NO341735B1 - En fremgangsmåte og et system for sentralisering av et fôringsrør i en brønn - Google Patents

Abstract

Et sentreringssystem og en fremgangsmåte for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull før sementering av fôringsrøret i brønnhullet er tilkjennegitt, der sentreringssystemet omfatter minst ett sentreringsverktøy som er tilpasset for montering på fôringsrøret der det minst ene sentreringsverktøyet omfatter en mottakerenhet som er i stand til å motta et trådløst signal i form av en trykkbølge eller i form av en radiobølge og en trådløs signalgenerator for generering og sending av et trådløst signal i form av en trykkbølge eller en radiobølge som mottakerenheten på minst ett sentreringsverktøy er i stand til å motta. Det minst ene sentreringsverktøyet er videre konfigurert slik at sentreringsverktøyet blir aktivert for sentrering av fôringsrøret når mottakerenheten mottar et trådløst signal sendt fra signalgeneratoren.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et system for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull før fôringsrøret blir sementert i brønnhullet.

Under boring av en hydrokarbonbrønn blir borehullet i det minste delvis tilveiebrakt med et fôringsrør som blir sementert til de omkringliggende formasjonene i brønnhullet. Når et fôringsrør blir sementert blir sement helt ned gjennom fôringsrøret og opp gjennom annulus som dannes mellom fôringsrøret og de omkringliggende formasjonene. Før sementering av et fôringsrør settes i gang blir fôringsrøret fortrinnsvis sentralisert, dvs., fôringsrøret blir posisjonert sentralt i brønnhullet. Sentreringen av fôringsrøret forbedrer sementeringen av fôringsrøret og forhindrer at sementen ikke fester seg godt nok til utsiden av fôringsrøret eller de omkringliggende formasjonene og at kanaler med forurenset væske blir dannet inne i sementen.

For å sentralisere fôringsrøret før det blir sementert til formasjonene blir et sentreringsverktøy benyttet. Det er et antall sentreringsverktøy tilgjengelig på markedet. De har imidlertid problemet at sentreringsverktøyene som tilveiebringer en god sentrering av fôringsrøret også hindrer sementen når denne strømmer forbi sentreringsverktøyet, noe som kan føre til problemer med sementeringsjobben på grunn av for høyt hydraulisk trykktap.

Av tidligere kjent teknikk kan publikasjonen GB 2439234 A nevnes som beskriver et system for sentralisering av et fôringsrør før sementering av fôringsrøret i et brønnhull. Systemet omfatter en sentraliseringsanordning, en mottakerenhet for å motta et trådløst signal som sendes fra toppen av brønnen, for eksempel en trykkbølge eller et trykkbølgemønster som sendes ned gjennom brønnen. Når mottakerenheten mottar det trådløse signalet, aktiveres sentraliseringsinnretningen for sentralisering av fôringsrøret. Problemet med denne løsningen er at trykkbølgen kan svekkes eller endre form på vei ned igjennom brønnen og at mottakerenheten derfor ikke registrerer signalet korrekt og at fôringsrøret dermed ikke blir sentralisert før sementeringen starter. Ytterligere kjent teknikk er beskrevet i publikasjonene GB 2402954 A og US 2010/078173 A1.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for sentrering av fôringsrøret før sementeringen finner sted, og som ikke er beheftet med problemene som er nevnt ovenfor.

Disse formålene blir oppnådd med en fremgangsmåte for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull som definert i uavhengig krav 1, et sentreringssystem for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull som definert i uavhengig krav 12 og anvendelsen av et trådløst signal for å sette i gang sentreringen av et fôringsrør i et brønnhull før sementering av fôringsrøret som definert i uavhengig krav 20. Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen er definert i de avhengige kravene.

En fremgangsmåte for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull før sementering av fôringsrøret i brønnhullet er derfor tilveiebrakt, der fremgangsmåten omfatter trinnene å:

montere minst ett sentreringsverktøy på fôringsrøret, der det minst ene sentreringsverktøyet omfatter en mottakerenhet som er i stand til å ta imot et trådløst signal i form av en trykkbølge,

posisjonere fôringsrøret i brønnhullet på en ønsket posisjon, tilveiebringe en trådløs signalgenerator for generering og sending av et trådløst signal i form av en trykkbølge som mottakerenheten på det minst ene sentreringsverktøyet er i stand til å motta,

aktivere signalgeneratoren slik at signalgeneratoren sender det trådløse signalet, og

transportere signalgeneratoren ned i brønnhullet mot fôringsrøret hvoretter mottakerenheten, ved mottak av det trådløse signalet, aktiverer det minst ene sentreringsverktøyet der minst ene sentreringsverktøyet sentraliserer fôringsrøret i brønnhullet.

Til formålet med å transportere signalgeneratoren ned i brønnhullet kan et transportelement bli transportert ned i brønnhullet der transportelementet omfatter signalgeneratoren.

Signalgeneratoren kan trigges til å starte sending av det trådløse signalet når signalgeneratoren nærmer seg fôringsrøret eller ved ankomst til fôringsrøret.

Signalgeneratoren kan f.eks. trigges til å starte å sende det trådløse signalet når trykket i brønnfluidene som omgir det minst ene transportelementet overskrider en forhåndsbestemt verdi. Hva den forhåndsbestemte verdien vil være vil åpenbart variere fra brønn til brønn og dybden til posisjonen til fôringsrørsentreringsverktøyet og hvor langt fra fôringsrørsentreringsverktøyet det er ønskelig at signalgeneratoren starter sending av det trådløse signalet, men en fagmann på området som kjenner trykkprofilen i brønnen kan åpenbart anbringe signalgeneratoren slik at signalgeneratoren blir trigget til å starte sending av det trådløse signalet når trykket i brønnfluidet som omgir signalgeneratoren når en ønsket verdi.

Alternativt kan signalgeneratoren trigges til å starte sending av nevnte trådløse signal når temperaturen i brønnfluidene som omgir det minst ene transportelementet overskrider en forhåndsbestemt verdi. Slik som ovenfor vil hva den forhåndsbestemte verdien vil være vil åpenbart variere fra brønn til brønn og dybden til posisjonen til fôringsrørsentreringsverktøyet og hvor langt fra fôringsrørsentreringsverktøyet det er ønskelig at signalgeneratoren starter sending av det trådløse signalet. Men en fagmann på området som kjenner trykkprofilen i brønnen kan åpenbart anbringe signalgeneratoren slik at signalgeneratoren trigges til å starte sending av det trådløse signalet når temperaturen i brønnfluidet som omgir signalgeneratoren når en ønsket verdi.

For å redusere sannsynligheten for at signalgeneratoren ikke blir trigget til å starte å generere og sende det trådløse signalet kan signalgeneratoren trigges til å starte generering og sending av det trådløse signalet når den omkringliggende temperaturen eller trykket når deres respektive forhåndsbestemte verdier. Uansett hvilken forhåndsbestemt verdi som blir nådd først så vil dette trigge signalgeneratoren til å starte og generere og sende det trådløse signalet.

Alternativt kan signalgeneratoren trigges mekanisk til å starte sending av nevnte trådløse signal når signalgeneratoren ankommer ved fôringsrøret. Det finnes mange mulige måter å konfigurere en mekanisk trigging på. Én mulighet er å inkludere en mekanisk trigger i et stoppelement i fôringsrøret, f.eks. fôringsrørskoen. Når transportelementet som signalgeneratoren er anbrakt i, treffer fôringsrørskoen trigger en mekanisk trigger, slik som en fjærbelastet, dreibar hevarm eller tilsvarende element som er anbrakt for å trigge signalgeneratoren som vil starte å generere og sende det trådløse signalet. Den mekaniske triggingen av signalgeneratoren kan åpenbart benyttes i kombinasjon med triggingen av signalgeneratoren ved at det omkringliggende trykket og/eller temperaturen når den forhåndsbestemte verdien.

I stedet for å være konfigurert for å trigges til å starte og generere og sende det trådløse signalet når signalgeneratoren nærmer seg eller ankommer fôringsrøret kan signalgeneratoren i transportelementet konfigureres for kontinuerlig eller intermitterende å sende det trådløse signalet mens den blir transportert gjennom brønnhullet. Mottakerenheten og senderenheten i det minst ene transportelementet kan konfigureres slik at mottakerenheten er i stand til å motta det trådløse signalet når det minst ene transportelementet med signalgeneratoren som genererer og sender det trådløse signalet er innenfor en forhåndsbestemt avstand fra mottakerenheten. En slik forhåndsbestemt avstand kan bli valgt ved å ta hensyn til typen av trådløst signal som signalgeneratoren sender og mediet som det trådløse signalet vil gå gjennom, og regulere styrken på det sendte, trådløse signalet i samsvar med dette.

Brønnhullet kan tilveiebringes med et flertall av sentreringsverktøy der sentreringsverktøyene er signalmessig forbundet enten gjennom én eller flere signalkabler eller gjennom trådløs kommunikasjon, slik at når mottakerenheten på et første sentreringsverktøy mottar det trådløse signalet så blir signalet videresendt til minst ett, men fortrinnsvis alle de gjenværende sentreringsverktøyene, som vil sette i gang sentrering av de respektive fôringsrørene som de er montert på.

Det trådløse signalet foreligger i formen av en trykkbølge som fortrinnsvis er en lydbølge eller et lydsignal.

Transportelementet blir fortrinnsvis pumpet ned i brønnhullet ved å benytte et fluid, f.eks. sementslammet som vil bli benyttet for å sementere fôringsrøret i brønnhullet, men andre fluider kan også benyttes. Dersom transportelementet blir pumpet ved å benytte sementoppslemming kan transportelementet være avtørkningspluggen (eng.: wiper plug) som ofte blir benyttet for å separere sementslammet fra andre brønnfluider fordi signalgeneratoren enkelt kan bli inkorporert i en avtørkningsplugg.

Det er ytterligere tilveiebrakt et sentreringssystem for sentrering av et fôringsrør i et brønnhull før sementering av fôringsrøret i brønnhullet, der sentreringssystemet omfatter:

minst ett sentreringsverktøy som er tilpasset for montering på fôringsrøret, der det minst ene sentreringsverktøyet omfatter en mottakerenhet som er i stand til å motta et trådløst signal i form av trykkbølger,

en trådløs signalgenerator for generering og sending av et trådløst signal i form av en trykkbølge som mottakerenheten på det minst ene sentreringsverktøyet er i stand til å motta,

hvor signalgeneratoren er tilpasset for transport ned i brønnhullet og det minst ene sentreringsverktøyet er konfigurert slik at det minst ene sentreringsverktøyet blir aktivert for sentrering av fôringsrøret når mottakerenheten mottar et trådløst signal sendt av signalgeneratoren.

Alternativt, for å beskytte signalgeneratoren, så kan sentreringssystemet ytterligere omfatte et transportelement, der transportelementet omfatter signalgeneratoren.

Signalgeneratoren kan konfigureres for å starte og generere og sende det trådløse signalet når et visst kriterium oppfylles. F.eks. kan sentreringssystemet tilveiebringes med en trykksensor som kan være omfattet i signalgeneratoren eller i transportelementet dersom signalgeneratoren er tilveiebrakt i et transportelement, der signalgeneratoren er konfigurert for å bli aktivert når trykket i fluidet i brønnen overskrider en forhåndsbestemt verdi. Trykksensoren er konfigurert og posisjonert slik at den er i stand til å måle trykket i brønnfluidet som omgir signalgeneratoren eller transportelementet når signalgeneratoren er tilveiebrakt i et transportelement. Alternativt kan sentreringssystemet omfatte en temperatursensor som kan være omfattet i signalgeneratoren eller transportelementet dersom signalgeneratoren er tilveiebrakt i transportelementet, der signalgeneratoren er konfigurert for å bli aktivert når temperaturen i brønnhullet overskrider en forhåndsbestemt verdi.

Temperatursensoren er konfigurert og posisjonert slik at den er i stand til å måle temperaturen i brønnfluidet som omgir signalgeneratoren eller transportelementet når signalgeneratoren er tilveiebrakt i transportelementet.

Sentreringssystemet kan også omfatte både en temperatursensor og en trykksensor som fortrinnsvis er omfattet i signalgeneratoren eller transportelementet dersom signalgeneratoren er tilveiebrakt i et transportelement, der signalgeneratoren er konfigurert for å bli aktivert når temperaturen eller trykket i fluidet i brønnhullet som omgir signalgeneratoren eller transportelementet overskrider en forhåndsbestemt verdi, uavhengig av hvilken av de to (dvs., trykket eller temperaturen) som når sin forhåndsbestemte verdi først. Ved å benytte både en trykksensor og en temperatursensor er sannsynligheten for at signalgeneratoren ikke blir aktivert vesentlig redusert.

Alternativt kan det minst ene sentreringsverktøyet og/eller fôringsrøret og/eller signalgeneratoren eller transportelementet, dersom signalgeneratoren er tilveiebrakt i et transportelement, være tilveiebrakt med en mekanisk innretning som aktiverer signalgeneratoren når signalgeneratoren ankommer fôringsrøret. Som nevnt ovenfor vil én mulighet være å inkludere en fjærbelastet, mekanisk trigger i et stoppelement i fôringsrøret, f.eks. fôringsrørskoen. Den mekaniske triggeren kan være en fjærbelastet, dreibar hevarm, en bryter eller et tilsvarende element som er anbrakt for å trigge signalgeneratoren. Når signalgeneratoren eller transportelementet som signalgeneratoren er anbrakt i treffer fôringsrørskoen trigger en mekanisk trigger slik som en fjærbelastet, dreibar hevarm signalgeneratoren som vil sette i gang å generere og sende det trådløse signalet. Den mekaniske triggeren kan være anbrakt i signalgeneratoren eller transportelementet og være konfigurert slik at signalgeneratoren blir trigget for å sette i gang å generere det trådløse signalet når fôringsrørskoen blir truffet.

Den mekaniske triggingen av signalgeneratoren kan åpenbart benyttes i kombinasjon med en trykksensor og/eller en temperatursensor som beskrevet ovenfor slik at triggingen av signalgeneratoren blir utført av det omkringliggende trykket og/eller temperaturen som når den forhåndsbestemte verdien. Dersom trykket og/eller temperaturen i fluidet som omgir signalgeneratoren eller transportelementet hvis signalgeneratoren er tilveiebrakt i et transportelement, ikke når deres forhåndsbestemte verdi eller verdier kan den mekaniske innretningen for trigging av signalgeneratoren virke som en sviktsikkerhetsinnretning for å sikre at signalgeneratoren blir trigget for å starte å generere og sende det trådløse signalet slik at sentreringsverktøyet sentraliserer fôringsrøret før fôringsrøret blir sementert.

Sentreringssystemet kan omfatte et flertall av sentreringsverktøy der sentreringsverktøyene er signalforbundet slik at når mottakerenheten i et første sentreringsverktøy mottar det trådløse signalet så blir signalet videresendt til minst ett av de gjenværende sentreringsverktøyene som vil sette i gang sentrering av fôringsrøret som det er montert på.

Det trådløse signalet er fortrinnsvis en trykkbølge i form av et lydsignal, dvs., signalgeneratoren genererer et lydsignal som blir mottatt av mottakerenheten hvorved sentreringsverktøyet vil bli aktivert for sentrering av fôringsrøret.

Signalgeneratoren kan tilveiebringes i et transportelement for trygg transport gjennom brønnen. Når sementslammet pumpes ned i brønnen blir vanligvis avtørkningsplugger tilveiebrakt for å separere sementslammet fra de andre fluidene i brønnen. Transportelementet kan derfor være en avtørkningsplugg, dvs., signalgeneratoren kan være innlagt i en avtørkningsplugg, fortrinnsvis en avtørkningsplugg som kommer i forkant av sementslammet gjennom brønnen.

Det er videre tilrettelagt for anvendelsen av et trådløst signal for å sette i gang sentreringen av et fôringsrør i et brønnhull før sementering av fôringsrøret, der det trådløse signalet foreligger i formen av en trykkbølge. Trykkbølgen blir generert av en signalgenerator og mottatt av en mottakerenhet som er i stand til å detektere trykkbølgen og ved deteksjon av det trådløse signalet, dvs., trykkbølgen, så blir et sentreringsverktøy som er montert på fôringsrøret aktivert for sentrering av fôringsrøret. Trykkbølgen er fortrinnsvis en lydbølge.

Sentreringsverktøyet kan omfatte et sentreringsverktøylegeme som kan monteres på et fôringsrør, f.eks. med bolter, ved sveising eller ved hjelp av enhver annen passende festefremgangsmåte. Sentreringsverktøyet omfatter ytterligere minst ett, men fortrinnsvis tre eller flere sentreringselementer som er festet til sentreringsverktøylegemet og som er bevegelige i radial eller delvis radial retning slik at sentreringselementene går i inngrep med formasjonene i brønnhullet og derved sentraliserer fôringsrøret før fôringsrøret blir sementert i brønnhullet.

Mottakerenheten kan være montert på eller være en integrert del av sentreringsverktøylegemet. Mottakerenheten er signalforbundet med aktuatoren, enten med signalkabler eller ved hjelp av trådløs kommunikasjon slik som blue tooth. Mottakerenheten er konfigurert for å være i stand til å motta de trådløse signalene som sendes ut av signalgeneratoren. Når signalgeneratoren sender det trådløse signalet, enten fra toppen av brønnen når signalgeneratoren beveger seg nedover gjennom brønnen eller når den ankommer fôringsrøret, så mottar mottakerenheten det trådløse signalet som sendes av signalgeneratoren og sender deretter signalet til aktuatoren som vil sette i gang sentreringselementene som vil beveges i en radial eller delvis radial retning relativt fôringsrøret og gå i inngrep med formasjonene i brønnhullet slik at fôringsrøret blir sentralisert i brønnhullet. Deretter blir sement strømmet gjennom fôringsrøret og inn i annulusen for sementering av fôringsrøret til de omkringliggende formasjonene i brønnhullet.

Dersom det er ønskelig kan mottakerenheten eller aktuatoren også konfigureres for å sende et signal, enten gjennom en kommunikasjonskabel eller trådløst til en styringssentral når sentreringselementene har blitt aktivert, hvorved en operator blir informert om at fôringsrøret har blitt sentralisert og at fôringsrøret kan sementeres i brønnhullet.

I en utførelsesform kan det minst ene sentreringselementet være rigid og bevegelig i en radial eller delvis radial retning for å gripe i formasjonene i brønnhullet.

Sentreringssystemet kan ytterligere omfatte et første linkelement og et andre linkelement som er roterbart forbundet med det minst ene sentreringselementet. Ett eller begge av det første linkelementet og det andre linkelementet bør være roterbart forbundet med aktuatorinnretningen til den minst ene aktuatoren.

Alternativt kan det minst ene sentreringselementet være radialt fleksibelt for inngrep med formasjonene i brønnhullet. Fortrinnsvis omfatter det minst ene sentreringselementet en første og en andre ende der én eller begge av den første enden og den andre enden er forbundet med aktuatorinnretningen for den minst ene aktuatoren.

Aktuatorinnretningen til den minst ene aktuatoren kan omfatte et stempel/sylinderoppsett. Alternativt kan aktuatorinnretningen til den minst ene aktuatoren omfatte en roterbar aksel med venstre og høyrehendte skruegjenger som er i inngrep med henholdsvis det første linkelementet og det andre linkelementet.

Fortrinnsvis omfatter sentreringsverktøyet tre eller flere sentreringselementer. Disse sentreringselementene er fortrinnsvis likt fordelt rundt periferien av sentreringsverktøylegemet.

Sentreringssystemet kan omfatte en kontrollenhet som er signalforbundet enten gjennom signalkabler eller via trådløs kommunikasjon med mottakerenheten og til aktuatoren. Når mottakerenheten detekterer det trådløse signalet som sendes fra signalgeneratoren blir et signal sendt til styringsenheten som i sin tur sender et signal til aktuatoren for aktivering av sentreringselementene. Styringsenheten kan være en separat enhet eller kan være integrert med mottakerenheten.

I det følgende vil ulike utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse bli beskrevet med referanse til tegningene der

Figur 1 illustrerer skjematisk en første utførelsesform av et sentreringsverktøy montert på et fôringsrør og i en aktiv posisjon.

Figur 2 illustrerer skjematisk den første utførelsesformen av sentreringsverktøyet i en inaktiv posisjon og montert på et fôringsrør som er posisjonert i et borehull.

Figur 3 illustrerer skjematisk den første utførelsesformen av sentreringsverktøyet vist på figur 2 i en aktiv posisjon.

Figur 4 illustrerer skjematisk en andre utførelsesform av sentreringsverktøyet i en inaktiv posisjon og montert på et fôringsrør.

Figur 5 illustrerer skjematisk den andre utførelsesformen av sentreringsverktøyet vist på figur 4 i en aktiv posisjon.

Figur 6 illustrerer skjematisk sentreringssystemet med signalgeneratoren anbrakt i et transportelement.

Figur 7 illustrerer skjematisk en variant av sentreringssystemet der transportelementet er tilveiebrakt med en trykksensor og en temperatursensor.

Figur 8 illustrerer skjematisk en variant av sentreringssystemet som er en kombinasjon av varianter som er vist på figurene 6 og 7.

Utførelsesformen ifølge foreliggende oppfinnelse som er beskrevet i detalj nedenfor likner hverandre og de samme referansetallene blir benyttet på tegningene for de samme trekkene i de to utførelsesformene. Det understrekes at utførelsesformene som er vist på figurene er skjematisk tegnet og kun trekkene som er nødvendige for forståelsen av oppfinnelsen er inkludert på figurene. De første fem figurene viser to mulige utførelsesformer av sentreringsverktøyet, mens de siste to figurene vedrører sentreringssystemet.

Med referanse til figur 1-3 er det vist en første utførelsesform av et sentreringsverktøy 12 som omfatter et sentreringsverktøylegeme 18 som er montert på et fôringsrør 14. Sentreringsverktøyet 12 er montert på fôringsrøret før fôringsrøret blir senket ned i brønnhullet 15, f.eks. ved fastspenning, bolting, sveising eller enhver annen passende måte for festing av sentreringsverktøylegemet 18, og derved sentreringsverktøyet 12 til fôringsrøret 14. Når fôringsrøret med sentreringsverktøyet 12 blir senket ned i brønnhullet 15 er sentreringsverktøyet i en inaktiv posisjon som vist på figur 2. Når fôringsrøret er i den ønskede posisjonen i brønnhullet kan sentreringsverktøyet aktiveres og antar deretter en aktiv posisjon som vist på figur 3 der sentreringsverktøyet 12 har sentralisert fôringsrøret 14 i brønnhullet 15.

Sentreringsverktøyet 12 omfatter minst ett, men fortrinnsvis tre eller flere sentreringselementer 20 med en første endedel 21 og en andre endedel 22, og en aktuator 36 som omfatter en aktuatorinnretning 37. Sentreringselementene 20 er fortrinnsvis fordelt likt rundt sentreringsverktøylegemet 18 i en omkretsretning. Aktuatoren setter i gang en radial eller delvis radial bevegelse av sentreringselementene 20, slik dette vil bli forklart nedenfor. En bevegelse av sentreringselementene 20 i en delvis radial retning betyr at bevegelsen av sentreringselementet 20 har en radial komponent i tillegg til en aksial komponent relativt den langsgående aksen A til fôringsrøret 14.

Sentreringsverktøyet omfatter ytterligere et første linkelement 24 med en første endedel 25 og en andre endedel 26 og et andre linkelement 28 med en første endedel 29 og en andre endedel 30. De første endedelene 21 til sentreringselementene 20 er roterbart forbundet med respektive første endedeler 25 for de første linkelementene 24, og de andre endedelene 22 for sentreringselementene 20 er roterbart forbundet med respektive andre endedeler 29 for de andre linkelementene 28.

Den andre endedelen 25 til det første linkelementet 24 er roterbart forbundet med sentreringsverktøylegemet 18 eller aktuatorinnretningen 37. Den andre endedelen 30 til det andre linkelementet 28 er roterbart forbundet med sentreringsverktøylegemet 18 eller til aktuatorinnretningen 37. Enten én eller begge av den andre endedelen 25 på det første linkelementet 24 og den andre endedelen 30 av det andre linkelementet 28 er forbundet med aktuatorinnretningen 37.

For sentrering av fôringsrøret setter aktuatoren 36 i gang aktuatorinnretningen 37 som gjør at den aksiale avstanden mellom den andre endedelen 25 for det første linkelementet 24 og den andre endedelen 30 av det andre linkelementet 28 reduseres.

Aktuatorinnretningen 37 kan f.eks. være utformet som et stempel/sylinderoppsett der de andre endedelene 25, 30 for det første linkelementet 24 og det andre linkelementet 28 henholdsvis er forbundet med stempelet og sylinderen. Når lengden på stempel/sylinderoppsettet reduseres vil sentreringselementet 20 tvinges ut og vil gå i inngrep med veggen 16 i brønnhullet.

Aktuatorinnretningen 37 kan også foreligge i formen av en roterbar aksel med venstrehendte og høyrehendte skruegjenger som er i inngrep med de andre endedelene 25, 30 for henholdsvis det første linkelementet 24 og det andre linkelementet 28 på en tilsvarende måte som for et tannstangstyringsgir. Når akselen roteres slik at de andre endedelene 25, 30 for det første linkelementet 24 og det andre linkelementet 28 blir beveget mot hverandre blir det sentraliserende elementet 20 beveget i en radial retning relativt aksen A og går i inngrep med veggen 16 i borehullet 15, hvorved fôringsrøret blir sentralisert.

En annen mulighet for å få til en radial eller delvis radial bevegelse for sentreringselementene 20 vist på figurene 1-3 vil være å benytte et par kileformede overflater som er tilpasset aksial bevegelse som samtidig vil forårsake en radial bevegelse. Hvert sentreringselement 20 kan utformes med en første kileoverflate som er anbrakt med en spiss vinkel relativt den langsgående aksen A, og sentreringsverktøylegemet 18 kan utformes med en tilsvarende kileoverflate. Når sentreringselementene 20 beveges i den aksiale retningen med aktuatorinnretningen 17 vil sentreringselementene samtidig beveges i en radial retning på grunn av kileeffekten inntil de griper i veggen 16 i brønnhullet 15. For å tilveiebringe kun radial bevegelse for sentreringselementet 20 kan et separat kile-element anbringes mellom sentreringselementet 20 og overflaten av sentreringsverktøylegemet som er skråstilt relativt den langsgående aksen A.

Sentreringssystemet 10 omfatter videre en mottakerenhet 40. Mottakerenheten 40 er signalforbundet med aktuatoren 36 slik at mottakerenheten er i stand til å sende et signal til aktuatoren 36 som vil gjøre at aktuatorinnretningen 37 setter i gang sentreringselementene 20 slik at fôringsrøret 14 blir sentralisert i brønnhullet 15. Aktuatorinnretningen 40 kan være koblet til aktuatoren 36 ved hjelp av en signalkabel eller med trådløs kommunikasjon slik som blåtann.

På figurene 4-5 er en andre utførelsesform av sentreringsverktøyet vist der sentreringselementet 20 er laget av et fleksibelt materiale slik som fjærstål. I denne utførelsesformen er den første endedelen 21 og den andre endedelen 22 av sentreringselementet 20 fortrinnsvis roterbart forbundet med aktuatorinnretningen 37. Aktuatorinnretningen 37 kan være et stempel/sylinderoppsett eller en roterbar aksel som virker på en tilsvarende måte som et tannstangstyringsgir som forklart ovenfor. Lengden på aktuatorinnretningen 37 kan derved reduseres, noe som tvinger det fleksible sentreringselementet 20 til å bøye seg utover og gripe i veggen 16 i brønnhullet 15. Som med den første utførelsesformen av foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt minst ett slikt fleksibelt sentreringselement, men fortrinnsvis er tre eller flere fleksible sentreringselementer 20 tilveiebrakt likt fordelt rundt omkretsen av sentreringsverktøylegemet 18. Ettersom de fleksible sentreringselementene 20 griper i veggen i brønnhullet 15 blir fôringsrøret 14 på hvilket sentreringsverktøyet 12 er festet, sentralisert i brønnhullet 15. Resten av den andre utførelsesformen av oppfinnelsen, slik som mottakerenheten 40, er lik som den første utførelsesformen av oppfinnelsen vist på figurene 1-3 og beskrivelsen av de felles trekkene blir ikke gjentatt her.

Sentreringssystemet vist på figurene 6-8 illustrerer sentreringssystemet 10 der et sentreringsverktøy 12 av samme type som sentreringsverktøyene beskrevet ovenfor er montert på fôringsrøret 14. Som vist på figur 6 er et transportelement 43 tilveiebrakt med en signalgenerator 42 som er i stand til å generere og sende et trådløst signal i formen av en trykkbølge, fortrinnsvis en lydbølge.

Signalgeneratoren 42 kan skrus på før signalgeneratoren sendes ned i brønnen slik at det trådløse signalet sendes konstant eller intermitterende når transportelementet 43 beveges ned i brønnen mot fôringsrøret 14. På figur 6 er fôringsrøret tilveiebrakt med ett eller flere stoppelementer 13, f.eks. én eller flere fôringsrørsko, som et transportelement 43 treffer når transportelementet ankommer ved fôringsrøret.

Signalgeneratoren kan skrus på med en delvis eller helt mekanisk innretning (ikke vist på figurene). Ett eller flere av stoppelementene 13 eller, mer foretrukket, transportelementet 43, kan tilveiebringes med et mekanisk element slik som en fjærbelastet hevarm, et knottliknende element, en bryter eller en annen type mekanisk innretning som er hensiktsmessig for å skru på signalgeneratoren.

Ettersom hevarmen blir dreid eller det knottliknende elementet blir trykket inn når transportelementet 43 treffer stoppelementet 13 så kan signalgeneratoren 42 bli skrudd på direkte eller bevegelsen av hevarmen, det knottliknende elementet eller bryteren kan generere et signal som i sin tur aktiverer signalgeneratoren. Når mottakerenheten 40 deretter detekterer det trådløse signalet som sendes med signalgeneratoren 42 så blir aktuatoren 36 aktivert og sentreringen av fôringsrøret 14 blir utført.

Mottakerenheten 40 omfatter ytterligere en kontrollenhet (ikke vist på figurene) som sender et signal til aktuatoren 36 for aktuering av aktuatorinnretningen 37 så snart antennen eller vibrasjons/lydsensor 41 detekterer det trådløse signalet som er sendt av signalgeneratoren 42.

På figur 7 er en variant av sentreringssystemet 10 vist. Fôringsrøret 14 er i denne utførelsesformen ikke tilveiebrakt med stoppelementer 13. I stedet er transportelementet tilveiebrakt med én eller flere sensorer som er i stand til å måle én eller flere fysiske parametere i transportelementets omkringliggende miljø ettersom transportelementet beveges ned i brønnen. Typisk kan slike fysiske parametere være trykket og temperaturen i fluidet som omgir transportelementet. Temperaturen og trykket i brønnfluidene i en brønn øker typisk med dybden på brønnen, og for enhver gitt brønn kan signalgeneratoren settes til å starte å virke når temperaturen og/eller trykket i fluidet som omgir transportelementet når en forhåndsbestemt verdi. For å overvåke temperaturen og/eller trykket kan transportelementet 43 derfor tilveiebringes med en temperatursensor 44 og/eller trykksensor 45 som er i stand til å måle henholdsvis temperaturen og trykket i fluidet som omgir transportelementet 43. Utførelsesformen av transportelementet 43 som er vist på figur 7 er tilveiebrakt med både en temperatursensor 44 og en trykksensor 45, men kunne ha blitt tilveiebrakt med kun en temperatursensor 44 eller kun en trykksensor 45, avhengig av situasjonen. Imidlertid vil det å tilveiebringe transportelementet med både en temperatursensor og en trykksensor gi en vesentlig redusert risiko for at signalgeneratoren 43 ikke blir aktivert.

På figur 8 er en variant av sentreringssystemet 10 vist der fôringsrøret 14 er tilveiebrakt med stoppelementer 13, typisk en fôringsrørsko. Sentreringssystemet kan derfor bli tilveiebrakt med en mekanisk innretning som starter signalgeneratoren 42 når transportelementet 43 treffer stoppelementene på samme måte som forklart i detalj ovenfor. Transportelementet 43 er også tilveiebrakt med sensorer 44, 45 som er i stand til å måle fysisk parametere i fluidet som omgir transportelementet, f.eks. temperatur og/eller trykk, som forklart ovenfor.

Signalgeneratoren 42 i sentreringssystemet 10 som er vist på figur 8 kan derfor aktiveres av temperaturen i fluidet som omgir transportelementet 43 når den når en forhåndsbestemt verdi eller trykket i fluidet som omgir transportelementet 43 når dette når en forhåndsbestemt verdi eller mekanisk når transportelementet 43 treffer stoppelementene 13 i fôringsrøret 14.

Når fôringsrøret er sementert blir sementslammet vanligvis forutgått av en avtørkningsplugg som separerer sementslammet fra brønnfluidene i fronten av sementslammet. En avtørkningsplugg kan dermed hensiktsmessig benyttes som et transportelement for signalgeneratoren. Signalgeneratoren 42 er integrert i avtørkningspluggen som vil beskytte signalgeneratoren fra miljømessige farer og forhindre at signalgeneratoren blir skadet ettersom den blir transportert eller skjøvet ned i brønnen av sementslammet mot fôringsrøret 14 med fôringsrørsentreringsverktøyet 12.

Mottakerenheten 40 omfatter ytterligere en styringsenhet (ikke vist på figurene) som sender et signal til aktuatoren 36 for aktuering av aktuatorinnretningen 37 så snart antennen 44 detekterer og leser (identifiserer).

I bruk virker sentreringssystemet 10 på følgende måte. Et sentreringsverktøy 12 som vist på figurene 1-3 eller figurene 4-5 er festet til fôringsrøret 14 som skal sentraliseres i brønnhullet 15. Fôringsrøret 14 blir sammen med det festede sentreringsverktøyet 12 i en inaktiv posisjon senket til den ønskede posisjonen i brønnhullet 15. Dette er vist på figur 2 der fôringsrøret 14 med sentreringsverktøyet 12 i den inaktive posisjonen ikke er sentralisert i brønnhullet 15. En signalgenerator 42, som blir beveget ned i brønnen, fortrinnsvis med sementslammet som senere blir benyttet for å sementere fôringsrøret til formasjonene i brønnhullet, genererer og sender et trådløst signal i formen av en trykkbølge, slik som en lydbølge.

Trykkbølgene blir detektert av mottakerenheten 40 som deretter sender et signal til aktuatoren 36 hvorved sentreringselementet 20 blir beveget radialt inntil de er i grep med veggen 16 i brønnhullet 15. Dette er vist på figur 3 der sentreringsverktøyet 12 er i en aktiv posisjon og fôringsrøret 14 er posisjonert sentralt i brønnhullet 15. Når fôringsrøret 14 har blitt sentralisert av sentreringsverktøyet 12 kan sement 51 strømmes gjennom fôringsrøret 14 og opp annulusen mellom fôringsrøret og formasjonene for å sementere fôringsrøret som indikert på figur 3.

For alle utførelsesformer av oppfinnelsen er sentreringssystemet basert på det faktumet at mottakerenheten 40 og signalgeneratoren 42 er samvirkende konfigurert, dvs., signalgeneratoren genererer og sender et trådløst signal, i formen av en trykkbølge så som en lydbølge, som mottakerenheten er i stand til å motta. Mottakerenheten 40 kan tilveiebringes med en antenne 41 eller en annen innretning eller sensor som er i stand til å detektere det trådløse signalet som sendes av signalgeneratoren 42. Når signalgeneratoren 42 er innenfor en avstand fra mottakerenheten 40 der mottakerenheten 40 er i stand til å detektere det trådløse signalet som blir sendt av signalgeneratoren så vil mottakerenheten videresende signalet til aktuatoren 36 slik at sentreringen av fôringsrøret 14 blir utført.

Foreliggende sentreringssystem 10 er beskrevet ovenfor med ulike måter å sikre at signalgeneratoren 12 blir aktivert på slik at fôringsrørsentreringsverktøyet blir aktivert og fôringsrøret 14 blir sentralisert før fôringsrøret 14 sementert i sin posisjon i brønnhullet. Det er på det rene at signalgeneratoren 42 kan transporteres ned i brønnen, enten integrert i transportelementet 42, slik som en avtørkningsplugg, eller som en separat enhet, slik at det trådløse signalet, f.eks. i formen av trykkbølger, produsert av signalgeneratoren 42 blir sendt ned i brønnen. Dersom signalgeneratoren 42 blir transportert ned i brønnen kan den operere og sende trykkbølger fra det øyeblikket den settes inn i brønnen på toppen av brønnen, eller signalgeneratoren 42 kan bli aktivert på ulike måter ettersom signalgeneratoren nærmer seg fôringsrøret 14, ikke bare ved å benytte temperatursensorer, trykksensorer eller mekaniske innretninger som forklart ovenfor, men også andre anvendelige innretninger så som en induktiv spole.

Det er på det rene at den krevde oppfinnelsen ikke er begrenset til utførelsesformene som er beskrevet ovenfor fordi mange modifiseringer kan utføres innenfor rekkevidden av kravene. Omfanget av den krevde oppfinnelsen er slik begrenset kun av kravene.