 2009-11-17 Schlumberger Technology Corporation System and methods using fiber optics in coiled tubing
EP1762864B1 (en) 2005-09-12 2013-07-17 Services Petroliers Schlumberger Borehole imaging
US8310533B2 (en) 2006-03-27 2012-11-13 GE Sensing & Inspection Technologies, LP Inspection apparatus for inspecting articles
US7310430B1 (en) * 2006-06-02 2007-12-18 Sbc Knowledge Ventures Hybrid cables for communication networks
US7699114B2 (en) * 2006-08-30 2010-04-20 Schlumberger Technology Corporation Electro-optic cablehead and methods for oilwell applications
US8625434B2 (en) * 2006-12-29 2014-01-07 Ge Inspection Technologies Lp IP based voice communication enabled inspection system
US9818508B2 (en) * 2007-11-13 2017-11-14 Southwire Company, Llc Traceable and theft deterrent reclaimable product
US9040825B2 (en) * 2007-11-13 2015-05-26 Southwire Company, Llc Conductors and metal-covered cable with coded information and method of applying coded information
US10102461B2 (en) 2007-11-13 2018-10-16 Southwire Company, Llc Traceable and theft deterrent reclaimable product
US9053841B2 (en) * 2007-11-13 2015-06-09 Southwire Company, Llc Traceable and theft deterrent reclaimable product
US20100198876A1 (en) 2009-02-02 2010-08-05 Honeywell International, Inc. Apparatus and method of embedding meta-data in a captured image
US9519814B2 (en) 2009-06-12 2016-12-13 Hand Held Products, Inc. Portable data terminal
US20110079401A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Philippe Gambier Equipment and Methods for Deploying Line in a Wellbore
US8760186B2 (en) * 2010-02-19 2014-06-24 International Business Machines Corporation Probe apparatus assembly and method
US8483445B2 (en) 2010-09-29 2013-07-09 Schlumberger Technology Corporation Imaging methods and systems for downhole fluid analysis
US9915798B2 (en) * 2015-12-28 2018-03-13 Prysmian S.P.A. Downhole cable with reduced diameter
CA3025852A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 Afl Telecommunications Llc Downhole logging cables with core conductor and optical units
US10746930B2 (en) * 2017-05-11 2020-08-18 Micato Inc. Multiple optical fiber tap device and methods of use thereof
US10557340B2 (en) * 2017-10-23 2020-02-11 Aver Technologies, Inc. Ultrasonic borescope for drilled shaft inspection
CN110761728B (zh) * 2018-07-26 2021-09-28 中国石油天然气股份有限公司 防窜动结构及具有其的测井仪器
US11136879B2 (en) 2020-01-31 2021-10-05 Aver Technologies, Inc. Borescope for drilled shaft inspection
US10677039B1 (en) 2020-01-31 2020-06-09 Aver Technologies, Inc. Borescope for drilled shaft inspection
CN115614023B (zh) * 2022-12-16 2023-03-10 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种连续油管用井下可视化系统

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632801A (en) * 1948-06-05 1953-03-24 Charles A Donaldson Deep well camera
US2852600A (en) * 1955-01-17 1958-09-16 Shell Dev Well surveying by television
US2849530A (en) * 1955-09-12 1958-08-26 John H Fleet Means for observing boreholes
US2912495A (en) * 1956-02-03 1959-11-10 Moon James Device for viewing oil well bore hole
US3199613A (en) * 1962-09-28 1965-08-10 Shell Oil Co Method and apparatus for drilling an underwater well
NL6404041A (no) * 1963-12-12 1965-06-14
US3347566A (en) * 1964-10-26 1967-10-17 Scott Aviation Corp Breakaway coupling assembly
US3825320A (en) * 1973-03-02 1974-07-23 Us Navy High-pressure optical bulkhead penetrator
US3885091A (en) * 1973-10-24 1975-05-20 Halliburton Co Method and apparatus for pipeline inspection
US3943410A (en) * 1974-09-09 1976-03-09 Halliburton Company Light assembly for use in a conduit
US4162400A (en) * 1977-09-09 1979-07-24 Texaco Inc. Fiber optic well logging means and method
CA1118093A (en) * 1978-05-19 1982-02-09 Alan E. Davey Pipe inspection apparatue
US4229762A (en) * 1979-01-18 1980-10-21 Westinghouse Electric Corp. Optical viewing port assembly for a miniature inspection TV camera
GB2063502B (en) * 1979-11-15 1983-09-21 Standard Telephones Cables Ltd Submarine optical cable
DE3020093A1 (de) * 1980-05-27 1981-12-03 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Fernsehkamera fuer die besichtigung von innenraeumen bei kernreaktoranlagen
US4389645A (en) * 1980-09-08 1983-06-21 Schlumberger Technology Corporation Well logging fiber optic communication system
US4375313A (en) * 1980-09-22 1983-03-01 Schlumberger Technology Corporation Fiber optic cable and core
GB2104752B (en) * 1981-07-20 1986-02-19 Chevron Res Optical communication system for drill hole logging
US4469399A (en) * 1981-12-30 1984-09-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of making an undersea, high pressure bulkhead penetrator for use with fiber optic cables
US4696903A (en) * 1982-12-21 1987-09-29 Lalos & Keegan Method and apparatus for examining earth formations
US4598290A (en) * 1983-06-29 1986-07-01 Mobil Oil Corporation Fiber optic penetrator for offshore oil well exploration and production
JPS60140311A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Adetsuku:Kk 管内検査システム
GB8425870D0 (en) * 1984-10-12 1984-11-21 Cruickshank J S Servicing and inspection of pipes
NO158039C (no) * 1985-03-01 1988-06-29 Standard Tel Kabelfab As Borehulls-loggekabel.
US4665281A (en) * 1985-03-11 1987-05-12 Kamis Anthony G Flexible tubing cable system
US4646565A (en) * 1985-07-05 1987-03-03 Atlantic Richfield Co. Ultrasonic surface texture measurement apparatus and method
US4687293A (en) * 1985-12-27 1987-08-18 Conax Buffalo Corporation Metal-encased light conductor
US4756595A (en) * 1986-04-21 1988-07-12 Honeywell Inc. Optical fiber connector for high pressure environments
US4863235A (en) * 1986-07-21 1989-09-05 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Connector for optical fiber cable
EP0264511A1 (en) * 1986-10-23 1988-04-27 Societe De Prospection Electrique Schlumberger Video camera for borehole inspection
US4753444A (en) * 1986-10-30 1988-06-28 Otis Engineering Corporation Seal and seal assembly for well tools
US4780858A (en) * 1986-12-29 1988-10-25 Shell Oil Company Borehole televiewer mudcake monitor
US4855820A (en) * 1987-10-05 1989-08-08 Joel Barbour Down hole video tool apparatus and method for visual well bore recording
JP2694152B2 (ja) * 1987-10-30 1997-12-24 清水建設株式会社 ボアホールスキャナー
FR2631708B1 (fr) * 1988-05-20 1990-09-28 Inst Francais Du Petrole Dispositif permettant d'effectuer des mesures ou des interventions dans un puits, methode utilisant le dispositif et applications du dispositif
US4938060A (en) * 1988-12-30 1990-07-03 Otis Engineering Corp. Downhole inspection system
US5202944A (en) * 1990-06-15 1993-04-13 Westech Geophysical, Inc. Communication and power cable
US5140319A (en) * 1990-06-15 1992-08-18 Westech Geophysical, Inc. Video logging system having remote power source

Also Published As

Publication number Publication date
EP0643198A3 (en) 1995-05-31
CA2084501C (en) 1995-06-27
EP0643198B1 (en) 2000-11-02
CA2084501A1 (en) 1991-12-16
NO924831L (no) 1993-02-12
JPH05507975A (ja) 1993-11-11
EP0533771A1 (en) 1993-03-31
US5355128A (en) 1994-10-11
DE69132463T2 (de) 2001-06-07
DE69117952T2 (de) 1996-11-21
NO924831D0 (no) 1992-12-14
EP0643198A2 (en) 1995-03-15
US5140319A (en) 1992-08-18
DE69117952D1 (de) 1996-04-18
DE69132463D1 (de) 2000-12-07
BR9106562A (pt) 1993-04-20
WO1991019884A1 (en) 1991-12-26
EP0533771B1 (en) 1996-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO306178B1 (no) Kommunikasjons- og kraftkabel
US5202944A (en) Communication and power cable
CA2140748C (en) Reduced diameter down-hole instrument cable
WO1996041066A1 (en) Logging system combining video camera and sensors for environmental downhole conditions
US5275038A (en) Downhole reeled tubing inspection system with fiberoptic cable
US5419188A (en) Reeled tubing support for downhole equipment module
JPH04230836A (ja) パイプ検査システム
CA1336261C (fr) Dispositif permettant d'effectuer des mesures ou des interventions dans un puits, methode utilisant le dispositif et applications du dispositif
US7338215B2 (en) Cable termination
EP1301687B1 (en) Borehole inspection video camera
NO319495B1 (no) Kabel
US10297990B2 (en) Subsea splice termination unit
NO310125B1 (no) System for overvåking av höyspentkabler i luftstrekk
NO310632B1 (no) Instrumentsonde med et bakenfra belyst kamera
US5402165A (en) Dual lighting system and method for a video logging
CN116168890A (zh) 随钻测井光纤传感探测电缆
CN216562518U (zh) 高空间分辨率全同弱光纤传感探测电缆
CA2244833A1 (en) Combination fiber optic/electrical well logging cable
DE102008056087A1 (de) Verfahren zur Messung von Temperatur und/oder Druck an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung
RU71142U1 (ru) Прибор визуального контроля
Rademaker et al. A Coiled-Tubing-Deployed Downhole Video System
NO318116B1 (no) Nedhulls instrumentkabel med redusert diameter
Gould et al. An Armored Fiber Optic Logging Cable
Amann et al. Fiber optic data telemetry for deepsea research, the new system on the German RV" SONNE"

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired