NO336516B1 - Fremgangsmåte til oppmåling av et borehull - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for oppmåling av et borehull. Ved fremgangsmåten tilveiebringes det et verktøy hvorpå det er anbrakt en magnetfeltmåleanordning, og anbringelse av verktøyet i et borehull. Magnetiske interferensvektorer bestemmes i minst to posisjoner i borehullet ved å sammenligne de målte magnetfelter i disse posisjoner med et kjent magnetfelt for jorden. De magnetiske interferensvektorer indikerer en retning til en underjordisk målstruktur. l forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen sammenlignes retningene for den underjordiske målstruktur med en historisk oppmåling av denne for å bestemme en avstand mellom borehullet og den underjordiske struktur og en asimut for borehullet. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan på fordelaktig måte bedre oppnådde oppmålingsdata for borehullet, for eksempel i anvendelser i avlastningsbrønner og eller dobbeltbrønner.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til oppmåling av et borehull, som angitt i innledningen av det selvstendige krav 1.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt oppmåling av et underjordisk borehull for å bestemme for eksempel banen for borehullet. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for passiv innrangering for å bestemme retningsmessige og/eller beliggenhetsmessige parametere for et borehull under anvendelse av sensorer som omfatter én eller flere magnetfeltmåleanordninger.

Anvendelsen av magnetfeltmåleanordninger (for eksempel magnetometre)

innen kjente underjordiske oppmålingsteknikker for bestemmelse av retningen av jordens magnetfelt i et spesielt punkt er velkjent. Anvendelsen av akselerometre eller gyroskoper i kombinasjon med ett eller flere magnetometre for å bestemme retning er også kjent. Utplassering av slike sensorsett er velkjent for å bestemme borehullkarakteristika, så som inklinasjon, asimut, posisjoner i rom, verktøysflaterotasjon, magnetisk verktøysflate og magnetisk asimut (dvs. en asimutverdi bestemt fra magnetfeltmålinger). Selv om det er kjent at magnetometre fremskaffer verdifull informasjon til oppmåleren er anvendelse av dem i borehulloppmåling og særlig måling under boring (MUB) tilbøyelig til å være begrenset av forskjellige faktorer. For eksempel er magnetisk interferens, så

som fra magnetiske stålkomponenter (for eksempel forlengingsrør, foringsrør etc.) i et tilgrensende borehull (også nevnt målbrønn her) tilbøyelig til å interferere med jordens magnetfelt og kan derved forårsake et avvik i asimutverdiene som er oppnådd fra et magnetometersett.

Passive innrangeringsteknikker kan utnytte slike magnetiske interferensfelter,

for eksempel for å hjelpe til med å bestemme beliggenheten av en tilgrensende brønn (målbrønn) for å redusere risikoen for kollisjon og/eller for å plassere brønnen i en drepesone (for eksempel nær en utkontrollert brønnutblåsing hvor formasjonsfluid unnslipper til en tilgrensende brønn). I US-patentskrift 5.675.488 samt de Amerikanske patentsøknader 10/368.257, 10/368.742 og 10/369.353

for McElhinney (heretter referert til som McElhinney-patentene) beskrives frem-

gangsmåter for bestemmelse av en målbrønns beliggenhet i forhold til en målt brønn (for eksempel brønnen som bores) i umiddelbar nærhet til denne. Ved slike fremgangsmåter benyttes tredimensjonale, magnetiske interferensvektorer bestemt i et antall punkter i den målte brønn for å bestemme målbrønnens asimut og/eller inklinasjon og/eller avstanden fra den målte brønn til målbrønnen.

Fremgangsmåtene som er beskrevet i McElhinney-patentene har vist seg å funksjonere godt i et antall borehulloppmålingsanvendelser, så som for eksempel brønnunngåelses- og/eller brønndrepingsanvendelser. Imidlertid er der igjen visse andre anvendelser hvor forbedrete passive innrangeringsteknikker med fordel kan benyttes. For eksempel kan det i brønnsammen-ligningsanvendelser (spesielt i nær horisontale brønnpartier) hvor en målt brønn bores stort sett parallelt med en målbrønn dras fordel av slike forbedrete, passive innrangeringsteknikker. Det foreligger derfor et behov for bedrete borehull-oppmålingsfremgangsmåter hvor det anvendes passive innrangeringsteknikker.

Videre vises til GB 1585479 A som vedrører målinger for lokalisering av underjordiske legemer og masser, og den tar særlig sikte på underjordiske boringer av borehull med en retning som avviker fra vertikal retning, der det anvendes et magnetometerinstrument for å måle ut retning og avstand fra borestedet til et på forhånd bestemt underjordisk mål og for å skaffe informasjon for styring av fortsatt boring.

Eksempler på aspekter ved oppfinnelsen er ment å ta fatt på det ovenfor beskrevne behov for bedrete oppmålingsfremgangsmåter hvor det anvendes forskjellige passive innrangeringsteknikker. Det henvises kort til de medfølgende tegninger hvor aspekter ved oppfinnelsen omfatter fremgangsmåter for oppmåling av et borehull. I slike fremgangsmåter gjøres det bruk av magnetisk fluks som stråler ut fra magnetiserte, underjordiske strukturer (her typisk benevnt målbrønner) i nærheten, så som forete borehull. Slik magnetisk fluks kan måles passivt på å bestemme en retning og en avstand fra borehullet som måles opp (her også benevnt den målte brønn) til målbrønnen. I forskjellige utførelses-former kan den målte brønns orientering i forhold til målbrønnen, de absolutte koordinater samt asimuten til den målte brønn også bestemmes.

Utførelsesformer av oppfinnelsen frembringer med fordel atskillige tekniske fordeler. For eksempel kan retningen og avstanden fra en målt brønn til en mål-brønn med fordel bestemmes uten å måtte reposisjonere brønnverktøyet i den målte brønn. Videre kan utførelsesformer av oppfinnelsen benyttes til å bestemme en asimutverdi for den målte brønn. Slik asimutbestemmelse kan være fordelaktig i visse boreanvendelser, så som i områder med magnetisk interferens hvor magnetiske asimutavlesinger ofte er upålitelige. Aspekter ved denne oppfinnelse kan også med fordel benyttes i visse boreanvendelser, så som brønnsammenlignings- og/eller avlastningsbrønnanvendelser, for å styre fortsatt boring av den målte brønn, for eksempel i en retning stort sett parallelt med målbrønnen.

En bestemt utførelse av fremgangsmåten er angitt i det selvstendige krav 1, mens alternative utførelser er angitt i de respektive uselvstendige kravene.

Ifølge et aspekt omfatter den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for oppmåling av er borehull. Fremgangsmåten omfatter tilveiebringelse nede i borehullet av et verktøy som omfatter første og andre magnetfeltmåleanordninger som er anordnet i tilsvarende første og andre posisjoner i borehullet. De første og andre posisjoner velges til å være i sensorområdet for magnetisk fluks fra en underjordisk målstruktur. Fremgangsmåten omfatter videre måling av totale, lokale magnetfelter i de første og andre posisjoner under anvendelse av de tilsvarende første og andre magnetfeltmåleanordninger, bearbeidelse av de totale, lokale magnetfelter i de første og andre posisjoner og et referansemagnetfelt for å bestemme en del av de totale, lokale magnetfelter som skyldes den underjordiske målstruktur, samt generering av interferensmagnetfeltvektorer i de første og andre posisjoner fra den del av det totale, lokale magnetfelt som skyldes den underjordiske målstruktur. Fremgangsmåten omfatter videre bearbeidelse av interferensmagnetfeltvektorene for å bestemme verktøysflate-til-målvinkler i hver av de første og andre posisjoner, samt bearbeidelse av vinklene mellom verktøysflaten og målet i de første og andre posisjoner for å bestemme en lokal retning av borehullet i forhold til den underjordiske målstruktur.

En variant av dette aspekt omfatter videre tilveiebringelse av en historisk oppmåling av i det minste en del av den underjordiske målstruktur og bearbeidelse av verktøysflate-til-målverdiene i de første og andre posisjoner og den historiske oppmåling for å bestemme en avstand fra borehullet til den underjordiske målstruktur. En annen variant av dette aspekt omfatter bearbeidelse av avstanden og den historiske oppmåling for å bestemme en beliggenhet av enten den første eller den andre posisjon og anvendelse av beliggenheten til å bestemme en borehullasimut.

I det foregående er trekkene og de tekniske fordeler med den foreliggende oppfinnelse skildret nokså bredt for at den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger kan forstås bedre. Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli beskrevet heretter, noe som danner gjenstand for kravene for oppfinnelsen. Det skal forstås av fagfolk på området at oppfatningen og den spesifikke utførelsesform som beskrives lettvint kan benyttes som en basis for modifisering eller utforming av andre konstruksjoner for utførelse av de samme formål ved oppfinnelsen. Det bør også forstås av fagfolk på området at slike ekvivalente konstruksjoner ikke avviker fra rammen for oppfinnelsen slik som angitt i de etterfølgende patentkrav.

For en mer fullstendig forståelse av oppfinnelsen og fordelene med denne henvises det nå til den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølg-ende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk riss av en utførelsesform av et MUB-verktøy ifølge oppfinnelsen, som omfatter både øvre og nedre sensorsett. Fig. 2 viser et skjematisk riss av en del av MUB-verktøyet i fig. 1 og viser magnetfelt- og gravitasjonsvektorer. Fig. 3A og 3B viser skjematiske riss av et eksempel på anvendelse av oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen 4-4 i fig. 3B.

Fig. 5 viser et skjematisk riss av en hypotetisk plotting av verktøysflate til mål mot brønndybde som et belysende eksempel på en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 6 viser et lignende tverrsnitt som tverrsnittet i fig. 1 som et belysende eksempel på forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 7A og 7B viser lignende tverrsnitt som tverrsnittene i fig. 4 og 6 som belysende eksempler på andre utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 8 viser en grafisk fremstilling av verktøysflate til mål mot målt dybde, lignende den hypotetiske plotting i fig. 5, for en del av en borehullsoppmåling utført ifølge utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 9 viser en grafisk fremstilling av asimut og avstand mot målt dybde foran en annen del av oppmålingen som er vist i fig. 8. Fig. 10 viser en grafisk fremstilling av verktøysflate mot målverdi for en del av et felt som er testet ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 11 viser en grafisk fremstilling av en verktøysflate til mål og hellingen av den magnetiske interferensvektor mot målverdi for felttesten som er vist i fig. 10. Fig. 12 viser et tverrsnitt som ligner tverrsnittet i fig. 4, 6, 7A og 7B som et belysende eksempel på ytterlig andre utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 13 viser et display av en boreplan for en hypotetisk brønnsammenligningsoperasjon. Fig. 14 viser en annen skjematisk fremstilling av en del av MUB-verktøyet i fig. 1 og viser forandringen i asimut mellom de øvre og nedre sensorsett. Fig. 1 viseren utførelsesform avet borehullsverktøy 100 som er anvendelig i forbindelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I fig. 1 er borehulls-verktøyet 100 vist som et verktøy for måling under boring (MUB-verktøy) som omfatter et øvre sensorsett 110 og et nedre sensorsett 120, som er koblet til en bunnhullstreng 150, som for eksempel omfatter et styreverktøy 154 og en borkrone 158. Det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 er anordnet med kjent mellomrom, for eksempel i størrelsesorden på fra 2 til 20 meter. Hvert sensorsett (110 og 120) omfatter minst to (fortrinnsvis tre) innbyrdes ortogonale magnetfeltsensorer, hvor minst én magnetfeltsensor i hvert sett har en kjent orientering i forhold til borehullet, samt tre innbyrdes ortogonale gravitasjons-sensorer. Det vil forstås at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også kan utøves med et borehullsverktøy som omfatter bare ett eneste sensorsett som har minst to magnetfeltsensorer.

Det henvises til fig. 2 som viser en skjematisk fremstilling av en del av MUB-verktøyet i fig. 1.1 utførelsesformen som er vist i fig. 1 og 2 omfatter hvert sensorsett tre innbyrdes perpendikulære magnetfeltsensorer hvorav én er orientert stort sett parallelt med borehullet og måler magnetfeltsensorer Bz1 og Bz2 for henholdsvis det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120. Det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 er forbundet med hverandre ved hjelp av en konstruksjon 140 (for eksempel et halvstivt rør, så som en del av en borestreng) som muliggjør bøyning langs dens lengdeakse 50, men mot-står stort sett rotasjon mellom det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 langs lengdeaksen 50. Hvert sett magnetfeltsensorer kan derved betraktes som at det bestemmer et plan Bx og By og en pol Bz slik som vist. Som beskrevet mer detaljert nedenfor krever utførelsesformene av oppfinnelsen typisk bare magnetfeltmålinger i planet for verktøysflaten (Bx og By som vist i fig. 2, som for eksempel tilsvarer et plan 121 i sensorsettet 120). Konstruksjonen 140 mellom det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 kan med fordel være en del av for eksempel et MUB-verktøy som vist ovenfor i fig. 1. Alternativt kan konstruksjonen 140 være en del av stort sett ethvert annet logge- og/eller oppmålingsapparat, så som et ledningstrådoppmålingsverktøy.

Som beskrevet ovenfor kan utførelsesformer av oppfinnelsen være særlig anvendelige i for eksempel brønnsammenligningsanvendelser (for eksempel avlastingsbrønnboring), slik som vist i fig. 3A og 3B. Generelt henviser dobbelt til anvendelser hvor en brønn bores nær (for eksempel parallelt med) en annen brønn for forskjellige formål. Avlastingsbrønnboring henviser generelt til en operasjon hvor en brønn bores for å avbryte en annen brønn (for eksempel for å hindre en utblåsing). Ikke desto mindre vil termene dobbeltbrønn og avlas-tingsbrønn bli benyttet synonymt og skiftende i denne beskrivelse. I fig. 3A er en bunnhullstreng 150 sparket ut av et foringsrørvindu 178 i et eksisterende borehull 175. "Utsparking" henviser til en hurtig forandring av en borehullsvinkel og kan forbindes med for eksempel boring av et nytt hull fra bunnen eller siden av et eksisterende borehull. For eksempel bores en avlastingsbrønn 177 deretter stort sett parallelt med det eksisterende borehull 175, slik som vist i fig. 3B. I slike anvendelser er det tendens til å være betydelig magnetisk interferens som stråler ut fra det eksisterende borehull 175, for eksempel fra foringsrøret, noe som for eksempel skyldes restmagnetisering fra magnetpartikkelinspeksjons-prosessor. Vanligvis svekkes (avtar) slik magnetisk interferens hurtig når avstanden til det eksisterende borehull øker. Men for eksempel i avlastingsbrønn-anvendelser hvor avstanden mellom avlastingsbrønnen 177 og det eksisterende borehull 175 typisk blir værende liten (for eksempel fra ca. 0,3 til 3 meter) har slik magnetisk interferens tendens til å interferere vesentlig med bestemmelsen av borehullasimut ved anvendelse av konvensjonelle, magnetiske oppmålingsteknikker. Dessuten utføres slike avlastingsbrønnboreanvendelser ofte i nær horisontale brønner (for eksempel for å lede rundt en del av et eksisterende borehull som er blokkert eller har falt sammen). Derved kan konvensjonelle gyroskop- og gravitasjonsasimutoppmålingsmetoder være mindre enn optimale for borehulloppmåling i slike anvendelser. Slik som beskrevet mer detaljert nedenfor ser denne oppfinnelsen hen mot den magnetiske interferens fra en målbrønn (for eksempel eksisterende borehull 175) for å bestemme asimuten til den målte brønn (foreksempel avlastingsbrønnen 177). Oppmåling ifølge den foreliggende oppfinnelse kan derved være nyttig i slike avlastings-brønn- og/eller dobbeltbrønnanvendelser. Andre eksempler på anvendelser kan for eksempel omfatte, men er ikke begrenset til, elvekryssinger hvor en eksisterende brønn følges rundt forskjellige hindringer, tilbakevendings- og/eller brønndrepingsanvendelser, brønnunngåelsesanvendelser samt stort sett enhver anvendelse hvor flere stort sett parallelle brønner er ønskelige (slik som også nyttig ved mineralutvinning og grunnfrysingsanvendelser).

Det skal bemerkes at den magnetiske interferens kan stråle ut fra stort sett ethvert punkt eller punkter på målbrønnen. Den kan også ha stort sett enhver feltstyrke og være orientert i stort sett enhver vinkel til målbrønnen, med felt-styrken i en spesiell beliggenhet vanligvis avtagende med avstanden fra målborehullet. Videre er den magnetiske interferens tilbøyelig til å forårsakes av rørformete elementer i målbrønnen, foreksempel foringsrøret, borestrengen, mansjetter og lignende. Den magnetiske interferens som omslutter disse elementer bestemmes av magnetismen (både indusert og permanent) i metallet. Formen på interferensmønsteret påvirkes særlig av homogeniteten i magnetismen og formen på metallelementet. Typisk er magnetismen stort sett homo-gen og formen rotasjonssymmetrisk og rørformet. Gjenstander i et borehull, så som rørseksjoner og lignende, er ofte gjenget sammen under dannelse av en stort sett kontinuerlig sylinder. Derved kan opprinnelsen for enhver magnetisk interferens som stråler ut fra et borehull generelt ansees for å ha sin opp-rinnelse i sylindere derfra. Magnetfeltet som stråler ut fra et slikt borehull (mål-brønn) forårsakes typisk av slike sylindere på en måte som typisk vises av sylindriske magneter. Slik er grunnlaget for de passive innrangeringsteknikker som er beskrevet i ovennevnte McElhinney-patenter.

Den magnetiske interferens kan måles som en vektor hvis orientering avhenger av målepunktets beliggenhet i magnetfeltet. For å bestemme magnetinter-ferensvektoren i ethvert punkt nede i borehullet må jordens magnetfelt subtra-heres fra den målte magnetfeltvektor. Jordens magnetfelt (som omfatter både størrelses- og retningskomponenter) er typisk kjent fra for eksempel tidligere geologiske oppmålingsdata. Men for noen anvendelser kan det være fordelaktig å måle magnetfeltet i sanntid på stedet i en beliggenhet som er stort sett fri for magnetisk interferens, for eksempel på brønnens overflate eller i en tidligere boret brønn. Måling av magnetfeltet i sanntid er generelt fordelaktig ved at den tar hensyn til tidsavhengig variasjoner i jordens magnetfelt, for eksempel forår-saket av solvinder. Men på visse steder, så som på en borerigg til havs, vil måling av jordens magnetfelt i sanntid kanskje ikke være mulig. I slike tilfeller kan det være å foretrekke å anvende tidligere geologiske oppmålingsdata i kombinasjon med passende interpolering og/eller matematisk modell (data-maskinmodell) rutiner.

Jordens magnetfelt som verktøyet an uttrykkes som følger:

hvor Mex, Mey og Mez representerer henholdsvis x-, y- og z-komponentene for jordens magnetfelt målt ved borehullsverktøyet, hvor z-komponenten flukter med borehullaksen, He er kjent (eller målt slik som beskrevet ovenfor) og representerer størrelsen på jordens magnetfelt, og D, som også er kjent (eller målt) representerer den lokale magnetiske helling. Inc, Az og R representerer henholdsvis verktøyets inklinasjon, asimut og rotasjon (også kjent som gravita-sjonsverktøysflaten), som for eksempel kan oppnås fra konvensjonelle gravita-sjonsoppmålingsteknikker. Men som beskrevet ovenfor er i forskjellige avlas-tingsbrønnanvendelser, så som i nær horisontale brønner asimutbestemmelse fra konvensjonelle oppmålingsteknikker tilbøyelige til å være upålitelige. I slike anvendelser kan det på grunn av at det målte borehull og målborehullet er stort sett parallelle (dvs. innenfor fra 5 til 10 grader fra å være parallelle), Az-verdiene fra målbrønnen, bestemt for eksempel i en historisk oppmåling, anvendes.

De magnetiske interferensvektorer kan deretter representeres som følger:

hvor Mix, Miy og Miz representerer henholdsvis x-, y- og z-komponentene for den magnetiske interferensvektor og Bx, By og Bz representerer som beskrevet ovenfor de målte magnetfeltvektorer i henholdsvis x-, y- og z-retningene.

En fagmann på området vil lett erkjenne at ved bestemmelse av de magnetiske interferensvektorer kan det også være nødvendig å subtrahere andre magnet-feltkomponenter, så som borestreng- og/eller motorinterferens fra borehullet som bores, fra de målte magnetfeltvektorer. Teknikker som tar hensyn til slike andre magnetiske feltkomponenter er velkjente på området.

Under henvisning til fig. 4-13 vil utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen beskrives mer detaljert. Det henvises til fig. 4 som viser et tverrsnitt som vist i fig. 3B, hvorved man ser nedad i målborehullet 175. Idet det målte borehull og målborehullet er omtrent parallelle ser man i risset i fig. 4 også stort sett ned i det målte borehull. De magnetiske flukslinjer 202 som stråler ut fra målborehullet 175 er vist slik at de stort sett krysser målborehullet 175 i et punkt T. Derved frembringer en magnetfeltvektor 205, bestemt i det målte borehull 177, for eksempel bestemt ved hjelp av ligningene 1 og 2 ovenfor, en retning fra det målte borehull til målborehullet 175. Idet det målte borehull og målborehullet typisk er stort sett parallelle er bestemmelse av en todimensjonal magnetfeltvektor (for eksempel i planene for de i fig. 2 viste verktøysflater 111 og 121) og en todimensjonal interferensvektor fordelaktig tilstrekkelig for bestemmelse av retningen fra den målte brønn til målbrønnen. Todimensjonale magnetfelt- og interferensvektorer kan bestemmes ifølge ligningene 1 og 2 ved å løse for Mex, Mey, Mix og Miy. Som sådan kan måling av magnetfeltet i to dimensjoner (for eksempel Bx og By) likeledes være tilstrekkelig for bestemmelse av retningen fra den målte brønn til målbrønnen. Ikke desto mindre kan det for visse anvendelser være å foretrekke å måle magnetfeltet i tre dimensjoner.

En verktøysflate-til-målverdi (TFT-verdi) (her også benevnt verktøysflate-til-målvinkel) kan bestemmes fra de magnetiske interferensvektorer som er gitt i ligning 2 som følger:

hvor TFT representerer en verktøysflate-til-målretning (vinkelretning), Mix og Miy representerer henholdsvis x- og y-komponentene for den magnetiske interferensvektor, og Gx og Gy representerer x- og y-komponentene for det målte gravitasjonsfelt (for eksempel gravitasjonsvektorer målt i minst ett av de

første og andre sensorsett 110, 120 i fig. 2). Som vist i fig. 4 indikerer TFT retningen fra den målte brønn 177 til målbrønnen 175. For eksempel viser en TFT på 90°, som vist i fig. 4, at målbrønnen 175 er rett til høyre for den målte brønn 177. En TFT på 270° viser på den annen side at målbrønnen er direkte til venstre for den målte brønn. Videre er ved TFT-verdier på 0 og 180° mål-brønnen 175 henholdsvis direkte over og direkte under den målte brønn 177. Det vil forstås at i visse anvendelser definerer ligning 3 ikke fullstendig retningen fra den målte brønn til målbrønnen 175. Derved kan i slike anvendelser tidligere kunnskap vedrørende den generelle retning fra den målte brønn til målbrønnen (for eksempel oppover, nedover, venstre eller høyre) benyttes i kombinasjon med TFT-verdiene som er bestemt ifølge ligning 3. Alternativt kan forandringer i TFT-verdiene mellom tilgrensende oppmålingspunkter anvendes for å frembringe ytterligere indikasjon om retningen fra den målte brønn 177 til målbrønnen 175.

I visse anvendelser kan bestemmelse av TFT-verdien i to eller flere punkter langs den målte brønn være tilstrekkelige til å styre fortsatt boring av den målte brønn, for eksempel i en retning stort sett parallelt med målbrønnen. Dette er vist skjematisk i fig. 5, som plotter 250 TFT 252 mot brønndybde 254. Datasett 262, 264, 266 og 268 representerer TFT-verdier bestemt på forskjellige brønn-dybder. Hvert datasett, for eksempel datasettet 262, omfatter to datapunkter, A og B, bestemt i en eneste oppmålingsbeliggenhet (stasjon). I datasettet 262 for eksempel er datapunktet A TFT-verdien bestemt fra den magnetiske interferensvektor målt i et øvre sensorsett (for eksempel sensorsettet 110 i fig. 1-3B), og datapunktet B er TFT-verdien bestemt fra den magnetiske interferensvektor målt i det nedre sensorsett (for eksempel sensorsettet 120 i fig. 1-3B), som befinner seg i en eller annen fast avstand (for eksempel fra ca. 1,8 til 18 meter) lenger nede i borehullet enn det øvre sensorsett. Derved kan i hver oppmålingsstasjon (datasettene 262, 264, 266 og 268) to magnetiske interferensvektorer bestemmes. TFT-verdien i hvert datapunkt indikerer retningen til målborehullet fra dette punkt på det målte borehull. I tillegg, og med fordel for MUB-utførelsesformene som omfatter to sensorsett, indikerer sammenligning av A- og B-datapunktene i en gitt oppmålingsstasjon (for eksempel settet 262) den relative boreretning i forhold til målbrønnen i beliggenheten for denne oppmålingsstasjon. Videre kan på grunn av at en borkrone typisk en kjent avstand under det nedre sensorsett TFT-verdien ved borkronen bestemmes ved ekstra-polering av TFT-verdiene fra det øvre og det nedre sensorsett (punktene A og B i fig. 5).

Fortsatt under henvisning til fig. 4 beskrives datasettene 262, 264, 266 og 268 mer i detalj. I dette hypotetiske eksempel representerer datasettene 262, 264, 266 og 268 oppmålingsstasjoner (beliggenheter) i rekkefølge under en MUB-boreoperasjon og kan derved være atskilt i et kjent intervall (for eksempel ca. 15 meter) i den målte brønn. I datasettet 262 er målbrønnen nedenfor og til høyre for den målte brønn, slik som indikert med TFT-verdiene. I det TFT-verdien i punkt B er nærmere 90° enn verdien i punkt A indikerer datasettet 262 at den målte brønn peker nedover i forhold til målbrønnen. For en bore-operasjon hvor det er tilsiktet å bore den målte brønn parallelt og i samme vertikale dybde som målbrønnen (for eksempel med en TFT-verdi på 90°), vil datasettet 262 indikere at boringen bør fortsette i et tidsrom i omtrent samme retning. Ved datasettet 264 har den målte brønn beveget seg under mål-brønnen slik som indikert med TFT-verdier på under 90°. Lignende TFT-verdier for punktene A og B indikerer at det målte MUB-verktøy (og derfor den målte brønn) peker horisontalt i forhold til målbrønnen. Ved datasettet 266 blir den målte brønn værende under målbrønnen, men peker oppover i forhold til denne. Og ved datasettet 268 er den målte brønn på omtrent samme vertikal dybde som målbrønnen og flukter stort sett med denne vertikalt.

Selv om verktøysflate-til-målverdier bestemt fra magnetiske interferensvektorer fremskaffer potensielt verdifull retningsinformasjon vedrørende beliggenheten av en målt brønn i forhold til en målbrønn, fremskaffer de ikke alene en indikasjon om avstanden fra den målte brønn til målbrønnen. Ifølge ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelse kan TFT-verdiene anvendes sammen med oppmålingsdata fra den målte brønn (for eksempel inklinasjonsverdier) og historiske oppmålingsdata fra målbrønnen, til å bestemme en avstand fra den målte brønn til målbrønnen. I en variant av dette aspekt kan retningen og avstanden fra den målte brønn til målbrønnen deretter benyttes til å bestemme absolutte koordinater og asimutverdier for den målte brønn i forskjellige punkter langs dennes lengde.

Det henvises nå til fig. 6 som viser et riss ned i borehullet, tilsvarende risset i fig. 4. Det vil erkjennes at for nær horisontale brønner tilsvarer x- og y-retningene i fig. 6 stort sett med horisontale og vertikale retninger i forhold til målbrønnen 175. I første og andre oppmålingspunkter 177, 177' (foreksempel målt i henholdsvis sensorsettet 110 og sensorsettet 120 som vist i fig. 1-3B), er det målte borehull generelt nedenfor og til venstre for målborehullet 175, slik som vist. Som beskrevet ovenfor indikeres dette av at TFT-verdiene TFT1, TFT2 i de to oppmålingspunkter er mindre enn 90°. I det generelle tilfellet som er vist i fig. 6 er den målte brønn 177, 177' ikke helt parallell med målbrønnen 175. Som sådan er den relative beliggenhet av den målte brønn i forhold til målbrønnen 175 (i fig. 6) en funksjon av den målte dybde av den målte brønn (som vist ved den relative forandring i beliggenhet mellom de to brønner i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'). En slik forandring i den relative beliggenhet i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' representeres av Ax og Ay i fig. 6, hvor Ax representerer den relative forandring i horisontal beliggenhet mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' av den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175 (for eksempel stort sett vinkelrett på lengdeaksen for den målte brønn i de første og andre oppmålingspunkter), og Ay representerer den relative forandring i vertikal beliggenhet mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' av den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175. Som beskrevet ovenfor resulterer i mange tilfeller den relative forandring i beliggenheter mellom de to brønner (som definert ved Ax og Ay) i forandring i den målte verktøysflate-til-målverdi, ATFT, mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'. Som beskrevet mer detaljert nedenfor er for visse anvendelser avstandene d1 og d2 fra de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' på den målte brønn til målbrønnen 175 omtrent invers proporsjonal med ATFT.

Det vil erkjennes at basert på fig. 6 og kjente trigonometriske prinsipper kan avstandene d1 og d2 bestemmes matematisk, for eksempel fra Ax, Ay, TFT1 og TFT2. Fortsatt ved henvisning til fig. 6 og ifølge den pytagoreiske levesetning kan avstandene d1 og d2 uttrykkes matematisk som følger:

hvor x og y representerer henholdsvis den horisontale avstand fra det første oppmålingspunkt 177 til målbrønnen 175 og den vertikale avstand fra det andre oppmålingspunkt 177' til målbrønnen 175. x og y kan uttrykkes matematisk som følger:

hvor som beskrevet ovenfor Ax representerer den relative forandring i horisontal beliggenhet mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' i den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175, Ay representerer den relative forandring i den vertikale beliggenhet mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' på den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen, og TFT1 og TFT2 representerer verktøysflate-til-målverdiene i henholdsvis de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'. Som beskrevet mer detaljert nedenfor kan Ax og Ay for eksempel bestemmes fra asimut- og inklinasjons-målinger av den målte brønn og målbrønnen.

Avstandene d1 og d2 kan alternativt uttrykkes matematisk som følger:

hvor d1, d2, Ax, TFT1 og TFT2 er definert ovenfor.

Som vist mer detaljert nedenfor kan Ax og Ay bestemmes henholdsvis fra asimut- og inklinasjonsverdier av den målte brønn og målbrønnen. For noen boreanvendelser hvor utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse er egnet, har magnetisk interferens tendens til å interferere med bestemmelsen av asimutverdierfor den målte brønn ved anvendelse av konvensjonelle, magnetiske oppmålingsteknikker. I slike anvendelser kan bestemmelse av Ax være problematisk. Derfor kan det i visse anvendelser være fordelaktig å bestemme avstandene d1 og d2 uavhengig av Ax (og derfor uavhengig av asimutverdiene for den målte brønn og målbrønnene).

I forskjellige anvendelser, så som vanlig dobbeltbrønnteknikk og avlastnings-brønnboring, er hensikten med boreoperasjonen å anbringe den målte brønn stort sett parallelt og side ved side med målbrønnen 175. Som beskrevet ovenfor er de målte TFT-verdier for slike anvendelser ca. 90 eller 270° (for eksempel innenfor ca. 45° derav). Det vil erkjennes at i slike anvendelser har relative forandringer i den horisontale beliggenhet mellom den målte brønn og mål-brønnen, Ax, typisk ha en minimal effekt på de målte TFT-verdier (dvs. resulterer i en relativt liten ATFT-verdi for en gitt Ax). Som sådan kan bestemmelse av avstandene d1 og d2 fra oppmålingspunktene 177, 177' i den målte brønn til tilsvarende punkter på målbrønnen 175 utledes ved bare å ta i betraktning relative forandringer i den vertikale beliggenhet, Ay, mellom den målte brønn og målbrønnen.

Under henvisning til fig. 7a nå kan avstandene d1 og d2 uttrykkes matematisk med hensyn til Ay, TFT1 og TFT2 som følger:

hvor som beskrevet ovenfor d1 og d2 representerer avstandene fra den målte brønn til målbrønnen i henholdsvis det første og det andre oppmålingspunkt

177, 177', TFT1 og TFT2 representerer verktøysflate-til-målverdiene i henholdsvis det første og det andre oppmålingspunkt 177, 177', og Ay representerer den relative forandring i vertikal beliggenhet mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' i den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen.

Under henvisning til fig. 7B kan for visse anvendelser (for eksempel når en målt brønn bores stort sett side ved side med en målbrønn) verktøysflate-til-målverdien antas å være ca. lik 90 eller 270°. Basert på en slik antagelse kan avstandene d1 og d2 alternativt uttrykkes matematisk som følger: hvor som angitt ovenfor ATFT er avstanden mellom verktøysflate-til-målverdiene i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'. Ved relativt små ATFT-verdier (foreksempel når ATFT er mindre enn ca. 30°) kan avstandene d1 og d2 alternativt uttrykkes matematisk som følger:

hvor ATFT er i radianenheter.

Ligning 9 beskriver med fordel avstand (d1 og d2) fra den målte brønn til mål-brønnen 175 som stort sett proporsjonal med Ay og stort sett inverst proporsjonal med forandringen i verktøysflate-til-målverdi ATFT. Selv om den ikke er generelt anvendelig til alle brønnboreanvendelser (eller sågar til alle dobbeltanvendelser), kan ligning 9 være verdifull for mange anvendelser ved at den fremskaffer relativ enkel operasjonsmessig rettledning vedrørende avstanden fra den målte brønn til målbrønnen. For eksempel er i visse anvendelser, dersom forandringen i verktøysflate-til-målverdi ATFT mellom to oppmålingspunkter er relativt liten (for eksempel mindre enn ca. 5° eller 0,1 radianer), avstanden til målbrønnen minst én størrelsesorden større enn Ay (for eksempel er d1 og d2 ca. en faktor på 10 større enn Ay når ATFT er ca. 5° eller 0,1 radianer). Motsatt, dersom ATFT er relativt stor (for eksempel ca. 30° eller 0,5 radianer) er avstanden til målbrønnen bare marginalt større enn Ay (for eksempel er d1 og d2 en faktor på ca. 2 større enn Ay når ATFT er ca. 30° eller 0,5 radianer).

Fortsatt under henvisning til fig. 7A og 7B og ligningene 7-9 kan det sees at avstandene fra de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' i den målte brønn til tilsvarende punkter på målbrønnen uttrykkes matematisk som funk-sjoner av Ay, TFT1 og TFT2. Som beskrevet ovenfor kan TFT1 og TFT2 bestemmes fra magnetisk interferens som stråler ut fra målbrønnen. Ay kan typisk bestemmes fra konvensjonelle oppmålingsdata oppnådd for den målte brønn og/eller fra historiske oppmålingsdata for målbrønnen. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse kan Ay bestemmes fra inklinasjonsverdier i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' i den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen. Inklinasjonsverdiene for den målte brønn kan bestem mes via stort sett enhver kjent metode, så som for eksempel via lokale gravitasjonsmålinger, slik som beskrevet mer detaljert nedenfor og i McElhinney-patentene. Inklinasjonsverdiene for målbrønnen er typisk kjent fra en historisk oppmåling, oppnådd for eksempel via gyroskop- eller andre konvensjonelle oppmålingsmetoder i kombinasjon med kjente interpolasjonsteknikker etter behov. Slike inklinasjonsverdier kan benyttes sammen med stort sett enhver kjent løsningsmåte, så som teknikker med minste krumning, krumningsradius, gjennomsnittsvinkel samt balansert tangential teknikk, for å bestemme den relative forandring i vertikal beliggenhet mellom de to brønner, Ay. Ved anvendelse av en slik teknikk kan Ay uttrykkes matematisk som følger:

hvor AMD representerer forandringen i målt dybde mellom de første og andre oppmålingspunkter, IncMI og lncM2 representerer inklinasjonsverdier for den målte brønn i de første og de andre oppmålingspunkter 177, 177', og IncTI og lncT2 representerer inklinasjonsverdier for målbrønnen i de tilsvarende første og andre punkter.

Som beskrevet ovenfor har for mange boreanvendelser hvor utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse er egnet magnetisk interferens fra målbrønnen tendens til å interferere vesentlig med bestemmelsen av asimuten for den målte brønn ved anvendelse av konvensjonelle, magnetiske oppmålingsteknikker. Dessuten utføres slike boreanvendelser ofte i nær horisontale brønner (for eksempel for å lede utenom en del av et eksisterende borehull som har sunket sammen). Derved kan konvensjonelle gyroskop- og gravitasjonsasimutoppmålingsmetoder være mindre enn optimale for borehullsoppmåling i slike anvendelser. Som vist ovenfor i ligningene 7-10 kan avstandene d1 og d2 fra den målte brønn til målbrønnen bestemmes fra TFT1, TFT2, og inklinasjonsverdiene i tilsvarende punkter langs den målte brønn og målbrønnen. Det vil erkjennes at ligningene 7-10 fordelaktig er uavhengig av asimutverdiene for enten den målte brønn eller målbrønnen. Derved er en bestemmelse av asimutverdiene (eller den relative forandring i asimutverdier) ikke nødvendig i bestemmelsen av avstandene d1 og d2. Videre kan som beskrevet mer detaljer nedenfor avstandene d1 og d2 sammen med en historisk oppmåling av målbrønnen anvendes for å bestemme koordinatene for de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' og den lokale asimut for den målte brønn.

Det vil erkjennes at ifølge ligningene 4-9 krever bestemmelse av avstanden d1 og d2 en relativ forandring i beliggenheten til den målte brønn i forhold til mål-brønnen (for eksempel Ax og/eller Ay), som resulterer i en målbar forandring i verktøysflate-til-målvinkelen (ATFT) mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'. For visse anvendelser hvor den målte brønn er nær parallelt med målbrønnen, kan det være ønskelig leilighetsvis å la banen for den målte brønn avvike i forhold til målbrønnen for å oppnå betydelige forandringer i verktøysflate-til-målverdier (for eksempel ATFT i størrelsesorden noen få grader eller mer). Slikt leilighetsvis avvik av den målte brønns bane kan fordelaktig bedre nøyaktigheten av avstandsbestemmelsen mellom de to brønner. For eksempel kan det i en anvendelse hvor den målte brønn er stort sett parallelt med målbrønnen ved en verktøysflate-til-målvinkel på ca. 90° (dvs. at den målte brønn ligger til høyre for målbrønnen) være ønskelig leilighetsvis å la den målte brønns bane avvike oppover og deretter tilbake nedover i forhold til mål-brønnen. Slikt oppad- og nedad avvik av den målte brønns bane kan resultere i målbare Ay- og ATFT-verdier som med fordel kan benyttes til å beregne avstandsverdier slik som beskrevet ovenfor.

En fagmann på området vil lett forstå at ligningene 4-10 kan skrives på tallrike ekvivalenter eller lignende former. For eksempel kan definisjonene av TFT1 og TFT2 eller symbolene Ax og Ay modifiseres avhengig av kvadranten hvor oppmålingspunktene 177 og 177' befinner seg. I tillegg kan origo i figurene 6-7B være anbrakt i ett av oppmålingspunktene 177 eller 177' istedenfor i mål-brønnen 175. Alle slike modifikasjoner vil forstås å være innenfor rammen av oppfinnelsen.

Med bestemmelsen av retningen (dvs. TFT eller ATFT) og avstanden, d1 eller d2, fra det målte borehull til målborehullet i forskjellige punkter langs det målte borehull er det mulig å bestemme beliggenheten (dvs. de absolutte koordinater) for disse punkter på det målte borehull basert på historiske oppmålingsdata for målbrønnen. Beliggenheten til oppmålingspunktene 177 og 177' kan gis som følger:

hvor PMx1 og PMy1 representerer x- og y-koordinatene i oppmålingspunktet 177, PMx2 og PMy2 representerer x- og y-koordinatene i oppmålingspunktet 177', PTx og PTy representerer x- og y-koordinatene til målbrønnen 175, d1 og d2 representerer avstander fra oppmålingspunktene 177, 177' til målbrønnen 175, og TFT1 og TFT2 representerer verktøysflate-til-målverdier mellom oppmålingspunktene 177 og 177' og målbrønnen 175. Det vil forstås at koordinatene som bestemmes i ligning 11 er i et koordinatsystem som ser ned på mål-brønnens lengdeakse. En fagmann på området vil lett være i stand til å om-danne slike koordinater til ett eller flere konvensjonelle koordinatsystemer, som omfatter for eksempel sann nord-, magnetisk nord-, UTM og andre vanlige koordinatsystemer.

Etter at koordinatene er bestemt i oppmålingspunktene 177 og 177' i et konvensjonelt koordinatsystem kan bestemmelse av asimutverdier for det målte borehull bestemmes som følger:

hvor AzM representerer en lokal asimut mellom oppmålingspunktene 177 og 177' og Cx1, Cx2, Cy1 og Cy2 representerer x- og y-koordinater i et konvensjonelt koordinatsystem i henholdsvis oppmålingspunkt 177 og oppmålingspunkt 177'. Inklinasjonsverdier kan for eksempel bestemmes fra konvensjonelle oppmålingsmetoder, så som via gravitasjonssensormålinger (slik som beskrevet mer detaljert nedenfor).

Under henvisning til tabell 1 og fig. 8 og 9 diskuteres eksempler på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ytterligere ved hjelp av et aktuelt eksempel på en felttest. Et MUB-verktøy, lignende det som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1, ble anvendt til å styre boring av en avlastningsbrønn stort sett parallelt med og på ca. samme dybde (dvs. stort sett side ved side) som en eksisterende målbrønn. Målbrønnen var stort sett horisontal (hadde en inklina sjon på over 80°) og orientert med en asimut på fra ca. 168 til ca. 173°. Under henvisning til fig. 1 vises en del av et eksempel på oppmåling utført ved en måledybde på fra ca. 4.900 til 5.100 meter. I oppmålingspunkter 1-10 ble gravitasjons- og magnetfeltene målt i øvre og nedre sensorsett. Det øvre sensorsett var anbrakt ca. 4,9 meter over det nedre sensorsett, og oppmålingspunktene var innbyrdes atskilt med ca. 15 meter. Verktøysflate-til-målverdier (TFT-verdier) ble bestemt fra de magnetiske interferensvektorer i hvert oppmålingspunkt. Avstandene fra den målte brønn til målbrønnen ble også målt i forskjellige oppmålingspunkter og ble benyttet til å bestemme absolutte koordinater og asimutverdier i disse punkter på den målte brønn slik som vist. Inklinasjonsverdier for den målte brønn ble bestemt via konvensjonelle gravitasjonsvektormålinger slik som mer detaljert nedenfor.

Det henvises nå til fig. 8 og 9 hvor dataene i tabell 1 diskuteres mer i detalj. Fig. 8 er en plotting av verktøysflate-til-mål mot brønndybde. Som beskrevet ovenfor, under henvisning til fig. 5, indikerer verktøysflate-til-måldataene i fig. 8 retningen fra den målte brønn til målbrønnen i forskjellige punkter langs den målte brønn. Slik som også beskrevet ovenfor vises også retningen den målte brønn peker i forhold til målbrønnen i hver oppmålingsstasjon. For eksempel var i oppmålingsstasjon 2 den målte brønn beliggende over målbrønnen og pekte relativt nedover. Likeledes var i oppmålingsstasjon 6 den målte brønn beliggende omtrent på nivå med målbrønnen og pekte stort sett i nivå med denne.

Det henvises til fig. 9 hvor den målte brønns og målbrønnens asimutverdier og avstanden mellom disse verdier er plottet mot målt dybde. Målbrønnens asimutverdier er vist ved 302 og ble oppnådd fra en historisk oppmålings av målbrønnen. Den målte brønns asimutverdier er vist ved 304. Avstandene mellom den målte brønn og målbrønnen er vist ved 306. Tabell 1 ovenfor viser både asimutverdiene for den målte brønn 304 og avstandene 306 mellom den målte brønn og målbrønnen. Disse verdier ble bestemt ifølge utførelsesformer av oppfinnelsen. Ved målte dybder på fra ca. 4.900 til ca. 5.000 meter var asimutverdiene for den målte brønn og målbrønnen stort sett de samme, noe som indikerer at den målte brønn var stort sett parallell med målbrønnen (noe som er ønskelig for forskjellige avlastningsbrønnanvendelser). Den relativt lille avstand mellom de to brønner (ca. 0,3 meter) bekrefter videre at den målte brønn var nær parallell med målbrønnen. Ved en målt dybde på fra ca. 4.968 meter til ca. 4.983 meter økte den målte brønns asimut til ca. 3° mer enn målbrønnens asimut (ca. 174° i forhold til ca. 171°), noe som indikerer at den målte brønn gled litt ut av parallellen med målbrønnen. Dette bekreftes av den økte avstand mellom de to brønner (opp til ca. 1,5 meter ved en dybde på ca. 4.998 meter). Den målte brønns asimut ble deretter korrigert, basert på dataene fra denne oppmåling, og avstanden mellom de to brønner ble redusert til ca. 0,9 meter (ved en dybde på ca. 5.100 meter).

Basert på dataene som er vist i dette eksempel i tabell 1 og fig. 8 og 9 kan det sees at utførelsesformer ifølge denne oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte til boring av en avlastingsbrønn (eller en fremgangsmåte til å bore to brønner) som omfatter anvendelse av oppmålingsteknikkene som er beskrevet her for å styre borestrengen (den målte brønn) i en forutbestemt kurs stort sett parallelt med en målbrønn. For eksempel kan som beskrevet ovenfor en operatør benytte plottinger av verktøysflate-til-målverdier mot brønndybde til å justere boreretningens vertikal komponent. Likeledes kan en sammenligning av asimutverdiene forden målte brønn og målbrønnen benyttes til å justere den asimutale (sideveis) komponent av boreretningen. En slik prosess gjør det mulig å bestemme beliggenheten til en målt brønn i forhold til målbrønnen i stort sett sanntid og muliggjør derved justering av boreretningen mer nøyaktig parallelt med målbrønnen.

Ved bestemmelse av magnetiske interferensvektorer, verktøysflate-til-målverdier, avstanden mellom den målte brønn og målbrønnen samt den målte brønns asimut kan det være fordelaktig i visse anvendelser å benytte en eller flere teknikker for å minimalisere eller eliminere virkningen av feildata. Atskillige muligheter er tilgjengelige. For eksempel kan det være fordelaktig å anvende statistiske metoder for å eliminere avsidesliggende punkter, for eksempel fjerne punkter som er mer enn et forutbestemt avvik borte fra et tidligere målt punkt. Dersom således for eksempel avstanden mellom to brønner er ca. 0,9 meter i et første oppmålingspunkt, kan en avstand på ca. 7 meter forkastes i et andre oppmålingspunkt. I visse tilfeller kan det også være ønskelig å fjerne individuelle interferensvektorer fra analysen ovenfor. For eksempel kan en interferensvektor fjernes når størrelsen på interferensmagnetfeltvektoren er mindre enn en minimumsterskel (for eksempel 0,001 gauss).

En alternativ, og også mulig, teknikk for å minimalisere feil og redusere virkningen av feildata er å utføre flere magnetfeltmålinger i hver oppmålingsstasjon. For eksempel kan det utføres magnetfeltmålinger ved flere verktøysflateinn-stillinger (for eksempel ved 0, 90, 180 og 270°) i hver oppmålingsstasjon i det målte borehull. Slik rotasjon av verktøysflaten, mens det utføres individuelle magnetometeravlesninger (dvs. Bx og By) påvirker ikke interferensmagnetfeltet, verktøysflaten-til-målet, avstanden mellom de to brønner eller den målte brønns asimut.

Det henvises nå til fig. 10 som viser en plotting av verktøysflate-til-mål mot målingsnummerfor en felttest hvor en seksjon av magnetisert foringsrør ble anbrakt stort sett horisontalt på bakken som en hypotetisk målbrønn. En hypotetisk, målt brønn ble anbrakt nær ved i en kjent posisjon og orientering i forhold til foringsrøret. Ett sett magnetometre ble anvendt til å måle magnetfeltet i punkter (stasjoner) langs den hypotetiske, målte brønn. Magnetiske interferensvektorer og verdier av verktøysflate-til-mål ble bestemt i hvert punkt som beskrevet ovenfor. I tallrike punkter ble settet av magnetometre dreis til fire distinkte orienteringer (0, 90, 180 og 270°) slik som beskrevet ovenfor. Verdiene av verktøysflate-til-mål bestemt ved hjelp av utførelsesformer av denne oppfinnelse ble sammenlignet med manuelt målte verdier. Fig. 10 viser utmerket overensstemmelse mellom verdiene av verktøysflate-til-mål bestemt ved hjelp av utførelsesformer av de passive innrangeringsteknikker ifølge den foreliggende oppfinnelse og de manuelt målte verdier.

Fig. 10 viser videre i dette spesielle eksempel at ved mellomavstander (for eksempel fra ca. 0,6 til ca. 6 meter, som er vist i målepunktene 10-50) kan det oppnås meget nøyaktige verdier av verktøysflate-til-mål fra en måling av magnetfeltet i en eneste oppstilling av verktøysflaten. Ved meget små avstander (mindre enn ca. 0,3 eller 0,6 meter, som vist i målepunkter 1-9) eller store avstander (over ca. 6 meter, vist i målepunkter 50-60) kan bestemmelse av gjennomsnittsdata ved dreining av verktøysflaten, selv om den ikke er nød-vendig, bedre nøyaktigheten av verktøysflate-til-mål. Slik bedret nøyaktighet kan være fordelaktig i visse anvendelser hvor en avlastningsbrønns posisjon må være kjent med en relativt høy grad av nøyaktighet.

Feildata kan eventuelt identifiseres ved sammenligning av de magnetiske interferensvektorers helling med verdiene av verktøysflate-til-mål (TFT), slik som vist i fig. 11. Den magnetiske interferensvektors helling er teoretisk mindre eller ca. lik TFT. Derved kan oppmålingspunkter hvor den magnetiske interferensvektors helling er større enn TFT muligens være feil. I fig. 11 er TFT og den magnetiske interferensvektors helling plottet mot målingsnummerforfelt-testdataene som er vist i fig. 10. Som vist er hellingsverdiene mindre enn TFT-verdiene med unntagelse av noen få målepunkter (en del av målepunktene 50-60) hvor avstanden mellom den hypotetisk målte brønn og den hypotetiske målbrønn (mer enn ca. 6 meter) og den tilsvarende magnetiske interferensvektor er svak (mindre enn 0,02 gauss). En slik stor avstand og et slikt svakt magnetisk interferensfelt kan i noen tilfeller innføre feil i TFT-verdiene.

Igjen under henvisning til fig. 6 og ligningene 4 og 5 ble det vist ovenfor at avstandene d1 og d2 mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' på den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175 kan uttrykkes matematisk som en funksjon av verdiene av verktøysflate-til-mål TFT1 og TFT2 og de relative forandringer i de horisontale Ax og vertikale Ay posisjoner mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' på den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175. Igjen under henvisning til fig. 7A og /b og ligningene 6-8 ble det vist at for visse anvendelser hvor TFT1 og TFT2 er ca. 90 eller 270° (for eksempel innenfor ca. 45° av disse) kan avstandene d1 og d2 alternativt uttrykkes matematisk som en funksjon av Ay, TFT1 og TFT2 (dvs. stort sett uavhengig av Ax). Som beskrevet ovenfor muliggjør en slik alternativ tilnærming fordelaktig bestemmelse av d1 og d2 basert på de målte TFT-verdier (TFT1 og TFT2) og inklinasjonsverdier for den målte brønn og målbrønnen (dvs. uavhengig av asimutverdier som noen ganger er upålitelige i områder med magnetisk interferens). Det skal imidlertid bemerkes at denne alternative tilnærming ikke nødvendigvis er egnet for alle boreanvendelser. Istedenfor kan i noen anvendelser bestemmelse av avstandene d1 og d2 gjøre nødvendig med kjennskap til Ax som beskrevet i ligningene 4 og 5 og vist i fig. 6.

Som beskrevet ovenfor kan både Ax og Ay bestemmes fra konvensjonelle oppmålingsdata oppnådd for den målte brønn og historisk oppmålingsdata for mål-brønnen. Mens Ay kan bestemmes fra inklinasjonsverdier slik som vist i fig. 10, kan Ax bestemmes fra asimutverdier i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177' i den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen. Asimutverdiene for den målte brønn kan bestemmes ved hjelp av stort sett enhver kjent metode, så som for eksempel ved hjelp av gravitasjons-MUB-verdier, slik som beskrevet mer detaljert nedenfor og i ovennevnte McElhinney-patentskrifter. Asimutverdier for målbrønnen er typisk kjente fra en historisk oppmåling oppnådd for eksempel via gyroskop- eller annen konvensjonell oppmålingsmetodikk i kombinasjon med kjente interpolasjonsteknikker etter behov. Slike asimutverdier kan benyttes sammen med stort sett enhver kjent tilnærming, så som minste krumning, krumningsradius, gjennomsnittsvinkel samt balansert tangent, for å bestemme den relative forandring i horisontal posisjon mellom de to brønner, Ax. Ved å benytte en slik teknikk kan Ax uttrykkes matematisk som følger:

hvor AMD representerer forandringen i målt dybde mellom det første og det andre oppmålingspunkt, AziM1 og AziM2 representerer asimutverdier for den målte brønn i de første og andre oppmålingspunkter 177, 177', og AziT1 og AziT2 representerer asimutverdier for målbrønnen i tilsvarende første og andre punkter.

I visse av anvendelsene ovenfor kan intensjonen med boreoperasjonen være å anbringe den målte brønn stort sett over eller under målbrønnen 175 (fig. 6) eller å passere over eller under målbrønnen 175. Som beskrevet ovenfor er de målte TFT-verdier for slike anvendelser ca. 0 eller 180° (for eksempel innenfor ca. 45° av disse). Det vil erkjennes at slike anvendelser har relative forandringer i den vertikale posisjon, Ay, mellom den målte brønn og målbrønnen typisk en minimal effekt på de målte TFT-verdier (dvs. resulterer i en relativt liten ATFT-verdi for en gitt Ay). Som sådan kan for disse anvendelser bestemmelse av avstandene d1 og d2 fra oppmålingspunktene 177, 177' i den målte brønn til tilsvarende punkter på målbrønnen 175 avledes ved betraktning av bare relative forandringer i den horisontale posisjon, Ax, mellom den målte brønn og mål-brønnen.

Under henvisning til fig. 12 kan avstandene d1 og d2 uttrykkes matematisk med hensyn til Ax, TFT1 og TFT2 som følger:

Som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 6-8 kan ligning 14 uttrykkes alternativt for anvendelser hvor den målte brønn er stort sett parallell med og ovenfor eller under målbrønnen 175. I slike tilfeller kan d1 og d2 angis tilnærmet som følger:

hvor som beskrevet ovenfor Ax representerer den relative forandring i horisontal posisjon mellom de første og andre oppmålingspunkter 177,177' i den målte brønn og tilsvarende punkter på målbrønnen 175 og ATFT representerer forandringen i TFT-verdi mellom de første og andre oppmålingspunkter 177, 177'. Tilsvarende til den ovenfor beskrevne ligning 9 beskriver ligning 15 på fordelaktig måte avstanden (d1 og d2) fra den målte brønn til målbrønnen 175 som

stort sett proporsjonal med Ax og stort sett invers proporsjonal med forandringen i verdien av verktøysflate-til-mål, ATFT. Selv om den ikke er generelt anvendelig på alle brønnboreanvendelser (eller sågar alle dobbeltanvendelser) kan ligning 15 være anvendelig i visse eksempler på anvendelser ved at den fremskaffer relativ enkel driftsrettledning når det gjelder avstanden fra den målte brønn til målbrønnen.

Prinsippene ved utførelsesformer av denne oppfinnelse sørger på fordelaktig måte for planlegging av forskjellige brønnboreanvendelser, så som anvendelser ved dobbeltbrønner og/eller avlastingsbrønner, hvor en målt brønn passerer i føleområdet for magnetisk fluks for en målbrønn. Slik planlegging kan for eksempel på fordelaktig måte fremskaffe forventete verdier av verktøysflate-til-mål (også benevnt lager) og avstander (også benevnt område) mellom den målte brønn og målbrønnen som en funksjon av målt dybde. Under henvisning til fig. 13 vises et eksempel på en utførelsesform av en boreplan 400 for en hypotetisk dobbeltbrønnoperasjon. Displayet kan for eksempel omfatte en konvensjonell plan 403 og snitt 405 av den målte brønn 277 og målbrønnen 275. Displayet kan for eksempel også omfatte et riss 401 av en sylinder som beveger seg ned i gjennom målbrønnen, hvor risset tilsvarer rissene som er vist i fig. 4, 6, 7A, 7B og 12, samt plottinger av verdier 407 for verktøysflate-til-mål samt avstander 409 fra den målte brønn til målbrønnen.

I begynnelsen av den viste hypotetiske operasjon er den målte brønn stort sett parallell med og til høyre for målbrønnen (med en vinkel mellom verktøysflate og mål på ca. 260° og en avstand til målbrønnen på ca. 3 meter ved en målt dybde på ca. 4.846 meter. Intensjonen med boreoperasjonen er å bli værende stort sett parallell med målbrønnen i flere hundre meter før det krysses over og beveger seg nedover og til venstre for målbrønnen. I det planeksempelet som er vist blir verdien av verktøysflate-til-mål værende stort sett uforandret til en målt dybde på ca. 4.938 meter. Den målte brønn bygges deretter svakt opp og krysser over målbrønnen slik som vist i sylinderen 401 som beveger seg. Ved en målt dybde på ca. 5.100 meter beveger i boreplanen den målte brønn seg nedover og til venstre bort fra målbrønnen slik som vist og gjør en nærmeste tilnærming til målbrønnen i et område (en avstand) på ca. 0,9 meter ved et lager (TFT) på ca. 120°. Det vil erkjennes at boreplanen og displayet som er vist i fig.

13 bare er eksempler og at tallrike variasjoner av disse er tilgjengelige innenfor rammen av oppfinnelsen. For eksempel kan det alternativt og/eller i tillegg vises displayer som omfatter inklinasjon, asimut og relative forandringer i den horisontale og vertikale posisjon av den målte brønn i forhold til målbrønnen.

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan også anvendes i kombinasjon med andre oppmålingsteknikker. Foreksempel kan i anvendelser hvor målbrønnens inklinasjon er mindre enn ca. 80° gravitasjonsasimutmetoder (også benevnt som gravitasjons-MUB), så som de som beskrevet i McElhinney-patentskriftene med fordel benyttes til å bestemme borehullasimutverdier i nærvær av magnetisk interferens. Slike gravitasjons-MUB teknikker er velegnet for anvendelse sammen med utførelsesformene av oppfinnelsen og kan med fordel benyttes til å bestemme Ax slik som beskrevet ovenfor. Alternativt og/eller i tillegg kan magnetfeltmålingene benyttes til å bestemme magnetiske asimutverdier ved hjelp av kjente metoder. Slike magnetiske asimutverdier kan med fordel benyttes i punkter langs den målte brønn hvor den magnetiske interferens er lav, for eksempel nær en målbrønn som er blitt tilstrekkelig avmagneti-sert. 1 US-patentsøknad 10/369.353 beskrives fremgangsmåter til bestemmelse av asimut via gravitasjons- og magnetfeltmålinger under anvendelse av for eksempel MUB-verktøy, så som det som er vist i fig. 1. Under henvisning til fig. 2 og 14 (fig. 14 er tatt fra ovennevnte Amerikanske patentsøknad 10/369.353) er det nedre sensorsett 120 beveget i forhold til det øvre sensorsett 110 (ved hjelp av den bøyelige konstruksjon 140), noe som resulterer i en forandring av asimut (angitt som "deltaasimut" i fig. 14). De etterfølgende ligninger viser hvor-dan den ovenfor beskrevne metodikk kan oppnås. Legg merke til at denne ana-lyse antar at det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 er rotasjons-messig faste i forhold til hverandre.

Borehullsinklinasjonen (Inc1 og Inc2) kan beskrives i henholdsvis det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120 som følger:

hvor G representerer en gravitasjonssensormåling (foreksempel en gravita-sjonsvektormåling), x, y og z refererer til flukting langs henholdsvis x-, y- og z-aksene, og 1 og 2 refererer til henholdsvis det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120. Derved er for eksempel Gx1 en gravitasjonssensormåling langs x-aksen tatt med det øvre sensorsett 110. En fagmann på området vil lett erkjenne at gravitasjonsmålingene kan representeres i enhetsvektorform, og følgelig representerer Gx1, Gy1, etc. retningskomponenter av dem. Borehullasimuten i det nedre sensorsett 120 kan beskrives som følger: hvor referanseasimuten er asimutverdien i det øvre sensorsett 110, og hvor:

I andre utførelsesformer kan ligning 19 alternativt uttrykkes som følger:

Ved å benytte forbindelsene ovenfor kan det etableres en oppmålingsmetodikk hvor første og andre gravitasjonssensorsett (for eksempel akselerometersett) anbringes for eksempel i en borestreng. Som angitt ovenfor er det kjent at oppmåling på denne måte er anvendelig og er beskrevet i US-patentskrift 6.480.119. For å benytte denne metodikk er det imidlertid nødvendig med en retningssammenkoblingsreferanse, dvs. en asimutreferanse, i begynnelsen av en oppmåling. De etterfølgende oppmålinger kjederefereres deretter til sammenkoblingsreferansen. Dersom for eksempel et nytt oppmålingspunkt (heretter også benevnt oppmålingsstasjon) har en deltaasimut på 2,51 ° adderes denne konvensjonelt til det foregående oppmålingspunkt (for eksempel 183,40°) slik at det gis en ny asimut (dvs. borehullasimut) på 185,91°. Et etterfølgende oppmålingspunkt som haren deltaasimut på 1,17° adderes igjen til det foregående oppmålingspunkt, noe som gir en ny asimut på 187,08°.

Dersom det nye oppmålingspunkt ikke er nøyaktig skilleavstanden mellom de to sensorpakker pluss dybden av det foregående oppmålingspunkt erkjennes det ifølge kjent teknikk at ekstrapolasjon eller interpolasjon kan benyttes for å bestemme referanseasimuten. Men ekstrapolasjons- og interpolasjonsteknikker medfører risiko for innføring av feil i oppmålingsresultatene. Disse feil kan bli betydelige når lange referansekjeder er nødvendige. Det foretrekkes derfor vanligvis å måle opp med intervaller som er like skilleavstanden mellom sensorsettene, noe som har tendens til å øke tiden og kostnaden som er nødvendige for å utføre en pålitelig oppmåling, særlig når skilleavstanden er relativt liten (for eksempel ca. 9 meter). Det er derfor ønskelig å øke den ovenfor beskrevne oppmålingsteknikk nede i borehullet med supplerende referanser for derved å redusere (eventuelt eliminere i noen anvendelser) behovet for sammenkoblings-referanseangivelse.

Fra US-patentsøknad 10/369.353 er det kjent en fremgangsmåte hvor det anvendes supplerende referansedata i borehulloppmålingsanvendelser. De supplerende referansedata kan være i stort sett enhver egnet form, for eksempel frembrakt ved hjelp av ett eller flere magnetometre og/eller gyroskoper. Med fortsatt henvisning til fig. 2 og 14 er i én utførelsesform de supplerende referansedata i form av supplerende magnetometermålinger oppnådd i det øvre sensorsett 110. Referanseasimutverdien i det øvre sensorsett 110 kan representeres matematisk under anvendelse av de supplerende magnetometerdata som følger:

hvor Bx1, By1 og Bz1 representerer de målte magnetfeltavlesninger i x-, y- og z-retningene i det øvre sensorsett 110 (for eksempel ved hjelp av magnetometeravlesninger). Borehullasimuten i det nedre sensorsett 120 kan representeres som følger: hvor Beta er gitt med ligning 20 og Inc1 og Inc2 er gitt med ligningene henholdsvis 16 og 17 slik som beskrevet ovenfor. Som også beskrevet ovenfor kan i andre utførelsesformer ligning 22 uttrykkes som følger:

Det vil erkjennes at i arrangementet ovenfor, hvor det øvre sensorsett 110 (fig. 1-3B) omfatter et sett magnetometre bare er et eksempel. Magnetometersett kan likeledes være anordnet i det nedre sensorsett 120. For noen anvendelser, slik som beskrevet mer detaljert nedenfor, kan det være fordelaktig å anvende magnetometermålinger i både det øvre sensorsett 110 og det nedre sensorsett 120. Gyroskoper, eller andre retningsavfølende anordninger, kan også anvendes for å oppnå supplerende referansedata i enten det øvre sensorsett 110 eller det nedre sensorsett 120.

Det vil også erkjennes at diskusjonen ovenfor vedrører det generaliserte tilfellet hvor hvert sensorsett fremskaffer tre gravitasjonsvektormålinger, dvs. i x-, y- og z-retningene. Det vil imidlertid også erkjennes at det er mulig å bare ta to gravitasjonsvektormålinger, så som for eksempel bare i x- og y-retningene, og å løse for den tredje vektor under anvendelse av eksisterende kunnskap om det totale gravitasjonsfelt i området. Likeledes er det i fravær av magnetisk interferens mulig å bare ta to magnetfeltmålinger og å løse for den tredje under anvendelse av eksisterende kunnskap om det totale magnetfelt i området.

Selv om de passive innrangeringsteknikker som er beskrevet her bare krever ett eneste magnetometersett (for eksempel anbrakt i det øvre sett som i eksempelet ovenfor), vil det erkjennes at passiv innrangering kan økes ytterligere ved anvendelse av et andre sett magnetometre (dvs. et første sett magnetometre i det øvre sensorsett og et andre sett magnetometre i det nedre sensorsett). Anvendelsen av to sett magnetometre sammen med de tilknyttete akselerometre bedrer typisk datatetthet (dvs. flere oppmålingspunkter per lengdeenhet av den målte brønn), slik som vist i de ovenfor beskrevne eksempler reduserer tiden som er nødvendig for å samle passive innrangeringsvektordata, øker kvalitetssikringen av de gene-rerte data og bygger inn redundans.

Det vil forstås at aspektene og trekkene ved den foreliggende oppfinnelse kan utformes som logikk som kan representeres som instruksjoner bearbeidet av for eksempel en datamaskin, en mikroprosessor, maskinvare, firmware, programmer-bar krets eller enhver annen behandlingsanordning som er kjent på området. Tilsvarende kan logikken virkeliggjøres på programvare som er egnet til å realiseres ved hjelp av en prosessor, slik det også er velkjent på området. Oppfinnelsen er ikke begrenset i dette henseende. Programvaren, firmware og/eller behandlingsanordning kan for eksempel anbringes på for eksempel en borehullsenhet i form av et kretskort, om bord i en sensordel eller en MUB/LUB-del. Alternativt kan behand-lingssystemet være på overflaten og utformet for å behandle data sendt til overflaten ved hjelp av sensorsett via et telemetri- eller dataoverføringssystem, noe som også er velkjent på området. Elektronisk informasjon, så som logikk, programvare eller målte eller behandlete data kan lagres i minnet (flyktig eller ikke-flyktig) eller i konvensjonelle elektroniske datalagringsanordninger, slik det er velkjent på området.

For tiden foretrekkes det å velge sensorene og sensorsettene som det refereres til her, så som akselerometre og magnetometre, blant kommersielt tilgjengelige sensoranordninger som er velkjente på området. Egnete akselerometerpakker for anvendelse i tjeneste som beskrevet her omfatter for eksempel del nummer 979-0273-001 som er kommersielt tilgjengelig fra Honeywell, og del nummer JA-5H175-1 som er kommersielt tilgjengelig fra Japan Aviation Electronics Industry, Ltd. (JAE). Egnete magnetometerpakker er kommersielt tilgjengelige bestilt med navn fra MicroTesla, Ltd. eller under handelsnavnet "Tensor" fra Reuters Stokes, Inc. Det vil forstås at de ovennevnte kommersielle sensorpakker bare identifiseres som eksempel og at oppfinnelsen ikke er begrenset til noen spesiell anvendelse av kommersielt tilgjengelige sensorer.

Selv om den foreliggende oppfinnelse og dens fordeler er blitt beskrevet i detalj skal det forstås at forskjellige forandringer, substitusjoner og endringer kan gjøres her uten å avvike fra ånden og rammen av oppfinnelsen slik som denne er definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (24)

1. Fremgangsmåte til oppmåling av et borehull, omfattende a) tilveiebringelse av et borehullsverktøy (100) som omfatter første og andre magnetfeltmåleanordninger (110,120) som er anbrakt i tilsvarende første og andre posisjoner i borehullet, hvorved de første og andre posisjoner velges til å være i føleområdet for magnetisk fluks fra en underjordisk målstruktur, b) måling av lokale magnetfelt i de første og andre posisjoner under anvendelse av tilsvarende første og andre magnetfeltmåleanordninger (110,120), c) bearbeidelse av (1) de lokale magnetfelt ved de første og andre posisjoner, og (2) et referansemagnetfelt for å bestemme en del av de lokale magnetfelt som tilskrives den underjordiske målstruktur, karakterisert vedd) generering av interferensmagnetfeltvektorer i de første og andre posisjoner fra den del av de lokale magnetfelt som tilskrives den underjordiske målstruktur, e) bearbeidelse av interferensmagnetfeltvektorene for å bestemme en vinkel mellom verktøysflate og målet i de første og andre posisjoner, hvorved vinkelen mellom verktøysflaten og målet representerer en tilsvarende retning fra hver av de første og andre posisjoner til den underjordiske målstruktur, og f) bearbeidelse av vinklene mellom verktøysflaten og målet i de første og andre posisjoner for å bestemme en lokal retning av borehullet i forhold til den underjordiske målstruktur.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den underjordiske målstruktur er et foret borehull.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisertved at borehullsverktøyet dessuten omfatter gravitasjonsmåleanordninger som er anbrakt i hver av de første og andre posisjoner.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat referansemagnetfeltet måles på et sted som er stort sett fritt for magnetisk interferens.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4,karakterisertved at referansemagnetfeltet er kjent basert på en historisk geologisk oppmåling.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4,karakterisertved at referansemagnetfeltet bestemmes fra en numerisk modell.

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat b) omfatter måling av første og andre magnetfeltvektorer i hver av de første og andre posisjoner.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6,karakterisertved at b) omfatter måling av todimensjonale, lokale magnetfelt i hver av de første og andre posisjoner.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedatd) omfatter generering av todimensjonale interferensmagnetfeltvektorer i hver av de første og andre posisjoner.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat x-og y-komponenter av referansemagnetfeltet bestemmes ifølge ligningene: Mm = HE( cosDsmAzcosR + cosDcosAZcosIncsinR- sinDsinIncsinR) Mm = HE( cosDcosAzcosInccosR + sinDsmInccosR- cosDsmAzsmR) hvor Mex og Mey representerer x- og y-komponentene av referansemagnetfeltet, He representerer en størrelse på referansemagnetfeltet, D representerer en magnetisk helling av referansemagnetfeltet, Inc representerer en lokal borehullsinklinasjon, Az representerer en lokal borehullasimut og R representerer en lokal rotasjon av borehullsverktøyet.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10,karakterisert vedat borehullsverktøyet (100) dessuten omfatteren gravitasjonsmåleanordning som er anbrakt i hver av de første og andre posisjoner, og at Inc og R bestemmes ved gravitasjonsmålinger i de første og andre posisjoner.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10 eller 11,karakterisertved at Az bestemmes fra en historisk oppmåling av den underjordiske målstruktur.

13. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedatc) omfatter bestemmelse av en differanse mellom det lokale magnetfelt og referansemagnetfeltet i hver av de første og andre posisjoner.

14. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13,karakterisert vedat x- og y-komponentene av referansemagnetfeltet bestemmes ifølge ligningene: MM =/^£(cosDsin^zcosi? + cosDcos^Zcos/«csini?-sinZ)sin/«csini?) Mw = HE{ posDcosAzcosInccosR + smDsmlnccosR - cosDsmAzsmR) hvor Mex og Mey representerer x- og y-komponentene av referansemagnetfeltet, He representerer en størrelse på referansemagnetfeltet, D representerer en magnetisk helling av referansemagnetfeltet, Inc representerer en lokal borehullsinklinasjon, Az representerer en lokal borehullasimut og R representerer en lokal rotasjon av borehullsverktøyet, og at den del av det lokale magnetfelt som tilskrives den underjordiske målstruktur bestemmes ifølge ligningene:

hvor Mix og Miy representerer x- og y-komponentene av den del av det lokale magnetfelt som tilskrives den underjordiske målstruktur og Bx og By representerer x- og y-komponenter av det lokale magnetfelt.

15. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14,karakterisert vedat c) dessuten omfatter subtrahering av en annen magnetfeltkomponentfra diffe-ransen mellom det lokale magnetfelt og referansemagnetfeltet.

16. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedate) omfatter bearbeidelse av interferensmagnet- feltvektorenes x- og y-komponenter, hvor x- og y-komponentene er ortogonale på borehullets lengdeakse.

17. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat vinkelen mellom verktøysflaten og målet i hver av de første og andre posisjoner bestemmes ifølge ligningen:

hvor TFT representerer vinkelen mellom verktøysflaten og målet, Mis og Miy representerer x- og y-komponentene av den magnetiske interferensvektor og Gx og Gy representerer x- og y-komponentene av gravitasjonsvektorene som måles i minst én av de første og andre posisjoner.

18. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat den dessuten omfatter f) bestemmelse av en vinkel mellom verktøysflate og mål i en tredje posisjon i borehullet ved å ekstrapolere de i de første og andre posisjoner under e) bestemte vinkler mellom verktøysflaten og målet.

19. Fremgangsmåte i samsvar med krav 18,karakterisert vedat en borkrone anbringes i den tredje posisjon.

20. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat den dessuten omfatter f) fremvisning av vinklene mellom verktøysflaten og målet mot en målt dybde i borehullet.

21. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter g) bearbeidelse av de under e) bestemte vinkler mellom verktøysflaten og målet og den under f) bestemte retning av borehullet for å bestemme en etter-følgende retning av boring av borehullet.

22. Fremgangsmåte i samsvar med ett av kravene 1 -19,karakterisert vedat den dessuten omfatter f) forandring av verktøysflaten ved rotasjon av borehullsverktøyet (100) i borehullet, og g) repetering av b), c), d) og e).

23. Fremgangsmåte i samsvar med krav 22,karakterisert vedat den dessuten omfatter h) sammenligning av de under e) bestemte vinkler mellom verktøysflaten og målet med de under g) bestemte vinkler mellom verktøysflaten og målet.

24. Fremgangsmåte i samsvar med ett av kravene 1 -19,karakterisert vedat den dessuten omfatter f) bearbeidelse av de lokale magnetfelter i de første og andre posisjoner og referansemagnetfeltet for å bestemme en interferensmagnethelling i de første og andre posisjoner, og g) sammenligning av de under f) bestemte interferensmagnethelling med de under e) bestemte vinkler mellom verktøysflaten og målet.