NO343301B1 - Stimuleringsverktøy med forseglet tenningssystem - Google Patents

Abstract

Et apparat (30) for å stimulere en undergrunnsformasjon (16) omfatter et første rør (34), et andre rør (42), et forbrenningslegeme og en tennpropagator. Det andre rør (42) er anbrakt i det første rørs (34) indre og det andre rørs (42) indre blir tettet fra det første rørs (34) indre for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs (34) indre og det andre rørs (42) indre. Forbrenningslegemet er formet av et drivmiddel og anbrakt i det første rørs (34) indre utenfor det andre rørs (42) indre. Tennpropagatoren er anbrakt i det andre rørs (42) indre og er vesentlig fri for fluidkontakt med fluid som befinner seg i det omsluttende miljø (46) utenfor den første rørvegg (34).

Description

Teknisk fagområde

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og et verktøy for å stimulere en undergrunnsformasjon penetrert av et borehull og især et verktøy som bruker et forbrenningslegeme og et tennsystem og en fremgangsmåte for å bruke verktøyet for å stimulere undergrunnsformasjonen og forbedre effektiviteten av perforeringer som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom borehullet og formasjonen.

Bakgrunn

Integriteten av et borehull som penetrerer en undergrunnsformasjon blir forbedret ved å føye sammen mengder av et metallrør med relativt stor diameter som kalles foringsrør for å danne en streng av foringsrøret som blir anbrakt i borehullet. Foringsrørstrengen blir vanligvis sementert til borehullsflaten og deretter perforert ved produksjonsintervallet av borehullet ved å detonere de formede, eksplosive ladninger deri. De resulterende perforeringer strekker seg gjennom foringsrøret og sementerer en kort avstand inn i formasjonen. I tillegg til øke integriteten av borehullet tilveiebringer den perforerte foringsrørstreng et ledningsrør for å produsere fluider gjennom borehullet til overflaten.

I enkelte tilfeller er det ønskelig å utføre perforeringer og samtidig opprettholde borehullstrykket i et overbalansert forhold i forhold til formasjonstrykket. Det overbalanserte borehullstrykket overskrider typisk formasjonsfraktureringstrykket som innfører hydraulisk frakturering nær perforeringene. En slik bevisst innføring av fraktur i formasjonen ved perforeringene kalles generelt stimulering. Mens perforeringene ofte strekker seg bare noen tommer inn i formasjonen, kan et frakturnett strekke seg flere fot inn i formasjonen. Frakturnettet gir et utvidet ledningsrør for å produsere fluider fra formasjonen inn i borehullet og kan vesentlig øke brønnproduktiviteten.

Gassgenereringsdrivmidler har blitt brukt i stedet for hydraulisk frakturering som en alternativ stimuleringsteknikk for å frembringe og propagere frakturer i en undergrunnsformasjon. Ifølge konvensjonelle drivmiddelstimuleringsteknikker, blir et drivmiddel antent lokalt for å generere en gass som trykksetter produksjonsintervallet av borehullet enten i forbindelse med perforeringstrinnet eller etter dette. Den resulterende gass frembringer og propagerer frakturer i formasjonen ved produksjonsintervallet av borehullet.

Et konvensjonelt drivmiddelstimuleringsverktøy består av et drivmiddellegeme støpt av et massivt rakettdrivmiddelmateriale og et tennsystem som omfatter en startsammenstilling og en tennpropagator koplet til startsammenstillingen. Startsammenstillingen omfatter typisk en detonator og tennpropagatoren er typisk en detonatorlunte. Tennpropagatoren kan eventuelt omfatte en tynnvegget aluminums eller kartonghylse rundt detonatorlunten som gjør det lettere å plassere detonatorlunten i verktøyet.

Det er blitt funnet at inntrengning av borehullsfluider i tennsystemet, f.eks. til forbindelsen mellom startinnstillingen og tennpropagatoren, kan minske tennsystemets funksjonalitet. Selv om en hylse er tilveiebrakt for detonatorlunten, er hylsen åpen og har ikke den tilstrekkelig strukturelle integritet for effektivt å tette tennsystemet mot fluidinntrengning deri fra omgivelsene. En vanlig teknikk for å redusere kontakten mellom tennsystemet og borehullsfluidene er å vikle inn forbindelsen mellom startsammenstillingen og tennpropagatoren i en fluidbestandig tape.

I alle tilfeller er ovennevnte drivmiddelstimuleringsverktøy ikke godt egnet for bruk i alle typer borehull siden verktøyet ikke har den mekaniske styrke for å kunne motstå større krefter som møtes i mange typer borehull. F.eks. egner det nærværende drivmiddelstimuleringsverktøy seg generelt ikke for bruk i borehull med mindre diameter og borehull som er avvikende og/eller borehull hvor temperaturen overskrider 275E F på grunn av de store kreftene deri.

Den strukturelle integriteten av ovennevnte drivmiddelstimuleringsverktøy kan økes ved å sette drivmiddellegemet inn i en gjenbrukbar metallbærer som støtter drivmiddellegemet under plassering i borehullet og etterfølgende antennelse av drivmiddelet. Alternativt kan størrelsen av drivmiddellegemet ekspanderes og festes rundt en gjenbrukbar metallbærer som støtter drivmiddellegemet. US patentskrift 6 082 450, som det henvises til her, beskriver et slikt drivmiddelstimuleringsverktøy hvor en gjenbrukbar metallbærer i et drivmiddellegeme støtter drivmiddellegemet. Drivmiddelestimeringsverktøyet ifølge US patentskrift 6 082 450 har fortrinnsvis anvendelse i borehull med varierende diameter og orienteringer. Det støttede drivmiddelstimuleringsverktøy tilveiebringer generelt en repeterbar og pålitelig drivmiddelbrenning i et diskret eller regulert mønster etter antennelse av drivmiddelet.

Til tross for dets fordelaktige trekk, vil drivmiddelstimuleringsverktøyet ifølge US patentskrift 6 082 450 ikke helt tette det indre av verktøyet til borehullsfluidene. Verktøyet lar strøm eller siving av borehullsfluider komme inn i det indre av verktøyet hvor fluidene kan kontakte tennsystemet. Lik som andre tidligere verktøy, blir det brukt en tape som vikles rundt for å minimere kontakten mellom tennsystemet og borehullsfluidene. Dessverre vil tapeviklingen ikke alltid tilstrekkelig isolere tennsystemet mot borehullsfluider. Når tapeviklingen ikke tilstrekkelig beskytter tennsystemet mot borehullsfluider, blir evnen til detonatorlunten for riktig å propagere detonering av drivmiddelet kompromittert, hvilket minsker repeterbarheten og påliteligheten av drivmiddelbrenningen og minsker tilsvarende den generelle ytelse av drivmiddelstimuleringsverktøyet. Som sådan trengs et drivmiddelstimuleringsverktøy som holder tennsystemet tilstrekkelig tørt over et bredt område av borehullstilstander.

US 5 690 171 A beskriver en fremgangsmåte og en anordning for å stimulere og komplettere en brønnboring i en produktiv formasjon. Anordningen omfatter et rør som har en flerhet svekkede deler og inneholdende drivmiddel. Når drivmiddelet antennes, produserer det raskt ekspanderende gassformige forbrenningsprodukter som punkterer de svekkede delene av røret. Den ekspanderende gass frakturerer den omgivende formasjonen og stimulerer dermed formasjonen til produksjon. Røret forblir i borehullet og brukes til å samle olje og gass fra formasjonen.

FR 1220159 A beskriver en fremgangsmåte og et apparat for oppsprekking av en formasjon, på en kontrollert måte for å øke produktiviteten, hvor en sonde er nedsenket i en væske i borehullet for å øke permeabiliteten av formasjonen og fluidstrømmen mellom formasjonen og borehullet ved bruk av eksplosiver.

WO 96/04521 A2 beskriver et apparat og en fremgangsmåte for perforering og frakturering av underjordiske formasjoner for å forbedre fluidproduksjonen. I det minste én fri ladning er lastet inn i minst én ladningsbærer, og hulrommene i ladningsbæreren er fylt med sand. Ladningsbæreren er sammenstilt med minst én perforeringsladningsbærer, lastet med minst en perforeringsladning og et middel for detonasjon. Sammenstillingen er plassert i en brønn som inneholder en trykksatt fluid i nærheten av intervallet som skal perforeres og / eller fraktureres, og ladningene blir detonert. Den ene eller flere ladningene oppretter én eller flere åpninger i ladningsbæreren, slik at sand kommer inn i brønnen og bæres av væsken i brønnen inn i perforeringene og / eller bruddene som oppstår av perforeringsladningene og trykksatte fluidet. Sanden skurer og / eller støtter perforeringene og / eller frakturene.

Således er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et stimuleringsverktøy for en undergrunnsformasjon som bruker et forbrenningsmateriale, f.eks. et drivmiddel antent av et tennsystem hvor verktøyet opprettholder tennsystemet i vesentlig fluid isolasjon fra borehullsfluider. Det er videre et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et stimuleringsverktøy for en undergrunnsformasjon som bruker et forbrenningsmateriale som antennes av et tennsystem hvor forbrenningsmaterialet er i form av et fast forbrenningslegeme som holdes på en monteringsramme som også støtter en tennpropagator i verktøyet. Det er videre et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et slikt stimuleringsverktøy hvor antennelsen av et forbrenningsmateriale omhyggelig blir styrt ved passende å angi enkelte fysiske parametere av verktøyet for å oppnå en vesentlig pålitelig og repeterbar brenning av forbrenningsmaterialet.

Disse formål og andre oppnås ifølge oppfinnelsen som beskrevet nedenfor.

Oppsummering av oppfinnelsen

Oppfinnelsen beskriver et apparat for å stimulere en undergrunnsformasjon. Apparatet omfatter et første rør, et andre rør, et drivmiddelelement, en tennpropagator og en tetningssammenstilling.

Det første rør har et første rørs indre, en åpen første ende og en første rørvegg, hvor nevnte første rørvegg har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor nevnte første rørvegg har minst én åpning langs nevnte lengde av den første rørveggen, kjennetegnet ved et første tilkoplingselement som er forbundet til nevnte første ende av nevnte første rør og har en første koblingsinnretning;

Det andre rør er plassert i det første rørs indre og har en første åpen ende, en andre åpen ende, et andre rørs indre og en andre rørvegg, hvor den andre rørvegg har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor den ytre overflaten av nevnte andre rørvegg og den innerflaten av nevnte første rørvegg definerer et ringformet volum; og hvor nevnte andre rørs indre er forseglet fra det første rørs indre for i det vesentlige å forhindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og nevnte andre rørs indre;

Drivmiddelelementet har en langsgående åpning og en elementvegg, hvor elementveggen har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor nevnte drivmiddelelement er plassert i nevnte første rør og nevnte langsgående åpning mottar det andre rør, hvor drivmiddelelementet i det vesentlige ikke strekker seg utover det ringformede volum.

Tennpropagatoren er plassert innenfor nevnte andre rørs indre, hvor nevnte tennpropagator strekker seg fra det første rør inn i nevnte første koblingsinnretning, og er i det vesentlige fri for fluidkontakt med fluid som ligger i et omgivende miljø utenfor den nevnte første rørveggen.

Den første tetningssammenstilling griper inn i nevnte andre rør for i det vesentlige å hindre fluidkommunikasjon mellom nevnte første rørinnretning og nevnte første koblingsinnretning.

Det beskrives også et forbrenningslegeme som fortrinnsvis er et brennbart materiale som velges fra en gruppe som består av drivmidler, eksplosiver og formede ladninger som er konfigurert i fast form. Forbrenningslegemet er anbrakt i det første rørs indre utenfor det andre rørs indre. Tennpropagatoren omfatter fortrinnsvis en detonatorlunte som er anbrakt i det andre rørs indre. Tennpropagatoren er vesentlig fri for fluidkontakt med fluidet som befinner seg i et omsluttende område utenfor den første rørvegg.

Et foretrukket apparat omfatter videre et første tilkoplingselement, et andre tilkoplingselement, en første tetningssammenstilling og en andre tetningssammenstilling. Det første tilkoplingselement er forbundet til den første ende av det første rør og har et første tilkoplings indre. Det andre tilkoplingselement er koplet til den andre ende av det første rør og har et andre tilkoplings indre, slik at det første rør blir serielt anbrakt mellom første og andre tilkoplingselementer. Den første tetningssammenstilling griper det andre rør for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og den første tilkoplings indre. Denne andre tetningssammenstilling griper det andre for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og den andre tilkoplings indre. En foretrukket tennpropagator strekker seg fra det første rørs indre till første og andre tilkoplings indre og likeledes fra det ande rørs indre til den første og andre tilkoplings indre.

Det foretrukne apparat omfatter videre et tredje tilkoplingselement med en tredje innkoplings indre. Det tredje tilkoplingselement kopler det andre tilkoplingselement til den andre ende av det første rør og er serieanbrakt mellom det første og andre tilkoplingselement. Det andre rør er anbrakt i den tredje tilkoplings indre.

Et alternativ foretrukket apparat omfatter et første tilkoplingselement, et andre tilkoplingselement, et tredje tilkoplingselement og et fjerde tilkoplingselement. Første og andre tilkoplingselement er forbundet til den første ende av det første rør og det andre tilkoplingselement er serieanbrakt mellom det første rør og det første tilkoplingselement. Tredje og fjerde tilkoplingselement er forbundet til den andre ende av det første rør og det tredje tilkoplingselement er serieanbrakt mellom det første rør og det fjerde tilkoplingselement. Det første, andre, tredje og fjerde tilkoplingselement har første, andre, tredje og fjerde tilkoplings indre.

Det alternative, foretrukkede apparat omfatter videre en første tetningssammenstilling som griper det andre rør for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og den første tilkoplings indre og en andre tetningssammenstilling som griper det andre rør for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og den fjerde tilkoplings indre. En foretrukket tennpropagator strekker seg fra det første rørs indre til første, andre, tredje og fjerde tilkoplings indre og likeledes fra det andre rørs indre til første og fjerde tilkoplings indre.

I en annen karakterisering av oppfinnelsen omfatter apparatet et første rør, et andre rør, et første forbrenningslegeme og en tennpropagator. Det første rør har et første rørs indre og en første rørvegg. Den første rørvegg har en innerflate, en ytterflate, en lengde og minst en åpning langsetter den første rørvegg. Det andre rør er anbrakt i det første rørs indre og har et andre rørs indre og en andre rørvegg. Den andre rørvegg har en innerflate, en ytterflate og en lengde. Ytterflaten av den andre rørvegg og innerflaten av den første rørvegg danner et ringvolum. Et foretrukket, andre rørs indre er tettet fra det første rørs indre for vesentlig å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og det andre rørs indre. En foretrukket tennpropagator omfatter en detonatorlunte anbrakt mellom det andre rørs indre vesentlig fri for fluidkontakt med fluid som befinner seg i et omsluttende miljø utenfor den første rørvegg.

Det første forbrenningslegemet er fortrinnsvis et første drivmiddelelement formet av et massivt drivmiddel som har en langsgående åpning og en vegg. Veggen har en innerflate, en ytterflate og en lengde. Det første forbrenningslegemet er anbrakt i det første rørs indre og den langsgående åpning av det første forbrenningslegemet mottar det andre rør, fortrinnsvis skyvbart mottatt i det andre rør. Det første forbrenningslegemet strekker seg ikke vesentlige utenfor ringvolumet. Lengden av elementveggen av et foretrukket første forbrenningslegeme er vesentlig mindre enn lengden av den andre rørvegg. Tennpropagatorene er anbrakt i det andre rørs indre.

Et foretrukket apparat omfatter videre et tomrom mellom ytterflaten av elementveggen av det første forbrenningslegemet og innerflaten av den første rørvegg. Det foretrukne apparat omfatter videre et andre forbrenningslegeme med en langsgående åpning og en vegg. Veggen av det andre forbrenningslegemet har en innerflate, en ytterflate og en lengde. Lengden av elementveggen av et foretrukket, andre forbrenningslegeme er vesentlig lik lengden av elementveggen av det første forbrenningslegemet. Det andre forbrenningslegemet er anbrakt i det første rørs indre og den langsgående åpning av det andre forbrenningslegemet mottar det andre rør, fortrinnsvis skyvbart mottatt i det andre rør, slik at det andre forbrenningslegemet blir montert på det andre rør vesentlig nærliggende det første forbrenningslegemet.

Det foretrukne apparat omfatter videre et tomrom mellom ytterflaten av elementveggen av det andre forbrenningslegemet og innerflaten av den første rørvegg. Det foretrukne apparat omfatter videre et tredje forbrenningslegeme med en langsgående åpning og en elementvegg. Elementveggen av det tredje forbrenningslegemet har en innerflate, en ytterflate og en lengde. Det tredje forbrenningslegemet anbrakt i det første rørs indre og den langsgående åpning av det tredje forbrenningslegemet mottar det andre rør, slik at det tredje forbrenningslegemet blir montert på det andre rør vesentlig nærliggende første eller andre forbrenningslegeme.

En annen karakterisering av oppfinnelsen er en fremgangsmåte for å stimulere en undergrunnsformasjon penetrert av et borehull i fluidkommunikasjon med formasjonen. Fremgangsmåten omfatter posisjonering av et stimuleringsapparat i borehullet nær undergrunnsformasjonen. Stimuleringsapparatet omfatter et første rør, et andre rør, et forbrenningslegeme og en tennpropagator. Det første rør har et første rørs indre, en første rørvegg med en lengde og minst en åpning langs lengden av den første rørvegg. Det andre rør er anbrakt i det første rørs indre. Det andre rør har et andre rørs indre og en andre rørvegg med en lengde. Forbrenningslegemet er anbrakt i det første rørs indre utenfor det andre rørs indre. Tennpropagatoren er anbrakt i det andre rørs indre.

Fremgangsmåten omfatter videre å tenne forbrenningslegemet med tennpropagatoren og brenne det antente forbrenningslegemet i en kontrollert brennrate.

Det brennende forbrenningslegemet danner en forbrenningsgass som utvider fluidkommunikasjonen mellom formasjonen og borehullet. Den kontrollerte brønnrate blir bestemt ved å knytte en verdi av en eller flere parametere av stimuleringsapparatet som velges fra en gruppe som består av den relative geometri av det andre rør og forbrenningslegemet, tettheten av tennpropagatoren, den eksplosive last av tennpropagatoren, materialsammensetningen av det andre rør og tykkelsen av den andre rørvegg og diameteren av det andre rørs indre.

En annen karakterisering av oppfinnelsen er en fremgangsmåte for å definere driftsytelsen av et stimuleringsapparat. Fremgangsmåten omfatter å velge en første verdi av en eller flere parametere av et stimuleringsapparat. Stimuleringsapparatet omfatter et første rør, et andre rør, et forbrenningslegeme og en tennpropagator. Det første rør har et første rørs indre, en første rørvegg med en lengde og minst en åpning langs lengden av den første rørvegg. Det andre rør er anbrakt i det første rørs indre. Det andre rør har et andre rørs indre og en andre rørvegg med en lengde. Forbrenningslegemet er anbrakt i det første rørs indre utenfor det andre rørs indre. Tennpropagatoren er anbrakt i det andre rørs indre. En eller flere parametere blir fra en gruppe som består av en relativ geometri av det andre rør og forbrenningslegemet, tykkelsen av tennpropagatoren, tettheten av tennpropagatoren, den eksplosive last av tennpropagatoren, materialsammensetningen av det andre rør og tykkelsen av den andre rørvegg, diameteren av det andre rørs indre, størrelsene av åpningene, antallet åpninger og mønsteret av åpningene langsetter den første rørvegg.

Fremgangsmåten omfatter videre å posisjonere flere behandlingstilstandsmonitorer i et borehull, anbringe stimuleringsapparatet i borehullet og utføre en første prøvekjøring av stimuleringsapparatet. Den første prøvekjøring omfatter å tenne forbrenningslegemet med tennpropagatoren og brenne det antente forbrenningslegemet for derved å forme en forbrenningsgass. De første prøvekjøringsdata knyttet til forbrenningsgassen, fortrinnsvis trykkdata, hentes ved å bruke prosesstilstandsmonitorene. Den første verdi av de en eller flere parametere blir modifisert til en andre verdi av de en eller flere parametere som svar på de første prøvekjøringsdata. En andre prøvekjøring som er vesentlig lik den første, blir utført og de andre prøvekjøringsdata knyttet til forbrenningsgassen blir hentet ved å bruke prosesstilstandsmonitorene. En foretrukket fremgangsmåte omfatter videre å knytte den andre verdi av de en eller flere parametere eller modifisere den andre verdi av de en eller flere parametere til en tredje verdi av de en eller flere parametere som svar på de andre prøvekjøringsdata.

Kort beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende der:

Fig. 1 er et riss av et stimuleringsverktøy ifølge oppfinnelsen anbrakt i et borehull som penetrerer en undergrunnsformasjon,

fig. 2 er et langsgående riss i snitt av en stimuleringsmodul for bruk ved stimuleringsverktøyet på fig. 1,

fig. 3 er et tverriss av stimuleringsmodulen på fig. 2,

fig. 4 er et delvis avskåret riss i snitt av en adaptersub som rommer en startsammenstilling for bruk i stimuleringsverktøyet på fig. 1,

fig. 5 er et delvis avskåret riss i snitt av en alternativ startsammenstilling for bruk i stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 er et langsgående riss i snitt av en alternativ utførelse av en stimuleringsmodul for bruk i stimuleringsverktøyet på fig. 1.

Detaljert beskrivelse

På fig. 1 strekker et borehull 10 seg fra en jordoverflate 12 gjennom jorden 14 og inn i undergrunnsformasjonen 16. For illustrasjonsformål er borehullet 10 et vesentlig vertikalt borehull. Imidlertid har oppfinnelsen også anvendelse i borehull som avviker fra vertikalt, herunder horisontale borehull og andre borehull med en høy avvikende vinkel i forhold til vertikalt. Overflaten av borehullet 10 har et foringsrør 18 anbrakt langsetter lengden og som er festet til flaten med sement 20.

Ifølge utførelsen på fig. 1, er en wireledning 22 tilveiebrakt på et kabelhode 24 til en ende av wireledningen 22. Et loggeverktøy 26, en adaptersub 28 og et stimuleringsverktøy ifølge oppfinnelsen er koblet ende mot ende i serie med kabelhodet 24 på passende måte, f.eks. skruegjenget. Et eksempel på loggeverktøy 26 er en kragelogg. For illustrasjonsformål har stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen på fig. 1 to stimuleringsmoduler 30a, 30b koplet ende mot ende i serie. Imidlertid er denne illustrasjon ikke begrenset til omfanget av oppfinnelsen. Stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen omfatter vesentlig ethvert stimuleringsverktøy som har minst en stimuleringsmodul 30a og eventuelt et antall andre stimuleringsmoduler 30b, 30c, 30d osv. (ikke vist) som er forbundet ende mot ende i serie med den første stimuleringsmodul 30a. I oppfinnelsen omfatter stimuleringsverktøyet videre en fluidtett hette 32 som er forbundet til den endelige stimuleringsmodul 30b i serien 30a, 30b på passende måte, f.eks. skruegjenget og som avslutter stimuleringsverktøyet. Alternativt kan slutten av stimuleringsverktøyet være den endelige stimuleringsmodul 30b i serien som er forbundet på en fluidtett måte til et annet brønnverktøy eller innretning (ikke vist).

I alle tilfeller blir wireledningen 22 med kabelhodet 24, loggeverktøyet 26, adaptersuben 28 og stimuleringsverktøyet serieforbundet dertil, senket inn i borehullet 10 inntil stimuleringsverktøyet befinner seg i dybden av undergrunnsformasjonen 16. En passende anordning, f.eks. en pakning og rør (ikke vist) kan brukes for å isolere delene av borehullet 10 over og under stimuleringsverktøyet fra hverandre, om ønskelig. Ifølge alternative utførelser som ikke er vist, er det innenfor en fagmann å kunne alternativt anbringe og sette stimuleringsverktøyet i borehullet 10 ved hjelp av en slik ledning, et spolerør, en rørstreng eller på annen passende måte. Denne alternative støtteanordning av stimuleringsverktøyet blir senket ned i borehullet 10 til stimuleringsverktøyet befinner seg i dybden av undergrunnsformasjonen 16 på vesentlig samme måte som vist på fig. 1. Borehullsisoleringen kan likeledes utføres på annen passende måte om ønskelig.

På fig. 2 og 3 er detaljer av en stimuleringsmodul for bruk i stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen vist og beskrevet. Stimuleringsmodulen på fig. 2 og 3 er benevnt 30 og gjelder generelt stimuleringsmodulene benevnt 30a og 30b på fig. 1 så langt stimuleringsmodulene 30a og 30b vesentlig er identisk med hverandre og stimuleringsverktøyet 30 på fig. 2 og 3. De relative uttrykk "øvre" og "nedre" blir brukt i beskrivelsen for å skille de forskjellige elementer av stimuleringsmodulen 30 fra hverandre, men skal ikke forstås å begrense omfanget av oppfinnelsen. Uttrykkene "øvre" og "nedre" beskriver den relative posisjon av et gitt element av stimuleringsmodulen 30 som enten befinner seg over eller under et annet element av modulen 30 når modulen 30 blir senket inn i det vertikale borehull 10.

Stimuleringsmodulen 30 omfatter en bærer 34, et øvre tilkoplingselement 36, et første, nedre tilkoplingselement 38, et andre, nedre tilkoplingselement 40 og et isolasjonselement 42. Bæreren 34 og isolasjonselementet 42 har fortrinnsvis vært en rørformet konfigurasjon som karakteriseres som en hul sylinder som er åpen i begge ender. Isolasjonselementet 42 har en vesentlig mindre utvendig diameter enn innerdiameteren av bæreren 34. Isolasjonselementet 42 og bæreren 34 er langsgående tilpasset hverandre og isolasjonselementet er anbrakt i bæreren 34, fortrinnsvis konsentrisk for å danne et bærerringrom 44 som strekker seg fra innerflaten av bæreren 34 og ytterflaten av isolasjonselementet 42. Som sådan er bæreren 34 et skall som skiller bærerringrommet 44 fra det omsluttende miljø 46 utenfor bæreren 34. Når stimuleringsmodulen 30 befinner seg i borehullet 10 som vist på fig. 1, er det omsluttende miljø 46 borehullet 10 som typisk inneholder formasjonsfluider.

Bæreren 34 er fortrinnsvis sammenstilt av et meget integrert metall, f.eks. høykvalitetsstål som kan brukes igjen, dvs. er bestandig mot en vesentlig nedbrytning eller ødeleggelse under normal drift av stimuleringsverktøyet. Øvre og nedre ender 48, 50 av bæreren 34 er begge åpne og hver er forsynt med en passende anordning for tilkopling til det øvre tilkoplingselement 36 og det første, nedre tilkoplingselement 38. Især er den øvre ende 48 av bæreren 34 forsynt med øvre hunnskruegjenger 51 som samvirker med hannskruegjengene 52 på den nedre ende 53 av det øvre tilkoplingselement 36. Den nedre ende 50 av bæreren 34 er forsynt med nedre hunnskruegjenger 54 som samvirker med øvre hanngjengeskruer 55 på den øvre ende 56 av det første, nedre tilkoplingselement 38. Settskruer 57 er i tillegg tilveiebrakt for ytterligere å feste tilkoplingen mellom bæreren 34 og henholdsvis øvre og første, nedre tilkoplingselement 36, 38. O-ringer 58 er anbrakt ved gjennomskjæringen av bæreren 34 og øvre og første, nedre tilkoplingselement 36, 38 for å tilveiebringe en fluidtett tetning derimellom.

Selv om bæreren 34 fortrinnsvis er vesentlig rett, med et vesentlig ensartet, rundt tverrsnitt langsetter lengden, kan bæreren 34 alternativt være jevnt avskrånet eller på annen måte ekspandert eller innskrenket på en eller flere steder langs lengden eller kan ha et alternativt tverrsnitt, f.eks. kvadratisk eller ovalt. Slike alternative konfigurasjoner av bæreren 34 kan velges i forbindelse med egenskapene av et gitt borehull og/eller bruk som vil fremgå for en fagmann. I alle tilfeller er lengden av bæreren 34 typisk i størrelsesorden opp til 20 fot eller mer og tverrsnittsdiameteren av bæreren 34 er typisk i størrelsesorden opp til 4 tommer eller mer. Eksempler på dimensjoner av bæreren 34 er en lengde på omtrent 21 fot, en utvendig diameter på omtrent 2,875 tommer, en innvendig diameter på omtrent 2,35 tommer og en veggtykkelse på 0,2625 tommer.

Bæreren 34 har en eller flere åpninger 60 deri. Når det gjelder flere av åpninger 60, kan disse enten være jevnt eller vilkårlig anbrakt langsetter bæreren 34. Åpningene 60 kan strekkes langs bare en del av bærerens 34 lengde eller kan strekke seg langs vesentlig hele lengden av bæreren 34. Alternative utførelser av åpningene er beskrevet nedenfor som alle finner anvendelse i oppfinnelsen. Selv om bare en enkelt åpning er beskrevet for hver utførelse, vil det fremgå at beskrivelsen av enkelte åpninger også gjelder for flere åpninger.

Uttrykket "åpning" brukt her, benevner generelt enten en "åpen åpning" eller en "brytbar åpning". En åpen åpning 60 er foretrukket og vist på fig. 2 og 3. Den åpne åpning 60 defineres her som en åpning, f.eks. et hull, port eller lignende som strekker seg fullstendig gjennom veggtykkelsen av bæreren 34 og som muliggjør fluidkommunikasjon mellom ringvolumet 44 og det omsluttende miljø 46. Åpningen 60 har en generelt sirkulær, perifer konfigurasjon for illustrasjonsformål. Imidlertid kan åpningen 60 ha en annen passende perifer konfigurasjon. F.eks. kan åpningen 60 ha den perifere konfigurasjon av en stjerne, et kryss eller lignende som hensiktsmessig for en fagmann.

En brytbar åpning (ikke vist) defineres her som en relativt liten seksjon av bæreren 34 som i forbindelse med resten av bæreren 34 først kontinuerlig omslutter bærervolumet 44 og tilveiebringer bærerringvolumet 44 med fluidisolasjon fra det omsluttende miljø 46. Imidlertid blir den brytbare åpning brutt ved antennelse av forbrenningslegemet beskrevet nedenfor for å tilveiebringe en åpning som strekker seg fullstendig gjennom veggtykkelsen av bæreren 34 og muliggjør fluidkommunikasjon mellom bærerringvolumet 44 og det omsluttende miljø 46.

En brytbar åpning og resten av bæreren 34 kan fremstilles integrert fra et felles, kontinuerlig materiale, f.eks. det ovennevnte høykvalitetsstål. Tykkelsen av den brytbare åpning er vesentlig redusert i forhold til resten av bæreren. Som resultat blir den reduserte tykkelsen av den brytbare åpning lett blåst åpen ved antennelse av et forbrenningslegeme. Imidlertid er tykkelsen av resten av bæreren 34 tilstrekkelig til å kunne motstå antennelseskraften av forbrenningslegemet uten å åpnes. Alternativt blir den brytbare åpning først fremstilt som en åpning gjennom bæreren 34. Imidlertid kan en plugg formet av samme eller et annet materiale enn bæreren 34 løsbart festes til åpningen for selektivt å tette denne. Pluggen blåses litt av åpningen ved antennelse av forbrenningslegemet mens resten av bæreren 34 motstår antennelseskraften fra forbrenningslegemet uten å åpnes.

Isolasjonselementet 42 omslutter fortrinnsvis fullstendig et isolasjonselements indre 62 langs hele lengden av isolasjonselementet 42, men det vil si at hele lengden av isolasjonselementet 42 blir fri for åpninger. Som sådan hindrer isolasjonselementet 42 fluidkommunikasjon mellom bærerringvolumet 44 og det indre 62 langs hele lengden av isolasjonselementet 42. Imidlertid har isolasjonselementet 42 øvre og nedre ender 64, 66 som er åpne.

Isolasjonselementet 42 blir fortrinnsvis konstruert av et ensartet materiale med en jevn veggtykkelse langs hele lengden. Materialet og veggtykkelsen av isolasjonselementet 42 blir fortrinnsvis valgt slik at isolasjonselementet 42 har en tilstrekkelig strukturintegritet for å kunne motstå omgivelsestrykket av det omsluttende miljø 46 uten å brytes eller på annen måte tillate fluidkommunikasjon mellom bærerringvolumet 44 og det indre 62. Imidlertid blir materialet og veggtykkelsen av isolasjonselementet 42 valgt slik at isolasjonselementet 42 lett kan brytes eller på annen måte brytes åpen eller løsne ved detonering av en tennpropagerings propagator, f.eks. et eksplosiv anbrakt i det indre 62. Således kan f.eks. materialet av isolasjonselementet 42 være et brytbart metall, plast eller kompositt. Et foretrukket isolasjonselement 42 er fremstilt av en type rør som er kjent i faget som "styreledning".

Isolasjonselementet 42 kan være jevnt avskrånet eller på annen måte ekspandert eller avgrenset på en eller flere steder langs lengden. Imidlertid er isolasjonselementet 42 fortrinnsvis vesentlig rett med et vesentlig jevnt tverrsnitt langsetter lengden. Tverrsnittsdiameteren av isolasjonselementet 42 er fortrinnsvis mindre enn omtrent 1 tomme. Eksempler på dimensjoner av isolasjonselementet 42 er en utvendig diameter på omtrent 0,375 tommer, en innvendig diameter på omtrent 0,375, en innvendig diameter på omtrent 0,277 tommer og en veggtykkelse på omtrent 0,049 tommer. Lengden av isolasjonselementet 42 er fortrinnsvis minst omtrent lik lengden av bæreren 34, slik at isolasjonselementet 42 strekker seg kontinuerlig fra omtrent den øvre ende 48 av bæreren 34 til omtrent en nedre ende 50 av bæreren 34. Lengden av isolasjonselementet 42 er fortrinnsvis vesentlig større enn lengden av bæreren 34, slik at den øvre ende 64 av isolasjonselementet 42 strekker seg vesentlig oppover forbi den øvre ende 48 av bæreren 34 og/eller den nedre ende 64 av isolasjonselementet 42 strekker seg vesentlig forbi den nedre ende 50 av bæreren 34.

En tennpropagator er anbrakt i det indre 62 av isolasjonselementet 42. Tennpropagatoren er fortrinnsvis en eller flere komponenter av et tennsystem, hvor eksempler på dette er beskrevet nedenfor. Tennpropagatoren omfatter fortrinnsvis et eksplosiv og strekker seg kontinuerlig vesentlig fra hele lengden av det indre 62. En foretrukket tennpropagator omfatter et detonatorluntesegment 68, f.eks. et 40-korn detonatorledningssegment som omfatter et eksplosiv. Detonatorledningselementet 68 er gjenget i den åpne øvre eller nedre ende 64 eller 66 av isolasjonselementet 42 og strekker seg fra den øvre ende 64 til den nedre ende 66 vesentlig over hele lengden av det indre 62. Detonatorledningssegmentet 68 har fortrinnsvis en tverrsnittsdiameter som er omtrent lik eller litt mindre enn den innvendige diameter av isolasjonselementet 42 for nøye tilpasning av detonatorledningssegmentet 68 til innerflaten av isolasjonselementet 42. Selv om detonatorledningssegmentet 68 kan være fysisk festet til innerflaten av isolasjonselementet 42 på passende måte, er detonatorledningssegmentet 68 fortrinnsvis opphengt usikret i det indre 62. Selv om det ikke er vist, kan tennpropagatoren alternativt omfatte et deflagreringsmateriale eller ledning. F.eks. kan tennpropagatoren alternativt bruke krutt i stedet for en detonatorledning for å antenne et forbrenningslegeme som beskrevet heretter, inn i stimuleringsmodulen 30.

Et forbrenningslegeme er anbrakt i bærerens ringvolum 44 mellom innerflaten av bæreren 34 og ytterflaten av isolasjonselementet 42. Forbrenningslegemet er fortrinnsvis et forbrenningsmateriale konfigurert som et fast legeme. Forbrenningsmaterialet velges fra en gruppe som består av drivmidler, eksplosiver og formede ladninger. Forbrenningslegemet er fortrinnsvis et fast drivmiddel formet som et eller flere drivmiddelelementer 70 som hvert har en rørkonfigurasjon som en åpen, hul sylinder. Hvert drivmiddelelement 70 har en langsgående åpning 72, fortrinnsvis konsentrisk med den sentrale, langsgående akse av drivmiddelelementet 70 og som strekker seg over hele lengden av aksen. Drivmiddelelementet 70 omslutter fortrinnsvis helt den langsgående åpning 72 langsetter hele dets lengde men har øvre og nedre ender 74, 76 som er åpne. Isolasjonselementet 42 virker fortrinnsvis som en monteringsramme for drivmiddelelementet 70. Især strekker isolasjonselementet 42 seg over hele lengden av den langsgående åpning 72 og ut gjennom den åpne øvre og nedre ende 74, 76 av drivmiddelelementet 70 for derved å støtte drivmiddelelementet 70 og samtidig holde drivmiddelelementet 70 i et skyvbart, sirkulært grep til ytterflaten av isolasjonselementet 42.

Det vil fremgå av ovenstående at drivmiddelelementet 70 har en utvendig diameter som ikke er større enn den innvendige diameter av bæreren 34, men som er vesentlig større enn ytterdiameteren av isolasjonselementet 42. Om ønskelig kan den utvendige diameter av drivmiddelelementet 70 være vesentlig mindre enn innerdiameteren av bæreren 34, slik at det opprettholdes et mellomrom mellom ytterflaten av drivmiddelementet 70 og innerflaten av bæreren 34. Den langsgående åpning 72 av drivmiddelelementet 70 har en tverrsnittsdiameter som er omtrent lik eller større enn ytterdiameteren av isolasjonselementet 42 for å oppnå et glidende grep til innerflaten av drivmiddelementet 70 med ytterflaten av isolasjonselementet 42. Drivmiddelelementet 70 er konstruert slik at diameteren av den langsgående åpning 72 vesentlig nærmer seg ytterdiameteren av isolasjonselementet 42 hvis det er ønskelig med nøye tilpasning av drivmiddelelementet 70 til isolasjonselementet 42, av operatøren. Alternativt er drivmiddelelementet 70 konstruert slik at diameteren av den langsgående åpning 72 vesentlig avviker fra ytterdiameteren av isolasjonselementet 42 hvis det er ønskelig å oppnå en løs tilpasning mellom drivmiddelelementet 70 og isolasjonselementet 42.

Mengden av drivmiddel i drivmiddelelementet 70 er en funksjon av lengden av drivmiddelelementet 70, diameteren av den langsgående åpning 72 og den utvendige diameter av drivmiddelelementet 70. Diameteren av den langsgående åpning 72 fastsetter posisjonen av innerflaten av drivmiddelelementet 70 og den utvendige diameter av drivmiddelelementet 70 fastsetter posisjonen av ytterflaten av drivmiddelelementet 70. Inner- og ytterflaten av drivmiddelelementet 70 danner tilsvarende et drivmiddelringrom 78 som representerer mengden av drivmiddel i drivmiddelelementet 70. Drivmiddelelementet 70 er konstruert med en avtagende diameter av den langsgående åpning 72 og/eller en øket, utvendig diameter av drivmiddelelementet 70 for en gitt lengde, hvis operatøren ønsker å øke mengden av drivmiddel i drivmiddelelementet 70. Omvendt er drivmiddelelementet 70 konstruert med en øket diameter av den langsgående åpning 72 og/eller en avtagende, utvendige diameter av drivmiddelementet 70 for en gitt lengde, hvis operatøren ønsker å minske mengden av drivmiddel i drivmiddelelementet 70.

Lengden av drivmiddelelementet 70 er typisk i størrelsesorden opp til omtrent 2 fot eller mer og tverrsnittsdiameteren av drivmiddelelementet 70 er typisk i størrelsesorden opp til omtrent 2 tommer eller mer. Eksempler på dimensjoner av drivmiddelelementet 70 er en lengde på omtrent 2 fot, en utvendig diameter på omtrent 2,25 tommer og en langsgående diameteråpning på omtrent 0,4375 tommer. Selv om lengden av drivmiddelelementet kan være vesentlig lik lengden av bæreren 34 og/eller isolasjonselementet 42, vil det fremgå at lengden av drivmiddelelementet 70 alternativt kan være vesentlig mindre enn lengden av bæreren 34 eller isolasjonselementet 42. I slike tilfeller er det innenfor omfanget av oppfinnelsen å posisjonere flere drivmiddelelementer 70 i bærerens ringrom 44. Især blir drivmiddelelementene 70 holdt i serie på isolasjonselementet 42 på måten nevnt ovenfor.

Drivmiddelelementene kan stables ende mot ende i serie langsetter lengden av isolasjonselementet 42, inntil antallet stablede drivmiddelelementer 70 blir tilstrekkelig for å oppta vesentlig hele lengden av isolasjonselementet 42 i bærerens ringrom 44 med drivmiddelelementene 70. I dette tilfellet blir ytterflaten av isolasjonselementet 42 i bærerens ringrom 44 helt dekket av drivmiddelelementer 70. Alternativt kan et mindre antall drivmiddelelementer 70 eller samme antall drivmiddelelementer 70, men som hver har en kortere lengde, plasseres i serie på isolasjonselementet 42, der antallet drivmiddelelementer 70 er mindre enn det som kreves for å oppta vesentlig hele lengden av bærerens ringrom 44. I dette tilfellet vil det være områder på ytterflaten av isolasjonselementet 42 i bærerens ringrom 44 som ikke blir dekket av drivmiddelelementet 70. Om ønskelig kan drivmiddelelementene 70 festes på passende måte på spesifikke steder på isolasjonselementet 42 (f.eks. overfor en åpning 60 på bæreren 34) for å hindre en forskyvning av drivmiddelelementene 70 i forhold til bæreren 34 under bruken av stimuleringsmodulen 30.

Drivmiddelelementene 70 vist på fig. 2 og 3, og som beskrevet ovenfor som generelt rørformet i konfigurasjon, benevnes her som "drivmiddelpinner". Drivmiddelelementene kan ha passende andre konfigurasjoner enn drivmiddelelpinnekonfigurasjonen ifølge oppfinnelsen. F.eks. kan drivmiddelelementene konfigureres som et spiralformet, lineært eller krummet bånd eller som en vanlig ring. Når det brukes mindre foretrukne alternative konfigurasjoner av drivmiddelelementene, kan det være nødvendig å feste disse til ytterflaten av isolasjonselementet 42 ved å støpe drivmiddelmaterialet derpå eller på annen passende måte. Som med den foretrukne rørkonfigurasjon, kan et eller flere alternativt konfigurerte drivmiddelelementer strekke seg langs hele lengden av ytterflaten av isolasjonselementet 42 i bærerens ringrom 44 eller kan strekke seg langs bare en del derav. I tillegg kan et eller flere alternativt konfigurerte drivmiddelelementer strekke seg rundt hele periferien av ytterflaten av isolasjonselementet 42 innenfor bærerens ringrom 44 eller bare rundt en del derav. Uansett konfigurasjon av drivmiddelelementet, blir drivmiddelelementene fortrinnsvis anbrakt på isolasjonselementet 42, slik at minst en del av en åpning 60 av bæreren 34 står overfor et drivmiddelelement 70.

Hvert drivmiddelelement 70 er fortrinnsvis fremstilt av et vannavstøtende eller vannsikkert drivmateriale som ikke fysisk påvirkes av hydrostatiske trykk som vanligvis finnes i borehullet 10 under komplettering eller produksjon. Drivmiddelmaterialet er fortrinnsvis ikke-reaktivt eller inert for de fleste fluider og især fluider som vanligvis finnes i borehullet 10. Et foretrukket drivmiddelmateriale er et herdet epoksy- eller plastmateriale med en oksiderer, f.eks. som tilgjengelig fra HTH Technical Services, Inc. of Coeur d'Alene, Idaho og Owen Oil Tools, Inc. of Fort Worth, Texas. Et slikt drivmiddelmateriale krever to uavhengige forhold for tenning.

Drivmiddelmaterialet må utsettes for et relativt høyt trykk, f.eks. minst omtrent 500 psi og en tennpropagator må avfyres. Drivmiddelelementet 70 er fortrinnsvis fremstilt ved å helle eller injisere epoksy- eller plastdrivmiddelmateriale med en oksiderer deri inn i en form (ikke vist) og la det herde i formen ved omgivelsestemperatur eller forhøyet temperatur, inntil drivmiddelmaterialet stivner ifølge formen.

Som nevnt ovenfor blir den øvre ende 48 av bæreren 34 gjenget til den nedre ende 53 av det øvre tilkoplingselement 36 og den nedre ende 48 av bæreren 34 blir gjenget til den øvre ende 56 av det første, nedre tilkoplingselement 38. Det øvre tilkoplingselement 36 er også forsynt med hunnskruegjenger 80 på dets øvre ende 48 og det første, nedre tilkoplingselement 38 er forsynt med hannskruegjenger 84 på dets nedre ende 86. Det andre, nedre tilkoplingselement 40 er forsynt med hunnskruegjenger 88 på dets øvre ende 90 og hannskruegjenger 92 på dets nedre ende. Hunnskruegjengene 88 av det andre, nedre tilkoplingselement 40 samvirker med de nedre hannskruegjenger 84 av det første, nedre tilkoplingselement 38 for å tilveiebringe en gjengeforbindelse av den øvre ende 90 av det andre, nedre tilkoplingselement 40 til den nedre ende 86 av det første, nedre tilkoplingselement 38. O-ringer 58 er også anbrakt ved gjennomskjæringen av første og andre nedre tilkoplingselementer 38, 40 for å tilveiebringe en fluidtett tetning derimellom. Som resultat blir det første, nedre tilkoplingselement 38 serieanbrakt mellom bæreren 34 og det andre, nedre tilkoplingselement 40.

Det øvre tilkoplingselement 36, det første, nedre tilkoplingselement 38 og det andre, nedre tilkoplingselement 40 er alle fremstilt av vesentlig samme eller tilsvarende gjenbruksmateriale som bæreren 34 og hvert element 36, 38, 40 har fortrinnsvis en vesentlig rørformet eller åpenendet, hul og sylindrisk konfigurasjon. Det øvre tilkoplingselement 36 har en langsgående åpning drivmiddelelement, fortrinnsvis konsentrisk med den sentrale, langsgående akse av det øvre tilkoplingselement 36 og strekker seg over hele lengden av aksen. Det øvre tilkoplingselement 36 omslutter fortrinnsvis den langsgående åpning drivmiddelelement langs hele dens lengde. Imidlertid har den langsgående åpning drivmiddelelement øvre og nedre segment 98, 100 ved henholdsvis øvre og nedre ende 82, 53 av det øvre tilkoplingselement 36 som er åpent og som har en ekspandert diameter i forhold til mellomsegmentet 102 av den langsgående åpning drivmiddelelement. Et øvre hjelpefeste 104 med en rørformet konfigurasjon med den langsgående åpning 106, er gjenget eller på annen måte holdt i det ekspanderte, øvre segment 98 av den langsgående åpning drivmiddelelement. En øvre, tett holdeinnsats 108 har likeledes en rørkonfigurasjon med en langsgående åpning 110 som omfatter tetningssene og er gjenget holdt i det ekspanderte, nedre segment 100 av den langsgående åpning drivmiddelelement. O-ringer 58 er anbrakt ved gjennomskjæringen av den øvre tetningsholdeinnsats 108 og det øvre tilkoplingselement 36 for å tilveiebringe en fluidtett tetning derimellom.

En øvre tetningssammenstilling 112 med en langsgående åpning 114 er anbrakt i og gjenget i den langsgående åpning 110 av den øvre, tette holdeinnsats 108 i den nedre ende 116 derav. Den øvre tetningssammenstilling 112 er fortrinnsvis en konvensjonell fluidtett flatetetning, f.eks. som tilgjengelig fra Swagelock Company of Solon, Ohio. Den øvre, tette holdeinnsats 108 og den øvre tetningssammenstilling 112 er fortrinnsvis fremstilt av vesentlig samme eller tilsvarende gjenbruksmaterialer som bæreren 34 mens den øvre hjelpepasning 104 kan være fremstilt av et brytbart eller på annen måte avhendingsbart plastmateriale.

Det første, nedre tilkoplingselement 38 har en langsgående åpning 118 likt det øvre tilkoplingselement 36. Den langsgående åpning 118 strekker seg over lengden av dens langsgående akse og har ekspanderte øvre og nedre segment 120, 122 og et mellomsegment 124. En nedre tetningsholdeinnsats 126, vesentlig identisk med den øvre tetningsholdeinnsats 108, har en langsgående åpning 128 som omfatter et tetningssete og er gjenget holdt i det ekspanderte, nedre segment 122 av den langsgående åpning 118. En nedre tetningssammenstilling 130, vesentlig identisk med den øvre tetningssammenstilling 112 har en langsgående åpning 132 og er anbrakt og gjenget holdt i den langsgående åpning 128 og den nedre tetningsholdeinnsats 126 i den nedre ende 134 derav.

Det andre, nedre tilkoplingselement 40 har en langsgående åpning 136 som strekker seg over lengden av dens sentrale langsgående akse og som har ekspanderte øvre og nedre segment 138, 140 og et mellomsegment 142. En nedre hjelpepasning 144 vesentlig identisk med den øvre hjelpepasning 104 har en langsgående åpning 146 og er gjenget eller på annen måte holdt i det ekspanderte, nedre segment 140 av den langsgående åpning 136.

Det sammenkoplede øvre koplingselement 36, det første, nedre tilkoplingselement 38, det andre, nedre tilkoplingselement 40 og bæreren 34 samvirker med hverandre for å opprettholde den ønskede posisjon av isoleringselementet 42 (og tilsvarende det tilhørende detonatorledningssegment 68 og drivmiddelelementene 70) i bæreren 34. Især blir isolasjonselementet 42 serieanbrakt (i avtagende rekkefølge) i den langsgående åpning 110 av den øvre tetningsholdeinnsats 108, den langsgående åpning 114 av den øvre tetningssammenstilling 112, den eller de langsgående åpninger 72 av drivmiddelelementene 70, den langsgående åpning 118 av det første, nedre tilkoplingselement 38, den langsgående åpning 128 av den nedre tetningsholdeinnsats 126 og den langsgående åpning 132 av den nedre tetningssammenstilling 130. Øvre og nedre tetningssammenstilling 112, 113 blir strammet til isolasjonselementet 42 og øvre og nedre tetningsholdeinnsatser 108, 126 for å holde fast ovennevnte posisjon av isolasjonselementet 42 og tilveiebringe en fluidtetning mellom bærerens ringrom 44 og de langsgående åpninger drivmiddelelement, 136 av øvre og andre nedre tilkoplingselement henholdsvis 36, 40.

Detonatorledningssegmentet 68 strekker seg over hele lengden av isolasjonselementets indre 62 som holder detonatorledningssegmentet 68 i fluidisolasjon fra det omsluttende miljø 46. En øvre ende 148 av detonatorledningssegmentet 68 strekker seg oppover forbi den øvre ende 64 av isolasjonselementet 42 gjennom den langsgående åpning drivmiddelelement av det øvre tilkoplingselement 36 og inn i den langsgående åpning 106 av den øvre hjelpepasning 104 hvor detonatorledningssegmentet 68 ikke lenger er omsluttet av isolasjonselementet 42. En øvre hjelpeoverføring 150 som er en tilleggskomponent for tennpropagatoren, inneholder fortrinnsvis en høyere grad av eksplosiv enn detonatorledningssegmentet 68 og anbrakt i den langsgående åpning 106 av den øvre hjelpepasning 104 og gripes av den øvre ende 148 av detonatorledningssegmentet 68. Den øvre tetningssammenstilling 112 hindrer fluidinntrengning i de langsgående åpninger drivmiddelelement, 106 og holder detonatorledningssegmentet 68, den øvre hjelpepasning 104 og deres forbindelse vesentlig fri for fluidkontakt og pulver deri.

En nedre ende 152 av detonatorledningssegmentet 68 strekker seg ned forbi den nedre ende 66 av isolasjonselementet 42 gjennom den langsgående åpning 136 av det andre, nedre tilkoplingselement 40 og inn i den langsgående åpning 146 av den nedre hjelpepasning 144 hvor detonatorledningssegmentet 68 likeledes ikke lenger er omsluttet av isolasjonselementet 42. En nedre hjelpeoverføring 154 vesentlig identisk med den øvre hjelpeoverføring 150 som likeledes er en tilleggskomponent av tennpropagatoren, er anbrakt i den langsgående åpning 146 av den nedre hjelpepasning 144 og blir grepet av den nedre ende 152 av detonatorledningssegmentet 68. Den nedre tetningssammenstilling 130 hindrer fluid i å trenge inn i de langsgående åpninger 136, 146 og holder detonatorledningssegmentet 68, den nedre hjelpepasning 104 og deres forbindelse vesentlig fri for fluidkontakt og pulver deri.

Det vil fremgå at andre stimuleringsmoduler, som fortrinnsvis er vesentlig identisk med stimuleringsmodulen 30 beskrevet ovenfor, kan gjenges til hver ende 82 eller 94 av stimuleringsmodulen 30 for å tilveiebringe stimuleringsverktøyet på fig. 1 med flere stimuleringsmoduler 30 koplet i serie. Især blir hunnskruegjengene 80 på den øvre ende 82 av stimuleringsmodulen 30 koplet til hannskruegjengene 92 på den nedre ende 94 av en tilføyd stimuleringsmodul 30. O-ringer 58 er anbrakt ved gjennomskjæringen av det øvre tilkoplingselement 36 av stimuleringsmodulen 30 og det andre, nedre tilkoplingselement 40 av den tilføyde stimuleringsmodul 30 for å tilveiebringe en fluidtett tetning derimellom og hindre fluidinntrengning inn i de langsgående åpninger drivmiddelelement, 106, 136, 146. Når den gjengede ende-motende-forbindelsen av to stimuleringsmoduler 30 er fullført, griper fortrinnsvis den nedre hjelpeoverføring 154 av den øvre stimuleringsmodul (f.eks. stimuleringsmodulen 30a på fig. 1) fortrinnsvis den øvre hjelpeoverføring 150 av den nedre stimuleringsmodul (f.eks. stimuleringsmodulen 30b på fig. 2).

Hvis stimuleringsmodulen 30 er den eneste modul av stimuleringsverktøyet eller stimuleringsmodulen 30 er anbrakt ved den nedre avslutningen av flere seriekoplede stimuleringsmoduler 30, blir den nedre ende 94 av stimuleringsmodulen 30 ganske enkelt tettet til den gjengede, fluidtette hette 32 vist på fig. 1 eller koplet på en fluidtett måte til et annet brønnverktøy eller innretning nede i brønnen (ikke vist). Hvis stimuleringsmodulen 30 er den eneste modul av stimuleringsverktøyet eller stimuleringsmodulen 30 er anbrakt ved den øvre avslutning av flere seriekoplede stimuleringsmoduler 30, blir den øvre ende 82 av stimuleringsmodulen 30 ganske enkelt koplet på en fluidtett måte til et annet brønnverktøy, f.eks. adaptersuben 28 vist på fig. 1.

I tillegg til en eller flere stimuleringsmoduler 30, omfatter stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis en startsammenstilling for å sette i gang tenning av tennpropagatoren, dvs. detonatorledningssegmentet 68 og hjelpeoverføringene 150, 154 anbrakt i hver stimuleringsmodul 30. Startsammenstillingen og tennpropagatoren benevnes her samlet et tennsystem. På fig.

4 er et eksempel på startsammenstillingen vist og beskrevet men skal ikke forstås å begrense oppfinnelsens omfang. Startsammenstillingen i eksempelet er en elektrisk detonator 400 rommet i adaptersuben 28 vist på fig. 1. En elektrisk kabel 402 har to ender, hvorav en (ikke vist) er koplet til kabelhodet 24 (også vist på fig. 1). Den andre ende av den elektriske kabel 402 er forbundet til den elektriske detonator 400. Detonatoren 400 er jordet til metalladaptersuben 28 av en jordingsledning 404 som er festet til adaptersuben 28 på passende måte, f.eks. med en skrue 406. Et ledningssegment for startdetonatoren 408 er festet til detonatoren 400 og strekker seg inn i den tilhørende stimuleringsmodul 30 vist på fig. 1 og 2 hvor startdetonatorens ledningssegment 408 griper den øvre hjelpeoverføring 150 av tennpropagatoren. Hunnskruegjengene 80 i den øvre ende 82 av den tilhørende stimuleringsmodul 30 er gjengekoplet på en fluidtett måte til hannskruegjenger 410 av adaptersuben 28.

Ifølge en alternativ utførelse, er oppfinnelsen en fremgangsmåte for å bruke ovennevnte stimuleringsverktøy. På fig. 1 og 4 kan stimuleringsverktøyet brukes etter at det er passende anbrakt i borehullet 10. Bruken igangsettes ved å føre en elektrisk strøm fra en passende strømkilde på overflaten 12 via ledningen 22 og den elektriske kabel 402 for å tenne detonatoren 400. Detonatoren 400 tenner i sin tur startdetonatorens ledningssegment 408 i adaptersuben 28 og hjelpeoverføringene 150, 154 og detonatorledningssegmentet 68 i den tilhørende stimuleringsmodul 30. Temperaturen og trykket som kommer fra tenningen av detonatorledningssegmentet 68 omsluttet i isolasjonselementet 42 av den tilhørende stimuleringsmodul 30, vil lett ødelegge isolasjonselementet 42 og antenne et eller flere drivmiddelelementer 70 i modulen 30 nær isolasjonselementet 42. Hvert antente drivmiddelelement 70 brenner ved en kontrollert brennrate.

Trykkgassen generert ved å brenne hvert drivmiddelelement 70 føres ut gjennom åpningen eller åpningene 60 av bæreren 34 og inn i undergrunnsformasjonen 16 via perforeringer i foringsrøret 18 for derved å rense perforeringene for eventuelt restavfall. Trykket av drivmiddelgassene stimulerer også formasjonen 16 ved å utvide konnektiviteten av formasjonen 16 til borehullet 10, især ved frakturering av formasjonen 16. Stimuleringsmodulen 70 blir vanligvis ikke ødelagt i vesentlig utstrekning under drift. Følgelig kan stimuleringsmodulen 70 fjernes fra borehullet 10 via wireledningen 22 og om nødvendig gjeninstalleres og gjenbrukes.

En slagdetonator kan brukes som en alternativ startsammenstilling i ovennevnte tennsystem. En slagdetonator blir fortrinnvis brukt i forbindelse med stimuleringsverktøyet når dette blir kjørt i et borehull på et rør, f.eks. en konvensjonell rørstreng eller spolerør. På fig. 5 er det vist en alternativ startsammenstilling med en slagdetonator som omfatter et ventilhus 510 som kan festes til endene av rørstrengen 511 eller wireledningen (ikke vist). En ventil 512 er festet til en tilkoplingsstang 514 i ventilhuset 510 og tetter en fluidpassasje 516. Tilkoplingsstangen 514 er i kontakt med et stempel 518. Et ringkammer 520 mellom stempelet 518 og innerveggen av ventilhuset 510 er fylt med luft ved atmosfærisk trykk. Nær bunnen av stempelet 518, er skjæretapper 522 montert i et skjæresett 524 og en avfyringstapp 526 strekker seg ned fra bunnen av stempelet 518. En holder 528 er føyd til ventilhuset 510 og en tandemsub 530. En slagdetonator 532 er montert i et avfyringshode 534 med holderen 528 som er festet til ventilhuset 510 og som kan festes til tandemsuben 530. Tandemsuben 530 er festet til en stimuleringsmodul 60. En tennoverføring 536 øverst i tandemsuben 530 er i kontakt med startdetonatorledningssegment 538 som er ført gjennom en sentral kanal 540 og inn i stimuleringsmodulen 20 som nevnt ovenfor.

Ved å bruke et tilstrekkelig hydraulisk trykk til toppen av stempelet 518, vil ventilen 512 og stempelet 518 samtidig bevege seg nedover og åpne fluidpassasjen 516 og få avfyringstappen 526 til å kontakte lagdetonatoren 532. Tenningen av slagdetonatoren 532 frembringer en andre detonering i tennoverføringen 536 som i sin tur antenner startdetonatorens ledningssegment 538. Startdetonatorens ledningssegment 538 er kjørt i den nærliggende stimuleringsmodul 30 og antenner hjelpeoverføringene og detonatorens ledningssegment som tilsvarende antenner drivmiddelelementene 70 deri.

Selv om det ikke er vist, er det innenfor oppfinnelsens omfang å utelate en eller flere av hjelpeoveføringene 150, 154 fra tennpropagatoren for stimuleringsmodulene 30. Når en hjelpeoverføring 150 eller 154 blir utelatt, kan nærliggende detonatorledningssegment 68, 408 eller 538 ganske enkelt forlenges til å oppta tomrommet i den langsgående åpning 106 eller 146 som oppstår fra fraværet av hjelpeoverføringen 150 eller 154. Hvis f.eks. de tilførte nedre og øvre hjelpeoverføringer 154, 150 således blir fjernet fra forbindelsen mellom to seriekoplede stimuleringsmoduler (f.eks. 30a og 30b), kan detonatorledningssegmentet 68 av den øvre stimuleringsmodul 30a forlenges slik at den strekker seg kontinuerlig nedover gjennom den tilførte nedre stimuleringsmodul 30b. Detonatorledningssegmentet 68 kan forlenges til vesentlig enhver grad, slik at den forlenges kontinuerlig gjennom ethvert antall stimuleringsmoduler 30, avhengig av antall hjelpemiddeloverføringer som utelates. Hvis likeledes den øvre hjelpeoverføring 150 blir fjernet fra stimuleringsmodulen 30, blir den forbundet til en startsammenstilling, idet startdetonatorledningssegmentet 408 eller 438 av startsammenstillingen blir forlenget, slik at den strekker seg kontinuerlig nedover gjennom den tilføyde stimuleringsmodul 30 og erstatter detonatorledningssegmentet 68 av stimuleringsmodulen 30.

Som det vil fremgå for en fagmann etter å ha studert beskrivelsen, er brennraten av drivmiddelelementene 70 en funksjon av et antall fysiske parametere for stimuleringsverktøyet. F.eks. er brennraten av drivmiddelelementene 70 en funksjon av den relative geometri av isolasjonselementet 42 og drivmidlene 70. Andre parametere som påvirker brennraten av drivmiddelelementene 70 er tykkelsen, tettheten og den eksplosive last av detonatorledningssegmentet 68, materialet og veggtykkelsen av isolasjonselementet 42 og diameteren av det indre 62 av isolasjonselementet 42. Følgelig er det et aspekt ved oppfinnelsen å sette brennraten av drivmidlene 70 ved passende parametervalg for ovennevnte drivmiddelelement, isolasjonselement og detonatorledningssegment.

Forhold som begunstiger ødeleggelse av isolasjonselementet 42 og tilsvarende drivmiddelelementene 70 til relativt små fragmenter ved detonering av tennpropagatoren, begunstiger generelt en relativt raskere brennrate av drivmiddelelementene 70, mens forhold som begunstiger ødeleggelse av isolasjonselementet 42 og tilsvarende drivmiddelelementene 70 til relativt større biter begunstiger generelt en relativt langsommere brennrate av drivmiddelelementene 70. Således vil tykkelsen, tettheten og/eller den eksplosive last av detonatorledningssegmentet 68 øke brennraten av drivmiddelelementene 70. En økning av diameteren av det indre av isolasjonselementet 42 vil likeledes øke brennraten av drivmiddelelementene 70. Ved å velge et relativt sterkt materiale for isolasjonselementet 42 eller øke veggtykkelsen av isolasjonselementet 42, vil brennraten av drivmiddelelementene 70 minske. Ved å velge den relative geometri av isolasjonselementet 42 og drivmiddelelementene 70 slik at det oppnås et nøye inngrep mellom drivmiddelelementet 70 og isolasjonselementet 42, vil det oppnås en økning av brennraten av drivmiddelelementene 70, mens valg av den relative geometri av isolasjonselementet 42 og drivmiddelelementene 70, slik at det oppnås et løst inngrep mellom drivmiddelelementet 70 og isolasjonselementet 42 oppnås en minskning av brennraten av drivmiddelelementene 70.

Det er videre innenfor en fagperson som utfører denne beskrivelse å kontrollere ventileringen av den trykksatte forbrenningsgass fra bæreren og tilsvarende regulere trykket ved hvilket forbrenningsgassen føres inn i undergrunnsformasjonen 16 ved å velge størrelsen av åpningene 60, antallet åpninger 60 og mønsteret av åpningene 60 på bæreren 34. Følgelig er det et aspekt ved oppfinnelsen å sette ventilasjonsraten av forbrenningsgassen for stimuleringsverktøyet ved passende å velge verdier for ovennevnte åpningsparametere. Generelt vil en minskning av størrelsen og/eller antallet åpninger 60 minske gassventileringsraten og øke trykket av forbrenningsgassen ut fra bæreren 34. Mønsteret av åpningene 60 på bæreren 34 kan velges til enten å øke eller minske gassventileringsraten, avhengig av det bestemte mønster som velges og som ønskes av en fagmann.

Ifølge en annen alternativ utførelse, er oppfinnelsen en fremgangsmåte for å optimere bruken eller på annen måte definere driftsytelsen for ovennevnte stimuleringsverktøy. Ifølge denne utførelse blir en verdi for et eller flere av ovennevnte drivmiddelelement, isolasjonselement, detonatorledningssegment og åpningsparametere for stimuleringsverktøyet valgt av operatøren, fortrinnsvis ved å bruke en datamaskin med en spesifikk modelleringsprogramvare. Verdiene blir fortrinnsvis valgt basert på en prediksjon av modelleringsprogramvaren for å oppnå et ønsket resultat. Flere høyhastighetsmålere (ikke vist) for å overvåke trykk eller andre prosessforhold er anbrakt på utvalgte steder i borehullet 10 og/eller stimuleringsverktøyet. Stimuleringsverktøyet blir brukt i borehullet 10 som beskrevet ovenfor i en første prøvekjøring for oppsamling av data fra målerne, f.eks. forbrenningsgasstrykk. De første prøvekjøringsdata blir analysert for å bestemme om et første faktisk resultat av den første prøvekjøring tilsvarer eller nærmer seg det ønskede resultat. Hvis ikke, eller hvis operatøren forøvrig ønsker å oppnå et annet resultat enn det første, kan operatøren modifisere verdien av de valgte parametere for stimuleringsverktøyet og/eller de prediktive funksjoner av modelleringsprogramvaren. En andre prøvekjøring blir så utført og de andre prøvekjøringsdata blir analysert for å bestemme om et andre faktisk resultat tilsvarer eller nærmer seg det ønskede resultat. Ethvert antall prøvekjøringer kan utføres, hvor verdien av de valgte parametere og/eller prediktive funksjoner for modelleringsprogramvaren modifiseres, inntil det ønskede resultat oppnås.

På fig. 6 er detaljer av en alternativ stimuleringsmodul benevnt 600, vist og beskrevet og som finner anvendelse i stimuleringsverktøyet ifølge oppfinnelsen. Elementer av stimuleringsmodulen 600, som er felles for stimuleringsmodulen 30 beskrevet ovenfor, har fått samme referansenummer. Stimuleringsmodulen 600 er vesentlig lik stimuleringsmodulen 30, unntatt at det andre, øvre tilkoplingselement 602 er anbrakt i serie mellom det øvre tilkoplingselement 36 og bæreren 34 av stimuleringsmodulen 600. Dette andre, øvre tilkoplingselement 602 er vesentlig identisk med det første, nedre tilkoplingselement 38 av begge stimuleringsmodulene 600 og 30. Bruken av stimuleringsmodulen 600 er vesentlig lik som for stimuleringsmodulen 30.

Som nevnt ovenfor kan stimuleringsverktøyet brukes med rør eller wireledning. Den økte styrke av røret i forhold til wireledningen, gir enkelte fordeler. F.eks. tillater bruk av et rør for å sende verktøyet inn i et borehull bruk av lengre stimuleringsmoduler og/eller et større antall stimuleringsmoduler som er festet sammen i serie for derved å kunne stimulere et lengre intervall med en enkelt kjøring i borehullet. Bruk av rør er også kompatibelt med bruken av pakninger for å isolere en eller flere deler av borehullet nær et eller flere intervaller av formasjonen. Verktøyet kan brukes hvor det er ønskelig å begrense trykket i en annen del av borehullet, f.eks. hvor en eller flere soner i et borehull allerede har blitt komplettert. Hvis borehullet har en større avvikelsesvinkel fra vertikalt eller horisontalt, kan røret brukes for å skyve verktøyet inn i borehullet.

Selv om bæreren 34 og andre komponenter av stimuleringsverktøyet er beskrevet ovenfor som foretrukket fremstilt av et metall med høy integritet og som kan gjenbrukes, faller det alternativt innenfor oppfinnelsens omfang å fremstille slike komponenter fra et materiale som ikke kan brukes igjen, dvs. et materiale som vesentlig helt brytes opp eller oppløses under normal bruk, nemlig ved detonering av drivmiddelelementene 70. Eksempler på materialer omfatter polyesterfibere, epoksykompositter og lignende.

Claims (10)

Patentkrav

1. Et apparat for å stimulere en undergrunnsformasjon [16] omfattende:

et første rør [34] som har et første rørs indre, en åpen første ende [48] og en første rørvegg, hvor nevnte første rørvegg har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor nevnte første rørvegg har minst én åpning [60] langs nevnte lengde av den første rørveggen, karakterisert ved et første tilkoplingselement [36] er forbundet til nevnte første ende [48] av nevnte første rør [34] og har en første koblingsinnretning [96];

et andre rør [42] plassert i det første rør indre og har en første åpen ende [64], en andre åpen ende [66], et andre rørs indre [62] og en andre rørvegg, hvor den andre rørvegg har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor den ytre overflaten av nevnte andre rørvegg og den innerflaten av nevnte første rørvegg definerer et ringformet volum [44]; og hvor nevnte andre rørs indre [62] er forseglet fra det første rørs indre for i det vesentlige å forhindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og nevnte andre rørs indre;

et drivmiddelelement [70] som har en langsgående åpning [72] og en elementvegg, hvor elementveggen har en innerflate, en ytterflate og en lengde, hvor nevnte drivmiddelelement er plassert i nevnte første rør og nevnte langsgående åpning mottar det andre rør [42], hvor drivmiddelelementet i det vesentlige ikke strekker seg utover det ringformede volum [44]; og

en tennpropagator [68, 150, 154] plassert innenfor nevnte andre rørs indre [62], hvor nevnte tennpropagator strekker seg fra det første rør inn i nevnte første koblingsinnretning [96], og er i det vesentlige fri for væskekontakt med væske som ligger i et omgivende miljø utenfor den nevnte første rørveggen; og

en første tetningssammenstilling [112] som griper inn i nevnte andre rør for i det vesentlige å hindre fluidkommunikasjon mellom nevnte første rørinnretning og nevnte første kontakt interiør [96].

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved å omfatte et tomrom mellom ytterflaten av nevnte element-[70] vegg og innerflaten av nevnte første rør- [34] vegg.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at den langsgående åpning glidbart mottar nevnte andre rør.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at lengden av nevnte elementvegg til drivmiddelet er i det vesentlige mindre enn nevnte lengde av nevnte andre rørvegg.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at drivmiddelelementet [70] er et første drivmiddelelement [70], hvor nevnte apparat videre omfatter et andre drivmiddelelement [70] som har en langsgående åpning [72] og en elementvegg, hvor nevnte elementvegg i nevnte andre drivmiddelelement har et indre overflate, en ytterflate og lengde, hvor nevnte andre drivmiddel er plassert i nevnte første rørinnretning og den langsgående åpning av det andre drivmiddelelementet som mottar nevnte andre rør [42] slik at det andre drivmiddelelementet er montert på nevnte andre rør hovedsakelig tilstøtende det første drivmiddelelementet.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at lengden til nevnte elementvegg av det første drivmiddelelementet er i det vesentlige lik den nevnte lengde av nevnte elementvegg til det andre drivmiddelelementet.

7. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved å omfatte et tomrom mellom nevnte ytterflate til nevnte elementvegg til nevnte andre drivmiddelelement og innerflaten til den første rørveggen.

8. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at den langsgående åpning av det andre drivmiddelet glidbart mottar nevnte andre rør.

9. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved å omfatte et tredje drivmiddelelement [70] som har en langsgående åpning [72] og en elementvegg, hvor nevnte elementvegg til det tredje drivmiddelelement har en innerflate, en ytterflate og lengde, hvor det tredje drivmiddelelementet er plassert i nevnte første rørinnretning og nevnte langsgående åpning til det tredje drivmiddelelementet mottar nevnte andre rør [42] slik at det tredje drivmiddelelementet er hovedsakelig montert på nevnte andre rør tilstøtende nevnte første eller andre drivmiddel.

10. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at nevnte andre rørs indre er forseglet fra det første rørs indre for i det vesentlige å hindre fluidkommunikasjon mellom det første rørs indre og det andre rørs indre og nevnte tennpropagator [68,150,154] som er posisjonert innenfor nevnte andre rørs indre er det i det vesentlige fri fra fluidkontakt med fluider som ligger i et omgivende miljø utenfor den første rørveggen.