NO336316B1

NO336316B1 - EMF-antenne med utvidet rekkevidde

Info

Publication number: NO336316B1
Application number: NO20044743A
Authority: NO
Inventors: Paul E Radzinski
Original assignee: Precision Energy Services Inc
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2015-07-27
Also published as: EP1497532B1; EP1497532A4; CA2481921A1; AU2003221951A8; AU2003221951A1; EP1497532A2; US20060066301A1; NO20044743L; US7518527B2; WO2003090311A2; CA2481921C; WO2003090311A3

Description

Denne søknaden krever prioritet fra US foreløpig søknad nr. 60/372.863, innlevert 16. april 2002.

Den foreliggende søknad inkorporerer herved ved referanse læren og offentliggjøringen i US patent nr. 5.394.141, bevilget 28. februar 2995 og US patent nr. 6.223.826, bevilget 1. mai 2001.

Med henblikk på denne søknad er det meningen at den følgende definisjon skal gjelde. Uttrykket "kablet borerør" skal bety borerørsseksjoner som har kabel som er forhåndsinstallert og fastholdt inne i det indre av borerørsseksjonen på en slik måte at det dannes en ledende vei gjennom en likedan borerørsseksjon som har forhåndsinstallert kabel når den likedanne borerørsseksjon sammenføyes med enden av den forutgående borerørs-seksjon. Et mangfold av utførelser av denne er beskrevet i US patent nr. 6.223.826, bevilget 1. mai 2001, hvor en slik innretning generelt benevnes et arrangement for å til-veiebringe en elektrisk ledende vei som er installert i borerørsseksjoner som har en gjenget hannende og en gjenget hunnende.

Den foreliggende oppfinnelse bruker borerør for å danne en lang bipol-sendeantenne, så som den senderen som er beskrevet i US patent nr. 5.394.141, bevilget 28. februar 1995, og bruker slike kablede borerør til EMF-signalering med forlenget rekkevidde (forsterk-ning) istedenfor den kabelledning som per i dag brukes ved signalering med forlenget rekkevidde. Senderen som er beskrevet i patent nr. 5.394.141 er en løpende kabel eller kabelledning som henger løst, for eksempel over 914,4 m inne i borerøret, og som i begge ender av en slik kabel er festet til borerøret.

Flere fordeler kan oppnås ved å bytte ut en slik kabelledning med kablet borerør. For eksempel kan behovet for å ha trinser og andre innretninger ved overflaten for å føre kabel inn i borerøret elimineres; kostnaden og kompleksiteten ved å installere kabelledningen inne i borerøret på brønnstedet kan elimineres; nedihullsproblemer kan likedan reduseres, for eksempel kan faren for forekomster av kabelbrudd på grunn av omsten-digheter så som korrosjon reduseres; den tid som er påkrevet for utplassering av kabelledningen inne i borerøret og for å trekke den tilbake fra borerøret kan reduseres eller elimineres, hvilket kan resultere i en samlet reduksjon av den riggtid som er påkrevet for å utføre et prosjekt; det samlede system kan bli sikrere på grunn av mindre komplek-sitet; og det kablede borerør kan bli mer pålitelig enn kabelledningen.

I US 5816344 A beskrives et apparat der en rørseksjon som inneholder et fluid under trykk, slik som en rørseksjon som er dannet av et ikke metallisk materiale i føleseksjo-nen i en borestreng, kan skjøtes med en annen rørseksjon for å minimere trykkgradien-ten som virker over skjøten.

En type system for måling under boring har typisk en metallrørledning som strekker seg i undergrunnen, og som er forbundet til en antenne. Metallrørledningen og antennen er begge forbundet til nedihullsutstyr. Antennen sender eller mottar signaler til/fra en transceiver som er lokalisert på overflaten, og transceiveren er forbundet til metallrørled-ningen og til grunnen. Systemet er forbedret ved at en flerhet av seksjoner av kablet borerør er sammenføyd for å danne en seksjon hvor antennen er integrert i metallrørled-ningen. En ende av seksjonen av kablet borerør er sammenføyd med nedihullsutstyr, og en annen ende er sammenføyd med en konvensjonell metallrørledning.

Kort beskrivelse av flere riss på tegningene:

Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en operasjon med måling under boring.

Fig. 2 er et snittriss av en hannende av et stykke av kablet borerør som nesten er forbundet til en hunnende av et likedant stykke av kablet borerør. Figur 1 viser et skjematisk riss av en typisk operasjon 10 med måling under boring, med en rigg 12 på overflaten 14 for boring av et åpent hull 15. En konvensjonell metallrør-ledning eller borerør 16 og en lengde av foringsrør 17 kommer fra riggen 12. En transceiver 18 er også lokalisert ved overflaten og er, ved hjelp av en ledning 20, forbundet til foringsrøret 17 (eller ved hjelp av andre midler til et hvilket som helst rør av brøn-nen). Og ved hjelp av en ledning 22 til grunnen 24 (som kan være overflaten 14 eller ved en posisjon under havet). Transceiveren 18 kan sende eller motta signaler fra en sender/mottakerinnretning 26, som sender/tar imot EMF-signaler som kommer gjennom jorden 28 for sending/mottak av retningsdata, gammastråledata, resistivitetsdata, data om ringromstrykk osv. Ytterligere detaljer ved et slikt system er beskrevet i US patent nr. 5.394.141.

Ved den eller de foreliggende telemetriutførelser for bruk av sender/mottakerinnret-ningen 26 er en eller flere seksjoner av kablet borerør i en ende forbundet til en type nedihullsutstyr 30 nå nedihullsutstyret 30 senkes under overflaten 14. Den andre ende av det kablede borerør 40 er sammenføyd med metallrørledningen 16. Seksjonene av kablet borerør 40 danner en antenne 26a (som kan være en sender og/eller mottaker), og en seksjon av borerør forbinder den konvensjonelle metallrørledning 16 til nedihullsutstyr 30.

Figur 2 viser en utførelse av hannenden 42 med gjenger 44 og hunnenden 46 med gjenger 48 av respektive kablede borerørsseksjoner 40a og 40b. Flere andre utførelser er beskrevet i US patent nr. 6.223.826. Det kablede borerør 40 er konstruert med monte-ringsinnretninger 50a og 50b for montering og fastholdelse av kabel/kabler 52a hen-holdsvis 52b inne i eller på innsiden av borerørsmantlene 54a og 54b. I den viste utfø-relse er de respektive ender 56a og 56b av kablene 52a og 52b krøllet som en halo, slik at kablene 52a og 52b møtes for å danne en ledende sti når hannenden 42 sammenføyes med hunnenden 46. Andre detaljer/utførelser av kablet borerør 40 er beskrevet i US patent nr. 6.223.826. Ytterligere utførelser av kablet borerør som kan inkorporeres i forskjellige utførelser av oppfinnelsen inkluderer kabel/kabler 52 som er innebygd eller innleiret i veggen 53 av borerørsmantlene 54a og 54b, slik at rørveggen 53 og kabelen 52 er enhetlig, så som for eksempel kabel/kabler 52 som er innsatt i et spor som er til-dannet i veggen 53 i borerøret (fortrinnsvis på innsiden av veggen 53). I en annen utfø-relse kan kabel/kabler 52 ligge langs (eller henge fritt) i boringen i borerørsmantlene 54a og 54b.

Kablene 52 er fortrinnsvis isolert for å danne en elektrisk isolert ledende vei, og kan for eksempel ha en diameter på 4,76 mm eller en diameter som nødvendig for å funksjonere som en antenne 26a.

De kablede borerørsseksjoner 40 kan være sammenføyd for å danne en integrert rørled-ningsmantel og antenne 26a av en hvilken som helst ønsket lengde. De kablede borer-ørsseksjoner 40 vil vanligvis være sammenføyd for å danne en antenne 26a som varierer fra 609,6 til 1.524 m i lengde for signalering over en forlenget rekkevidde. For nedihullsdybder på 5.486 m kan imidlertid de kablede borerørsseksjoner 40 være sam-menføyd slik at det dannes en antenne 26a som for eksempel er 2.743 m lang. Det skal forstås at antennen 26a kan være lengre enn 2.743 m eller kortere enn 609,6 m hvis det-te er nødvendig eller ønskelig. Den nedre ende av antennen 26a er fortrinnsvis kommu-nikasjonsmessig forbundet til nedihullsutstyrets 30 instrumenter/sensorer, og den øvre ende av antennen 26a er elektronisk forbundet til røret 16, selv om andre kjente forbin-delser kan implementeres.

Som en konklusjon ses det derfor at den foreliggende oppfinnelse og de utførelser som her er offentliggjort er godt tilpasset til å utføre hensiktene og å oppnå de mål som er fremsatt. Visse forandringer kan gjøres ved gjenstanden uten å avvike fra oppfinnelsens ide og ramme. Det innses at forandringer er mulige innenfor rammen av denne oppfinnelsen, og det er videre tiltenkt at hvert element eller trinn som er anført skal forstås som å referere til alle ekvivalente elementer eller trinn. Beskrivelsen er ment å dekke oppfinnelsen så bredt som det lovmessig er mulig, uansett i hvilken form den anvendes.

Claims

1. Anordning for måling under boring, hvilken har en metallrørledning som strekker seg i undergrunnen og som er forbundet til en antenne, hvor både metallrørledningen og antennen er forbundet til en type nedihullsutstyr, hvor antennen sender/mottar signaler med en transceiver som er lokalisert på en overflate, hvor transceiveren er forbundet til metallrørledningen og til grunnen,karakterisert vedat den omfatter: en flerhet av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd for å danne antennen og en seksjon hvor antennen er integrert med metallrørledningen.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat lengden av flerheten av seksjoner av kablet borerør er mindre enn lengden av metallrør-ledningen.

3. Anordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat lengden av flerheten av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd er en konstant som varierer fra 609,6 til 2.743 m.

4. Anordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat lengden av flerheten av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd er en konstant som varierer fra 609,6 til 1.524 m.

5. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat flerheten av seksjoner av kablet borerør inkluderer en borerørsmantel med en vegg; og en kabel som er innleiret i veggen i borerørsmantelen.

6. Anvendelse for en seksjon av kablet borerør,,karakterisertv e d å omfatte: installering av en ende av seksjonen av kablet borerør på en type nedihullsutstyr; installering av en konvensjonell metallrørledning på den andre ende av seksjonen av kablet borerør; og anvendelse av seksjonen av kablet borerør som en antenne for en brønnoperasjon som er lokalisert under en overflate som metallrørledningen kommer fra.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvor seksjonen av kablet borerør er en første seksjon av kablet borerør,karakterisert vedat den videre inkluderer et trinn med innfesting av en annen seksjon av kablet borerør til den første seksjon av kablet borerør for forbindelse mellom nedihullsutstyret og den konvensjonelle metallrørledning.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7,karakterisert vedat den videre inkluderer sammenføyning av ytterligere seksjoner av kablet borerør for dannelse av en antenne som har en lengde som varierer fra 609, 6 til 1.524 m.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 7,karakterisert vedat den videre inkluderer sammenføyning av ytterligere seksjoner av kablet borerør for dannelse av en antenne som har en lengde som varierer fra 609, 6 til 2.743 m.

10. I en anordning for telemetri av informasjon mellom en type nedihullsutstyr ved en bunn av en operasjon og en overflate, hvor anordningen har kombinasjonen av en metallrør-ledning; en transceiver ved overflaten som er forbundet både til grunnen, i en avstand fra operasjonen, og metallrørledningen; og en antenne for påføring av signaler mellom to punkter, hvor antennen har den følgende forbedring som erkarakterisert vedat den omfatter: en flerhet av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd for å danne antennen, hvor en ende av flerheten av seksjoner av kablet borerør er forbundet til metallrør-ledningen og en annen ende er forbundet til nedihullsutstyret.

11. Anordning som angitt i krav 10,karakterisert vedat flerheten av seksjoner av kablet borerør har en lengde som er mindre enn lengden av metallrørledningen.

12. Anordning som angitt i krav 11,karakterisert vedat lengden av flerheten av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd er en konstant som varierer fra 609,6 til 2.743 m.

13. Anordning som angitt i krav 11,karakterisert vedat lengden av flerheten av seksjoner av kablet borerør som er sammenføyd er en konstant som varierer fra 609,6 til 1.524 m.

14. Anordning som angitt i krav 10,karakterisert vedat flerheten av seksjoner av kablet borerør inkluderer en borerørsmantel med en veg; og en kabel som er innleiret i veggen av borerørsmantelen.

15. I en fremgangsmåte for telemetri av informasjon mellom en type nedihullsutstyr ved en bunn av en operasjon og en overflate, hvor fremgangsmåten har kombinasjonen av tilveiebringelse av en antenne nær nedihullsutstyret ved bunnen av operasjonen og en transceiver ved overflaten, hvilken er forbundet både til grunnen, i en avstand fra operasjonen, og til en metallrørledning i operasjonen; og påføring av signaler med antennen mellom to punkter langs metallrørledningen, hvor trinnet med tilveiebringelse av antennen har forbedringen som erkarakterisert vedat den omfatter: sammenføyning av en flerhet av friksjoner av kablet borerør for å danne antennen; og innsetting av flerheten av seksjoner av kablet borerør mellom metallrørledningen i operasjonen og nedihullsutstyret.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15,karakterisertv e d at trinnet med sammenføyning av flerheten av seksjoner av kablet borerør for å danne antennen inkluderer sammenføyning av flerheten av seksjoner av kablet borerør til en lengde som varierer fra 609,6 til 1.524 m.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 15,karakterisertv e d at trinnet med sammenføyning av flerheten av seksjoner av kablet borerør for å danne antennen inkluderer sammenføyning av flerheten av seksjoner av kablet borerør til en lengde som varierer fra 609,6 til 2.743 m.