NO324924B1 - Anordning og fremgangsmate for bronntelemetri ved hjelp av en nedihulls elektromagnetisk signalforsterkerinnretning - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår generelt telemetri i borehull og særlig overføring av elektromagnetiske signaler som fører informasjon mellom utstyr på overflaten og utstyr nede i hullet.

Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en nedsenkbar elektromagnetisk signalforsterkeranordning for å kommunisere informasjon mellom overflateutstyr og nedihullsutstyr som er plassert inne i en borestreng, slik som angitt i ingressen av vedlagte krav 1.

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å kommunisere elektromagnetiske signaler som bærer informasjon mellom overflateutstyr og nedihulls utstyr ved bruk av en slik elektromagnetisk signalforsterkeranordning plassert inne i en borestreng i et brønnhull, slik som angitt i ingressen av vedlagte krav 8.

Uten å begrense oppfinnelsens omfang blir dens bakgrunn beskrevet i forbindelse med overføring av data fra hullet til overflaten ved målinger under boring (MWD), som et eksempel. Det skal påpekes at prinsippene ved foreliggende oppfinnelse kan anvendes ikke bare under boring, men i hele levetiden for et brønnhull innbefattende, men ikke begrenset til, ved logging, utprøving, klargjøring og produksjon av brønnen.

Til belysning av kjent teknikk skal det vises til patentpublikasjonene US 3.186.222 og US 5.396.232. US 3.186.222 omhandler et brønnsignaleringssystem som anvender en rekke av forsterkere for å forsterke et signal som vandrer opp langs borestrengen. US

5.396.232 omhandler en senderanordning med isolerende koblinger for bruk i et brønn-hull. Det finnes omtalt mekanismer ved senderanordningen som kobler denne til et tubu-lært element. I tillegg nevnes US 4.087.781 som omhandler en senderanordning med to isolerende koblinger for bruk i et borehull, og særlig mekanismer som kobler senderanordningen til en tubulær innretning. Senderanordningen er særlig utformet for å bli montert i en test eller produksjonstreng i en oljebrønn, ikke i en borestreng.

Tidligere er det på dette felt blitt forsøkt flere forskjellige teknikker til kommunikasjon og overføring for å komme frem til sanntids data fra området ved borekronen opp til overflaten under boring. Bruk av måling under boring (MWD) med overføring av sanntids data byr på vesentlige fordeler under en boreoperasjon. F.eks. vil kontinuerlig over-våkning av forholdene nede i hullet muliggjøre en øyeblikkelig reaksjon på eventuelle styreproblemer i brønnen og det blir mulig å forbedre slamprogrammer.

Måling av parametere som f.eks. borekronevekt, dreiemoment, slitasje og lagertilstander i sann tid fører til mer effektive boreoperasjoner. I virkeligheten er hurtigere inntreng-ningshastigheter, bedre planlegging av utskifting, mindre svikt i utstyret, færre forsin-kelser ved retningsbestemmelser og opphevelse av behovet for å avbryte boring ved på-visning av unormalt trykk oppnåelig når MWD-teknikker benyttes.

For tiden finnes det fire hovedkategorier for telemetrisystemer som er blitt benyttet i et forsøk på å overføre sanntids data fra området ved borekronen til overflaten, nemlig slamtrykkpulser, isolerte ledere, akustiske og elektromagnetiske bølger.

I et slamtrykkpulssystem blir strømningsmotstanden mot strømmen av slam gjennom en borestreng modulert ved hjelp av en ventil- og styremekanisme som er montert i en spe-siell borekrage nær borekronen. Denne systemtype vil som regel overføre 1 bit pr. se-kund når trykkpulsen forplanter seg opp gjennom slamsøylen med eller nær ved lydens hastighet i slammet. Det har imidlertid vist seg at hastigheten på overføringen av målin-gene er forholdsvis lav på grunn av pulsspredning, begrensninger når det gjelder modu-lasjonshastighet og andre forstyrrende begrensninger som f.eks. kravet til strømmen av slam.

Isolerte ledere eller hardtrådforbindelse fra borekronen til overflaten er en alternativ fremgangsmåte til å etablere forbindelser ned i hullet. Denne systemtype er i stand til å gi en høy datatakt og toveis kommunikasjon er mulig. Det har imidlertid vist seg at denne systemtype krever et spesielt borerør og spesielle verktøyskjøtforbindelser, noe som i høy grad øker omkostningene ved boreoperasjonen. Dessuten er disse systemer ut-satt for svikt som et resultat av slitasjeforholdene i slamsystemet og den slitasje som oppstår ved rotasjon av borestrengen.

Akustiske systemer har vært et tredje alternativ. Her blir et akustisk signal frembrakt nær borekronen og blir overført gjennom borerøret, slamsøylen eller jorden. Det har imidlertid vist seg at den meget lave signalstyrke som kan frembringes nede i hullet sammen med den akustiske støy som frembringes av boresystemet gjør signalpåvisning vanskelig. Reflekterende og brytende interferens som skyldes endringer i diametre og sammenskrudde forbindelser ved verktøyskjøtene forstørrer problemet med dempning av signaler ved overføring gjennom borerøret.

Den fjerde teknikk benytter telemetri for data i hullet til overflaten ved overføring av elektromagnetiske bølger gjennom jorden. En strøm som fører data fra hullet gis som inngang til en toroide eller krage som er anbrakt inntil borekronen eller inngang direkte til borestrengen. Når en toroide benyttes, er en vikling som fører data til overføring vik-let rundt toroiden og en sekundærside blir dannet av borerøret. En mottaker er forbundet med jord ved den overflate der de elektromagnetiske data taes opp og registreres. Det har imidlertid vist seg at ved bruk i dype eller støyende brønner er vanlige elektromagnetiske systemer ikke i stand til å frembringe et signal med tilstrekkelig styrke til å nå opp til overflaten.

Det har derfor oppstått et behov for et system som er i stand til å overføre sanntids data fra området ved borekronen i en dyp eller støyende brønn ved bruk av elektromagnetiske bølger som fører informasjonen til overflaten. Det har også oppstått et behov for en elektromagnetisk signalforsterkeranordning som har en elektromagnetisk mottaker og en elektromagnetisk sender for å forsterke de elektromagnetiske signaler som fører innfor-masjonen for å oppheve problemene med støy og dempning av signalet. Videre har det oppstått et behov for et system av denne type som er i stand til å tåle strekkpåkjenning, trykkpåkjenning, vridning, bøyning, støt og rystelser såvel som det vanskelige tempera-turområdet som oppstår under en boreoperasjon.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes den innledningsvis nevnte nedsenkbare, elektromagnetiske signalforsterkeranordning ved at den omfatter: - et hus som har første og andre delenheter, idet den første delenheten er elektrisk isolert fra den andre delenheten, - en dor (mandrel) som er koaksielt anbrakt innenfor huset, idet doren er elektrisk isolert fra den første delenheten og er elektrisk koblet til den andre delenheten, - en mottaker som er koaksialt anbrakt mellom huset og doren og som er elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter, idet mottakeren er innrettet til å motta et elektromagnetisk inngangssignal fra jordmassen via nevnte første og andre delenheter og å omdanne det elektromagnetiske inngangssignalet til et elektrisk signal, - en analog elektronikkpakke som er elektrisk koblet til mottakeren, idet den analoge elektronikkpakken innbefatter minst én batteripakke og et flertall av elektronikkanordninger innbefattende minst ett filter og minst én forsterker, idet den analoge elektronikkpakken er innrettet til å filtrere og forsterke det elektriske signalet, og - en sender som er koaksialt anbrakt mellom huset og doren, elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter, og elektrisk koblet til den analoge elektronikkpakken og innrettet til å omdanne det elektrisk signalet til et elektromagnetisk utgangssignal som utstråles inn i jordmassen via nevnte første og andre delenheter.

Ifølge en utførelsesform av anordningen foreligger mottakeren og senderen i form av en mottaker- og senderinnretning.

Ifølge en annen utførelsesform av anordningen omfatter huset dessuten en isolasjonsdelenhet mellom nevnte første og andre delenheter, et første dielektrisk lag plassert mellom isolasjonsdelenheten og den første delenheten, og et andre dielektrisk lag plassert mellom isolasjonsdelenheten og den andre delenheten, hvorved den første delenheten elektrisk isoleres fra den andre delenheten.

Ifølge en ytterligere utførelsesform av anordningen innbefatter doren dessuten en første seksjon og en andre seksjon, idet den første seksjonen er elektrisk isolert fra den første delenheten og den andre seksjonen, og den andre seksjonen er elektrisk isolert fra den første delenheten og elektrisk koblet til den andre delenheten, og omfatter for øvrig et første dielektrisk element plassert mellom den første delenheten og den første seksjonen, et andre dielektrisk element plassert mellom den første seksjonen og den andre seksjonen, og et tredje dielektrisk element plassert mellom den andre seksjonen og den første delenheten, hvorved den første delenheten elektrisk isoleres fra nevnte første og andre seksjoner og den første seksjonen elektrisk isoleres fra den andre seksjonen.

Dessuten kan mottakeren og/eller senderen og/eller sender- og mottakerinnretningen omfatte en magnetisk gjennomtrengelig ringformet kjerne, et flertall av primære elektrisk lederviklinger lagt aksielt rundt den ringformede kjernen, og et flertall av sekundære elektriske lederviklinger lagt aksielt rundt den ringformede kjernen. Strøm er induserbar i de primære elektriske lederviklinger som reaksjon på det elektromagnetiske inngangssignal og en strøm er induserbar i nevnte andre elektriske lederviklinger ved hjelp av nevnte primære elektriske lederviklinger, hvorved det bevirkes forsterkning av det elektriske signalet.

Ifølge enda en ytterligere utførelsesform av anordningen kan elektronikkpakken dessuten innbefatte en ringformet bærer som har et flertall av aksielle åpninger for å motta minst én batteripakke og en elektronikkinnretning som har et flertall av elektronikkanordninger på denne.

Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte gjør som innledningsvis antydet bruk av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge oppfinnelsen, der denne signalforsterkeranordning plasseres inne i en borestreng i et brønnhull, idet signalforsterkeran-ordningen innbefatter: et hus som har første og andre delenheter, idet den første delenheten er elektrisk isolert fra den andre delenheten; en dor (mandrel) som er koaksialt anbrakt innenfor huset, idet doren er elektrisk isolert fra den første delenheten og er elektrisk koblet til den andre delenheten; en mottaker som er koaksialt anbrakt mellom huset og doren og som er elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter; og en analog elektronikkpakke som er elektrisk koblet til mottakeren, idet den analoge elektronikkpakken innbefatter minst én batteripakke og et flertall av elektronikkanordninger innbefattende minst ett filter og minst én forsterker, og en sender som er koaksialt anbrakt mellom huset og doren, elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter, og elektrisk koblet til den analoge elektronikkpakken, og der fremgangsmåten kjennetegnes ved trinnene: - å motta et elektromagnetisk inngangssignal fra jordmassen via nevnte første og andre delenheter ved hjelp av mottakeren, - å omdanne det elektromagnetiske inngangssignalet til et elektrisk signal ved hjelp av mottakeren,

- å sende det elektriske signalet fra mottakeren til den analoge elektronikkpakken,

- å tilveiebringe energi til den analoge elektronikkpakken fra batteripakken,

- å forsterke og filtrere det elektriske signalet i elektronikkpakken,

- å sende det elektriske signalet fra elektronikkpakken til senderen,

- å omdanne det elektriske signalet til et elektromagnetisk utgangssignal ved hjelp av senderen, og - å utstråle det elektromagnetiske utgangssignalet inn i jordmassen via nevnte første og andre delenheter.

Ifølge en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten omfatter trinnet å forsterke og filtrere det elektriske signalet dessuten å dempe støy i det elektriske signalet.

Foreliggende oppfinnelse som her er beskrevet omfatter en elektromagnetisk signalfor-sterkende anordning som benytter en elektromagnetisk mottaker og en elektromagnetisk sender for å forsterke de elektromagnetiske signaler som fører informasjonen og en fremgangsmåte til bruk av anordningen. Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skaper en sanntids forbindelse mellom utstyr nede i borehullet og overflaten og er innrettet til overføring av informasjon og kommando fra overflaten til nedsenkede verktøy som er anbrakt i en brønn der elektromagnetiske bølger benyttes til å føre informasjonen. Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forsterker de elektromagnetiske signaler ved forskjellige punkter på borestrengen og motvirker derved dempning av signalet. Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil kunne arbeide under vanskelige strekk- og trykkforhold, vridning, bøyning, støt og slag, samt under de vanskelige temperaturområder som påtreffes nede i hullet.

For en mer fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse med dens trekk og fordeler skal det nå vises til den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen under henvisning til teg-ningene, der: fig. 1 er en skjematisk illustrasjon på en fralands olje- eller gassboreplattform med to elektromagnetiske signalforsterkeranordninger, ifølge oppfinnelsen;

fig. 2A-2B er fjerdedels snitt av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge oppfinnelsen;

fig. 3A-3B er fjerdedels snitt av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge oppfinnelsen;

fig. 4A-4B er fjerdedels snitt av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge foreliggende oppfinnelse;

fig. 5 viser skjematisk en toroide med primær- og sekundærviklinger lagt rundt toroiden for en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge foreliggende oppfinnelse;

fig. 6 viser en utførelsesform for en toroide med delene trukket fra hverandre til bruk som en mottaker i en elektromagnetisk signalforsterkeranordning, ifølge oppfinnelsen;

fig. 7 viser en utførelsesform for en toroide med deler trukket fra hverandre til bruk som en sender i en elektromagnetisk signalforsterkeranordning ifølge oppfinnelsen;

flg. 8 viser i perspektiv en ringformet bærer for en elektronikkpakke til en elektromagnetisk signalforsterkeranordning ifølge oppfinnelsen;

fig. 9 viser i perspektiv en elektronikkdel med et flertall av elektroniske anordninger for en elektromagnetisk signalforsterkeranordning ifølge oppfinnelsen;

fig. 10 viser i perspektiv en batteripakke for en elektromagnetisk signalforsterkeranordning ifølge oppfinnelsen; og

fig. 11 er et blokkskjema for en fremgangsmåte til signalbehandling i en elektromagnetisk signalforsterkeranordning ifølge oppfinnelsen.

Mens utforming og bruk av forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse blir behandlet i det følgende, skal det påpekes at foreliggende oppfinnelse byr på mange hen-siktsmessige oppfinnelsestanker som kan legges i mange forskjellige bestemte begreper. De bestemte utførelser som her omhandles er bare illustrasjoner på bestemte måter oppfinnelsen kan utformes på og brukes og begrenser ikke oppfinnelsens omfang.

På fig. 1 er et antall elektromagnetiske signalforsterkeranordninger i bruk på en fralands plattformboring etter olje og gass skjematisk gjengitt og generelt betegnet med 10. En halvt neddykkbar plattform 12 er sentrert over neddykket olje- og gassformasjon 14 som befinner seg under sjøbunnen 16. En undervannsledning 18 strekker seg fra dekket 20 på plattformen 12 til brønnhodeinstallasjonen 22 innbefattende utblåsningssikringer 24. Plattformen 12 har et tårn 26 og en heisanordning 28 for heving og senking av borestrengen 30 innbefattende borekronen 32 og elektromagnetiske signalforsterkeranordninger 34,36.

Ved en typisk boreoperasjon settes borekronen 32 i rotasjon med borestrengen 30 slik at borekronen 32 trenger gjennom de forskjellige jordlag og danner brønnhullet 38. Måling av parametere som f.eks. vekt på kronen, dreiemoment, slitasje og retningsforholdene kan fåes med sensorer 40 som befinner seg i området ved borekronen 32.1 tillegg kan parametere som trykk og temperatur, samt informasjon om omgivelser og formasjonen fåes med hjelp av sensorene 40. Det signal som frembringes av sensorene 40 kan som regel være analogt, men må omformes til digitale data før elektromagnetisk overføring i det foreliggende system. Signalet som frembringes av sensorene 40 føres inn i en elektronikkpakke 42 som innbefatter en analog/ digitalomformer som omformer det analoge signal til en digital kode ved bruk av "1" og "0" for overføring av informasjon.

Elektronikkpakken 42 kan også innbefatte elektroniske anordninger som en på/avsty-ring, en modulator, en mikroprosessor, et minne og forsterkere. Elektronikkpakken 42 drives av en batteripakke som kan innbefatte et flertall batterier som f.eks. nikkelkad-mium eller litiumbatterier som er utformet for å gi den rette arbeidsspenning og strøm.

Straks elektronikkpakken 42 har fastslått frekvens, effekt og fase for utgangsinforma-sjonen, mater elektronikkpakken 42 informasjonen til en sender 44. Senderen 44 kan være koblet direkte til borestrengen 30 eller kan elektrisk sett svare til en stor transformator. Informasjonen blir så ført opp gjennom hullet i form av elektromagnetiske bølge-fronter 46 som forplanter seg gjennom jordmassen. Disse elektromagnetiske bølgefron-ter 46 blir tatt opp av en mottaker 48 i en forsterkeranordning 34 som ligger høyere i hullet enn senderen 44.

Mottakeren 48 i forsterkeranordningen 34 står i en avstand langs borestrengen 30 for å motta de elektromagnetiske bølgefronter 46, mens disse bølgefronter 46 fremdeles er tilstrekkelig sterke til å bli klart oppfattet. Mottakeren 48 kan elektrisk sett svare til en stor transformator. Når de elektromagnetiske bølgefronter 46 kommer frem til mottakeren 48, blir det indusert en strøm i mottakeren 48 der denne strøm fører den informasjon som opprinnelig fremkom ved sensorene 40.

Strømmen mates til en elektronikkpakke 50 som kan omfatte flere forskjellige elektroniske anordninger som f.eks. en forforsterker, en begrenser, et antall filtre, en frekvens-til-spenning omformer, en spenning-til-frekvens mformer og forsterkere som vil bli nærmere omhandlet under henvisning til fig. 9 og 11. Elektronikkpakken 50 renser og forsterker signalet for å rekonstruere den opprinnelige bølgeform med kompensasjon for tap og forvrengning som oppstår under overføring av de elektromagnetiske bølgefronter 46 gjennom jordmassen.

Elektronikkpakken 50 er koblet til senderen 52 som stråler ut elektromagnetiske bølge-fronter 54 på samme måte som beskrevet i forbindelse med senderen 44 og de elektromagnetiske bølgefronter 46. De elektromagnetiske bølgefronter 54 forplanter seg gjennom jordmassen og blir til slutt tatt opp av en mottaker 56 i en forsterkeranordning 36. Forsterkeranordningen 36 innbefatter en mottaker 56, elektronikkpakke 58 og sender 60, der hver av disse arbeider på samme måte som beskrevet i forbindelse med forsterkeranordningen 34, mottakeren 48, elektronikkpakken 50 og senderen 52. Etter at de elektromagnetiske bølgefronter 54 er blitt mottatt av mottakeren 56 og er behandlet i elektronikkpakken 58, vil således informasjonen bli ført til senderen 60 som stråler ut de elektromagnetiske bølgefronter 62 inn i jordmassen.

Mens fig. 1 viser to forsterkeranordninger 34,36, skal det være klart for en fagmann på dette området at antallet av forsterkeranordninger som befinner seg i borestrengen 30 vil bli bestemt av dybden på brønnhullet 38, støynivået i brønnhullet 38 og egenskapene ved de jordlag som støter inntil brønnhullet 38 siden de elektromagnetiske bølger blir mer dempet med økende avstand fra deres kilde i en takt som er avhengig av sammen-setningen av overføringsmediet og overføringsfrekvensen. F.eks. kan forsterkeranordningene 34, 36 anbringes mellom 900 og 1500 m fra hverandre. Hvis brønnhullet 38 er 4500 m dyp, vil således mellom to og fire forsterkeranordninger som f.eks. forsterkeranordningene 34, 36 være ønskelig.

Elektromagnetiske bølgefronter 62 forplanter seg gjennom jordmassen og blir mottatt av en elektromagnetisk opptaksanordning 64 som flyter på havflaten 16. Den elektromagnetiske opptaksanordning 64 kan enten måle det elektriske felt eller magnetfeltet for den elektromagnetiske bølgefront 62 ved bruk av en elektrisk feltsensor 66 eller en magnet-feltsensor 68 eller begge. Den elektromagnetiske opptaksanordning 64 tjener som en transduser som omformer den elektromagnetiske bølgefront 62 til et elektrisk signal ved bruk av et antall elektroniske anordninger. Det elektriske signal kan sendes til overflaten over en leder 70 som er forbundet med en bøye 72 og over til plattformen 12 for videre-behandling via en leder 74. Etter å ha kommet frem til plattformen 12, blir den innfor-masjon som opprinnelig kom fra sensorene 40 videre behandlet ved at det utføres de be-regninger som er nødvendig og feilkorirgeringer slik at informasjonen kan vises i et hen-siktsmessig format.

Selv om fig. 1 viser forsterkeranordningene 34, 36 i en fralandsomgivelse, skulle det være klart for en fagmann på området at forsterkeranordningene 34,36 er like velegnede til bruk under omgivelser på land. Ved omgivelser på land ville den elektromagnetiske opptaksanordning 64 være anbrakt direkte på landflaten. Som et alternativ kan en mottaker som f.eks. mottakeren 48 eller mottakeren 56 benyttes på overflaten for å ta opp de elektromagnetiske bølgefronter til behandling på overflaten.

Mens fig. 1 er beskrevet med henvisning til overføring av informasjon opp gjennom hullet ved en måling-under-boring operasjon, skulle det i tillegg være klart for en fagmann på dette området at forsterkeranordningene 34,36 kan benyttes ved overføring av informasjon ned gjennom hullet fra overflateutstyr til nedsenket verktøy for å foreta en rekke funksjoner som f.eks. åpning og lukking av en nedsenket prøveventil eller styring av en strupeanordning nede i hullet.

Selv om fig. 1 er beskrevet med henvisning til enveis kommunikasjon fra området ved borekronen 32 til plattformen 12, skulle det være klart for en fagmann på dette området at prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse også gjelder toveis kommunikasjon. F.eks. kan en overflateinstallasjon på overflaten benyttes til å anmode om informasjon vedrørende trykk, temperatur eller strømningshastighet nede i hullet fra formasjonen 14 ved å sende elektromagnetiske bølgefronter ned i hullet som så vil bli forsterket som beskrevet ovenfor i forbindelse med forsterkeranordningene 34, 36. Sensorer, f.eks. sensorene 40 som befinner seg nær formasjonen 14, mottar denne anmodning og gir den rette informasjon som så vil bli returnert til overflaten via elektromagnetiske bølgefron-ter som igjen vil bli forsterket som beskrevet ovenfor i forbindelse med forsterkeranordningene 34,36. Som sådan skal uttrykket "mellom overflateutstyr og nedsenket utstyr" slik det her benyttes, omfatte overføring av informasjon fra overflateutstyr ned i hullet, fra nedsenket utstyr opp gjennom hullet eller toveis kommunikasjon.

Enten informasjonen sendes fra overflaten til et bestemmelsessted nede i hullet eller fra et område nede i hullet til overflaten, kan de elektromagnetiske bølgefronter som f.eks. elektromagnetiske bølgefronter 46,54, 62 sendes ut med varierende frekvenser slik at de rette mottakeranordninger som f.eks. mottakerne 48,56 eller den elektromagnetiske opptaksanordning 64 vil finne ut at de elektromagnetiske bølgefronter som blir følt er bestemt for denne anordning. I tillegg kan hver forsterkeranordning 34, 36 innbefatte en blokkeringsbryter som hindrer mottakerne 48,56 i å motta signaler mens senderne 52, 60 utfører sending.

Som eksempel er det på fig. 2A-2B vist en utførelse av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning 76 ifølge oppfinnelsen. Av hensyn til illustrasjonen viser fig. 2A-2B en forsterkeranordning 76 i et fjerdedels snitt. Forsterkeranordningen 76 har en hylse-ende 78 og en tappende 80 slik at forsterkeranordningen 76 kan skrues inn i borestrengen 30. Forsterkeranordningen 76 har et ytre hus 82 og en dor 84 med full boring slik at når forsterkeranordningen 76 er satt sammen med borestrengen 30 kan fluid sirkulere gjennom forsterkeranordningen 76 og rundt denne. Mer bestemt blir under en boreoperasjon boreslam sirkulert gjennom borestrengen 30 inne i doren 84 i forsterkeranordningen 76 til porter som strekker seg gjennom borekronen 32 og opp gjennom det ringrom som dannes mellom borestrengen 30 og brønnhullet 38 på utsiden av huset 82 for forsterkeranordningen 76. Huset 82 og doren 84 vil dermed beskytte de aktive komponenter i forsterkeranordningen 76 mot boreslam eller andre fluider som befinner seg i brønnhullet 38 og i borestrengen 30.

Huset 82 for forsterkeranordningen 76 innbefatter en aksialt rettet og hovedsakelig rør-formet øvre koblingsanordning 86 som hylse-enden 78 er utformet i. Den øvre kobling 86 kan skrues inn i og blir tettende forbundet med borestrengen 30 for så å bli innført i brønnhullet 38.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet mellomliggende husdel 88 er skrudd tettende sammen med den øvre kobling 86. En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre husdel 90 er skrudd tettende sammen med den mellomliggende husdel 88. Samlet danner den øvre kobling 86, den mellomliggende husdel 88 og den nedre husdel 90 en øvre delanordning 92. Den øvre delanordning 92 innbefattende den øvre kobling 86, den mellomliggende husdel 88 og den nedre husdel 90 blir elektrisk koblet til den seksjon av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 76.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet isolerende delanordning 94 kan settes tettende sammen med den nedre husdel 90. Mellom den isolerende delanordning 94 og den øvre husdel 90 finnes det et dielektrisk lag 96 som danner elektrisk isolasjon mellom den nedre husdel 90 og den isolerende delanordning 94. Det dielektriske lag 96 er av et dielektrisk materiale som f.eks. aluminiumoksyd som er valgt på grunn av sine dielektriske egenskaper og fordi det er i stand til motstå trykkbelastninger uten at det drives ut.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre kobling 98 er festet tettende til den isolerende delanordning 94. Mellom den nedre kobling 98 og den isolerende delanordning 94 ligger det et dielektrisk lag 100 som elektrisk isolerer den nedre kobling 98 fra den isolerende delanordning 94. Den nedre kobling 98 er innrettet til å bli skrudd tettende sammen med borestrengen 30 og er elektrisk forbundet med den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 76.

Den isolerende delanordning 94 danner et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den nedre kobling 98 og den øvre delanordning 92 av forsterkeranordningen 76, hvorved det oppstår et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 76 og den del av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 76.

Det skulle være klart for fagfolk på dette området at bruken av retningsbestemmende ut-trykk som f.eks. over, under, øvre, nedre, oppad, nedad etc. benyttes i forhold til de viste utførelser slik de er gjengitt på figurene, idet retning oppad betyr retning mot toppen av den tilsvarende figur og nedad betyr retning mot den nedre del av den tilsvarende figur. Det skal påpekes at forsterkeranordningen 76 kan arbeide med vertikal, horisontal, om-vendt eller skråttstilt orientering uten at dette avviker fra prinsippene ved foreliggende oppfinnelse.

Doren 84 omfatter en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet øvre dorseksjon 102 og en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre dorseksjon 104. Den øvre dorseksjon 102 er delvis anbrakt i og tettende utformet i den øvre kobling 86. En dielektrisk del 106 isolerer elektrisk den øvre dorseksjon 102 fra den øvre kobling 86. Utsiden av den øvre dorseksjon 108 er forsynt med et dielektrisk lag. Det dielektriske lag 108 kan f.eks. være et lag av teflon. Sammen tjener det dielektriske lag 108 og den dielektriske del 106 til elektrisk å isolere den øvre kobling 86 fra den øvre dorseksjon 102.

Mellom den øvre dorseksjon 102 og den nedre dorseksjon 104 finnes en dielektrisk del 110 slik at sammen med det dielektriske lag 108 tjener det til elektrisk å isolere den øvre dorseksjon 102 fra den nedre dorseksjon 104. Mellom den nedre dorseksjon 104 og den nedre husdel 90 ligger en dielektrisk del 112. På utsiden av den nedre dorseksjon 104 ligger et dielektrisk lag 114 som sammen med den dielektriske del 112 sørger for å isolere elektrisk den nedre dorseksjon 104 fra den nedre husdel 90. Det dielektriske lag 114 sørger også for elektrisk isolasjon mellom den nedre dorseksjon 104 og den isolerende delanordning 94 såvel som mellom den nedre dorseksjon 104 og den nedre kobling 98. Den nedre ende 116 av den nedre dorseksjon 104 sitter i den nedre kobling 98 og er i elektrisk forbindelse med den nedre kobling 98.

Den mellomliggende husdel 88 av det ytre hus 82 og den øvre seksjon 102 av doren 84 danner et ringformet område 118. En mottaker 120, en elektronikkpakke 122 og en sender 124 er anbrakt i det ringformede rom 118. Under drift vil mottakeren 120 motta et elektromagnetisk inngangssignal som fører informasjon og som blir omformet til et elektrisk signal som ledes videre til elektronikkpakken 122 via en elektrisk leder 126, slik det vil bli forklart mer omfattende under henvisning til fig. 4. Elektronikkpakken 122 behandler og forsterker det elektriske signal som så mates til en sender 124 via en leder 128, slik det vil bli beskrevet mer i detalj under henvisning til fig. 4. Senderen 124 omformer det elektriske signal til et elektromagnetisk utgangssignal som stråles inn i jordmassen og fører informasjoner.

Som eksempel er det på fig. 3 A-3B vist en annen utførelse av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning 130 ifølge oppfinnelsen. Av hensyn til illustrasjonen viser fig. 3A-3B forsterkeranordningen 130 i et fjerdedels snitt. Forsterkeranordningen 130 har en hylse-ende 132 og en tappende 134 slik at forsterkeranordningen 130 kan skrues sammen med borestrengen 30. Forsterkeranordningen 130 har et ytre hus 136 og en dor 138 slik at forsterkeranordningen 130 kan settes inn i borestrengen 30 og danne en sirkula-sjonsbane for fluider gjennom forsterkeranordningen og rundt denne. Huset 136 og doren 138 beskytter på denne måte de virksomme deler av forsterkeranordningen 130 mot boreslam eller andre fluider som befinner seg i brønnhullet 40 og i borestrengen 30.

Huset 136 for forsterkeranordningen 130 har en aksialt forløpende og hovedsakelig rør-formet øvre kobling 140 hvori hylse-enden 132 er utformet. Den øvre kobling 140 kan skrues tettende sammen med borestrengen 30 for innføring i brønnhullet 40.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet mellomliggende husdel 142 kan skrues

tettende sammen med den øvre kobling 140. En aksialt forløpende hovedsakelig rørfor-met nedre husdel 144 kan skrues tettende sammen med den mellomliggende husdel 142. Samlet danner den øvre kobling 140, den mellomliggende husdel 142 og den nedre husdel 144 den øvre delanordning 146. Den øvre delanordning 146 som innbefatter den øvre kobling 140, den mellomliggende husdel 142 og den nedre husdel 144 er elektrisk forbundet med den seksjon av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 130.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet isolasjonsdelanordning 148 kan festes tettende til den nedre husdel 144. Mellom den isolerende delanordning 148 og den nedre husdel 144 ligger det et dielektrisk lag 150 som danner elektrisk isolasjon mellom den nedre husdel 144 og den isolerende delanordning 148. Det dielektriske lag 150 er laget av et dielektrisk materiale som er valgt for sine dielektriske egenskaper og er i stand til å tåle trykkbelastninger uten at det drives ut.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre kobling 152 er tettende forbundet med den isolerende delanordning 148. Mellom den nedre kobling 152 og den isolerende delanordning 148 ligger det et dielektrisk lag 154 som elektrisk isolerer den nedre kobling 152 fra den isolerende delanordning 148. Den nedre kobling 152 er innrettet til å bli tettende skrudd sammen med borestrengen 30 og er elektrisk forbundet med den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 130.

Den isolerende delanordning 140 danner et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den nedre kobling 152 og den øvre delanordning 146 av forsterkeranordningen 130 slik at det dannes et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 130 og den del av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 130.

Doren 138 innbefatter en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet øvre dorseksjon 156 og en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre dorseksjon 158. Den øvre dorseksjon 156 er delvis anbrakt i og er utformet tettende i den øvre kobling 140. En dielektrisk del 160 isolerer elektrisk den øvre dorseksjon 156 og den øvre kobling 140. Utsiden av den øvre dorseksjon 156 har et påført dielektrisk lag. Det dielektriske lag 162 kan f.eks. være et teflonlag. Sammen tjener det dielektriske lag 162 og den dielektriske del 160 til å isolere elektrisk den øvre kobling 140 fra den øvre dorseksjon 156.

Mellom den øvre dorseksjon 156 og den nedre dorseksjon 158 ligger det en dielektrisk del 164 som sammen med det dielektriske lag 162 tjener til elektrisk å isolere den øvre dorseksjon 156 fra den nedre dorseksjon 158. Mellom den nedre dorseksjon 158 og den nedre husdel 144 ligger det en dielektrisk del 166. På utsiden av den nedre dorseksjon 158 finnes det et dielektrisk lag 168 som sammen med den dielektriske del 144 sørger for elektrisk isolasjon mellom den nedre dorseksjon 158 og den nedre husdel 144. Det dielektriske lag 168 sørger også for elektrisk isolasjon mellom den nedre dorseksjon 158 og den isolerende delanordning 148 såvel som mellom den nedre dorseksjon 158 og den nedre kobling 152. Den nedre ende 170 av den nedre dorseksjon 158 er anbrakt i den nedre kobling 152 og står i elektrisk forbindelse med den nedre kobling 152.

Den mellomliggende husdel 142 av det ytre hus 136 og den øvre dorseksjon 156 av doren 138 danner et ringformet område 172. En mottaker- og senderdel 174 og en elektronikkpakke 176 er anbrakt i det ringformede området 172.1 bruk mottar mottaker- og senderdelen 174 et elektromagnetisk inngangssignal med informasjoner og dette blir omformet til et elektrisk signal som ledes videre til elektronikkpakken 176 via en elektrisk leder 178. Elektronikkpakken 122 behandler og forsterker det elektriske signal som blir matet tilbake til mottaker- og senderdelen 174 via den elektriske leder 178. Mottaker- og senderdelen 174 omformer det elektriske signal til et elektromagnetisk utgangssignal som sendes inn i jordmassen og som fører informasjonen.

Som eksempel er det på fig. 4A-4B vist en annen utførelse av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning 330 ifølge oppfinnelsen. Av hensyn til illustrasjonen gjengir fig. 4A-4B forsterkeranordningen 330 i et fjerdedels snitt. Forsterkeranordningen 330 har en hylse-ende 332 og en tappende 334 slik at forsterkeranordningen 330 kan skrues sammen med borestrengen 30. Forsterkeranordningen 330 har et ytre hus 336 og en dor 338 slik at forsterkeranordningen 330 kan monteres sammen med borestrengen 30 slik at det dannes en strømningsbane for gjennomstrømmende fluider som også ligger rundt borestrengen. Huset 336 og doren 338 vil dermed beskytte de virksomme komponenter i forsterkeranordningen 330 mot boreslam og andre fluider som finnes i brønnhullet 40 og i borestrengen 30.

Huset 336 for forsterkeranordningen 330 innbefatter en aksialt forløpende og hovedsakelig rørformet øvre kobling 340 hvori hylse-enden 332 er utformet. Den øvre kobling 340 kan skrues tettende sammen med borestrengen 30 for innføring i brønnhullet 40.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet mellomliggende husdel 342 er skrudd tettende sammen med den øvre kobling 340. En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre husdel 344 er skrudd tettende sammen med den mellomliggende husdel 342. Samlet danner den øvre kobling 340, den mellomliggnede husdel 342 og den nedre husdel 344 en øvre delanordning 346. Den øvre delanordning 346, innbefattende den øvre kobling 340, den mellomliggende husdel 342 og den nedre husdel 344 er elektrisk forbundet med den seksjon av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 330.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet isolerende delanordning 348 er satt tettende sammen med den nedre husdel 344. Mellom den isolerende delanordning 348 og den nedre husdel 344 ligger det et dielektrisk lag 350 som skaper elektrisk isolasjon mellom den nedre husdel 344 og den isolerende delanordning 348. Det dielektriske lag 350 er dannet av et dielektrisk materiale som er valgt for sine dielektriske egenskaper og for sin evne til å tåle trykkbelastninger uten å bli drevet ut.

En aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre kobling 352 er festet tettende til den isolerende delanordning 348. Anbrakt mellom den nedre kobling 352 og den isolerende delanordning 348 finnes det et dielektrisk lag 354 som elektrisk isolerer den nedre kobling 352 fra den isolerende delanordning 348. Den nedre kobling 352 er innrettet til å bli skrudd tettende sammen med borestrengen 30 og er elektrisk forbundet med den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 330.

Den isolerende delanordning 348 danner et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den nedre kobling 352 og den øvre delanordning 346 av forsterkeranordningen 330 slik at det dannes et avbrudd i den elektriske forbindelse mellom den del av borestrengen 30 som ligger under forsterkeranordningen 330 og den del av borestrengen 30 som ligger over forsterkeranordningen 330.

Doren 338 omfatter en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet øvre dorseksjon 356 og en aksialt forløpende hovedsakelig rørformet nedre dorseksjon 358. Den øvre dorseksjon 356 ligger delvis i og passer til den øvre kobling 340. En dielektrisk del 360 isolerer elektrisk den øvre dorseksjon 356 og den øvre kobling 340. Utsiden av den øvre dorseksjon 356 har et dielektrisk lag. Det dielektriske laget 362 kan f.eks. være et tefionlag. Sammen tjener det dielektriske lag 362 og den dielektriske del 360 til å isolere elektrisk den øvre kobling 340 fra den øvre dorseksjon 356.

Mellom den øvre dorseksjon 356 og den nedre dorseksjon 358 finnes en dielektrisk del 364 som sammen med det dielektriske lag 362 tjener til elektrisk å isolere den øvre dorseksjon 356 fra den nedre dorseksjon 358. Mellom den nedre dorseksjon 358 og den nedre husdel 344 ligger en dielektrisk del 366. På utsiden av den nedre dorseksjon 358 finnes et dielektrisk lag 368 som sammen med den dielektriske del 366 sørger for elektrisk isolasjon mellom den nedre dorseksjon 358 og den nedre husdel 344. Det dielektriske lag 368 sørger også for elektrisk isolasjon mellom den nedre dorseksjon 358 og den isolerende delanordning 348 såvel som mellom den nedre dorseksjon 358 og den nedre kobling 352. Den nedre ende 370 av den nedre dorseksjon 358 passer inn i den nedre kobling 352 og står i elektrisk forbindelse med denne nedre kobling 352.

Den mellomliggende husdel 342 av det ytre hus 336 og den øvre dorseksjon 356 av doren 338 danner et ringformet område 372. En mottaker 374 og en elektronikkpakke 376 er anbrakt i det ringformede området 372. Under bruk vil mottakeren 374 motta et elektromagnetisk inngangssignal med informasjoner og dette blir omformet til et elektrisk signal som føres videre til elektronikkpakken 376 via en elektrisk leder 378. Elektronikkpakken 322 behandler og forsterker det elektriske signal. En utgangsspenning blir så påtrykt mellom den mellomliggende husdel 342 og den nedre dorseksjon 358 som er elektrisk isolert fra den mellomliggende husdel 342 og er elektrisk forbundet med den nedre kobling 352 via en terminal 380 på den mellomliggende husdel 342 og en terminal 382 på den nedre dorseksjon 358. Spenningen som påtrykkes mellom den mellomliggende husdel 342 og den nedre kobling 352 frembringer det elektromagnetiske utgangssignal som blir strålt inn i jordmassen og som fører informasjonene.

Det vises nå til fig. 5 som skjematisk gjengir en toroide der denne er generelt betegnet med 180. Toroiden 180 har en magnetisk permeabel ringformet kjerne 182, et antall elektrisk ledende viklinger 184 og et antall elektrisk ledende viklinger 186. Viklingene 184 og viklingene 186 er lagt rundt den ringformede kjerne 182. Samlet danner den ringformede kjerne 182, viklingene 184 og viklingene 186 nærmest en elektrisk transformator der enten viklingene 184 eller viklingene 186 kan tjene som primærviklingene eller sekundærviklingene for transformatoren.

I en utførelse er omsetningsforholdet mellom primærviklingene og sekundærviklingene 2:1. F.eks. kan primærviklingene innbefatte 100 vindinger rundt den ringformede kjerne 182, mens sekundærviklingene innbefatter 50 vindinger rundt den ringformede kjerne 182.1 en annen utførelse kan omsetningsforholdet mellom sekundærviklingene og primærviklingene være 4:1. F.eks. kan primærviklingene innbefatte 10 vindinger rundt den ringformede kjerne 182, mens sekundærviklingene innbefatter 40 vindinger rundt den ringformede kjerne 182. Det skulle være klart for fagfolk på området at omsetningsforholdet mellom primærviklingene og sekundærviklingene såvel som antall vindinger rundt den ringformede kjerne 182 kan varieres basert på faktorer som diameter og høyde på den ringformede kjerne 182, den ønskede spenning, strøm og frekvenskarakteristik-ker som er knyttet til primærviklingene og sekundærviklingene og den ønskede magne-tiske flukstetthet som frembringes av primærviklingene og sekundærviklingene.

Toroiden 180 ifølge foreliggende oppfinnelse kan tjene som mottakere og sendere som beskrevet i forbindelse med fig. 1,2 og 4 som f.eks. mottakerne 48, 56,120, 374 og senderne 44,52,60 og 124. Toroiden 180 ifølge oppfinnelsen kan også tjene som mottaker- og senderdel 174 som beskrevet med henvisning til fig. 3. Den følgende beskrivelse av orienteringen av viklingene 184 og viklingene 186 gjelder derfor også mottakerne 48,56,120,374, senderne 44,52,60,124 og mottaker- og senderdelen 174.

Som vist på fig. 2 og 5, har viklingene 184 en første ende 188 og en andre ende 190. Den første ende 188 av viklingene 184 er elektrisk forbundet med elektronikkpakken 122. Når toroiden 180 tjener som mottaker 120, tjener viklingene 184 som sekundærviklingene, der en første ende 188 av viklingen 184 mater elektronikkpakken 122 med et elektrisk signal via den elektriske leder 126. Det elektriske signal behandles av elektronikkpakken 122, slik det vil bli nærmere beskrevet med henvisning til fig. 8 og 10 nedenfor. Når toroiden 180 tjener som sender 124, tjener viklingene 184 som primærviklingen der den første ende 188 av viklingen 184 mottar et elektrisk signal fra elektronikkpakken 122 via den elektriske leder 128. Den andre ende 190 av viklingene 184 er elektrisk koblet til den øvre delanordning 92 av det ytre hus 82 som tjener som jord.

Viklingene 186 på toroiden 180 har en første ende 192 og en andre ende 194. Den første ende 192 av viklingene 186 er elektrisk koblet til den øvre delanordning 92 av det ytre hus 82. Den andre ende 194 av viklingene 186 er elektrisk koblet til den nedre kobling 98 på det ytre hus 82. Den første ende 192 av viklingene 186 er dermed atskilt fra den andre ende 192 av viklingene 186 med den isolerende delanordning 94 som hindrer kortslutning mellom den første ende 192 og den andre ende 194 av viklingene 186.

Når toroiden 180 tjener som mottaker, vil elektromagnetiske bølgefronter som f.eks. de elektromagnetiske bølgefronter 46 indusere en strøm i viklingene 186 som tjener som primærviklingen. Strømmen som blir indusert i viklingene 186 induserer en strøm i viklingene 184 som er sekundærviklingen og som mater elektronikkpakken 122 som beskrevet ovenfor. Når toroiden tjener som sender 124, vil strømmen som tilføres fra elektronikkpakken 122 mate viklingene 184 som er primærviklingen slik at en strøm induseres i viklingen 186 som er sekundærviklingen. Strømmen i viklingene 186 induserer en aksial strøm på borestrengen 30 og skaper dermed elektromagnetiske bølger.

Når toroiden 180 tjener som mottaker 120, vil et signal som føres av strømmen og induseres i primærviklingene øke i sekundærviklingene på grunn av omsetningsforholdet mellom primærviklingen og sekundærviklingen. På tilsvarende måte når toroiden 180 tjener som sender 124, vil strøm i primærviklingen øke i sekundærviklingen.

Det vises nå til fig. 6 der det er gjengitt en toroideanordning 226 med delene trukket fra hverandre. Toroideanordningen 226 kan utformes for å tjene f.eks. som mottaker 120. Toroideanordningen 226 innbefatter en magnetisk permeabel kjerne 228, en øvre viklingskappe 230, en nedre viklingskappe 232, en øvre beskyttende plate 234 og en nedre beskyttende plate 236. Viklingskappene 230,232 og de beskyttende plater 234,236 er laget av et dielektrisk materiale som fiberglass eller fenol. Viklingene 238 blir lagt rundt kjernen 228 og viklingskappene 230,232 ved innføring av viklingene 238 i et flertall spalter 240 som sammen med det dielektriske materialet hindrer kortslutninger mellom vindingene 238. Av hensyn til illustrasjonen er bare ett sett vindinger 238 gjengitt. Det skulle være klart for fagfolk på området at i drift vil toroideanordningen 226 ha både primærviklinger og sekundærviklinger.

Fig. 7 viser en toroideanordning 242 med deler trukket fra hverandre der anordningen kan tjene f.eks. som sender 124 på fig. 2. Toroideanordningen 242 innbefatter fire magnetisk permeable kjerner 244,246,248 og 250 mellom en øvre viklingskappe 252 og en nedre viklingskappe 254. En øvre beskyttende plate 256 og en nedre beskyttende plate 258 er anbrakt henholdsvis over og under den øvre viklingskappe 252 og den nedre viklingskappe 254. Under bruk er primærviklingen og sekundærviklingen (ikke gjengitt) lagt rundt kjernene 244,246,248 og 250 såvel som rundt den øvre viklingskappe 252 og den nedre viklingskappe 254 gjennom et flertall spalter 260.

Som det fremgår av fig. 6 og 7, kan antallet av magnetisk permeable kjerner som f.eks. kjerne 228 og kjernene 244,246,248 og 250 varieres avhengig av den nødvendige lengde på toroiden, såvel som om toroiden tjener som en mottaker som f.eks. toroideanordningen 226 eller en sender f.eks. som toroideanordningen 242.1 tillegg skulle det være klart for fagfolk på området at antallet av kjerner vil avhenge av kjernenes diameter såvel som av den ønskede spenning, strøm og frekvens som føres av primærviklingene og sekundærviklingene som f.eks. viklingen 238.

Det vises nå samlet til fig. 8,9 og 10 og med henvisning til fig. 2 der komponentene i elektronikkpakken 122 ifølge oppfinnelsen er vist. Elektronikkpakken 122 innbefatter en ringformet bærer 196, en elektronisk del 198 og en eller flere batteripakker 200. Den ringformede bærer 196 er anbrakt mellom det ytre hus 82 og doren 84. Den ringformede bærer 196 har et antall aksiale åpninger 202 for innføring av enten elektroniske deler 198 eller batteripakker 200.

Selv om fig. 8 viser fire aksiale åpninger 202, skulle det være klart for en fagmann på området at antallet av aksiale åpninger i den ringformede bærer 196 kan varieres. Mer bestemt vil antallet av aksiale åpninger 202 være avhengig av antallet av batteripakker 200 som er nødvendig for en bestemt virkeliggjørelse av den elektromagnetiske signalforsterkeranordning 76 ifølge foreliggende oppfinnelse.

Elektronikkdelen 198 kan innføres i en aksial åpning 202 i den ringformede bærer 196. Den elektroniske del 198 mottar et elektrisk signal fra den første ende 188 av viklingen 184 når toroiden 180 tjener som en mottaker. Den elektroniske del 198 innbefatter et flertall elektroniske anordninger som f.eks. en forforsterker 204, en begrenser 206, en forsterker 208, et kamfilter 210, et høypassfilter 212, et lavpassfilter 214, en frekvens-til-spenning omformer 216, en spenning-til-frekvens omformer 218, forsterkere 220, 222,224. Virkemåten for disse elektroniske anordninger vil bli nærmere omhandlet under henvisning til fig. 11.

Batteripakkene 200 kan innsettes i de aksielle åpninger 202 på den aksielle bærer 196. Batteripakkene 200 som innbefatter batterier som f.eks. nikkelkadmiumbatterier eller litiumbatterier er utformet for å gi den riktige arbeidsspenning og strøm til elektronikk-anordningene i den elektroniske del 198 og f.eks. til toroiden 180 på fig. 5.

Selv om fig. 8-10 har beskrevet elektronikkpakken 122 med henvisning til den ringformede bærer 196, skulle det være klart for en fagmann på området at forskjellige utforminger kan benyttes ved konstruksjon av elektronikkpakken 122. F.eks. kan elektronikkpakken 122 anbringes konsentrisk i doren 84 ved bruk av flere stabilisatorer og med en smal langstrakt form slik at det vil oppstå minst mulig motstand mot strømning av fluider i borestrengen 30 på grunn av elektronikkpakken 122.

Fig. 11 er et blokkskjema for en utførelse av fremgangsmåten til behandling av det elektriske signal med elektronikkpakken 122 som generelt er betegnet med 264. Fremgangsmåten 264 benytter en rekke elektroniske anordninger f.eks. som de som er beskrevet under henvisning til fig. 8. Fremgangsmåten 264 er en analog gjennomførings-prosess som ikke krever modulasjon eller demodulasjon, lagring eller annen digital behandling. Begrenseren 268 mottar et elektrisk signal fra mottakeren 266. Begrenseren 268 kan innbefatte et par dioder for å dempe støyen til mellom omtrent 0,3 og 0,8 volt. Det elektriske signal føres deretter til forsterkeren 270 som kan forsterke det elektriske signal til 5 volt. Det elektriske signal føres så gjennom et kamfilter 272 for å kortslutte

støy i 60 Hz området, et område som er typisk for støyfrekvens ved fralands anvendelse i USA, mens det for anvendelse i Europa kan være et kamfilter på 50 Hz. Det elektriske signal føres så til et båndpassfilter 234 for å dempe høy støy og lav støy og for å skape et signal som har den opprinnelige frekvens som det elektromagnetisk ble overført med, f.eks. 2 Hz.

Det elektriske signal mates så til en frekvens-til-spenning omformer 276 og en spenning-til-frekvens omformer 278 for å omstille frekvensen på det elektriske signal fra f.eks. 2 Hz til 4 Hz. Denne frekvensveksling gjør det mulig for hver forsterkeranordning å nyutsende den informasjon som føres i det opprinnelige elektromagnetiske signal med en annen frekvens. Frekvensvekslingen hindrer et flertall forsterkeranordninger i å for-søke å tolke spredte signaler ved å orientere forsterkeranordningene slik at hver forsterkeranordning vil søke etter en egen frekvens eller ved å legge forsterkeranordningene med tilstrekkelig avstand langs borestrengen 30 ved søking etter en bestemt frekvens.

Etter at det elektriske signal har gjennomgått frekvensveksling vil effektforsterkeren 280 øke signalet som forplanter seg til senderen 282. Senderen 282 omformer det elektriske signal til et elektromagnetisk signal som stråles inn i jordmassen til en annen forsterkeranordning eller til det endelige bestemmelsessted.

Claims (9)

1. Nedsenkbar elektromagnetisk signalforsterkeranordning (76) for å kommunisere informasjon mellom overflateutstyr og nedihullsutstyr som er plassert inne i en borestreng, karakterisert ved at den omfatter: et hus (82) som har første og andre delenheter (92,98), idet den første delenheten (92) er elektrisk isolert fra den andre delenheten (98), en dor (mandrel) (84) som er koaksielt anbrakt innenfor huset (82), idet doren (84) er elektrisk isolert fra den første delenheten (92) og er elektrisk koblet til den andre delenheten (98), en mottaker (120) som er koaksialt anbrakt mellom huset (82) og doren (84) og som er elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter (92,98), idet mottakeren (120) er innrettet til å motta et elektromagnetisk inngangssignal fra jordmassen via nevnte første og andre delenheter (92,98) og å omdanne det elektromagnetiske inngangssignalet til et elektrisk signal, en analog elektronikkpakke (122) som er elektrisk koblet til mottakeren (120), idet den analoge elektronikkpakken innbefatter minst én batteripakke og et flertall av elektronikkanordninger innbefattende minst ett filter og minst én forsterker, idet den analoge elektronikkpakken er innrettet til å filtrere og forsterke det elektriske signalet, og en sender (124) som er koaksialt anbrakt mellom huset (82) og doren (84), elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter (92,98), og elektrisk koblet til den analoge elektronikkpakken (122) og innrettet til å omdanne det elektrisk signalet til et elektromagnetisk utgangssignal som utstråles inn i jordmassen via nevnte første og andre delenheter (92,98).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at mottakeren (120) og senderen (124) er tilveiebrakt i form av en mottaker- og senderinnretning (176).

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at huset (82) dessuten omfatter: en isolasjonsdelenhet (94) mellom nevnte første og andre delenheter (92,98), et første dielektrisk lag (96) plassert mellom isolasjonsdelenheten (94) og den første delenheten (92), og et andre dielektrisk lag (100) plassert mellom isolasjonsdelenheten (94) og den andre delenheten (98), hvorved den første delenheten (92) elektrisk isoleres fra den andre delenheten (98).

4. Anordning som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert v e d at doren (84) dessuten innbefatter: en første seksjon (102) og en andre seksjon (104), idet den første seksjonen (102) er elektrisk isolert fra den første delenheten (92) og den andre seksjonen (104), og den andre seksjonen (104) er elektrisk isolert fra den første delenheten (92) og elektrisk koblet til den andre delenheten (98), og dessuten omfatter: et første dielektrisk element (106) plassert mellom den første delenheten (92) og den første seksjonen (102), et andre dielektrisk element (110) plassert mellom den første seksjonen (102) og den andre seksjonen (104), og et tredje dielektrisk element (112) plassert mellom den andre seksjonen (104) og den første delenheten (92), hvorved den første delenheten elektrisk isoleres fra nevnte første og andre seksjoner og den første seksjonen elektrisk isoleres fra den andre seksjonen.

5. Anordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at mottakeren (120) og/eller senderen (124) og/eller sender- og mottakerinnretningen (176) dessuten omfatter: en magnetisk gjennomtrengelig ringformet kjerne (182), et flertall av primære elektrisk lederviklinger (184) lagt aksielt rundt den ringformede kjernen (182), og et flertall av sekundære elektriske lederviklinger (186) lagt aksielt rundt den ringformede kjernen (182).

6. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at strøm er induserbar i de primære elektriske lederviklinger (184) som reaksjon på det elektromagnetiske inngangssignal og en strøm er induserbar i nevnte andre elektriske lederviklinger (186) ved hjelp av nevnte primære elektriske lederviklinger (184), hvorved det bevirkes forsterkning av det elektriske signalet.

7. Anordning som angitt i hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at elektronikkpakken (122) dessuten innbefatter en ringformet bærer som har et flertall av aksielle åpninger for å motta minst én batteripakke og en elektronikkinnretning som har et flertall av elektronikkanordninger på denne.

8. Fremgangsmåte for å kommunisere elektromagnetiske signaler som bærer informasjon mellom overflateutstyr og nedihulls utstyr ved bruk av en elektromagnetisk signalforsterkeranordning (76) plassert inne i en borestreng i et brønnhull, idet signalforsterker-anordningen innbefatter et hus (82) som har første og andre delenheter (92,98), idet den første delenheten (92) er elektrisk isolert fra den andre delenheten (98), en dor (mandrel) (84) som er koaksielt anbrakt innenfor huset (82), idet doren (84) er elektrisk isolert fra den første delenheten (92) og er elektrisk koblet til den andre delenheten (98), en mottaker (120) som er koaksialt anbrakt mellom huset (82) og doren (84) og som er elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter (92,98), en analog elektronikkpakke (122) som er elektrisk koblet til mottakeren (120), idet den analoge elektronikkpakken innbefatter minst én batteripakke og et flertall av elektronikkanordninger innbefattende minst ett filter og minst én forsterker, og en sender (124) som er koaksialt anbrakt mellom huset (82) og doren (84), elektrisk koblet til nevnte første og andre delenheter (92,98), og elektrisk koblet til den analoge elektronikkpakken (122), karakterisert ved trinnene: å motta et elektromagnetisk inngangssignal fra jordmassen via nevnte første og andre delenheter (92,98) ved hjelp av mottakeren (120), å omdanne det elektromagnetiske inngangssignalet til et elektrisk signal ved hjelp av mottakeren (120), å sende det elektriske signalet fra mottakeren (120) til den analoge elektronikkpakken (122), å tilveiebringe energi til den analoge elektronikkpakken (122) fra batteripakken, å forsterke og filtrere det elektriske signalet i elektronikkpakken (122), å sende det elektriske signalet fra elektronikkpakken (122) til senderen (124), å omdanne det elektriske signalet til et elektromagnetisk utgangssignal ved hjelp av senderen (124), og å utstråle det elektromagnetiske utgangssignalet inn i jordmassen via nevnte første og andre delenheter (92,98)..

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at trinnet å forsterke og filtrere det elektriske signalet dessuten omfatter å dempe støy i det elektriske signalet.