NO326667B1 - Anordning og fremgangsmate for kommunikasjon med bronnutstyr ved hjelp av induktive koplinger - Google Patents

Description

Bakgrunn

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et apparat for kommunikasjon med brønnutstyr ved hjelp av induktive koplinger.

Et hovedmål under betjening av en brønn er å oppnå forbedret produksjon fra brønnen. Produksjonen av brønnfluider kan påvirkes av forskjellige forhold i brønnen, så som nærvær av vann, trykk- og temperaturforholdene, fluid-strømningsmengden, formasjonens og fluidenes beskaffenhet og andre forhold. Forskjellige overvåkningsanordninger kan være utplassert i brønnen for å måle eller føle disse forholdene. I tillegg kan styringsanordninger, så som strømnings-styringsanordninger, anvendes for å regulere eller kontrollere brønnen. For eksempel kan strømningsstyringsanordninger regulere strømningen av fluid inn i eller ut av et reservoar. Overvåknings- og styringsanordningene kan være en del av et intelligent kompletteringssystem (intelligent-completion-system, ICS) eller et permanent overvåkningssystem (PMS), i hvilket det kan være kommunikasjon mellom ned-i-hulls anordninger og en kontroller ved brønnoverflaten. Ned-i-hulls anordningene som utgjør komponenter av slike systemer er plassert i brønnen under kompletteringsfasen med den forventningen at de vil forbli operative i relativt lang tid (for eksempel mange år).

For å hente ut informasjon som er samlet inn av ned-i-hulls overvåkningsanordninger og/eller for å styre aktiviseringen av ned-i-hulls styringsanordninger, kan det kommuniseres elektrisk kraft og signaler ned elektriske kabler fra overflaten. På enkelte steder i brønnen kan det imidlertid være vanskelig på en pålitelig måte å kople elektriske ledere til anordninger som følge av nærvær av vann og andre brønnfluider. Ett slikt sted er i en sidegren av en flergrenet brønn. Kompletteringsutstyr i en sidegren installeres typisk separat fra utstyret i hovedboringen. Eventuelle elektriske forbindelser som må tilveiebringes til utstyr i sidegrenen må således være "væskebestandige" koplinger som følge av nærværet av vann og andre væsker. I tillegg kan det som følge av visse kompletteringskomponenter være vanskelig og upraktisk å tilveiebringe en elektrisk forbindelse. Videre kan den hydrauliske integriteten til deler av brønnen kompromitteres av slike koplinger. Ett eksempel omfatter følere, så som resistivitetselektroder, som er plassert på utsiden av foringsrøret for å måle resistivitetsprofilet til den omkringliggende formasjonen. Elektriske kabler strekkes typisk inne i foringsrøret, og det å måtte tilveiebringe en elektrisk forbindelse gjennom foringsrøret er ikke ønskelig. Resistivitetselektroder kan anvendes for å spore nærvær av vann bak et hydrokarbon-inneholdende reservoar. Etter hvert som hydrokarbonene produseres kan vannet begynne å strømme mot brønnboringen. På et eller annet tidspunkt kan det bli produsert vann inn i brønnboringen. Resistivitetselektroder tilveiebringer målinger som gjør det mulig for en brønnoperatør å detektere når det er i ferd med å bli produsert vann, slik at det kan foretas inngrep for å hindre at dette skjer.

Fra patentlitteraturen er det kjent løsninger for signaloverføring fra ned-i-hulls resistivitetssensorer på utsiden av et foringsrør til overflaten et eksempel på dette finnes i WO A1 0000850.

I US 5008664 omtales en løsning for signaloverføring gjennom et foringsrør fra en ytre senderenhet til en innvendig mottakerenhet ved bruk av to induksjons-kopplingsdeler.

Uten at en har tilgjengelig kosteffektive og pålitelige mekanismer for å kommunisere elektrisk kraft og signalering med ned-i-hulls overvåknings- og styringsanordninger, kan imidlertid anvendelsen av slike anordninger for å øke produktiviteten til en brønn være ineffektive. Det eksisterer således et behov for en forbedret fremgangsmåte og apparat for å kommunisere elektrisk kraft og/eller signalering med ned-i-hulls moduler.

Sammendrag for oppfinnelsen

Generelt, ifølge én utførelsesform, omfatter oppfinnelsen et apparat for anvendelse i en brønnboringsandel som er tilveiebrakt med et kledningsrør (eng. liner) en elektrisk anordning som er festet på utsiden av kledningsrøret og som er elektrisk koplet til den elektriske anordningen. En andre induksjonskoplingsdel er posisjonert inne i kledningsrøret for å kommunisere elektriske signaler i hovedboringen med den første induksjonskoplingsdelen.

Generelt, ifølge en annen utførelsesform, omfatter oppfinnelsen et apparat for anvendelse i en brønn, som har en hovedboring, og en sidegren, som har en elektrisk anordning, en induksjonskoplingsmekanisme for å kommunisere elektriske signaler i hovedboringen med den elektriske anordningen i sidegrenen.

Andre egenskaper og utførelsesformer vil fremgå av den etterfølgende beskrivelsen, av figurene og av patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1A illustrerer en utførelsesform av en kompletteringsstreng som omfatter elektriske anordninger og en induksjonskoplingsenhet for å kommunisere elektrisk kraft og signalering til de elektriske anordningene. Figur 1B illustrerer et eksempel på en styringsmodul som er en del av de elektriske anordningene i figur 1A. Figur 2A er et seksjonsnitt av en foringsrør-koplingsmodul som er forbundet til foringsrørseksjoner i kompletteringsstrengen i figur 1A, der foringsrør-koplingsmodulen omfatter en første del av induksjonskoplingsenheten, følere og en styringsmodul ifølge én utførelsesform. Figur 2B illustrerer en del av en foringsrør-koplingsmodul ifølge en annen utførelsesform. Figur 3 er et seksjonssnitt av et landingsadapter ifølge en utførelsesform som omfatter landings- og orienteringsnøkler for inngrep med profiler i foringsrør-koplingsmodulen i figur 2, idet landingsadapteret videre omfatter en andre del av induksjonskoplingsenheten for elektrisk kommunikasjon med den første induksjonskoplingsdelen av foringsrør-koplingsmodulen. Figur 4 er et snitt i montert tilstand av landingsadapteret i figur 3 og foringsrør-koplingsmodulen i figur 2 ifølge én utførelsesform. Figur 5 illustrerer en induksjonskoplingsenhet ifølge en annen utførelsesform for å kommunisere elektrisk kraft og signalering til elektriske anordninger tilveiebrakt på utsiden av en seksjon av et kledningsrør.

Figur 6 illustrerer en utførelsesform av en induksjonskoplingsenhet.

Figur 7 er et seksjonssnitt som viser en utførelsesform av kompletteringsutstyr for anvendelse i en brønn som har en hovedboring og minst én sidegren. Figur 8 er en perspektivskisse i delvis seksjon av en sidegrensramme ifølge en utførelsesform der en øvre andel er skåret vekk for å vise posisjoneringen av en avlederstruktur inne i den øvre andelen av rammen. Figur 9 er en perspektivskisse tilsvarende den i figur 8, og viser videre en kledningsrør-konnektorstruktur og isolasjonspakninger montert til sidegrensrammen. Figur 10 er en perspektivskisse av kledningsrør-konnektorstrukturen i figur 9. Figur 11 er en perspektivskisse som viser avlederstrukturen i figur 8 eller 9. Figur 12 er et ufullstendig seksjonssnitt og viser deler av kompletterings-utstyret i figur 7 omfattende et hoved-foringsrør i en hovedboring, sidegrensrammen i figur 8, en foringsrør-koplingsmodul, et sidegrens-kledningsrør avledet gjennom et vindu i hoved-foringsrøret og induksjonskoplingsdeler ifølge én utførelsesform. Figur 13 er et ufullstendig seksjonssnitt av komponentene vist i figur 12, og viser i tillegg en andel av et produksjonsrør i hovedboringen og en styrings-og/eller monitoreringsmodul i sidegrenen, idet hver blant produksjonsrøret og styrings- og/eller monitoreringsmodulen omfatter en del av en induksjonskopling for å kommunisere elektrisk kraft og signalering. Figur 14 illustrerer kompletteringsutstyr for å kommunisere elektrisk kraft og signalering til anordninger i sidegrener av en flergrenet brønn. Figur 15 er et ufullstendig seksjonssnitt av komponentene vist i figur 13 i en annen fase.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

I den følgende beskrivelsen beskrives en rekke detaljer for å gi en forståelse av foreliggende oppfinnelse. Fagmannen vil imidlertid forstå at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljene, og at en rekke varianter eller modifikasjoner av de beskrevne utførelsesformene kan være mulige.

Betegnelser som "opp" og "ned": "øvre" og "nedre": "oppover" og "nedover": og andre liknende betegnelser som angir relative posisjoner ovenfor eller nedenfor et gitt punkt eller element anvendes i denne beskrivelsen for å tydeliggjøre enkelte utførelsesformer av oppfinnelsen. Når de anvendes om utstyr og fremgangsmåter for anvendelse i brønner som forløper skrått eller horisontalt kan imidlertid slike betegnelser henvise til en venstre-mot-høyre, en høyre-mot-venstre eller en annen relasjon etter hva som passer.

Ifølge noen utførelsesformer anvendes induktive kopiere for å kommunisere elektrisk kraft og signalering til anordninger i en brønnboring. Slike anordninger kan omfatte overvåkningsanordninger, så som følere, tilveiebrakt på utsiden av et foringsrør eller en annen type kledningsrør for å måle resistiviteten eller andre karakteristika ved den omkringliggende formasjonen. Andre typer overvåkningsanordninger omfatter trykk- og temperaturfølere, følere for å måle spenningene i kompletteringskomponenter (så som tøyningsmålere), og andre overvåkningsanordninger for å overvåke andre typer seismiske, miljørelaterte, mekaniske, elektriske, kjemiske, eller hvilke som helst andre forhold. Det kan også være tilveiebrakt spenningsmålere i en forgrening mellom en hoved-brønnboring og en sidegren. Slike spenningsmålere anvendes for å overvåke spenningene i en forgrening som er deformert på forhånd og ekspanderes av en hydraulisk jekk når den posisjoneres nedihulls. Spenningene som følge av ekspansjonsoperasjonen overvåkes for å sikre at den strukturelle integriteten opprettholdes. Det kan også kommuniseres elektrisk kraft og signalering til styringsanordninger som styrer forskjellige komponenter så som ventiler, overvåkningsanordninger og så videre. Ved å anvende induktive kopiere unngår en ledningsforbindelser til visse ned-i-hulls monitorerings- og/eller styringsanordninger. Slike ledningsforbindelser kan være uønskede på grunn av nærvær av brønnfluider og/eller ned-i-hulls komponenter.

Ifølge enkelte utførelsesformer kan elektriske anordninger og en del av en induktiv kopler være montert som en del av en kompletteringsstrengmodul, så som en foringsrørseksjon, et kledningsrør eller annet kompletteringsutstyr. Dette tilveiebringer en mer moduloppbygget konstruksjon som letter installasjonen av monitorerings- og/eller styringsanordninger i en brønnboring.

Ifølge en ytterligere utførelsesform kan induktive kopiere anvendes for å kople elektrisk kraft og signalering mellom komponenter i en hovedboring og komponenter i en sidegren av en flergrenet brønn. I ett arrangement kan induktive koplinger være montert som del av en konnektormekanisme som anvendes for å kople utstyr i en sidegren til utstyr i hovedboringen.

Figur 1A viser en kompletteringsstreng ifølge én utførelsesform posisjonert i en brønn, som kan være en vertikal, horisontal eller skråttløpende brønnboring eller en flergrenet brønn. Kompletteringsstrengen omfatter et foringsrør 12 som

forer en brønnboring 10 og et produksjonsrør 14 som er plassert inne i foringsrøret 12 og som forløper til en formasjon 16 som inneholder hydrokarboner. En pakning

18 kan anvendes for å isolere ringrommet 15 mellom foringsrøret og produksjons-røret fra den andelen av brønnboringen som ligger nedenfor pakningen 18. Selv om det i denne diskusjonen beskrives et foringsrør kan andre utførelsesformer omfatte andre typer kledningsrør som kan anvendes i en brønnboringsseksjon. Et kledningsrør kan også omfatte et produksjonsrør som kan ekspanderes for å anvendes som et kledningsrør.

Én eller flere strømningsstyringsanordninger 20, 22 og 24 kan være festet til produksjonsrøret 14 for å styre strømningen av fluid inn i produksjonsrøret 14 fra respektive soner i formasjonen 16. De flere sonene separeres av pakninger 18, 26 og 28. Strømningsstyringsanordningene 20, 22 og 24 kan aktiveres uavhengig av hverandre. Hver strømningsstyringsanordning kan omfatte en hvilken som helst blant flere typer ventiler, omfattende glidemuffeventiler, sikringsventiler og andre typer ventiler. Eksempler på sikringsventiler er de som er beskrevet i U.S-patentsøknaden 09/243 401 med tittelen "Valves for Use in Wells", innlevert 1. Februar 1999 og U.S.-patentsøknaden 09/325 474 med tittelen "Apparatus and Method for Controlling Fluid Flow in a Wellbore", innlevert 3. Juni 1999, som begge er overdratt til søkeren bak foreliggende oppfinnelse og med dette inntas som referanse.

Hver strømningsstyringsanordning 20, 22 eller 24 kan være en av/på-anordning (dvs. aktiverbar mellom åpen og lukket stilling). I ytterligere utførelses-former kan hver strømningsstyringsanordning også være aktiverbar til minst én mellomstilling mellom åpen og lukket stilling. Med mellomstilling menes en delvis åpen stilling der det oppnås en eller annen prosentvis strømningsmengde i forhold til fullt åpen stilling. Anvendt her betyr ikke "lukket" stilling nødvendigvis at strømningen av fluid blokkeres fullstendig. Det kan være en viss lekkasje, idet en strømning på omtrent 6% eller mindre av strømningsmengden i fullt åpen stilling er akseptabelt i noen anvendelser.

Under produksjon kan de illustrerte strømningsstyringsanordningene 20, 22 og 24 være i den åpne stillingen eller i en mellomstilling fro å styre strømmen av produsert fluid fra de respektive sonene inn i produksjonsrøret 14. Under visse forhold kan det imidlertid være nødvendig å redusere eller stenge av strømningen av fluid gjennom strømningsstyringsanordningene 20, 22 og 24. Ett eksempel er når én sone begynner å produsere vann. I et slikt tilfelle kan strømningsstyrings-anordningen tilknyttet den vannproduserende sonen stenges av for å hindre produksjon av vann.

Ett problem en kan møte på i en formasjon, er nærvær av et sjikt av vann (for eksempel vannsjiktet 30) bak et reservoar av hydrokarboner. Etter hvert som det produseres hydrokarboner kan vann-nivået begynne å avansere mot brønnboringen. Én sone kan begynne å produsere vann tidligere enn en annen sone. For å overvåke bevegelsen av vannsjiktet 30 kan det anvendes følere 32 (for eksempel resistivitetselektroder). Som illustrert kan resistivitetselektrodene 32 være tilveiebrakt langs lengden av en andel av foringsrøret 12 for å overvåke resistivitetsprofilet til den omkringliggende formasjonen 16. Etter hvert som vannsjiktet avanserer kan resistivitetsprofilet endres. På et eller annet tidspunkt før det faktisk produseres vann sammen med hydrokarboner kan én eller flere av strømningsstyringsanordningene 20,22 og 24 stenges. De andre strømnings-styringsanordningene kan forbli åpne for å muliggjøre fortsatt produksjon av hydrokarboner.

Resistivitetselektrodene 32 utplasseres typisk på utsiden av en seksjon av foringsrøret 12 eller en annen type kledningsrør. Anvendt her kan en "foringsrørseksjon" eller en "kledningsrørseksjon" bety et integrert segment av et foringsrør eller kledningsrør eller en separat del som er festet til foringsrøret eller kledningsrøret. Foringsrør- eller kledningsrørseksjonen har en innvendig overflate (som definerer en boring i hvilken det kan utplasseres kompletteringsutstyr) og en utvendig overflate (som typisk er sementert eller på anen måte festet til brønnboringsveggen). Anordninger som er montert, eller posisjonert, på utsiden av foringsrør- eller kledningsrørseksjonen er festet, enten direkte eller indirekte, til den utvendige overflaten av foringsrør- eller kledningsrørseksjonen. Anordninger sies også å være montert eller posisjonert på utsiden av foringsrør- eller kledningsrørseksjonen dersom de er montert eller posisjonert i et hulrom, et kammer eller en kanal tilveiebrakt i huset av foringsrør- eller kledningsrør-seksjonen. En anordning som er posisjonert inne i foringsrør- eller kledningsrør-seksjonen er plassert i den innvendige overflaten av foringsrør- eller kledningsrør-seksjonen.

I utførelsesformen som er illustrert i figur 1A kan elektrodene 32 være koplet til en føler-styringsmodul 46 via en elektrisk leder 48. Føler-styringsmodulen 46 kan være i form av et kretskort tilveiebrakt med styrings- og lagringsenheter (for eksempel anordninger med integrerte kretser). Det å tilveiebringe en lednings-forbindelse fra en elektrisk kabel inne i foringsrørseksjonen til elektrodene 32 og styringsmodulen 46 på utsiden av foringsrørseksjonen kan være vanskelig, upraktisk og upålitelig. Ifølge noen utførelsesformer anvendes en induksjonskoplingsenhet 40 for å tilveiebringe elektrisk kraft og signalering til elektrodene 32 og styringsmodulen 46. Induksjonskoplingsenheten 40 omfatter en innvendig del som er festet til en seksjon av produksjonsrøret 14 eller en annen kompletterings-komponent og en utvendig del 44 som er festet til foringsrørseksjonen. Den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 kan via en elektrisk forbindelse 45 være koplet til styringsmodulen 44. Den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 er koplet til en elektrisk kabel 50, som kan forløpe til en strømkilde og overflate-kontroller 17 tilveiebrakt ved brønnoverflaten eller til en strømkilde og kontroller 19 tilveiebrakt et eller annet sted i brønnboringen 10. For eksempel kan det i et intelligent kompletteringssystem være tilveiebrakt strømkilder og kontrollere i ned-i-hulls moduler. Kontrollerne 17 og 19 kan begge tilveiebringe en strøm- og telemetrikilde.

Den elektriske kabelen 50 kan også være koplet til strømningsstyrings-anordningene 20, 22 og 24 for å styre aktiveringen av disse anordningene. Den elektriske kabelen 50 kan forløpe gjennom en kanal i huset av produksjonsrøret 14, eller kan forløpe på utsiden av produksjonsrøret 14 i ringrommet mellom foringsrøret og produksjonsrøret. I sistnevnte tilfelle kan kabelen 50 være strukket gjennom pakningsanordninger, så som pakningsanordningene 18, 26 og 28.

En form for adresseringsskjema kan anvendes for selektivt å aksessere én eller flere av strømningsstyringsanordningene 20, 22 og 24 og føler-styringsmodulen 46 som er koplet til elektrodene 32. Hver av ned-i-hulls komponentene kan være tilordnet en unik adresse, slik at kun den eller de valgte komponenten(e), omfattende strømningsstyringsanordningene 20, 22 og 24 og føler-styringsmodulen 46, aktiviseres.

For å aktivisere føler-styringsmodulen 46 sendes strøm og relevante signaler ned kabelen 50 til den innvendige induksjonskoplingsdelen 42. Strømmen og signalene induksjonskoples fra den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 til den utvendige induksjonskoplingsdelen 44. Som vist i figur 1B kommuniserer den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 den elektriske kraften til styringsmodulen 46, som omfatter et første grensesnitt 300 som er koplet til forbindelsen 45 til den utvendige induksjonskoplingsdelen 44. Det kan også være inkludert en strøm-forsyning 302 i styringsmodulen 46. Strømforsyningen 302 kan omfatte et lokalt tilveiebrakt batteri eller den kan drives av elektrisk energi som kommuniseres til den utvendige induksjonskoplingsdelen 44. En styringsenhet 304 i styringsmodulen 46 dekoder signaler som mottas av induksjonskoplingsdelen 44 og aktiverer et grensesnitt 308 som er koplet til forbindelsen 48 til elektrodene 32. Styringsenheten 304 kan omfatte en mikrokontroller, en mikroprosessor, programmerbar logikk eller en annen programmerbar anordning. Målesignalene fra elektrodene 32 mottas av føler-styringsmodulen 46 og kommuniseres til den utvendige induksjonskoplingsdelen 44. De mottatte dataene koples fra den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 til den innvendige induksjonskoplingsdelen 42, som i sin tur kommuniserer signalene opp den elektriske kabelen 50 til overflate-kontrolleren 17 eller til ned-i-hulls kontrolleren 19. Resistivitetsmålingene som er gjort av elektrodene 32 prosesseres da enten av overflate-kontrolleren 17 eller ned-i-hulls kontrolleren 19 for å bestemme hvorvidt forholdene i formasjonen er slik at det er nødvendig å stenge av én eller flere av strømningsstyrings-anordningene 20, 22 og 24.

Føler-styringsmodulen 46, betinget at den strømforsynes (enten av et lokalt batteri eller strøm som induksjonskoples via induksjonskoplingsenheten 40), kan også jevnlig (for eksempel en gang om dagen, en gang i uken, etc.) aktivere elektrodene 32 til å foreta målinger og lagre disse målingene i en lokal lagring-senhet 306, så som et ikke-volatilt minne (EPROM, EEPROM, eller et flashminne) eller et minne så som et dynamisk direkteminne (DRAM) eller et statisk direkteminne (SRAM). Under en påfølgende aksessering av føler-styringsmodulen 46 via den elektriske kabelen 50 kan innholdet i lagringsenheten 306 kommuniseres via induksjonskoplingsenheten 40 til den elektriske kabelen 50 for kommunikasjon til overflate-kontrolleren 17 eller ned-i-hulls kontrolleren 19.

I én utførelsesform kan kraft til styringsmodulen 46 og elektrodene 32 tilveiebringes av en kondensator 303 i strømtilførselen 302 som vedlikeholdslades av induksjonskoplingsenheten 40. Elektrisk energi i den elektriske kabelen 50 kan anvendes for å lade kondensatoren 302 over en lengre tidsperiode. Ladningen i kondensatoren 302 kan da anvendes av styringsenheten 304 for å aktivere elektrodene 32 til å utføre målinger. Dersom koplingseffektiviteten til induksjonskoplingsenheten 40 er relativt dårlig kan en slik vedlikeholdsladingsteknikk generere den strømmen som er nødvendig for å aktivere elektrodene 32.

Figur 2A viser en foringsrør-koplingsmodul 100. Foringsrør-koplingsmodulen 100 er konstruert for å festes til brønnforingsrøret 12, for eksempel via en gjenget forbindelse. Føler-styringsmodulen 46 og elektrodene 32 kan være montert på den utvendige veggen 106 av (eller alternativt i en innsenkning i) foringsrørmodul-huset 105. Det kan være festet en beskyttelses-muffe 107 til den utvendige veggen av foringsrør-koplingsmodulen 100 for å beskytte styringsmodulen 46 og elektrodene 32 mot skader under innføring av foringsrør-koplingsmodulen 100 i brønnboringen. I et alternativt arrangement kan styringsmodulen 46 og/eller elektrodene 32 være montert til den innvendige veggen 109 av beskyttelsesmuffen 107. Dersom elektrodene 32 er resistivitetselektroder kan muffen 107 være laget av et ikke-strømførende materiale. For andre typer elektroder kan strømførende materialer så som stål anvendes. I andre ytterligere utførelsesformer, som vist i figur 2B, kan det i stedet for en muffe være tilveiebrakt et belegningssjikt 111 rundt anordningene 32 og 46.

Den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 kan være montert i et hulrom i huset 105 av foringsrør-koplingsmodulen 100. Effektivt sett er foringsrør-koplingsmodulen 100 en foringsrørseksjon som omfatter elektriske styrings-og/eller overvåkningsanordninger. Foringsrør-koplingsmodulen 100 tilveiebringer en hensiktsmessig installasjon av induksjonskoplingsdelen 44, styringsmodulen 46 og elektrodene 32. Modulen 100 kan også betegnes en kledningsrør-koplingsmodul dersom den anvendes med en annen type kledningsrør, for eksempel de som finnes i sidegrensboringer og andre seksjoner av en brønn. Den innvendige diameteren til foringsrør- eller kledningsrør-koplingsmodulen 100 kan være tilnærmet lik eller større enn den innvendige diameteren til foringsrøret eller kledningsrøret til hvilket den er festet. I ytterligere utførelsesformer kan foringsrør-eller kledningsrør-koplingsmodulen 100 ha en innvendig diameter som er mindre.

Det er tilveiebrakt et landingsprofil 108 i den innvendige veggen 110 av huset 105 av foringsrør-koplingsmodulen 100. Landingsprofilet 108 er konstruert for inngrep med en motsvarende struktur i kompletteringsutstyr som er konstruert for posisjonering i foringsrør-koplingsmodulen 100. Ett eksempel på slikt kompletteringsutstyr er en seksjon av produksjonsrøret 14 til hvilket den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 er festet. Den seksjonen av produksjons-røret 14 (eller av annet kompletteringsutstyr) som er konstruert for inngrep med foringsrør-koplingsmodulen 100 betegnes et landingsadapter.

Foringsrør-koplingsmodulen 100 omfatter videre en skråttløpende orienteringsflate og et orienteringsprofil 102 for å orientere landingsadapteret inne i foringsrør-koplingsmodulen 100. Landings- og orienteringsnøkler på landingsadapteret bringes henholdsvis i inngrep med landingsprofilet 108 og orienterings-

profilet 102 i foringsrør-koplingsmodulen.

I andre utførelsesformer kan det anvendes andre typer orienterings- og posisjonsangivelsesmekanismer. For eksempel kan en annen type posisjons-angivelsesmekanisme omfatte en induksjonskoplingsenhet. Det kan anvendes en induksjonskoplingsdel som har en forbestemt signatur (f.eks. et generert utgangs-signal med en forbestemt frekvens). Når kompletteringsutstyr senkes inn i brønn-boringen til et sted nær posisjonsangivelsesmekanismen mottas den forbestemte signaturen og den korrekte posisjonen kan bestemmes. En slik posisjons-angivelsesmekanisme unngår behovet for mekaniske profiler som vil kunne forårsake fastkiling av ned-i-hulls anordninger.

Figur 3 illustrerer et landingsadapter 200 for inngrep i innsiden av foringsrør-koplingsmodulen 100 i figur 2. Landingsadapteret 200 omfatter landingsnøkler 202 og en orienteringsnøkkel 204. Den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 kan være montert i et hulrom i huset 206 av landingsadapteret 200 og elektrisk koplet til drivkretser 208 for elektrisk kommunikasjon med én eller flere valgte elektriske ledere 210 i landingsadapteret 200. Selv om den er vist forløpende inne i den innvendige boringen 212 i landingsadapteret 200, kan en annen utførelsesform omfatte den ene eller de flere elektriske ledningene 210 forløpende gjennom kanaler tilveiebrakt i huset 206 eller på utsiden av huset 206. Den ene eller de flere elektriske lederne 210 er koplet til elektroniske kretser 216 som er festet til landingsadapteret 200. Den elektroniske kretsen 216 kan i sin tur være koplet til den elektriske kabelen 50 (figur 1).

I figur 4 er landingsadapteret 200 vist posisjonert og i inngrep inne i foringsrør-koplingsmodulen 100. Den skråttløpende orienteringsflaten 104 og orienteringsprofilet 102 av foringsrør-koplingsstrukturen 100 og orienterings-nøkkelen 204 av landingsadapteret 200 er konstruert for å orientere adapteret 200 langs en ønsket asimut inne i foringsrør-koplingsmodulen 100.1 en annen utførelsesform kan orienteringsmekanismene i landingsadapteret 200 og foringsrør-koplingsmodulen 100 være utelatt. I inngrepsstillingen befinner den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 som er festet til landingsadapteret 200 og den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 som er festet til foringsrør-koplingsmodulen 100 seg meget nær hverandre slik at elektrisk kraft og signalering kan induksjonskoples mellom induksjonskoplingsdelene 42 og 44. Under operasjon kan først en nedre del av foringsrøret 12 (figur 2) installeres i brønnboringen 10. Etter installasjon av den nedre foringsrørdelen kan foringsrør-koplingsmodulen 100 føres inn i brønnen og koples til den nedre foringsrørdelen. Deretter kan de gjenværende delene av foringsrøret 12 installeres i brønnboringen 10. Etter at foringsrøret 12 er installert kan resten av kompletteringsstrengen installeres, omfattende produksjonsrøret, pakninger, strømningsstyringsanordninger, rør, forankringer og så videre. Produksjonsrøret 14 føres inn i brønnboringen 10 med det integrerte eller separat tilfestede landingsadapteret 200 i en forbestemt posisjon langs produksjonsrøret 14. Når landingsadapteret 200 er brakt i inngrep i foringsrør-koplingsmodulen 100 kan elektrisk kraft og signalering kommuniseres ned kabelen 50 for å aktivere føler-styringsmodulen 46 og elektrodene 32 for å samle inn resistivitets-informasjon.

I ytterligere utførelsesformer kan andre induksjonskoplingsenheter som tilsvarer induksjonskoplingsenheten 40 anvendes for å kommunisere elektrisk kraft og signalering til andre styrings- og overvåkningsanordninger som er posisjonert andre steder i brønnen.

Figur 6 viser induksjonskoplingsenheten 40 ifølge én utførelsesform mer i detalj. Den innvendige induksjonskoplingsdelen 42 omfatter en innvendig induksjonsspole 52 som omgir en innvendig kjerne 50. Den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 omfatter en utvendig kjerne 50 som omgir en utvendig induksjonsspole 56. Ifølge én utførelsesform kan kjernene 50 og 54 være laget av et hvilket som helst materiale som har en magnetisk permeabilitet som er større enn den til luft og en elektrisk motstand som er større enn den til massivt jern. Ett slikt materiale kan være et feritt-materiale omfattende keramiske magnetiske materialer som utgjøres av ioniske krystaller og som har den generelle kjemiske sammensetningen MeFe203, der Me er valgt fra gruppen bestående av mangan, nikkel, sink, magnesium, kadmium, kobolt og kobber. Andre materialer for kjernen kan være jernbaserte magnetiske legeringer som har den nødvendige magnetiske permeabiliteten større enn luft og som er konstruert for å danne en kjerne som utviser en elektrisk motstand som er større enn den til massivt jern.

Den innvendige induksjonsspolen 52 kan omfatte en flerrundevikling av en dertil egnet leder eller isolert kabel som er omspunnet i ett eller flere lag med uniform diameter rundt midtandelen av kjernen 50. En rø rf orm ig kappe 58 laget av et ikke-magnetisk materiale kan være tilveiebrakt rundt den innvendige induksjonskoplingsdelen 42. Materialet som anvendes for kappen 58 kan omfatte et elektrisk ledende materiale så som aluminium, rustfritt stål eller messing arrangert på en slik måte at det ikke kortslutter den induktive koplingen mellom induksjonskoplingsdelene 42 og 44. Tilsvarende omfatter den utvendige induksjonsspolen 56 en flerrundevikling av en isolert leder eller kabel som er tilveiebrakt i ett eller flere lag med uniform diameter inne i den rørformige kjernen 54. Selv om det ikke er nødvendig med elektrisk isolasjon kan den utvendige induksjonskoplingsdelen 44 være festet til foringsrørhuset 105 via en eller annen form for elektrisk isolerende mekanisme, så som en ikke-konduktiv keramisk forbindelse. En bes kytte I sesm uffe 60 kan anvendes for å beskytte den utvendige induksjonskoplingsdelen 44. Beskyttelsesmuffen 60 kan være laget av et ikke-magnetisk materiale tilsvarende det for kappen 58.

En nærmere beskrivelse av noen utførelsesformer av induksjonskoplingsdelene 42 og 44 finnes i U.S.-patentet 4 901 069 med tittelen "Apparatus for Electromagnetically Coupling Power and Data Signals Between a First Unit and a Second Unit and in Particular Between Well Bore Apparatus and the Surface", utstedt 13. februar 1990: og U.S.-patentet 4 806 928 med tittelen "Apparatus for Electromagnetically Coupling Power and Data Signals Between Well Bore Apparatus and the Surface", utstedt 21. februar 1989, som begge er overdratt til samme som denne søknaden og med dette inntas her som referanse.

For å kople elektrisk energi mellom induksjonskoplingsdelene 42 og 44 kan det tilveiebringes en elektrisk strøm (vekselstrøm eller AC) på viklingene av én av de to spolene 52 og 56 (den primære spolen), hvilket skaper et magnetfelt som koples til den andre spolen (den sekundære spolen). Magnetfeltet konverteres til en vekselstrøm som strømmer ut av den sekundære spolen. Fordelen ved den induktive koplingen er at det ikke kreves en strømførende ledning fra den primære til den sekundære spolen. For å øke effektiviteten kan det være ønskelig at mediet mellom de to spolene 52 og 56 har gode magnetiske egenskaper. Induksjonskoplingsenheten 40 kan imidlertid overføre strøm og signaler gjennom et hvilket som helst medium (for eksempel luft, vakuum, fluid) med redusert effektivitet. Effekten og datahastigheten som tilveiebringes av induksjonskoplingsenheten 40 kan være begrenset, men de typisk lange datainnsamlingsperiodene for ned-i-hulls anvendelser muliggjør et relativt lavt strømforbruk og fordrer relativt liten datakapasitet.

Som vist i figur 5, ifølge en annen utførelsesform, kan det være tilveiebrakt flere lag mellom den ytterste induksjonskoplingsdelen og den innerste induksjonskoplingsdelen. Som fremgår av figur 5 kan den ytterste induksjonskoplingsdelen 300 være tilveiebrakt på utsiden av eller som en del av et foringsrør eller kledningsrør 304. En seksjon av en rørledning eller rørstruktur 306 (for eksempel produksjonsrør) kan omfatte en første induksjonskoplingsdel 302 konstruert for samvirke med induksjonskoplingsdelen 300. En andre induksjonskoplingsdel 308 kan også være integrert i den innvendige diameteren til produksjonsrøret eller rørstrukturen 306 for kopling til en innerste induksjonskoplingsdel 310 som kan være tilveiebrakt i et verktøy 312 som er utplassert i boringen i produksjonsrøret eller rørstrukturen 306. Verktøyet 312 kan, for eksempel, være et diagnostiserings-verktøy som føres inn i brønnen på en vaier, en glattledning eller en rørstruktur for periodisk monitorrering av visse deler av brønnen. Induksjonskoplingsdelene 302 og 308 i huset av produksjonsrøret 306 kan være elektrisk forbundet via en eller flere ledere 316. Flerlags-induksjonskoplingsmekanismen kan også anvendes for å kommunisere med andre ned-i-hulls anordninger.

Det er beskrevet en fremgangsmåte og et apparat som muliggjør kommunikasjon av elektrisk kraft og signalering fra én ned-i-hulls komponent til en annen ned-i-hulls komponent uten anvendelse av ledningsforbindelser. I én utførelsesform er den første komponenten en induksjonskoplingsdel som er festet til en produksjonsrørseksjon og den andre komponenten er en annen induksjonskoplingsdel som er festet til en foringsrørseksjon. Induksjonskoplingsdelen på produksjonsrøret er elektrisk koplet til en kabel gjennom hvilken det kan overføres elektrisk kraft og signaler. Slik kraft og signaler er magnetisk koplet til induksjonskoplingsdelen i foringsrørseksjonen og kommuniseres til forskjellige elektriske anordninger som er montert på utsiden av foringsrørseksjonen.

I en annen utførelsesform kan en induksjonskoplingsenhet også anvendes for å kople elektrisk kraft og signaler fra hovedboringen til komponenter i en sidegren av en flergrenet brønn. Figurene 7-13 viser plasseringen av en forgreningspunkt-koplingsenhet vist generelt som 400 inne i hoved-foringsrøret 412. Forgreningspunkt-koplingsenheten 400 omfatter to grunnkomponenter, en sidegrensramme 418 og en sidegrenskonnektor 428, som har tilstrekkelig strukturell integritet til å stå imot kreftene fra forskyvningen av formasjonen. Det monterte sidegren-forgeningspunktenheten isolerer også produksjons-strømningsveien i både hovedboringen og sidegrensboringene for inntrengning av

faste stoffer fra formasjonen.

Som vist i figur 7, etter at hoved-brønnboringen 422 og én eller flere sidegrener er tilveiebrakt, settes en sidegrensramme 418 i en ønsket posisjon i hovedbrønn-foringsrøret 412. Det er tilveiebrakt et vindu 424 i hovedbrønn-foringsrøret 412 for hver sidegren, som kan være frest ut før innføring og sementering av foringsrøret 412. En sidegrensboring 426 kan bores med et for dette konstruert verktøy som avledes fra hoved-brønnboringen 422 gjennom foringsrørvinduet 424 og utover inn i jordformasjonen 416 som omgir hoved-brønnboringen 422. Sidegrensboringen 426 bores langs en bane som bestemmes av en avlederkile eller en annen dertil egnet borestyringsmekanisme.

Sidegrenskonnektoren 428 er festet til et sidegren-kledningsrør 430 som forbinder sidegrensboringen 426 med hoved-brønnboringen 422. Sidegrenskonnektoren 428 etablerer fluidkommunikasjon med både hoved-brønnboringen 422 og sidegrenen 426.

Som vist i figurene 7 og 12 tjener en generelt vist skråflate 432 forløpende i en spiss vinkel i sidegrensrammen 418 til å lede sidegrenskonnektoren 428 mot foringsrørvinduet 424 mens den glir nedover langs sidegrensrammen 418. Eventuelt tilveiebrakte tetninger 434, som kan være utplassert i de eventuelt tilveiebrakte tetningssporene 436 på sidegrenskonnektoren 428, etablerer en forsegling mellom sidegrensrammen 418 og sidegrenskonnektoren 428 for å sikre trykkisolasjon av hovedboringen og sidegrensboringene fra det eksterne miljøet. Det defineres en produksjonsboring 438 i hovedbrønnboringen når sidegrenskonnektoren 428 er i komplett inngrep med førings- og låseinnretningene i sidegrensrammen 418.

Samvirkende holderkomponenter (ikke vist i figur 7) tilveiebrakt i sidegrensrammen 418 og sidegrenskonnektoren 428 hindrer at sidegrenskonnektoren 428 frigjøres fra sin låste og forseglede stilling i forhold til sidegrensrammen 418.

Figurene 8-11 illustrerer kollektivt forgreningspunkt-koplingsenheten 400 i form av isometriske illustrasjoner i hvilke deler er trukket ut og vist i seksjon. Sidegrensrammen 418 gir understøtte for posisjoneringsnøkler 446 og en orienteringsnøkkel 448 som henholdsvis er tilpasset posisjonerings- og orienteringsprofiler i en posisjonerings- og orienteringsmekanisme så som en foringsrør-koplingsmodul 450 som er satt i foringsrøret 412, som vist i figur 12.

For å styre forskjellige typer verktøy og utstyr inn i en sidegrensboring fra hoved-brønnboringen er det tilveiebrakt en avlederstruktur 454 (som kan tilbakehentes) som omfatter orienteringsnøkler 456 i hovedproduksjonsboringen 438 i sidegrensrammen 418 og som tilveiebringer en skrådd avlederflate 458 som er orientert for å avlede eller bøye av et verktøy som føres inn i hovedproduksjonsboringen 438 sideveis gjennom foringsrørvinduet 424 og inn i sidegrensboringen 426. Verktøy og utstyr som kan styres inn i sidegrensboringen 426 omfatter sidegrenskonnektoren 428, sidegrens-kledningsrøret 430 og annet utstyr. Andre typer forgrenings- eller grenmekanismer kan anvendes i andre utførelsesformer.

En nedre legemestruktur 457 (figur 11) av avlederstrukturen 454 kan rotasjonsjusteres i forhold til den skrådde avlederflaten 458 for å muliggjøre selektiv orientering av verktøyet som avledes langs en valgt asimut. Selektive orienteringsnøkler 456 av avlederstrukturen 454 er setet i respektive profiler i sidegrensrammen 418, mens den øvre andelen 459 av avlederstrukturen 454 rotasjonsjusteres i forhold til denne for selektiv orientering av den skrådde avlederflaten 458. Sidegrensrammen 418 tilveiebringer videre et landingsprofil for mottak av avlederstrukturen 454.

Isolasjonspakninger 460 og 462 (figur 9) er koplet til sidegrensrammen 418, og er posisjonert ovenfor og nedenfor foringsrørvinduet 424 for å isolere ringrommet rundt rammen henholdsvis ovenfor og nedenfor foringsrørvinduet 424.

Sidegrensrammen 418 er posisjonert og sikret i hoved-brønnboringen 422 inne i foringsrør-koplingsmodulen 450 (figur 12) for nøyaktig posisjonering av rammen med hensyn til dybde og orientering i forhold til foringsrørvinduet 424. Sidegrensrammen 118 tilveiebringer en glattboringsmottaker for endelig tilslutning i sin øvre andel og er tilveiebrakt med en gjengekopling i sin nedre andel. Sidegrensrammen 418 omfatter justeringskomponenter som kan være integrert i, eller festet til, sidegrensrammen 418 som muliggjør justering av posisjonen og orienteringen til sidegrensrammen 418 i forhold til foringsrørvinduet 424. Hovedproduksjonsboringen 438 tillater fluid og produksjonsutstyr å passere gjennom sidegrensrammen 418 slik at det fortsatt er mulig å aksessere grener tilveiebrakt nedenfor den aktuelle forgreningen for kompletterings- eller intervensjons-operasjoner etter at sidegrensrammen 418 er satt. En sideåpning 442 i sidegrensrammen 418 skaper rom for å passere sidegrens-kledningsrøret 430 (figur 7), for å lokalisere sidegrenskonnektoren 428 og for å passere andre

komponenter inn i sidegrensboringen 426.

Sidegrensrammen 418 omfatter et landingsprofil og en låsemekanisme for å gi understøtte for og holde fast sidegrenskonnektoren 428 slik at den er positivt koplet til foringsrør-koplingsmodulen 450 (figur 12). Sidegrensrammen 418 omfatter en låseinnretning som posisjonerer sidegrenskonnektoren 428 slik at den tilveiebringer understøtte for krefter som kan forårsakes av forskyvninger i den omkringliggende formasjonen eller av trykket fra produserte fluider i forgreningen.

Ifølge enkelte utførelsesformer kan den øvre og/eller den nedre enden av sidegrenskonnektoren 428 være tilveiebrakt med elektriske konnektorer og hydraulikkporter, slik at det kan oppnås elektrisitets- og hydraulikkfluid-forbindelser i sidegrensboringen 426 for å føre elektriske og hydrauliske kraft- og signal-ledninger gjennom konnektoren 428 og inn i sidegrensboringen 426. Elektriske koplinger kan være i form av induktive koplingsforbindelser. Alternativt kan det også anvendes andre former for elektromagnetiske forbindelser.

Som vist i figurene 12 og 13 omfatter sidegrenskonnektoren 428 en kraftkoplingsmekanisme 464 som omfatter en elektrisk konnektor og, eventuelt, en hydraulisk konnektor. Videre kan det forløpe en produksjonsrør-innebygget kabel eller permanent ned-i-hulls kabel 466 fra kraftkonnektormekanismen 464 og i det vesentlige langs hele lengden til sidegrenskonnektoren 428 for å føre elektrisk kraft og signalering inn i sidegrensboringen 426. Ifølge én utførelsesform er det tilveiebrakt to induksjonskoplingsdeler 468 og 470 for å kople elektrisk kraft fra hovedboringen 422 til sidegrensboringen 426. Induksjonskoplingsdelen 468 (betegnet hovedboring-induksjonskoplingsdelen) er posisjonert inne i en glattboringsmottaker 472 som har en øvre glattboringsseksjon 474 som kan engasjeres av en tetning 471 (figur 12) tilveiebrakt i den øvre enden av en produksjonsrørseksjon 475.

Den produksjonsrør-innebyggede kabelen 466 er koplet mellom hovedboring-induksjonskoplingsdelen 468 og sidegrens-induksjonskoplingsdelen 470. Elektrisk kraft og signalering som mottas ved den ene av induksjonskoplingsdelene 468 eller 470 kommuniseres til den andre via kabelen 466 i sidegrenskonnektoren 428.

Som vist i figur 13 oppnår hovedboring-induksjonskoplingsdelen 468 sin elektriske energi fra en strømtilførsel tilkoplet via en elektrisk kabel 476 som forløper utenfor produksjonsrøret 475, for eksempel i ringrommet mellom foringsrøret og produksjonsrøret. Alternativt kan den elektriske kabelen 476 forløpe langs huset av produksjonsrøret 475. Styringsledningen 476 kan også omfatte hydrauliske tilførsels- og styringsledninger for å tilveiebringe hydraulisk styring og betjening av ned-i-hulls utstyr i hoved- eller sidegrensboringene i brønnen.

Når en øvre forgreningspunkt-produksjonskopling 473 i den nedre delen av produksjonsrøret 475 er setet inne i boringsmottakeren 472, er en induksjonskoplingsdel 477 som er festet i huset av produksjonsrøret 475 posisjonert ved siden av hovedboring-induksjonskoplingsdelen 468 i kraftkonnektormekanismen 468 i sidegrenskonnektoren 464. Som følge av dette danner induksjonskoplingsdelene 468 og 477 en induksjonskoplingsenhet via hvilken det kan kommuniseres elektrisk kraft og elektriske signaler. Når den øvre forgreningspunkt-produksjons-koplingen 473 er korrekt posisjonert er koplingsmekanismen for krafttilførsel og elektriske signaler komplettert i hovedboringsdelen av sidegrenskonnektoren 428.

I sidegrensboringen 426 definerer sidegrenskonnektoren 428 et innvendig låseprofil 480 som mottar de utvendige låseelementene 482 av en modul 484 for overvåkning av produksjonen og/eller strømningsstyring i sidegrenen. Modulen 484 kan velges blant mange typer anordninger, så som en elektrisk betjent strømningsstyringsventil, en elektrisk regulerbar strømningsstyrings- og strupings-anordning, en anordning for overvåkning av trykk eller strømning, en anordning for å føle eller måle forskjellige parametre for brønngrensfluider, en kombinasjon av de ovennevnte samt andre anordninger. Modulen 484 er tilveiebrakt med en induksjonskoplingsdel 498 som er i induktiv kommunikasjon med sidegrens-induksjonskoplingsdelen 470 når modulen 484 er korrekt setet og låst av låseelementene 482.

I et annet arrangement kan monitorerings- eller styringsmodulen 484 være posisjonert lengre nedihulls i sidegrensboringen 426.1 dette arrangementet kan det være festet en elektrisk kabel til induksjonskoplingsdelen 498. Modulen 484 for monitorrering av produksjonen fra og/eller strømningsstyring i sidegrenen er i sin øvre ende tilveiebrakt med setnings- og frigjøringsinnretning 496 som muliggjør innføring og tilbakehenting av modulen 484 under anvendelse av konvensjonelle setteverktøy.

Sidegrenskonnektoren 428 er via en gjenget forbindelse 486 koplet til en sidegrenskonnektor-slange 488 som omfatter en endeandel 490 som mottas i en sidegrenskonnektor-mottaker 492 i sidegrens-kledningsrøret 430. Sidegrenskonnektor-slangen 488 er forseglet inne i sidegrens-kledningsrøret 430 av en tetning 494.

Som vist i figur 15 kan det i tillegg til den elektriske kabelen 466 som forløper gjennom sidegrenskonnektoren 428 også forløpe en eventuelt tilveiebrakt hydraulikk-styringsledning 602 gjennom sidegrenskonnektoren 428. Seksjonssnittet i lengderetningen som er vist i figur 15 er litt rotert i forhold til seksjonssnittet vist i figur 13.1 seksjonssnittet i figur 15 er således hydraulikk-styringsledningen 602 synlig, mens kabelen 466 ikke er det. Ett av hensynene i forbindelse med induktive kopiere er at de har en relativt dårlig effektivitet. Som følge av dette kan det være ønskelig å ha en hydraulikkstyringsledning som oppbakking for induksjonskoplingsmekanismen. Videre, utover anvendelse av en hydraulikk-ledning som oppbakking, kan det være tilveiebrakt hydraulisk betjente anordninger i sidegrenen som styres av hydraulikktrykk i hydraulikkstyringsledningen 602.

I sin øvre ende forløper hydraulikkstyringsledningen 602 til en sideport 604 som står i kommunikasjon med innsiden av sidegrenskonnektoren 428. Når produksjonsrøret 475 stikkes inn i en tetningsboring i sidegrenskonnektoren 428, er sideporten 604 i sidegrenskonnektoren 428 utformet i passform med en tilhørende sideport 608 som eksponerer mot utsiden av produksjonsrøret 475. Det er tilveiebrakt tetninger 610 ovenfor og nedenfor sideporten 608 i produksjonsrøret 475. Tetningene 610, når de er i inngrep med den innvendige overflaten i tetnings-boringen, tilveiebringer en forseglet forbindelse. Sideporten 608 står i kommunikasjon med en kanal 612 som forløper i lengderetningen opp huset av produksjonsrøret 475. Kanalen 612 er i inngrep med en styringsledning 614 (eller alternativt med styringsledningen 476).

På denne måten, som vist i figur 15, kommuniseres hydraulikktrykk som kommuniseres ned styringsledningen 614 gjennom kanalen 612 i produksjonsrøret 475 til sideporten 608 i produksjonsrøret. Hydraulikktrykket kommuniseres videre gjennom sideporten 604 i sidegrenskonnektoren 428 og deretter videre ned hydraulikkstyringsledningen 602 til et sted i sidegrenen.

Som vist i figur 14, ifølge en annen utførelsesform, omfatter en kompletteringsstreng 500 mekanismer for å føre elektrisk kraft og signalering i en hovedboring 502 så vel som i flere sidegrensboringer 504, 506 og 508. Et produksjonsrør 510 som forløper i hovedboringen 502 fra overflaten mottas i en første sidegrensramme 512. Enden av produksjonsrøret 510 omfatter en induksjonskoplingsdel 514 som er konstruert for å kommunisere med en annen induksjonskoplingsdel 516 som er festet i huset av sidegrensrammen 512. Induksjonskoplingsdelen 514 i produksjonsrøret er koplet til en elektrisk kabel 518 som forløper til en kraft- og telemetrikilde som er posisjonert et annet sted i hovedboringen 502 eller ved brønnoverflaten. Kraft og signalering som er magnetisk koplet fra induksjonskoplingsdelen 514 i produksjonsrøret til induksjonskoplingsdelen 516 i sidegrensrammen overføres via én eller flere ledere 520 til en andre induksjonskoplingsdel 522 i sidegrensrammen 512. Den andre induksjonskoplingsdelen 522 er anpasset for å posisjoneres nær en induksjonskoplingsdel 524 som er festet til en sidegrenskonnektor 526. Sidegrenskonnektoren 526 styres inn i sidegrensboringen 504. Induksjonskoplingsdelen 524 i sidegrenskonnektoren er via én eller flere ledere 528 koplet til en annen induksjonskoplingsdel 530 i den andre enden av sidegrenskonnektoren 526.1 sidegrensboringen 504 posisjoneres induksjonskoplingsdelen 530 i nærheten av en induksjonskoplingsdel 534 på et verktøy i en sidegren. Den mottatte strømmen og signaleringen kan kommuniseres gjennom én eller flere ledere 536 til andre anordninger i sidegrensboringen 504.

I hovedboringen 502 forløper den ene eller de flere elektriske lederne 520 i rammen også ned til en andre konnektormekanisme 538 som er konstruert for å kople elektrisk kraft og signalering til anordninger i sidegrensboringene 506 og 508. Den ene eller de flere elektriske lederne 520 forløper til en nedre induksjonskoplingsdel 540 i rammen 512, som er posisjonert nær en induksjonskoplingsdel 542 som er festet til en sidegrenskonnektor 544 som fører inn i sidegrensboringen 508. Induksjonskoplingsdelen 540 som er festet til rammen 512 er også posisjonert i nærheten av en annen induksjonskoplingsdel 548 som er festet til en sidegrenskonnektor 550 som leder inn i den andre sidegrensboringen 506.

Som vist er hver av induksjonskoplingsdelene 542 og 548 via respektive elektriske ledere 552 og 554 i sidegrenskonnektorene 544 og 550 forbundet til respektive induksjonskoplingsdeler 556 og 558 i sidegrensboringene 508 og 506. Skjemaet som er illustrert i figur 14 kan modifiseres til å kommunisere elektrisk kraft og signalering til enda flere sidegrensboringer som kan være tilveiebrakt i brønnen. Andre arrangementer av induksjonskoplingsdeler kan også være mulige i ytterligere utførelsesformer.

Ved å anvende induksjonskoplingsenheter for å tilveiebringe elektrisk kraft og elektriske signaler fra hovedboringen til én eller flere sidegrensboringer kan en således unngå ledningsforbindelser. Det å unngå ledningsforbindelser kan redusere kompleksiteten ved installasjon av kompletteringsutstyr i en flergrenet brønn som omfatter elektriske styrings- eller overvåkningsanordninger i sidegrener.

Ettersom oppfinnelsen er beskrevet i form av et begrenset antall utførelsesformer vil fagmannen se mange modifikasjoner og variasjoner av disse. Intensjonen er at de etterfølgende patentkravene skal dekke alle slike modifikasjoner og variasjoner som ligger innenfor oppfinnelsens virkelige idé og ramme.

Claims (22)

1. Apparat for kommunikasjon med brønnutstyr ved hjelp av induktive koplinger omfattende en en kledningsrørseksjon (12,304) som har en vegg, karakterisert ved at apparatet videre omfatter: en elektrisk anordning (32, 46) for posisjonering på utsiden av kledningsrørseksjonen i et ringromsområde definert av en ytre overflate av kledningsrørseksjonen og en brønnboring (10), en første induksjonskoplingsdel (44) som er anordnet i et hulrom i veggen til kledningsrørseksjonen og som er elektrisk forbundet med den elektriske anordningen, en andre induksjonskoplingsdel (42) som er posisjonert inne i kledningsrørseksjonen for å kommunisere elektriske signaler med den første induksjonskoplingsdelen, og et verktøy (312) bevegelig i brønnboringen for å bære en andre induksjonskoplingsdel og å posisjonere den andre induksjonskoplingsdel i brønnboringen proksimalt den første induksjonskoplingsdel, der kledningsrørseksjonen omfatter en posisjonsangiverstruktur (102) og verktøyet inkluderer en posisjoneringsstruktur (204) for inngrep med kledningsrørseksjon- posisjonsangiverstruktur for å posisjonere den første og den andre induksjonskoplingsdelen i nærheten av hverandre.

2. Apparat ifølge krav 1, videre omfattende en elektrisk kabel (50) koplet til den andre induksjonskoplingsdelen for tilkopling til en strøm- (303) og telemetrikilde.

3. Apparat ifølge krav 1, hvor den elektriske anordningen omfatter en resistivitetselektrode (32).

4. Apparat ifølge krav 1, hvor kledningsrørseksjonen omfatter en foringsrørseksjon.

5. Apparat ifølge krav 1, hvor den elektriske anordningen omfatter en styringsmodul (46).

6. Apparat ifølge krav 5, hvor den elektriske anordningen videre omfatter en monitorreringsanordning.

7. Apparat ifølge krav 1, hvor kledningsrørseksjonen omfatter en koplingsmodul (100) som er konstruert for å koples til i hvert fall en annen kledningsrørdel.

8. Apparat ifølge krav 1, videre omfattende en produksjonsrørseksjon (14), idet den andre induksjonskoplingsdelen er festet til produksjonsrørseksjonen.

9. Apparat ifølge krav 8, hvor kledningsrørseksjonen omfatter en foringsrørseksjon.

10. Apparat ifølge krav 1, hvor kledningsrørseksjonen videre omfatter en orienteringsstruktur (102,104), og verktøyet inkluderer en passformet orienteringsstruktur (204) for inngrep med kledningsrørseksjon-orienteringsstrukturen for å orientere den andre induksjonskoplingsdelen i forhold til den første induksjonskoplingsdelen.

11. Apparat ifølge krav 1, hvor kledningsrørseksjonen omfatter en første kledningsrørseksjon, der apparatet videre omfatter en andre kledningsrør-seksjon under den første kledningsrørseksjon, idet de første og andre induksjonskoplingsdeler er anordnet i brønnboringen over den andre kledningsrørseksjon.

12. Apparat ifølge krav 1, ytterligere omfattende en beskyttende hylse (107) som dekker hulrommet for derved å beskytte den første induksjonskoplingsdel.

13. Apparat ifølge krav 1, der kledningsrørseksjonen omfatter en modul (100) omfattende: et hus (105) som har en første ende tilpasset å bli tilkoplet til en andre kledningsrørseksjon, og en andre ende tilpasset å bli koplet til en tredje kledningsrørseksjon, og der den elektriske anordningen (32,46) er montert på utsiden av huset for posisjonering i ringrommet.

14. Apparat ifølge krav 13, der huset definerer en boring som har en innvendig diameter som er i det vesentlige tilsvarende eller større enn boringen for hver av den andre og tredje kledningsrørseksjonen.

15. Apparat ifølge krav 13, der den elektriske anordning omfatter en føleranordning (32).

16. Apparat ifølge krav 13, der den elektriske anordning omfatter en styringsmodul (46).

17. Apparat ifølge krav 13, der huset definerer en innvendig boring for å muliggjøre passasje av kompletteringsutstyr.

18. Apparat ifølge krav 13, der den innvendige boringen for huset generelt har samme størrelse som eller er større enn den innvendige boringen for hver av den andre og tredje kledningsrørseksjonen.

19. Fremgangsmåte for å kommunisere med brønnutstyr ved hjelp av induktive koplinger som har en elektrisk anordning (32,46) og en kledningsrørseksjon (12,

304), som har en vegg, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter de trinn: å tilveiebringe en induksjonskoplingsmekanisme (40) som omfatter en første del (42) inne i kledningsrørseksjonen og en andre del (44) anordnet i et hulrom i veggen til kledningsrørseksjonen og elektrisk forbundet med den elektriske anordningen som er montert på utsiden av kledningsrørseksjonen i et ringromsområde definert av en ytre overflate av kledningsrørseksjonen og brønnboringen, (10) transporterer den første del på et verktøy (312) i brønnboringen inntil en posisjoneringsstruktur (204) på verktøyet kommer i inngrep med en posisjonsangiverstruktur (102,104) i kledningsrørseksjonen for å posisjonere den første og den andre induksjonskoplingsdelen i nærheten av hverandre for å bære en andre induksjonskoplingsdel og å posisjonere den andre induksjonskoplingsdel i brønnboringen proksimalt den første induksjonskoplingsdel, og å kommunisere elektriske signaler mellom den første og den andre delen av induksjonskoplingsmekanismen for å kommunisere med den elektriske anordningen.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, videre omfattende det trinn å hente ut målinger som er foretatt av den elektriske anordningen via induksjonskoplingsmekanismen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, videre omfattende det trinn å kommunisere strøm mellom den første og den andre delen av induksjonskoplingsmekanismen.

22. fremgangsmåte ifølge krav 19, der kledningsrørseksjonen omfatter en første kledningsrørseksjon, idet fremgangsmåten ytterligere omfatter de trinn: å tilveiebringe en andre kledningsrørseksjon under den første kledningsrørseksjon, og å tilveiebringe induksjonskoplingsmekanismen i brønnboringen over den andre kledningsrørseksjon.