NO321744B1 - Anordning og fremgangsmate for nedihulls ultralydbasert korrosjonsovervaking av bronnproduksjons- eller fóringsror - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og en fremgangsmåte for ultralydbasert korrosjonsovervåking av forholdene i brønnrør og brønnforingsrør ved operasjon eller når brønnen er avstengt for å identifisere begynnelsen og beliggenheten av korrosjon, og dennes utviklingshastighet i et hvilket som helst type brønnmiljø, omfattende olje, gass, vann og flerfasefluider.

En mengde anordninger og fremgangsmåter har blitt benyttet i et forsøk på å påvise og/eller overvåke utviklingen av korrosjon i brønnrørstrenger eller rør og brønnforings-rørstrenger, og prosessen omtales i vid forstand som "nedihulls" korrosjonsovervåking. Som benyttet her, omfatter "korrosjon" slike defekter som tap av metall, gropdannelse eller gravrust og oppsprekking, som dersom de får utvikle seg fritt, kan lede til en svikt i røret.

Nedihulls korrosjonsovervåking er spesielt viktig ved operasjon og styring av olje, gass eller vannbrønner og felter, og ikke kun for å forutsi den anvendbare levetiden av brønnrørledningen og foringsrørene for å unngå svikt i løpet av operasjonen, men også for å fastslå virkeevnen av kjemiske tilsetningsstoffer tiltenkt å skulle minimalisere en slik korrosjon.

Selv om de fremgangsmåtene som nå benyttes for å overvåke nedihulls korrosjon varierer, krever de alle bruken av kabel (vaierline) for å installere og/eller trekke ut anordninger plassert på forhånd utvalgte steder eller for å kjøre loggeverktøy. Disse kjente fremgangsmåtene omfatter vaierline loggeverktøy som er festet til enden av en kabel eller vaier, brikker satt og hentet ut av vaierline og programmerbare, elektroniske prober satt og hentet ut av vaierline. For å kunne benytte en hvilken som helst av disse fremgangsmåtene, må brønnen tas ut av produksjon. Å stenge av brønnen etter en fast plan for korrosjonsovervåking er kostbart, ikke bare hva angår arbeidskostnader, men også fordi man går glipp av produksjon og inntekter. I tillegg kan forstyrrelsen av strømningen pga. installasjonen av inntrengende anordninger i brønnboringen, gi opp-hav til villedende korrosjonshastighetsdata.

EP-A-0 837 217 gjør rede for transdusere benyttet i et brønnverktøy som beveger seg opp og ned inne i rørstrengen. Anordningen er designet for å anvendes når brønnen er stengt for service. Anordningen er ikke egnet for å detektere feil i foringer eller til overvåking av korrosjonshastighet da det vil være ekstremt vanskelig å matche data fra suksessive skanninger.

US-A-5 533 572 gjør rede for en anordning og fremgangsmåte som benytter et par kontaktorer eller elektroder og tilhørende målere og en kraftkilde for å måle strøm og spenning mellom to posisjoner med mellomrom mellom hverandre langs rørstrengens lengde og relaterte endringer i disse målingene til korrosjon i rørledningen.

Anordninger og fremgangsmåter som benytter ultralyd for å måle rørledningsveggtyk-kelser og for å påvise defekter, er kjent for installerte brønnrør og foringsrør, men må kjøres ved hjelp av vaierline og lider av de samme begrensninger som alle slike inn-føringsverktøy. Også fordi posisjoneringen av vaierline verktøyene er unøyaktig fra én inspeksjon til den neste, er det ikke mulig å oppnå pålitelige data for in situ korrosjons-raten. En annen vesentlig begrensning ved eksisterende ultralydsvaierlineanordninger er kravet at de må kjøres i et væskefylt rør for å kunne overføre data. Dette kravet be-grenser deres anvendbarhet i flerfase og gassbrenner.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en anordning og fremgangsmåte som vil tillate nedihulls korrosjonsovervåking uten å ta brønnen ut av produksjon eller å forstyrre strømningen, og som kan benyttes i alle typer brønn-vedlikehold, dvs. vann, olje, gass og/eller flerfasebrønner.

Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tillate at korrosjonsovervåkingsdata kan oppnås og analyseres med en hvilken som helst ønsket hyppighet eller til og med kontinuerlig.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tillate at korrosjonsovervåkingsdata kan oppnås fra det tidspunktet brannrøret og/eller brønnforingsrørstrengen installeres for å frembringe en "baseline" og på denne måten identifisere begynnelsen av korrosjon så vel som dens utviklingshastighet i de seksjonene eller den seksjonen med rør som overvåkes.

Det er også et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en økonomisk og kostnadseffektiv fremgangsmåte og anordning for in situ nedihulls korrosjonsovervåking som vil frembringe pålitelige data uten å måtte ty til vaierline eller innførings-verktøy og fremgangsmåter.

De foregående formål og ytterligere fortrinn og fordeler oppnås ved anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen omfatter en anordning for nedihulls ultralydbaserte korrosjonsovervåking av brønnproduksjons- eller foringsrør uten å stenge brønnen, der nevnte anordning er kjennetegnet ved: (a) et flertall piezoelektriske transdusere arrangert i en første fast oppstilling, anbrakt i lengderetningen med mellomrom og aksielt fra hverandre, og festet om omkretsen på den utvendige overflaten av en seksjon til en rørstreng eller den indre overflaten av en foringsrørstreng som skal overvåkes,

(b) en mikroprosessor elektrisk forbundet med transduserne for aktivering av

transduserne og for mottak og overføring av signaler produsert av transduserne,

(c) en elektrisk kraftkilde og lederanordninger som strekker seg fra kraftkilden til

mikroprosessoren,

(d) styrings- og instrumenteringsanordninger for aktivisering av mikroprosessoren og for mottak, registrering og prosessering av datautgangssignalene fra mikroprosessoren, og (e) fremvisningsanordninger i tilknytning med styrings- og instrumenteringsanordningen for fremvisning av data relatert til korrosjonsrate og beliggenheten av defektene i seksjonen i rørstrengen eller foringsrørstrengen.

Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for nedihulls ultralydbasert korrosjonsovervåking av brønnproduksjons- eller foringsrør, der nevnte fremgangsmåte er kjennetegnet ved: (a) feste et flertall piezoelektriske transdusere i en med mellomrom i lengderetningen og radielt mellomrom første faste oppstilling på overflaten av minst én seksjon av én rørstreng eller foringsrørstreng eller begge, (b) elektrisk tilkople en programmert mikroprosessor til den første faste sammenstillingen av transdusere og til den elektriske kraftkilden, (c) frembringe styrings-, datamottakings-, prosesserings-, fremvisnings- og lagringsanordninger for overføring av elektriske signaler og for mottak av signaler fra mikroprosessoren,

(d) overføre signaler til mikroprosessoren for å aktivere transduserne,

(e) motta signaler fra transduserne og overføre signalene via mikroprosessoren til

datamottakings- og prosesseringsanordningen,

(f) prosessere dataene relatert til tilstedeværelsen av defekter og til korrosjonshastighet i seksjonen av strengen som overvåkes og fremviser de prosesserte data på fremvisningsanordningen.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter frembringelsen av et flertall piezoelektriske transdusere som er festet til metallflaten av en seksjon av brønnforing eller rør i en på forhånd bestemt og fast oppstilling ("array"). I den første foretrukne utførelsesformen er flertallet transdusere som danner en gitt fast oppstilling, elektrisk forbundet ved hjelp av ledere til minst én mikroprosesser som er anbrakt nær transduseroppstillingen. Mikroprosessoren er også elektrisk forbundet med en ledekabel som leder fra nedihulls-posisjonen på foringen eller rørledningsseksjonen til et anlegg på overflaten hvor det befinner seg en kraftkilde, datamaskinstyrt styrings- og instrumenteringsanordning, dataprosesserings- og lagringsanordninger, og displayanordninger, så som en skriver og/eller CRT-monitor. I en annen foretrukket utførelsesform kan et trådløst system benyttes der mikroprosessorene er forbundet elektrisk med foringsrøret eller rørstrengen som tjener som lederen for å overføre kraftsignalet og data mellom instrumenteringen på overflaten og mikroprosessorene.

I en foretrukket utførelsesform er en referanseblokk som er fabrikkert av det samme materialet som røret som overvåkes, installert nær korrosjonsovervåkingstransduser-oppstillingen. Referanseblokken er isolert fra enhver korrosjonskilde. Referanseblokken kan fortrinnsvis ha form av en avtrappet kile med et flertall på forhånd bestemte tykkelser, som f.eks. tilsvarer den originale tykkelsen på veggen i den rørseksjonen som overvåkes, én eller flere mellomliggende mindre tykkelser, der den tynneste seksjonen av kilen tilsvarer den på forhånd bestemte minimale, sikre tykkelsen av foringsrøret eller rørledningsveggen som vil tillate fortsatt operasjon av brønnen. Transdusere er også festet til hver av overflatene som danner trinnene eller trappetrinnene på referanseblokken, og disse transduserne er elektrisk forbundet med en mikroprosessor som kan være den samme mikroprosessoren som er tilknyttet den faste oppstillingen med transdusere, eller til en separat mikroprosessor som så er forbundet ved hjelp av en kabel til et reguleringsanlegg på overflaten, eller alternativt direkte til foringsrøret eller rør-strengen dersom det benyttes et trådløst system.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er den første transduseroppstillingen, referanseblokken med transdusere og den tilhørende mikroprosessoren, eller mikroprosessorer, festet i en kort seksjon med tilkoplingsrør som benyttes for å sammenføye standard lengder med brønnforingsrør og/eller rørlengder. Bruken av korte seksjoner med tilkoplingsrør, muliggjør sammenstillingen av overvåkingsanordningen, og også dennes plassering i brønnboringen. Da koplingselementer allikevel er nødvendige for å sammenføye rørseksjoner idet strengen strekker seg ned i brønnboringen, kreves det kun litt ekstra tid og arbeid for å frembringe muligheten for periodisk eller essensielt fortløpende korrosjonsovervåking ved et hvilket som helst ønsket antall vertikale beliggenheter langs rørstrengen. I utøvelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er de vesentlige, ytterligere trinnene krevet ved brønnhodet, sammenkoplingen og sikringen av ledekabelen som skal overføre signalene fra anlegget på overflaten og motta data fra mikroprosessorene. Ved utøvelsen av utførelsesformen som benytter et trådløst system, er imidlertid disse tilleggstrinnene ikke nødvendige.

Ved utøvelsen av fremgangsmåten er det frembrakt en vanlig datamaskin utstyrt med hensiktsmessig programvare for å generere et signal for å aktivere hver mikroprosessor og signalet overføres via ledekabelen eller alternativt ved bruk av trådløs overførings-anordning der rørstrengen tjener som en leder. Ved mottak av aktiviseringssignalet aktiviserer hver mikroprosessor sin tilknyttede transduser og mottar dataene som er generert relatert til tilstanden til foringsrøret eller rørstrengen til hvilket transduseren er festet, eller i tilfellet med referanseblokken, mottar baselinedata eller komparative data fra blokken som er isolert fra kildene for potensiell korrosjon. Mikroprosessorene ved hvert sted som overvåkes, overfører så data via ledekabelen eller via trådløs over-føringsanordning, til anlegget på overflaten. Dataene mottas av de computerstyrte styrings- og instrumenteringsanordningene, fra hvilke de enten kan overføres direkte til en datalagringsenhet, eller først til en dataprosesseirngsanordning og deretter til data-lagringsenheten. Straks dataene er prosesserte, er de tilgjengelige for fremvisning enten i trykt form eller visuelt på en CRT-monitor.

Ulike andre utførelsesformer og konfigurasjoner av anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil være nærliggende for fagmannen ut fra den følgende beskrivelsen av oppfinnelsen. Figur 1 er et forenklet skjematisk snittriss av en typisk brønn som produserer væske-formede eller gassaktige hydrokarboner, vann, eller multifasefluider.

Figur 2 er et forstørret segmentert tverrsnittsriss av figur 1.

Figur 3 er et tverrsnittsriss av et segment av brønnfoirngsrøret som illustrerer én foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 4 er et skjematisk, elektrisk diagram som illustrerer en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, vist i figur 3. Figur 4A er et skjematisk, elektrisk diagram som viser en detalj av et element i figur 4. Figur 5 er et tverrsnittsriss av et segment av brønnfoirngsrøret som illustrerer en annen foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 6 er et skjematisk, elektrisk diagram som illustrerer en annen foretrukket ut-førelsesform av trådløs overføring av data.

Figur 7 er et sideriss av et typisk referanseblokkarrangement.

Figur 7A er et enderiss av blokken i figur 7.

Figur 7B er et grunnriss av blokken i figur 7.

Som vist i den forenklede illustrasjonen i figur l, omfatter en brønn 10 som produserer reservoarfluid, en foringsrørstreng 2 som omslutter en rørstreng 3 som strekker seg ned i bakken til reservoarberget fra hvilket reservoarfluider ekstraheres. Hver av strengene omfatter rørlengder 4 sammenføyd av tilkoplingselementer (ikke vist). Rørene som omfatter foringsrørstrengene, senkes på plass ettersom brønnen bores og festes sammen ved hjelp av en hvilken som helst av et utvalg rørsarnmenøfyninger. Deretter senkes rørlengdene som utgjør rørstrengen ned i foringsrøret for å utgjøre kanalen gjennom hvilken reservoarfluidene trekkes ut av reservoaret. Det rommessige forholdet av rør-lengdene omfattende foringsrøret og produksjonsrøret, er vist i figur 2.

I én foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen som skjematisk er vist i figur 3, er en kort seksjon av foringsrøret 20 utstyrt med et flertall piezoelektriske transdusere 26 som er festet til den ytre foringsrøroverflaten 22 i en fast oppstilling ("array"). I en spesielt foretrukket utførelsesform omfatter den faste oppstillingen minst tre i lengderetningen med mellomrom anbrakte rekker og der hver rekke inneholder minst tre transdusere som er radielt anbrakt med mellomrom rundt rørets omkrets, dvs. med 120 ° intervaller. Den faste oppstillingen med transdusere 26 er elektrisk forbundet ved hjelp av ledere 27 til minst én mikroprosessor 28.1 en foretrukket utførelsesform befinner én eller flere mikroprosessorer seg i nærheten av den tilhørende transduseroppstillingen.

Med henvisning til skjemaet i figur 4, strekker lederkabelen 32 seg fra et flertall mikroprosessorer 28 til et anlegg 80 på overflaten som omfatter en kraftkilde 70 og tilhørende computerstyrte styrings- og instrumenteringsanordninger 72, dataprosesserings- og lagringsanordninger 74, og skriveranordninger 88 og avbildningsanordninger 90 som befinner seg på overflaten, fortrinnsvis i et mobilt eller permanent anlegg.

Styrings- og instrumenteringsanordningen omfatter en vanlig datamaskin og programvare for å aktivere hver individuell mikroprosessor og hver av dens tilhørende transdusere, for å motta dataene fra hver av mikroprosessorene og for deretter oversende dataene enten for lagring eller for prosessering.

I en alternativ foretrukket utførelsesform oversendes dataene, som mottas på overflaten fra overflatereguleirngsanordningen, via f.eks. en telemetrienhet eller en ledning over land (ikke vist) for prosessering og lagring ved et sted fjernt fra brønnen. Denne ut-førelsesformen er spesielt egnet for overvåking av tilstanden i én eller flere brønner i isolerte områder eller som befinner seg i store avstander fra betjeningsanleggene.

Ifølge fremgangsmåter og prosedyrer som er velkjent i teknikkens stand, overføres signaler generert av den computerstyrte instrumenterings- og reguleringsanordning 72 via ledekabler 32 til hver av mikroprosessorene 28, som så aktiveres for å overføre signaler til transduseroppstillingen 26 tilhørende hver mikroprosessor. Signalene som genereres og mottas av de oppstilte transduserne, returneres til deres tilhørende mikroprosessor 28 for overføring til datamottaks-, prosesserings- og lagringsenheten 74 i anlegget 80 på overflaten.

Dataene kan prosesseres forut for lagring i minneanordningen eller etterpå. De prosesserte dataene sorteres og/eller gjøres tilgjengelig for overføring til en fremvisnings-anordning. Tilstanden til brønnfoirngsrøret eller rørledningens seksjon som overvåkes, fremvises på numerisk og/eller grafisk måte på en computermonitor 90 og/eller utskrift 88, og dataene legges inn i en hensiktsmessig datalagrings- eller minneanordning 74.

I den ytterligere foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen vist i figur 3, er transduseroppstillingen og de tilhørende mikroprosessorene innesluttet i et beskyttende dekke 40 festet til rørets ytre, som ved sveiser 42. Lederen 32 går igjennom fluidtette pakninger eller gjennomføringer 43 posisjonert i dekket 40, der dette dekket fortrinnsvis er laget av et materiale som er det samme som, eller svært likt, det som rørledningen eller foringsrøret til hvilket dekket er festet, er laget av. For å overvåke tilstanden på den ytre flaten på en seksjon av rørledningen eller foringsrøret, er en andre transduseroppstilling 36 festet til den indre flaten 44 av det beskyttende dekket 40 og festet ved hensiktsmessige ledere til tilhørende mikroprosessor 38, som så er elektrisk forbundet med lederkabelen 32. Deretter overføres hensiktsmessige signaler til og mottas fra den ytre transduseroppstillingen og dataene prosesseres for fremvisning som beskrevet over, i forbindelse med fremgangsmåten og anordningen for overvåking av tilstanden av en seksjon av det indre av produksjonsrøret eller foringsrørstrengen.

Med henvisning til figur 3, omfatter hver nedihulls anordning fortrinnsvis minst én referanseblokk 60. Som best vist i figurene 7, 7A og 7B, kan referanseblokken 60 ha form av en avtrappet kile, hvis konfigurasjon og operasjon er beskrevet i ytterligere detalj under.

Det vil forstås ut fra den ovennevnte beskrivelsen at aktiveringen av transduserne kan være i henhold med en hvilken som helst ønsket plan eller hyppighet, eller kan foregå hovedsakelig på en fortløpende basis. Et hvilket som helst antall separate transduseroppstillinger kan også føres inn i røret og/eller foringsrørstrengen, idet disse settes sammen og senkes ned i brønnboringen.

Med henvisning til figur 5, er det der vist en annen foretrukket utførelsesform der transduseroppstillingen er festet til en sammenføyning eller rørsammenføyning 50 som er festet til endene av individuelle lengder med rør eller foringsrør for å sammenføye disse. De ytre overflatene av endene av rørene eller foringsrørene, er utstyrt med en avsmalende konfigurasjon 23 som tilsvarer den indre avsmalende overflaten 54 av sam-menføyningen eller rørsammenkoplingen 50. Denne sammenføyningen av sammen-føyningen 50 og rørendene kan effektueres av gjengete overflater eller andre kjente anordninger. I denne utførelsesformen er skjøten 50 fabrikkert fra samme eller tilsvarende type og kvalitet stål som røret, og er utstyrt med et spor 52 for å ha transduserne og mikroprosessorene for å minimalisere den samlede utvendige diameteren av rørforbindelsesdelen med dekket tilfestet. Denne modifiserte konfigurasjonen av skjøten 50 er laget for å maksimalisere åpningen mellom røret og foringsrørstrengen eller mellom foringsrørstrengen og berget, for å minimalisere risikoen for skade på transduseroppstillingen og mikroprosessorene ved installasjon. I henhold til den tidligere beskrevne utførelsesformen, er transduserne og tilhørende mikroprosessor som er festet til den modifiserte skjøten 50, utstyrt med et beskyttende dekke 40, vist i figur 5. For-delen med å feste transduseroppstillingene 26 for overvåking av innvendig rørkorrosjon, og som en opsjon, transduseroppstillingene 36 for overvåking av utvendig rørkorrosjon, til den modifiserte rørskjøten 50, er flere. Da rørskjøtene må installeres uansett, trenger man ikke å installere ytterligere kortere overvåkingsrørseksjoner, og antallet skjøter holdes på et minimum for derved å spare tid, arbeid og penger. Standard rørsammen-føyninger kan benyttes og installeres ved hjelp av standard prosedyrer og uten spesiell trening av arbeidsstokken. Men mest viktig fastslås intervallene eller mellomrommene mellom seksjonene av streng som skal overvåkes, lett ved installeringen av rør-strengene, så vel som den endelige beliggenheten av hver av overvåkingspunktene.

Dersom f.eks. de individuelle rørseksjonene har en lengde "L", og overvåking for korrosjonsforhold ved den dypeste delen av brønnen, skal foregå med intervaller på 3L, benyttes en modifisert skjøt 50 for å sammenføye hver tredje rørseksjon til den neste, idet strengen senkes ned i brønnen.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform omfatter anordningen ifølge oppfinnelsen en referanseblokk 60, slik som den som er skjematisk vist i figur 7. Referanseblokken er laget av samme materialet som, eller et materiale som er likt, materialet i røret eller foringsrørstrengen som skal overvåkes, og som navnet antyder, vil blokken være en referanse eller frembringe sammenlignbare data på én eller flere tykkelser av materialet. Referanseblokken er avtrappet og er utstyrt med et flertall transdusere 62 festet til dens avtrappede overflater og installeres slik at den er isolert fra korrosjonskilden. I ut-førelsesformen vist i figur 7, er den avtrappede, kileformede referanseblokken 60 utstyrt med transdusere for tre ulike tykkelser. Dataene mottatt fra hvert par med transdusere

62' og 62" og 62'", tilsvarer signalene som sendes gjennom helt metall, dvs. upåvirket av korrosjon, av de respektive tykkelsene. Hvert transduserpar 62 er forbundet med mikroprosessor 64, via ledere 66. Mikroprosessoren 64 er også sammenføyd via en lederkabel 32 med styre- og instrumenteringssystemene på overflaten, dersom et trådløst system

ikke benyttes. Da referanseblokken og dens transdusere vil utsettes for de samme forhold, dvs. hva angår temperatur og trykk, som de tilliggende transdusere festet til rør-

strengen som overvåkes, kan alle endringer i lokale forhold som opptrer over tid og affiserer referanseblokken, anvendes til de korrosjonsrelaterte dataene som er "base line" eller korrosjonsfaktor.

I en foretrukket utførelsesform er referanseblokkens maksimale tykkelse tilsvarende transduserparet 62"<*>, den samme som veggtykkelsen i det røret som overvåkes. Forholdet mellom dataene fra de respektive transduserne og tilhørende mikroprosessorene på referanseoverflaten og røroverflaten, kan dermed etableres, selv før strengen plasseres i brønnboringen. I det tilfellet at man har begynnende korrosjon, kan dennes ut-vikling estimeres ved sammenligning med dataene oppnådd fra referanseblokk-transduserparene 62' og 62". Som vist i figur 7, kan den tynneste delen av blokken 60 etableres som den minimale tykkelsen på røret som kreves eller aksepteres for fortsatt drift, slik at når dataene som tilsvarer denne tykkelsen, mottas fra de overvåkende transduserne, identifiseres det at denne seksjonen må erstattes.

Det skal også forstås at lederkåbelen 32 vil strekke seg fra hver overvåkingslokasjon langs strengen til overflaten, dersom det ikke benyttes et trådløst system. I en foretrukket utførelsesform, strekker lederkåbelen 32 seg i et parallelt kretsløp mellom tilliggende overvåkingsenheter 25, der hver enhet har egnede inngangs/utgangskontakter for elektrisk å motta og sikre kabelene mot å bli frakoplet ved bevegelse av strengene.

Hovedlederkabelen 32 er festet til rørledningens overflate ved klemmer eller er bundet eller festet på annen kjent måte. Kabelen 32 er festet for å forhindre strekning og for å beskytte kabelen mot mekanisk slitasje og annen skade. Når lokale forhold krever det, installeres en brønnhodetrykkbarriere og en elektrisk sikkerhetsbarriere (ikke vist) og kabelen føres gjennom disse anordningene.

Oppfinnelsen kontemplerer også fremgangsmåten for overføring av signalene og dataene mellom styringsanordningen på overflaten og én eller flere av nedihulls mikroprosessorene 28 via kabelløse overføringsanordninger, som vist skjematisk i figur 6.1 denne utførelsesformen er kabelen 32 som forbinder styringssystemet på overflaten med mikroprosessorene 28, erstattet av en transmitter/mottaker som er elektrisk forbundet til brønnrøret eller foringsrøret som tjener som signalbanen.

Forholdet mellom disse elementene er vist skjematisk i blokkdiagrammet i figur 6, der et flertall mikroprosessorer 28 og tilhørende transduseroppstUlinger 26 er festet til f.eks. rørstrengen 30. Kraftkilden 70, styrings- og instrumenteringsanordningen 72 og datalagrings- og prosesseringsanordningen 74, er koplet sammen ved hjelp av hensiktsmessige, elektriske kabler. I tillegg er transmitter/mottaker 74' elektrisk forbundet med styringsinstrumenteringen 72 og med strengen 30 som inneholder transduseroppstillingene 26.

Hver mikroprosessor 28 er programmert eller konstruert for å frembringe et unikt identi-fikasjonssignal slik at dets beliggenhet på strengen og dermed dens dybde, er kjent. Mikroprosessoren kan også programmeres for å identifisere hver av sine tilhørende transdusere for datainnsamlings- og fremvisningsformål.

Hver mikroprosessor assosiert med en referanseblokk 60 er programmert eller konstruert for unikt å identifisere hver transduser 62, f.eks. 62', 62" og 62"' i figur 7, og dataene avledet fra hver slik posisjon på den trinnformede kilen. Ved utøvelsen av fremgangsmåten overføres et signal fra styreanordningen på overflaten for å aktivere én eller flere av de nedihulls mikroprosessorene 28 og mikroprosessorens tilhørende transduseroppstilling, ved én eller flere spesifiserte beliggenheter. Data mottatt av hver mikroprosessor fra sin tilhørende transduseroppstilling, overføres tilbake til datamottaks- og prosesseringsanordningen på overflaten, sammen med den mikroprosessorens unike identifikasjonssignal(er). Dataene assosiert med hver mikroprosessor kan enten innføres direkte, eller først prosesseres og deretter innføres inn i datalagringsanordningen ved en lokasjon som tilsvarer hver av mikroprosessorens unike identifikasjonskode(r). Dataene kan hentes ut for ytterligere prosessering, eller for overføring til datafremvisningsanordningen, f.eks. en CRT-monitor, eller en skriver som kan produsere en utskrift av dataene i numerisk og/eller grafisk form.

Claims (25)

1. Anordning for nedihulls ultralydbaserte korrosjonsovervåking av brønnproduksjons-eller foringsrør uten å stenge brønnen, der nevnte anordning er karakterisert ved: (a) et flertall piezoelektriske transdusere (26) arrangert i en første fast oppstilling, anbrakt i lengderetningen med mellomrom og aksielt fra hverandre, og festet om omkretsen på den utvendige overflaten av en seksjon (20) til en rørstreng (3) eller den indre overflaten av en foringsrørstreng (2) som skal overvåkes, (b) en mikroprosessor (28) elektrisk forbundet med transduserne (26) for aktivering av transduserne (26) og for mottak og overføring av signaler produsert av transduserne (26), (c) en elektrisk kraftkilde (70) og lederanordninger (32) som strekker seg fra kraftkilden (70) til mikroprosessoren (28), (d) styrings- og instrumenteringsanordninger (72) for aktivisering av mikroprosessoren (28) og for mottak, registrering og prosessering av datautgangssignalene fra mikroprosessoren (28), og (e) fremvisningsanordninger (90) i tilknytning med styrings- og instrumenteringsanordningen (72) for fremvisning av data relatert til korrosjonsrate og beliggenheten av defektene i seksjonen (20) i rørstrengen (3) eller foringsrørstrengen (2).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den piezoelektriske transduseren (26) omfatter et materiale valgt fra gruppen bestående av kvarts, keramer, polymerer og hybrider laget av kvarts, keramer og polymerer.

3. Anordning ifølge kravene 1 eller 2, karakterisert ved at et flertall av seksjoner (20) med rørstreng (3) eller foringsrørstreng (2) eller begge, overvåkes for korrosjonsrate.

4. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den faste oppstillingen av transdusere (26) omfatter minst tre transdusere (26) anbrakt med mellomrom i lengderetningen.

5. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den faste oppstillingen av transdusere (26) omfatter et flertall av transdusere (26) anbrakt med mellomrom i lengderetningen som strekker seg 360<0 >rundt omkretsen av rørstrengen (3) eller foringsrørstrengen (2).

6. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at transduserne (26) er festet til en seksjon (20) av rørstrengen (3) eller foringsrøret (2) som er mellomliggende sammenføyningskoplingselementer (50).

7. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at transduserne (26) er festet til et sammenføyningselement (50), hvis sammenføyningselement (50) er laget av et materiale som er det samme som eller tilsvarende som, materialet i den tilhørende rørstrengen (3) eller foringsrørstrengen (2).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at sam-menføyningen (50) er utstyrt med et spor (52) som strekker seg rundt dens omkrets, og at transduserne (26) er festet til bunnen av nevnte spor (52).

9. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved minst én referanseblokk (60) som er isolert fra korrosjonskilden og et flertall transdusere (62) festet til nevnte referanseblokk 60.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at referanseblokken 60 er laget av et materiale som er det samme som eller tilsvarende det materialet som benyttes i de tilhørende foringsrør (2) eller rør (3).

11. Anordning ifølge kravene 9 eller 10, karakterisert ved at referanseblokken 60 har seksjoner med forskjellige tykkelser og minst to transdusere (62', 62", 62'") er festet til hver slik seksjon.

12. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11, karakterisert ved at transduserne (26,62) er omsluttet av et beskyttende dekke (40).

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at det beskyttende dekket (40) er laget av et materiale som er det samme som eller tilsvarende som det materialet som benyttes i seksjonen (20) i røret (3) eller foringsrøret (2) til hvilket det er festet.

14. Anordning ifølge kravene 12 eller 13, karakterisert ved at en andre fast oppstilling av transdusere (36) er festet til den indre overflaten (44) av det beskyttende dekket (40).

15. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 12 til 14, karakterisert ved at en andre mikroprosessor (38) festet til transduseroppstillingen (36), er omsluttet av det beskyttende dekket (40).

16. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15, karakterisert ved at mikroprosessoren (28, 38,64) er lokalisert nær transduserne (26,36,62) til hvilke den er forbundet.

17. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 16, karakterisert ved at den faste oppstillingen av transdusere (26, 36) er festet til en kort seksjon (20) av rørledning (3) eller foringsrør (2) for sammenstilling inn i en streng.

18. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 17, karakterisert ved at den elektriske kraftkilden (70) er valgt ut fra en gruppe bestående av batterier, en likestrøms kraftkilde og termoelektriske generatorer.

19. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 18, karakterisert ved at kraftkilden (70) befinner seg på overflaten nær den rør-seksjonen eller foringsrørseksjonen (20) som skal overvåkes.

20. Fremgangsmåte for nedihulls ultralydbasert korrosjonsovervåking av brønnproduksjons- eller foringsrør, der nevnte fremgangsmåte er karakterisert ved: (a) feste et flertall piezoelektriske transdusere (26) i en med mellomrom i lengderetningen og radielt mellomrom første faste oppstilling på overflaten av minst én seksjon (20) av én rørstreng (3) eller foringsrørstreng (2) eller begge, (b) elektrisk tilkople en programmert mikroprosessor (28) til den første faste sammenstillingen av transdusere (26) og til den elektriske kraftkilden (70), (c) frembringe styrings-, datamottakings-, prosesserings-, fremvisnings- og lagringsanordninger (72, 74, 90) for overføring av elektriske signaler og for mottak av signaler fra mikroprosessoren (28), (d) overføre signaler til mikroprosessoren (28) for å aktivere transduserne (26), (e) motta signaler fra transduserne (26) og overføre signalene via mikroprosessoren (28) til datamottakings- og prosesseringsanordningen (72, 74), (f) prosessere dataene relatert til tilstedeværelsen av defekter og til korrosjonshastighet i seksjonen (20) av strengen (2, 3) som overvåkes og fremviser de prosesserte data på fremvisningsanordningen (90).

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at signalene til mikroprosessoren (28) overføres periodisk.

22. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 eller 21, karakterisert ved de ytterligere trinnene: frembringe en referanseblokk (60) fabrikkert av et materiale som er det samme som, eller tilsvarende som, materialet i strengen (2,3) som overvåkes, feste referanseblokken (60) nær den første faste oppstillingen av transduser (26) i et isolert forhold til strengen (2, 3), oppnå data vedrørende tilstanden på referanseblokken (60) fra transduserne (62) og mikroprosessorene (64) tilknyttet blokken (60), og å sammenligne dataene vedrørende tilstanden til referanseblokken (60) med dataene vedrørende seksjonen (20) i den strengen (2,3) som overvåkes.

23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 22, karakterisert ved at et flertall transduseroppstillinger (26,36) og elektrisk forbundet mikroprosessor (28, 38) er festet til et flertall med mellomrom anbrakte seksjoner (20) av rørstrenger (3) eller foringsrørstrenger (2) eller både rørstreng (3) og foringsrørstreng (2).

24. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 23, karakterisert ved de ytterligere trinn: frembringe et beskyttende dekke (40) fabrikkert av et materiale som er det samme som eller tilsvarende det materialet i seksjonen (20) av strengen (2, 3) som overvåkes, installere dekket (40) for å omslutte den faste sammenstillingen av transdusere (26) på den ytre flaten av seksjonen (20), feste et flertall transdusere (36) og en tilhørende mikroprosessor (38) til det indre av det beskyttende dekket (40) for å danne en andre fast oppstilling, og oppnå data fra de første og andre faste oppstillingene (26,36) for derved å fastslå den sammenlignbare innvendige og utvendige tilstanden i de overflatene i den seksjonen (20) som overvåkes med hensyn til referanseblokken (60).

25. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 20 til 24, karakterisert ved at minst én seksjon (20) av brønnrøret (3) eller forings-rørstrengen (2) er i en produserende oljebrønn.