NO344840B1

NO344840B1 - Rørledning og fremgangsmåte for å fremstille en rørledning for overføring av signaler

Info

Publication number: NO344840B1
Application number: NO20180496A
Authority: NO
Inventors: Bruce W Boyle; Brian Clark; Raghu Madhavan
Original assignee: Intelliserv Int Holdings Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-05-25
Also published as: FR2883915A1; NO342373B1; DE102006015144A1; RU2006110347A; NO20180496A1; CA2541077A1; US20060225926A1; MXPA06003400A; CA2541077C; CN1880721A; NO20061443L; FR2883915B1; US7413021B2; CN1880721B; RU2413071C2

Description

1. Oppfinnelsesområdet

Den foreliggende oppfinnelse vedrører brønntelemetrisystemer og vedrører mer spesielt en kabelrørledning som f.eks. et kabelborerør som er innrettet for å overføre data og/eller energi mellom en eller flere brønnlokaliteter i et borehull og overflaten.

2. Bakgrunn av beslektet teknikk

Systemer for måling-under-boring, MWD (”Measurement-While-Drilling”) og logging-under-boring, LWD (”Logging-While-Drilling”) avleder mye av sin verdi fra evnen til å tilveiebringe sanntids informasjon om brønnbetingelser nær borkronen. Oljeselskaper anvender disse brønnmålinger for å foreta avgjørelser under boreprosessen, f.eks. å tilveiebringe inngangs- eller tilbakekoplingsinformasjon for sofistikerte boremetoder som f.eks. det såkalte ”geostyring”-system utviklet av Schlumberger. Slike metoder beror sterkt på momentan kjennskap til den formasjon som bores. Følgelig fortsetter industrien å utvikle nye sanntids (eller nær sanntids) målinger for MWD/LWD, inklusive målinger av bildedannelsestypen med høyt datainnhold.

Slike nye målinger og de relaterte kontrollsystemer krever telemetrisystemer med høyere dataoverføringskapasiteter enn dem som nå er tilgjengelig. Som et resultat er det blitt foreslått eller forsøkt et antall nye og/eller modifiserte telemetrimetoder for anvendelse med MWD/LWD-systemer med varierende grader av suksess.

Den konvensjonelle industristandard for dataoverføring mellom brønn- og overflatelokaliteter er slampulstelemetri hvori borestrengen anvendes for å overføre modulerte lydbølger i borefluidet. Datatransmisjonskapasiteter som anvender slampulstelemetri ligger i området 1-6 bits/sekund. Slike langsomme hastigheter er ikke i stand til å overføre de store mengder data som typisk samles med en LWD-streng. I tillegg, (f.eks. når det anvendes skummet borefluid) virker slampulstelemetri overhodet ikke. Som et resultat er det ikke uvanlig at noen eller alle data som samles av MWD/LWD-systemer lagres i en brønnhukommelse og lastes ned ved slutten av en borkrone-prosessgang. Denne forsinkelse reduserer verdien av dataene for sanntids eller nær sanntids anvendelser signifikant. Det foreligger også en signifikant fare for datatap, f.eks. hvis MWD/LWD-verktøyet eller -verktøyene mistes i borehullet.

Elektromagnetisk (EM) telemetri via undergrunns jordveier har vært forsøkt med begrenset hell. Anvendbarheten av EM-telemetri er også dybdebegrenset, avhengig av jordens resistivitet, selv ved lave dataoverføringstakter.

Akustisk telemetri gjennom selve borerøret har vært gjenstand for omfattende studier men har ikke hittil vært anvendt kommersielt. I teorien bør dataoverføringstakter på ti-talls bits/sek. være mulig ved bruk av akustiske bølger som overføres gjennom stålborestrengen, men dette er ikke blitt pålitelig bevist.

Idéen med å anordne en kabel i gjensidig forbundne borerørslengder er foreslått mange ganger i løpet av de siste 25 år. Noen av de tidligere forslag er omhandlet i: US patent 4,126,848 (Denison); US patent 3,957,118 (Barry et al.) og US patent 3,807,502 (Heilhecker et al.); og i publikasjoner som f.eks. ”Four Different Systems Used for MWD”, W. J. McDonald, The Oil and Gas Journal, sidene 115-124, 3. april, 1978.

Et antall av mer nylige patenter og publikasjoner har fokusert på anvendelsen av strømkoplede induktive koplere i kabelborerør WDP (”wired drill pipe”). US patent 4,605,268 (Meador) beskriver bruken og grunnleggende operasjon av strømkoplede induktive koplere montert ved tetningsflatene av borerør. Russisk føderasjon publisert patentsøknad 2140537 (Basarygin et al.) og en tidligere russisk føderasjon publisert patentsøknad 2040691 (Konovalov et al.), beskriver begge et borerør-telemetrisystem som anvender strømkoplede induktive koplere montert nær tetningsoverflatene av borerørene. International Publication

WO 90/14497 A2 (Jürgens et al.) beskriver en induktiv kopler montert ved den indre diameter ID av borerørskjøten for dataoverføring. Andre relevante patenter inkluderer de følgende US patenter: 5,052,941 (Hernandez-Marti et al.); 4,806,928 (Veneruso); 4,901,069 (Veneruso); 5,531,592 (Veneruso); 5,278,550 (Rhein-Knudsen et al.); 5,971,072 (Huber et al.) og 6,641,434 (Boyle et al.).

US6206133 B1 beskriver en nedihulls seismisk deteksjonsanordning med mottakere festet til et kveilrør. US3518608 A omhandler et telemetri borerør med gjenget elektrode. US 2005024231 A1 beskriver en fremgangsmåte og apparat for nedihulls kommunikasjon.

De ovenstående referanser er generelt fokusert på overføringen av data over de koplede ender av forbundne borerørslengder, snarere enn langs de aksielle lengder av rørlengdene. Et antall andre patentreferanser har vist eller foreslått spesielle løsninger for dataoverføring langs de aksielle lengder av brønnrørledning eller brønnrørskjøter, inklusive; US patenter 2,000,716 (Polk); 2096,359 (Hawthorn); 4,095, 864 (Denison et al.); 4,72,402 (Weldon); 4,953,636 (Mohn); 6,392,317 (Hall et al.) og 6,799,632 (Hall et al.). Andre relevante patentreferanser inkluderer International Publication WO 2004/033847 A1 (Williams et al.), International Publication WO 0206716 A1 (Hall et al.) og US Patent Publication US 2004/0119607 A1 (Davies et al.).

DEFINISJONER

Visse betegnelser er definert i denne beskrivelse når de anvendes første gang, mens visse andre betegnelser anvendt i denne beskrivelse er definert i det følgende.

”Kommunikativ” betyr i stand til å lede eller bære et signal.

”Kommunikativ kopler” angir en anordning eller struktur som tjener til å forbinde de respektive ender av to tilstøtende rørelementer, som f.eks. de gjengede sokkel/tappender av tilstøtende rørlengder, hvorigjennom et signal kan ledes.

”Kommunikasjonslink” betyr et flertall kommunikativt forbundne rørformede elementer, som f.eks. forbundne WDP (”wired drill-pines”) rørlengder for å lede signaler over en avstand.

”Telemetrisystem” betyr minst én kommunikasjonslink pluss andre komponenter som f.eks. en overflatecomputer, MWD/LWD-verktøy, kommunikasjonsdeler, og/eller borspisser, nødvendige for måling, overføring og indikasjon/registrering av data som fremskaffes fra eller gjennom et borehull.

”Kabellink” betyr en bane som er i det minste delvis kablet langs eller gjennom et kabelborerør WDP (”wired drill pipe”) -skjøt for å lede signaler.

”Kablet borerør” eller ”WDP” angir ett eller flere rørelementer - inklusive borerør, borekrager, fôringsrør, produksjonsrør og annen ledning - tilpasset for bruk i en borestreng, hvor hvert rørelement omfatter en kabellink. Kabel-borerør kan omfatte et forlengingsrør eller fôring, og kan blant andre variasjoner være ekspanderbart.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å fremstille en rørledning for overføring av signaler langs sin lengde, omfattende trinnene med: et rørlegeme utstyres med en kommunikativ kopler ved eller nær hver ende av de to endene av rørlegemet, en ekspanderbar rørformet hylse posisjoneres inne i rørlegemet, idet den rørformede hylsen har en del som er fordisponert til å initiere ekspansjon derav under utøvelse av internt fluidtrykk; én eller flere ledende kabler strekkes mellom den indre vegg av rørlegemet og den rørformede hylsen; nevnte én eller flere kabler forbindes mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse; den rørformede hylsen ekspanderes plastisk inne i rørlegemet ved å utøve fluidtrykk mot den indre vegg av den rørformede hylsen; en langstrakt pad posisjoneres inne i rørlegemet slik at nevnte pad anbringes mellom rørlegemet og den rørformede hylsen; og sikring av nevnte pad mellom den rørformede hylsen og rørlegemet ved ekspandering av den rørformede hylsen.

Videre tilveiebringer den foreliggende oppfinnelses en rørledning for overføring av signaler langs sin lengde i et borehulls-miljø, omfattende: et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver ende av de to endene, en langstrakt “pad“ festet langs en indre vegg av rørlegemet; og én eller flere ledende kabler som strekker seg langs nevnte “pad“ slik at nevnte én eller flere kabler er anbrakt mellom den indre vegg av rørlegemet og i det minste en del av nevnte “pad“, idet nevnte én eller flere kabler er forbundet til den kommunikative kopler slik at det etableres en kablet forbindelse; hvori den langstrakte “pad“ er festet ved hjelp av en rørformet hylse plastisk ekspandert inne i rørlegemet.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører overføring av data langs den aksielle lengde av rørlednings-skjøtestykker eller rør-skjøtestykker tilpasset for bruk i brønnoperasjoner som f.eks. boring. Ifølge et aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne en rørledning for å overføre signaler langs sin lengde. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen inkluderer trinnene med å utstyre et rørlegeme med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av de to ender av rørlegemet, og å posisjonere en ekspanderbar rørformet hylse inne i rørlegemet. Hylsen har en del som er predisponert til å initiere ekspansjon av hylsen under utøvelse av et internt fluidtrykk. Én eller flere ledende kabler strekker seg mellom den indre vegg av rørlegemet og den rørformede hylse, idet nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse. Den rørformede hylse ekspanderes inne i rørlegemet ved å utøve fluidtrykk på den indre vegg av den rørformede hylse. På denne måte sikres den eller de ledende kabler mellom rørlegemet og den rørformede hylse.

I spesielle utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er den predisponerte del av den rørformede hylse forhåndsformet (dvs. formet før anbringelse av den rørformede hylse inne i rørlegemet) ved lokalisert utøvelse av mekanisk kraft på den indre vegg av rørhylsen, eller lokalisert utøvelse av mekanisk kraft på den ytre vegg av den rørformede hylse, eller å modifisere materialegenskapene av en del av den rørformede hylse, eller en kombinasjon av disse. Den predisponerte del av den rørformede hylse kan defineres på andre måter, som f.eks. ved å redusere veggtykkelsen av en del av den rørformede hylse, forsterke den rørformede hylse med unntagelse av en del derav, eller en kombinasjon av disse.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som anvender én eller flere ”pads” for å danne en rørledning for overføring av signaler langs sin lengde. Fremgangsmåten inkluderer trinnene med å utstyre et rørlegeme med en kommunikativ kopler ved eller nær enden av de to ender av rørlegemet, og å posisjonere en langstrakt ”pad” ved eller nær en indre vegg av rørlegemet. Én eller flere ledende kabler strekkes langs nevnte ”pad” slik at nevnte én eller flere kabler anbringes mellom den indre vegg av rørlegemet og i det minste en del av nevnte ”pad”, og nevnte én eller flere kabler forbindes mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse. Den langstrakte ”pad” festes til rørlegemet. På denne måte er den eller de ledende kabler festet mellom rørlegemet og nevnte ”pad”.

I en spesiell utførelsesform av den ”pad”-anvendende metode ifølge oppfinnelsen inkluderer det ”pad”-festende trinn trinnene med å posisjonere en ekspanderbar rørformet hylse inne i rørlegemet slik at nevnte ”pad” anbringes mellom rørlegemet og den ekspanderbare rørformede hylse, og den ekspanderbare rørformede hylse ekspanderes til inngrep med rørlegemet, hvorved nevnte ”pad” festes mellom den ekspanderbare rørformede hylse og rørlegemet. Den ekspanderbare rørformede hylse kan fremvise forskjellige former, som f.eks. at den er sylindrisk eller har et hovedsakelig u-formet tverrsnitt, når den anbringes i rørlegemet. I tillegg kan den ekspanderbare rørformede hylse ha et flertall aksielt orienterte slisser deri for å lette ekspansjonen av den rørformede hylse.

Det hylseekspanderende trinn kan inkludere utøvelse av fluidtrykk på den indre vegg av den rørformede hylse, utøve mekanisk kraft på den indre vegg av den rørformede hylse, eller en kombinasjon av disse trinn. I tillegg kan det hylseekspanderende trinn inkludere å detonere et eksplosiv inne i den rørformede hylse slik at det utøves en eksplosiv kraft mot den indre vegg av den rørformede hylse.

I ytterligere utførelsesformer av den ”pad”-anvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen inkluderer det ”pad”-festende trinn trinnet med å slisse opp den rørformede hylse langs sin lengde, hvor den rørformede hylse før slik oppslissing har en diameter som hindrer den fra å passe inne i rørlegemet. En kompresjonskraft utøves på den slissede rørformede hylse for radielt å bringe den rørformede hylse til å falle sammen slik at den vil passe i rørlegemet. Mens den rørformede hylse opprettholdes i den sammenfelte tilstand posisjoneres den inne i rørlegemet slik at den langstrakte ”pad” posisjoneres mellom rørlegemet og den rørformede hylse. Den rørformede hylse frigis så fra sin sammenfelte tilstand slik at den rørformede hylse ekspanderer radielt til inngrep med den langstrakte ”pad” og rørlegemet.

I spesielle utførelsesformer av den ”pad”-anvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen hvor nevnte ”pad” er metallisk, inkluderer det ”pad”-festende trinn at nevnte ”pad” sveises til den indre vegg av rørlegemet ved én eller flere lokaliteter langs dette.

I ytterligere utførelsesformer av den ”pad”-anvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen hvori nevnte ”pad” består av glassfiber, inkluderer det ”pad”-festende trinn at nevnte ”pad” bindes til den indre vegg av rørlegemet. I tillegg kan én eller flere ledende kabler bindes til den indre vegg av rørlegemet.

I spesielle utførelsesformer av den ”pad”-anvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er rørlegemet et borerør-skjøtstykke med en sokkelende og en tapp-ende hver utstyrt med en kommunikativ kopler. I slike utførelsesformer kan det kabelforbindende trinn inkludere trinnene med å tildanne åpninger i tappenden og sokkel-enden av borerørskjøtstykket og som strekker seg fra de respektive kommunikative koplere til den indre vegg av borerøret, og å utvide nevnte én eller flere ledende kabler gjennom åpningene.

I spesielle utførelsesformer av den ”pad”-anvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen definerer formen av nevnte ”pad” hovedsakelig et sylindrisk segment med en ytre bueformet overflate som komplementerer den indre vegg av rørlegemet. En langstrakt rille kan være dannet i den ytre bueformede overflate av nevnte ”pad” for å motta nevnte én eller flere ledende kabler.

I spesielle utførelsesformer av den ”pad”-anvendende metode ifølge oppfinnelsen består nevnte ”pad” av én av metall, polymer, komposittmateriale, glassfiber, keramikk, eller en kombinasjon derav.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som anvender riller for å lage en ledning for overføring av signaler langs sin lengde. Fremgangsmåten inkluder trinnet med å utstyre et rørlegeme med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av de to ender av rørlegemet. Én eller flere riller dannes i minst én av indre og ytre vegg av rørlegemet og som strekker seg stort sett mellom de kommunikative koplere. Én eller flere ledende kabler strekkes gjennom nevnte én eller flere riller. Nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres én eller flere kablede forbindelser. Nevnte én eller flere kabler er festet inne i nevnte én eller flere innvendige riller.

I spesielle utførelsesformer av den rilleanvendende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er nevnte én eller flere riller tildannet i den indre vegg av rørlegemet. I slike utførelsesformer kan det kabelfestende trinn inkludere binding av nevnte én eller flere kabler inne i nevnte én eller flere riller. Det kabelfestende trinn kan ellers inkludere at nevnte én eller flere riller overdekkes, som f.eks. ved å påføre et polymert belegg omkring den indre vegg av rørlegemet. Det rilleoverdekkende trinn kan ellers inkludere å feste én eller flere plater til den indre vegg av rørlegemet slik at hver av rillene overdekkes uavhengig. Det kabelfestende trinn kan ellers inkludere at nevnte én eller flere kabler strekkes gjennom én eller flere andre rørledninger hver bundet til én av rillene, idet hver andre rørledning er formet og orientert slik at den strekker seg hovedsakelig mellom de kommunikative koplere.

I spesielle utførelsesformer av den rilleanvendede fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er nevnte én eller flere riller tildannet i den ytre vegg av rørlegemet. I disse utførelsesformer kan det kabelfestende trinn inkludere at nevnte én eller flere kabler bindes inne i nevnte én eller flere riller. Det kabelfestende trinn kan ellers inkludere at nevnte én eller flere riller overdekkes, som f.eks. ved å feste en hylse omkring den ytre vegg av rørlegemet. En slik hylse kan bestå av metall, polymer, kompositt, glassfiber, keramikk eller en kombinasjon derav.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en ekspanderbar rørformet hylse for fôring av et brønn-rørelement, og som inkluderer en rørformet hoveddel som har en del som er predisponert til å initiere ekspansjon derav under utøvelse av innvendig fluidtrykk. Den predisponerte del av den rørformede hoveddel kan være en plastisk deformert del tildannet f.eks. ved lokalisert utøvelse av mekanisk trykk mot en indre eller ytre vegg av den rørformede hoveddel. Den predisponerte del av den rørformede hoveddel kan ellers defineres ved en del av den rørformede hoveddel som har redusert veggtykkelse. Den reduserte veggtykkelse kan oppnås f.eks. ved å forsterke veggtykkelsen over alt med unntagelse av den predisponerte del. Den predisponerte del av den rørformede hoveddel kan ellers dannes ved å modifisere materialegenskapene av en del av den rørformede hoveddel, f.eks. ved lokalisert varmebehandling.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en rørledning for overføring av signaler langs sin lengde i et borehullsmiljø, inklusive et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av sine to ender. Hver av de kommunikative koplere inkluderer en spole med to eller flere uavhengige spoleviklinger, idet hver spolevikling ligger hovedsakelig inne i en atskilt bue av spolen. To eller flere ledere strekker seg uavhengig langs eller gjennom veggen av rørlegemet og er forbundet mellom de respektive spoleviklinger slik at det etableres to eller flere uavhengig-kablede forbindelser. Hver leder inkluderer én eller flere ledende kabler.

I spesiell utførelsesformer av rørledningen ifølge oppfinnelsen har spolen i hver kommunikativ kopler to uavhengige spoleviklinger, og hver vikling ligger hovedsakelig innenfor en atskilt 180º bue av spolen.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for overføring av signaler langs lengden av et rørlegeme. Rørlegemet er forsynt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av sine to ender, hvor hver av de kommunikative koplere omfatter en spole med to eller flere uavhengige spoleviklinger. To eller flere ledere strekker seg uavhengig langs eller gjennom veggen av rørlegemet, og de uavhengige ledere er forbundet mellom de respektive uavhengige spoleviklinger slik at det etableres to eller flere uavhengig-kablede forbindelser. Følgelig kan kablet kommunikasjon opprettholdes når en svikt forekommer i én (eller eventuelt flere) av de kablede forbindelser.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en rørledning som anvender en ”pad” for overføring av signaler langs sin lengde i en brønnomgivelse. Rørledningen inkluderer et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av sine to ender, og en langstrakt ”pad” festet langs en indre vegg av rørlegemet. Én eller flere ledende kabler strekker seg langs nevnte ”pad” slik at nevnte én eller flere kabler er anordnet mellom den indre vegg av rørlegemet og i det minste en del av nevnte ”pad”, og nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse. Den langstrakte ”pad” kan være festet ved hjelp av en rørformet hylse om er ekspandert inne i rørlegemet.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en rørledning som anvender riller for å overføre signaler langs sin lengde i en borehullsomgivelse, hvor rørledningen inkluderer et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av sine to ender. Rørlegemet har én eller flere riller i minst én av den indre og ytre vegg derav og som strekker seg hovedsakelig mellom de kommunikative koplere. Én eller flere ledende kabler strekker seg gjennom og er festet inne i nevnte én eller flere riller. Nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres én eller flere kablede forbindelser.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et system med forbundne rørledninger for å overføre signaler i en borehullsomgivelse. Hver av rørledningene inkluderer et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av de to ender av rørlegemet, hvor de kommunikative koplere tillater at signaler kan overføres mellom tilstøtende, forbundne ledninger. En langstrakt ”pad” er posisjonert langs en indre vegg av rørlegemet, og én eller flere ledende kabler strekker seg langs nevnte ”pad” slik at nevnte én eller flere kabler er anordnet mellom den indre vegg av rørlegemet og i det minste en del av nevnte ”pad”. Nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse. En rørformet hylse er ekspandert inne i rørlegemet slik at nevnte ”pad” er festet mellom rørlegemet og den ekspanderbare rørformede hylse.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For at de ovenfor angitte trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse kan forstås i detalj gis en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen, kort oppsummert i det foregående, med henvisning til de utførelsesformer derav som er illustrert i de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelsesformer av oppfinnelsen og skal derfor ikke anses som begrensende for dens omfang, idet oppfinnelsen kan gjøres til gjenstand for andre like effektive utførelsesformer.

Fig. 1 er en opprissillustrasjon av en borestrengsammenstilling hvormed den foreliggende oppfinnelse med fordel kan anvendes.

Fig. 2 er en delillustrasjon av en utførelsesform av en kablet rørledning hvormed den foreliggende oppfinnelse med fordel kan anvendes.

Fig. 3 er en delvis perspektivsnitt-illustrasjon av et motvendt par av kommunikative koplere i samsvar med den kablede rørledning i fig.2.

Fig. 4 er en detaljert delillustrasjon av det motvendte par av kommunikative koplere i fig.3 låst sammen som en del av en operativ rørledningsstreng.

Fig. 5 illustrerer en rørledning lignende den som er vist i fig.2, men som anvender en ekspanderbar rørformet hylse for å feste og beskytte én eller flere ledende kabler mellom et par kommunikative koplere i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig.6A-6D illustrerer forskjellige anordninger for forhåndsforming av den ekspanderbare rørformede hylse i fig.5, slik at en del av hylsen forhåndsdisponeres for å initiere ekspansjon derav under utøvelse av internt fluidtrykk som f.eks. ved hjelp av såkalt ”hydroforming”.

Fig. 7 illustrerer et eksplosiv som er posisjonert i en ekspanderbar rørformet hylse i likhet med tilsvarende i fig.5 for å ekspandere den rørformede hylse etter detonasjon.

Fig. 8A er en delillustrasjon av en rørledning lignende rørledningen, vist i fig. 5, men som anvender en langstrakt ”pad” i kombinasjon med en ekspanderbar rørformet hylse for å feste og beskytte én eller flere ledende kabler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8B er en perspektivillustrasjon av rørledningen i fig.8A etter at den ekspanderbare rørformede hylse er blitt ekspandert til inngrep med den langstrakte ”pad” og den indre vegg av rørledningen.

Fig. 9A er en tverrsnittsillustrasjon av rørledningen i fig.8A, med en alternativ u-formet ekspanderbar rørformet hylse som også er illustrert i stiplet strek.

Fig. 9B er en detaljert tverrsnittsillustrasjon av rørledningen i fig.8B, hvori hylsen er blitt ekspandert til å gå til inngrep med den langstrakte ”pad” og den indre vegg av rørledningen.

Fig. 10A illustrerer en rørledning lignende den som er vist i fig.5, men som anvender en sveiset, rillet langstrakt ”pad” for å feste én eller flere ledende kabler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 10B er en tverrsnittsillustrasjon av ledningen i fig.10A, tatt langs snittlinjen 10B -10B i fig.10A.

Fig. 11A viser en utførelsesform av en ekspanderbar rørformet hylse ifølge den foreliggende oppfinnelse og som er utstyrt med aksielt orienterte slisser for å lette ekspansjon derav.

Fig. 11B viser den rørformede hylse i fig.11A etter ekspansjon derav.

Fig. 11C viser en spindel som anvendes for mekanisk å ekspandere den rørformede hylse i fig.11A.

Fig. 12 er en detaljert tverrsnittsillustrasjon lignende den tilsvarende i fig. 9B, men hvori en langstrakt ”pad” anvendes uavhengig av en ekspanderbar rørformet hylse og som er bundet til den indre vegg av en rørledning.

Fig. 13A -B er tverrsnittsillustrasjoner av en alternativ ekspanderbar rørformet hylse, i henholdsvis sammentrukket og ekspandert tilstand, anvendt for å sikre en langstrakt ”pad” i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 14A er en tverrsnittsillustrasjon av en rørledning som anvender en rille i sin indre vegg for å feste én eller flere ledende kabler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 14B illustrerer den rillede rørledning i fig.14A utstyrt med en dekselplate.

Fig. 15 er tverrsnittsillustrasjon av en rørledning som anvender en rille i sin ytre vegg og en ytre fôring for å feste én eller flere ledende kabler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 16A illustrerer skjematisk en kablet forbindelse i samsvar med rørledningen i fig 2-4.

Fig. 16B illustrerer skjematisk et par uavhengig kablede forbindelser for anvendelse i en rørledning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Fig. 1 illustrerer en konvensjonell borerigg og borestreng hvori den foreliggende oppfinnelse med fordel kan anvendes. Som vist i fig.1 er en plattform med boretårnsammenstilling 10 posisjonert over et borehull 11 som penetrerer en undergrunnsformasjon F. En borestreng 12 henger ned i borehullet 11 og inkluderer en borkrone 15 ved sin nedre ende. Borestrengen 12 roteres av et rotasjonsbord 16 som energiseres ved hjelp av ikke vist anordninger, og som er i inngrep med et drivrør 17 ved den øvre ende av borestrengen. Borestrengen 12 henger ned fra en krok 18, festet til en løpeblokk (ikke vist) gjennom drivrøret 17 og en roterende svivel 19 som tillater rotasjon av borestrengen i forhold til kroken.

Borefluid eller slam 26 lagres i en tank 27 dannet på brønnstedet. En slampumpe 29 gir borefluid 26 til det indre av borestrengen 12 via en port (ikke nummerert) i svivelen 19 og induserer borefluidet til å strømme nedover gjennom borestrengen 12 som vist ved retningspilen 9. Borefluidet kommer deretter ut av borestrengen 12 via porter i borkronen 15 og sirkulerer så oppover gjennom regionen mellom utsiden av borestrengen og veggen av borehullet, benevnt ringrommet, som vist ved retningspilene 32. På denne måte smører borefluidet borkronen 15 og bærer formasjons-borkaks opp til overflaten mens borefluidet returneres til tanken 27 for sikting og resirkulasjon.

Borestrengen 12 inkluderer videre en bunnhullssammenstilling BHA (anbrakt nær borkronen 15). BHA 20 kan inkludere anordninger for måling, bearbeiding og lagring av informasjon, så vel som for kommunikasjon med overflaten (f.eks. med MWD/LWD-verktøy). Et eksempel på et kommunikasjonsapparat som kan anvendes i en BHA er beskrevet i detalj i US-patent 5,339,037.

Kommunikasjonssignalet fra BHA kan mottas ved overflaten av en omformer 31, som er koplet til et opphulls mottak-delsystem 90. Utgangen av mottaksdelsystemet 90 er viderekoplet til en prosessor 85 og et registrerende apparat 45. Overflatesystemet kan videre inkludere et overføringssystem 95 for kommunikasjon med brønninstrumentene. Kommunikasjonsforbindelsen mellom brønninstrumentene og overflatesystemet kan blant annet omfatte et borestrengtelemetrisystem som omfatter et flertall av kablede borerør WDP- (”wired drill pipe”) skjøtstykker.

Borestrengen 12 kan ellers anvende en ”toppdrivverks” konfigurasjon (også velkjent) hvori en drivsvivel roterer borestrengen i stedet for en drivrørforbindelse og rotasjonsbord. De fagkyndige vil også innse at ”glidende” boreoperasjoner ellers kan gjennomføres med bruk av en slammotor av den velkjente Moineautype som omvandler hydraulisk energi fra boreslammet 26 som pumpes fra tanken 27 ned gjennom borestrengen 12 til dreiemoment for å rotere en borkrone. Boring kan ellers gjennomføres med såkalte ”rotasjonsstyrbare” systemer som er kjent i den beslektede teknikk. De forskjellige aspekter av den foreliggende oppfinnelse kan tilpasses for anvendelse i hver av disse borekonfigurasjoner og er ikke begrenset til vanlige roterende boreoperasjoner.

Borestrengen 12 anvender et kablet telemetrisystem hvori et flertall kablede borerør WDP-skjøtstykker 210 er forbundet til hverandre i en borestreng for å danne en kommunikasjonsforbindelse (ikke nummerert). En type av WDP-skjøtstykker, som vist i US patent 6,641,434 (Boyle et al.) og som er overdratt til den samme assignatar som den foreliggende oppfinnelse, anvender kommunikative koplere - spesielt induktive koplere - for å overføre signaler over WDP-skjøtstykkene. En induktiv kopler i WDP-skjøtstykkene, ifølge Boyle et al., omfatter en transformator som har en ringkjerne fremstilt av en høypermeabilitets materiale med lav tapsvinkel som f.eks. ”Supermalloy” (som er en nikkel/jern-legering bearbeidet for eksepsjonell høy initial permeabilitet og egnet for lavnivå signaltransformatoranvendelse). En vikling, bestående av flere vindinger av isolert kabel, kveiler seg omkring ringkjernen for å danne en ringtransformator. I en konfigurasjon er ringtransformatoren innleiret i gummi eller andre isolerende materialer og den samlede transformator er lagt inn i en rille lokalisert i borerørforbindelsen.

Med henvisning til figurene 2-4 er et kablet borerør WDP-skjøtstykke 210 vist til å ha kommunikative koplere 221, 231 - spesielt induktive koplerelementer -ved eller nær den respektive ende 241 av fatningsenden 222 og enden 234 av tappenden 232 derav. En første kabel 214 strekker seg langs et ledningsrør 213 til å forbinde de kommunikative koplere 221, 231 på en måte som er beskrevet videre i det følgende.

Det kablede borerør WDP skjøtstykke 210 er utstyrt med et langstrakt rørlegeme 211 med en aksial boring 212, en sokkelende 222, en tappende 232 og en første kabel 214 som løper fra sokkelenden 222 til tappenden 232. Et første strømsløyfeinduktivt koplerelement 221 (f.eks. en ringtransformator) og et lignende andre strømsløyfeinduktivt koplerelement 231 er anbrakt ved sokkelenden 222, henholdsvis tappenden 232. Det første strømsløyfeinduktive koplerelement 221, det andre strømsløyfeinduktive koplerelement 231, og den første kabel 214 tilveiebringer kollektivt en kommunikativ ledning over lengden av hvert kablet borerørskjøtstykke. En induktiv kopler (for kommunikativ forbindelse) 220 ved den koplede grenseflate mellom to kablede borerør WDP-skjøtstykker er vist som bestående av et første induktivt koplerelement 221 fra det kablede borerør WDP-skjøtstykke 210 og et andre strømsløyfeinduktivt koplerelement 231’ fra det neste rørelement, som kan være et ytterligere kablet borerør WDP-skjøtstykke. De fagkyndige vil innse at i noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan de induktive koplerelementer erstattes med andre kommunikative koplere som tjener en lignende kommunikativ funksjon, som f.eks. direkte elektrisk kontaktforbindelser av den type som er vist i US patent 4,126,848 (Denison).

Fig. 4 avbilder den induktive kopler eller den kommunikative forbindelse 220 i fig.3 i mer detaljert form. Sokkelenden 222 inkluderer innvendige gjenger 223 og en ringformet indre kontaktskulder 224 med en første sliss 225, hvori en første ringtransformator 226 er anbrakt. Ringtransformatoren 226 er forbundet til kabelen 214. På lignende måte inkluderer tappenden 232’ av et tilstøtende kablet rørelement (f.eks. et ytterligere kablet borerør WDP-skjøtstykke) utvendige gjenger 233’ og en ringformet indre kontaktrørende 234’ med en andre sliss 235’ hvori en andre ringtransformator 236’ er anbrakt. Den andre ringtransformator 236’ er forbundet til en andre kabel 214’ i det tilstøtende rørelement 9a. Slissene 225 og 235’ kan være kledd med et høytledende, lavpermeabilitets materiale (f.eks. kobber) for å forbedre virkningsgraden av den induktive kopling. Når sokkelenden 222 av et koplet borerør WDP-skjøtstykke forbindes med tappenden 232’ av det tilstøtende rørelement (f.eks. et ytterligere kablet borerør WDP-skjøtstykke), dannes en kommunikativ forbindelse. Figur 4 viser således et tverrsnitt av en del av det resulterende grensesnitt, hvori et motvendt par av induktive koplerelementer (dvs. ringtransformatorer 226, 236’) er låst sammen for å danne en kommunikativ forbindelse innenfor en operativ kommunikasjonsforbindelse. Denne tverrsnittstegning viser også at de lukkede ringbaner 240 og 240’ omslutter ringtransformatorene 226, henholdsvis 236’ og at rørledningene 213 og 213’ danner passasjer for interne elektriske kabler 214 og 214’ som forbinder de to induktive koplerelementer anbrakt ved de to ender av hvert kablet borerør WDP-skjøtstykke.

De ovenfor beskrevne induktive koplere innlemmer en elektrisk kopler fremstilt med en dobbeltring. Dobbeltringkopleren anvender de indre skuldre av tappenden og sokkelenden som elektriske kontakter. De indre skuldre bringes til inngrep under ekstremt trykk når tappenden og sokkelenden skrus sammen og sikrer elektrisk kontinuitet mellom tappenden og sokkelenden. Strømmer induseres i metallet av forbindelsen ved hjelp av ringtransformatorer anbrakt i slisser. Ved en gitt frekvens (f.eks.100 kHz) er disse strømmer begrenset til overflaten av slissene ved skinndybdeeffekter. Tappenden og sokkelenden utgjør de sekundære kretser av de respektive transformatorer, og de to sekundære kretser er forbundet rygg-mot-rygg via de sammenpassende indre skulderoverflater.

Mens figurene 3-5 avbilder disse kommunikative koplertyper vil det for den fagkyndige være klart at en rekke forskjellige koplere kan anvendes for kommunikasjon av et signal over de forbundne rørelementer. For eksempel kan slike systemer involvere magnetiske koplere, som f.eks. dem som er beskrevet i International Patent Application WO 02/06716 (Hall et al.). Andre systemer og/eller koplere kan også tas i betraktning.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører overføring av data langs den aksielle lengde av rørledning eller rørskjøtstykker, som f.eks. kablede borerør WDP, ved hjelp av én eller flere ledende kabler. Fig.5 illustrerer en rørledning 510 lignende det kablede borerør WDP-skjøtstykke som er vist i fig.2. Følgelig defineres rørledningen 510 av et rørlegeme 502 utstyrt med et par kommunikative koplere 521, 531 ved eller nær den respektive sokkelende og tappende 522 henholdsvis 532 av rørlegemet. Rørledning bestemt for brønnanvendelse, som f.eks. borerør av legert stål, består typisk av en rett rørseksjon (se rørlegemet 502) med en nedre tappforbindelse (se tappende 532) og en øvre sokkelforbindelse (se sokkelende 522). I tilfellet av et standard borerør varierer den indre diameter (ID) slik at den minste ID ligger ved endeforbindelsene (se ID1) og den største ID ligger langs den midtaksielle del av rørlegemet (se ID2). Typiske forskjeller mellom endeforbindelsenes ID og rørlegemets ID er 12,7 mm til 19,05 mm, men kan være større i noen tilfeller (f.eks. 31,75 mm eller mer). Det vil imidlertid være fordelaktig at andre brønnrørledninger (endog borerør) ikke fremviser en slik konisk ID men i stedet anvender en konstant ID gjennom endeforbindelsene og rørlegemet. Et eksempel på et borerør med konstant ID er Grant Prideco’s ”HiTorque” borerør. Den foreliggende oppfinnelse kan tilpasses brønnledningsrør med tallrike (varierte eller konstante) ID-konfigurasjoner.

De kommunikative koplere 521, 531 kan være induktive koplerelementer som hver inkluderer en ringtransformater (ikke vist), og er forbundet ved hjelp av én eller flere ledende kabler 514 (også referert heri enkelt som en ”kabel”) for overføring av signaler derimellom. Kabelendene er typisk ført gjennom de ”oppsatte” ender av rørledningen ved hjelp av et ”skyteboret” hull eller maskinbearbeidet rille i hver av de ”oppsatte” ender slik at f.eks. de respektive ringtransformatorer nås. De kommunikative koplere 521, 531 og kabelen 514 gir således kollektivt en kommunikativ forbindelse langs hver rørledning 510 (f.eks. langs hvert kablet borerør WDP-skjøtstykke).

Spesielle anvendelser av den foreliggende oppfinnelse inkluderer fastsettelse og beskyttelse av de elektrisk ledende kabler eller par av ledende kabler (også kjent som ledere), som f.eks. kabelen 514, som løper fra én ende av et skjøtstykke av rørledningen til den andre. Hvis bare én ledende kabel anvendes kan selve rørledningen tjene som en andre leder for å komplettere kretsen. Typisk vil det anvendes minst to ledende kabler, som f.eks. et snodd kabelpar eller en koaksial kabelkonfigurasjon. Minst én av lederne må være elektrisk isolert fra den eller de andre ledere. Det kan under noen forhold være ønskelig å anvende mer enn to ledere for overflødighet eller andre formål. Eksempel på slik rikelig kabelføring er beskrevet i det følgende med henvisning til figurene 16A-B.

I en utførelsesform er lederen eller lederne festet og beskyttet ved hjelp av en ekspanderbar rørformet hylse 550 vist anbrakt og (ekspandert) inne i rørlegemet 502 i fig.5. Hylsen 550 er konstruert slik at den i sin uekspanderte tilstand vil passe inn i den trangeste diameter, ID1, av rørledningen 510. Således kan f.eks. den ekspanderbare rørformede hylse 550 initialt ha sylindrisk form og fremvise en ytre diameter (OD) som er litt trangere enn ledningens ID ved ID1. Det vil innses at den ekspanderbare rørformede hylse ikke initialt behøver å være sylindrisk, og forskjellige konfigurasjoner med fordel kan anvendes (f.eks. uformede konfigurasjoner som beskrevet i det følgende).

I spesielle utførelsesformer har den ekspanderbare rørformede hylse en del som er predisponert til å initiere ekspansjon derav under utøvelsen av et internt fluidtrykk, som f.eks. gasstrykk eller fluidtrykk, og spesielt ved hjelp av såkalt ”hydroforming” (beskrevet mer utfyllende senere). Når en hylse som f.eks. den rørformede hylse 550 anbringes i en rørledning 510, strekker en kabel 514 - som er blitt forbundet mellom de kommunikative koplere 521, 531 for å etablere en kablet forbindelse - seg langs rørledningens rørlegeme 502 mellom den indre vegg av rørlegemet og den (uekspanderte) rørformede hylse 550. Den rørformede hylse 550 ekspanderes så inne i rørlegemet 502 ved å utøve fluidtrykk mot en indre vegg av den rørformede hylse, og ekspansjonen initieres ved en forut bestemt lokalitet (f.eks. ved eller nær senter av rørlegemet 502). Denne ekspansjon har den virkning at kabelen 514 festes sikkert mellom rørlegemet 502 og den rørformede hylse 550.

Fig. 6A-D illustrerer forskjellige midler for forforming (dvs. forming før den rørformede hylse posisjoneres inne i rørledningens rørlegeme) av en ekspanderbar rørformet hylse i likhet med den rørformede hylse 550 i fig.5, slik at en del av den rørformede hylse predisponeres til å initiere ekspansjoner derav under utøvelsen av indre fluidtrykk. I spesielle utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forformes den predisponerte del av den rørformede hylse f.eks. ved: lokalisert utøvelse av mekanisk kraft på den indre vegg av den rørformede hylse (se den ekspanderte ringformede del 652 av den rørformede hylse 650 i fig.6A); lokalisert utøvelse av mekanisk kraft mot den ytre vegg av den rørformede hylse (se den sammentrengte ringformede del 652’ av den ringformede hylse 650’ i fig. 6B); veggtykkelsen av en del av den rørformede hylse (se den avtynnede ringformede del 652’’ av hylsen 650’’ i fig.6E) reduseres; den rørformede hylse forsterkes selektivt (se den ikke-forsterkede ringformede del 652’’’ av den rørformede hylse 650’’’ i fig.6D); materialegenskapene av del av den rørformede hylse modifiseres (f.eks. ved lokalisert varmebehandling - ikke illustrert); eller en kombinasjon av disse.

En spesiell fremgangsmåte for å ekspandere den ekspanderbare rørformede hylse inne i en rørledning som f.eks. et borerør anvender høytrykksvann i en kjent prosess benevnt ”hydroforming”, som er en hydraulisk tredimensjonal ekspansjonsprosess som kan gjennomføres ved omgivelsenes temperatur for å sikre den rørformede hylse inne i en rørledning. Rørlegemet i rørledningen kan holdes i en lukket formsammenstilling mens den rørformede hylse - anbrakt inne i rørledningen - fylles med høytrykks (f.eks.350 -700 kg/cm<2>) hydraulisk fluid som f.eks. vann. Et opplegg for såkalt ”hydroforming” kan f.eks. bestå av et flertall tetningsstempler og hydrauliske pumper, som generelt kjent innen dette område. Det kan være ønskelig aksialt å utsette den rørformede hylse for en aksiell påkjenning ved å utøve en sammentrykkende skyvkraft (proporsjonal til det hydrauliske trykk, f.eks. flere hundre kg/cm<2>) til endene mens hydraulisk trykk utøves mot den indre diameter ID av den rørformede hylse.

Denne hydroformingsprosess bevirker plastisk ekspansjon av den rørformede hylse inntil hylsen kommer i inngrep med og konformeres til den indre profil av rørledningen (f.eks. den rørformede hylse 550 inne i den indre diameter ID av rørlegemet 502 i fig.5). Spesielle smøremidler for metallforming anvendes for å minimere friksjon mellom den rørformede hylse OD og rørledningens indre diameter ID. Så snart den hydrauliske ekspansjon er fullført vil overskudd av hylsematerialet stå ut aksialt forbi de to rørledningsender og vil bli trimmet til lengde.

Etter fjerning av det indre hydrauliske trykk trekker den rørformede hylse seg elastisk noe sammen inne i rørledningen slik at det etterlates et lite ringformet gap mellom den ringformede hylse og den indre diameter ID av rørledningen.

Dette gap kan fylles med en polymer som f.eks. epoksy ved bruk av en kjent vakuumfylleprosess. Gapet kunne også fylles med en korrosjonsinhibitor som f.eks. en harpiks og/eller et smøremiddel (f.eks. olje eller smørefett). Fyllmaterialet minimerer inntrengning av korrosivt fluid i det ringformede gap. Det minimerer også enhver relativ bevegelse av den ringformede hylse inne i rørledningen.

Denne ekspanderbare rørformede hylse kan ha en tynnvegget rørformet hoveddel fremstilt av et metall eller polymer, og fremvise en diameter litt mindre enn den minste borerørs indre diameter ID for å lette innføring av den rørformede hylse i rørledningen. Kabelen strekker seg mellom den rørformede hylse og den indre vegg av rørledningen. I tilfellet av en polymerhylse kan kabelen være innleiret i hylseveggen. Med en metallhylse er beskyttende avstandsholdere (f.eks. metallstaver, eller en langstrakt ”pad” som beskrevet mer detaljert senere) posisjonert nær eller omkring kabelen for å hindre at den blir knust under ekspansjon av den rørformede hylse. I tillegg til å beskytte kabelen kan den ekspanderte rørformede hylse også beskytte rørledningen (spesielt borerøret) mot korrosjon, erosjon og annen skade. Den rørformede hylse kan i noen tilfeller eliminere behovet for et eventuelt belegg å den indre diameter ID av borerøret og derfor redusere totale omkostninger.

Et eksempel på et borerør-skjøtstykke har en 76,2 mm indre diameter ID ved endeforbindelsene og en 108,6 mm indre diameter ID i midtseksjonen av den rørformede hylse-hoveddel. Med denne geometri må en rørformet metallhylse ekspanderes fra en initial ytre diameter OD på akkurat under 76,2 mm til en ytre diameter OD på 108,6 mm for å passe til den indre diameterprofil av borerøret. Dette resulterer i nær 43% ekspansjon og foreslår anvendelse av et duktilt rørmateriale som f.eks. fullt glødningsbehandlet 304 rustfri stålledning (76,2 mm ytre diameter OD x 1,6 mm veggtykkelse) for den nevnte hydroforming. En slik hylse kan også forventes å underkastes vesentlig forlengelse (f.eks.55-60%) under hydroforming.

Målet for hydroformingsprosessen er å oppnå en endelig spenningstilstand (i alle punkter i den rørformede hylse) i definerbare sikre soner med tilstrekkelige sikkerhetsmarginer. Passende eksperimentering vil indikere nivået for veggavtynning av den rørformede hylse og de resulterende sikkerhetsmarginer som kan oppnås i en hydroformingsprosess.

Med henvisning til fig.7, anvendes ved en ytterligere ekspansjonsmåte av en rørformet hylse, referert som 750, en eksplosiv ladning 754 for å sikre og beskytte en kabel 714 inne i en rørledning eller borerør 710. På en måte lignende hydroforming anbringes en forholdsvis tynnvegget rørformet hylse 750 inne i en rørledning som f.eks. borerøret 710. Én eller flere eksplosive ladninger 754 detoneres inne i den rørformede hylse 750 og bevirker at denne hurtig ekspanderes og konfirmeres til borerørets indre diameter ID. Metall-avstandsholdere (ikke vist) kan anvendes for å beskytte kabelen 750 mot skade under eksplosjon. Ideelt vil den rørformede hylse bli bundet metallurgisk til borerørets indre diameter ID ved hjelp av kraften fra eksplosivet. For å unngå skade på kabelen 714 er det imidlertid tilstrekkelig at den rørformede hylse ekspanderes ved bruk av en forholdsvis liten mengde eksplosiv slik at fôringen ikke vil binde til borerørets indre diameter ID men vil bare nært konformeres til den indre diameter ID i størrelse og form (dvs. etterlatende et trangt, ringformet gap). Som med den hydroformerte ringformede hylse kan en harpiks eller annet beskyttende materiale anbringes mellom den rørformede hylse 750 og borerøret 710 for å fylle alle hulrom og sikre korrosjonsbeskyttelse.

Fig. 8A er en delillustrasjon av en rørledning 810 lignende rørledningen 510 vist i fig.5, men som anvender en langstrakt ”pad” 856 i kombinasjon med en ekspanderbar rørformet hylse 850 for å feste én eller flere ledninger (også kjent som kabel) 814 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Fig.8B er en perspektivillustrasjon av rørledningen 810 i fig.8A etter at den ekspanderbare rørformede hylse 850 er blitt ekspandert til inngrep med den langstrakte ”pad” 856 og den indre vegg av rørledningen 810. Rørlegemet 802 i rørledningen 810 er utstyrt med et par kommunikative koplinger 821, 831 ved eller nær den respektive sokkelende og tappende 822, henholdsvis 832 av det rørformede legeme 802. Den langstrakte ”pad” 856 er posisjonert hver eller nær en indre vegg av rørlegemet 802 slik at kabelen 814, som strekker seg mellom de kommunikative koblere 821, 831 mot den indre vegg av rørlegemet 802 er beskyttet og sikret, slik at det etableres en sikret kablet forbindelse. Den langstrakte ”pad” kan være bygd opp av metall slik at den kan bøyes til å passe den indre diameter ID profil av rørledningen 810. Kilesportrekk (ikke vist) maskinbearbeidet på forbindelsens ende indre diameter ID av rørledningen kan anvendes for å sikre nevnte ”pad” deri. Det vil innses at nevnte ”pad” kan festes på annen måte til rørledningens indre vegg, som f.eks. ved påføring av et passende klebestoff. Når nevnte ”pad” er festet på denne måte er den hindret i å bevege seg under ekspansjonen av den rørformede hylse 850.

Fig. 9A er en tverrsnittsillustrasjon av rørledningen 810, med den sylindriske ekspanderbare rørformede hylse 850 vist i en uekspandert tilstand og en alternativ u-formet ekspanderbar rørformet hylse 850’ også illustrert i stiplede streker. Den alternative hylse 850’ har initialt et sirkulært tverrsnitt og dens diameter er nær den endelige ekspanderte diameter inne i rørledningen 810 ved det tidspunkt hvor den rørformede hylse innføres i rørledningen 810. Den rørformede hylse 850’ er forformet til en u-form som er litt mindre enn minimum indre diameter ID (referert til som ID3) ved endeforbindelsene av rørledningen 810. Fig.9B er en detaljert tverrsnittsillustrasjon av en del av rørledningen 810, hvori den rørformede hylse 850 er blitt ekspandert til inngrep med den langstrakte ”pad” 856 og den indre vegg av rørlegemets hoveddel 802. Den ekspanderte hylse sammen med den metalliske ”pad” 856 forsynt med rille sikrer kabelen 814 som løper mellom endene av rørledningen (f.eks. et borerør) 810 langs dennes indre diameter ID. Rillen 858 i den nevnte metalliske ”pad” 856 tilveiebringer en jevn kabelkanal og beskytter kabelen 814 mot ekspansjonskreftene utøvet på den rørformede hylse 850 så vel som brønnmiljøet.

Den rørformede hylse 850 kan ekspanderes til inngrep med nevnte ”pad” 856 og rørledningens indre vegg ved å utøve fluidtrykk mot en indre vegg av den rørformede hylse (som beskrevet ovenfor med henvisning til hydroformingen i figurene 5-6), ved mekanisk å utøve kraft mot den indre vegg av den rørformede hylse (se fig.11C), eller en kombinasjon av disse trinn. I tillegg kan det hylseekspanderende trinn inkludere detonasjon av et eksplosiv inne i den rørformede hylse slik at det utøves en eksplosiv kraft på den indre vegg av den rørformede hylse, som beskrevet i det foregående med henvisning til fig.7.

Figurene 11A-B illustrerer den ekspanderbare rørformede hylse 1150 utstyrt med et flertall aksielt orienterte slisser 1162 deri for å lette ekspansjon av den rørformede hylse. Den rørformede hylse 1150 innfører således i borerøret eller annen rørledning med slissene 1162 lukket, som illustrert i fig.11A. En mekanisk eller hydraulisk spindel M (se fig.11C) anvendes for å ekspandere den rørformede hylse 1150, som åpner slissene 1162 som vist i fig.11B.

Med fornyet henvisning til figurene 8-9, definerer formen av den langstrakte ”pad” 856 et sylindrisk segment med en ytre bueformet overflate som komplementerer den indre vegg av rørlegemets hoveddel 802 (dvs. at den langstrakte ”pad” 856 er halvmåneformet) for å redusere den maksimale spenning som opptrer i den rørformede hylse 850. En langstrakt rille 858 er tildannet i den ytre bueformede overflate av nevnte ”pad” 856 for å motta nevnte én eller flere ledninger (f.eks. en kabel) 814. Som nevnt i det foregående er nevnte ”pad” 856 festet til den indre diameter ID av rørledningen 810 før ekspansjonen av den rørformede hylse 850, som f.eks. ved å lime nevnte ”pad” 856 til rørledningens indre vegg for å sikre at den ikke vil bevege seg under ekspansjon av den rørformede hylse. I tilfellet av en metallisk ”pad” kan denne imidlertid forformes til å konformeres til den indre ID profil av rørledningen (f.eks. borerøret) som vil også har tendens til å holde nevnte ”pad” på plass under hylseekspansjonsprosessen. Rørledningen 810 kan anvende et sliss/kilespor-trekk (ikke vist) på sin indre diameter ID ved eller nær endeforbindelsene for å føre kabelen 814 fra kabelkanalen 858 i nevnte ”pad” 856 til skyteborede åpninger eller riller (ikke vist) ved rørledningsendene 822, 832.

Med henvisning til figurene 10A-B, vil det innses at en langstrakt ”pad” som f.eks. ”pad” 1056 kan hovedsakelig bestå av metall, polymer, kompositt, glassfiber, keramikk eller en kombinasjon derav. I spesielle utførelsesformer hvori nevnte ”pad” 1056 er metallisk kan den festes til den indre vegg av rørledningen 1010 ved å sveise nevnte ”pad” til denne ved én eller flere lokaliteter 1055 (se fig.10B) langs nevnte ”pad” 1056. I en slik sveiset konfigurasjon behøves ingen ekspanderbar rørformet hylse for å sikre/beskytte nevnte ”pad” 1056 inne i rørledningen 1010. Den nevnte ”pad” 1056 kan festes til rørledningens indre vegg ved intermitterende (f.eks. punktsveising) eller kontinuerlige sveisestrømmer. Nevnte ”pad” kan konfigureres i forskjellige måter, som f.eks. en helix, en rett linje eller med sinusformede bølger. En robot-sveisemontasje kunne anvendes for å nå f.eks. midten av et femten meters borerør-skjøtstykke. Den indre vegg av borerøret eller (eller annen rørledning) anvendes som del av kabelpassasjen, og øker effektivt den diametriske klaring av borerøret og reduserer eventuelt problemer med erosjon, slamstrømningstrykkfall og obstruksjoner for loggeverktøy, etc. Denne konstruksjon anvender således en rillet metallisk ”pad” eller strimmel som følger den innvendige ID-profil av et borerør. Kabler installert i denne rillede metallstrimmel sendes til riller ved de respektive forbindelsesender gjennom hull boret i endeforbindelsene.

I ytterligere utførelsesformer hvori nevnte ”pad” er glassfiberforsterket materiale, som illustrert ved ”pad” 1256 i fig.12, er nevnte ”pad” festet til rørledningen 1210 ved å binde nevnte ”pad” 1256 til den indre vegg av rørledningens rørlegeme med et epoksymateriale 1266 som f.eks. det som vanlig anvendes for korrosjonsbeskyttelse. I tillegg kan nevnte én eller flere ledninger som utgjør kabelen 1214 bindes til den indre vegg av rørlegemet, f.eks. ved å anvende det samme epoksymateriale 1266. Nevnte ”pad” 1256 av glassfiberforsterket materiale fremmer tilklebingen til kabelen 1214 ved å tilveiebringe et porøst materiale for å maksimere kontaktarealet med epoksymaterialet å sikre en pålitelig binding. Nevnte ”pad” av glassfiberforsterket materiale beskytter også kabelen mot erosjon, abrasjon og annen mekanisk skade, endog selv om epoksybelegget skulle støtes av.

Figurene 13A-B er tverrsnittsillustrasjoner av en alternativ ekspanderbar rørformet hylse 1350, i respektiv sammentrukket og ekspandert tilstand. Den rørformede hylse 1350 anvendes for å sikre en langstrakt ”pad” 1356 inne i en rørledning 1310 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Den ringformede hylse 1350 er skåret langs sin lengde (f.eks. aksielt eller spiralformet) hvor den rørformede hylse før slik kutting har en diameter som hindrer den fra å passe inne i den minste indre diameter ID, referert som ID4, av rørledningen 1310. En sammentrykkende kraft utøves på den kuttede rørformede hylse 1350 for radielt å bringe den rørformede hylse til å falle sammen i en spiralform slik at den vil passe innenfor den minimums klaring ID4 ved endeforbindelsene av rørlegemet i rørledningen 1310. Mens den rørformede hylse 1350 opprettholdes i den sammenfalte tilstand posisjoneres den inne i rørledningen 1310, som illustrert i fig.13A. Følgelig posisjoneres den langstrakte ”pad” 1356 mellom rørledningen 1310 og den rørformede hylse 1350. Den rørformede hylse 1350 blir så frigitt (eller eventuelt tvunget til å åpne seg) fra sin sammenfelte tilstand slik at den rørformede hylse ekspanderes til inngrep med den langstrakte ”pad” 1356 og rørlegemet i rørledningen 1310, som illustrert i fig.13B. I denne posisjon vil i det minste en del av den rørformede hylse 1350 ekspandere til den større indre diameter ID, referert til som ID5, av den mellomliggende rørlegeme-hoveddel av ledningen 1310. Støtteringer kan tilføyes til det indre av den åpnede rørformede hylse for å tilveiebringe ekstra styrke, og kan punktsveises på plass.

Fig. 14A er en tverrsnitts-illustrasjon av en rørledning 1410 som anvender én eller flere indre riller 1458 i sin indre vegg for å beskytte og sikre en kabel 1414 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Rørledningen 1410 er utstyrt med en kommunikativ kopler (ikke vist) ved eller nær hver av de to ender av rørledningens rørlegeme. Den indre rille 1458 tildannes i den indre vegg av rørledningens rørlegeme ved maskinell bearbeiding eller foretrukket ved hjelp av den rørekstrusjonsprosess. Rillen 1458 strekker seg hovedsakelig mellom rørledningens kommunikative koplere. En kabel 1414 med én eller flere ledere strekker seg gjennom rillen 1458. Kabelen 1414 er forbundet mellom de kommunikative koplere på en måte lignende den som er beskrevet i det foregående for andre utførelsesformer, slik at det etableres én eller flere kablede forbindelser. Kabelen 1414 er festet inne i den indre rille 1458 ved hjelp av innstøping 1466.

Rillen 1458 kan ellers inkludere én eller flere plater 1448 bundet til den indre vegg av rørledningens rørlegeme, som vist i fig.14B, slik at hver av nevnte én eller flere riller dekkes uavhengig. Dekselstrimmelen 1448 kan bindes til borerøret eller annen rørledning 1410 under anvendelse av konvensjonelle sveisemetoder eller ved hjelp av eksplosjonsformingsmetoder. Et epoksybelegg påføres ofte til den indre diameter ID av røret for korrosjonsbeskyttelse, og kan også tjene til å beskytte kablene i en rille. Kabelen 1414 kan ellers festes ved å strekke kabelen gjennom én eller flere små andre ledninger hver bundet til eller inne i én eller flere av rillene, hvor hver andre ledning er formet og orientert slik at den strekker seg hovedsakelig mellom de kommunikative koplere (ikke vist i fig. 14A-B).

Fig. 15 er en tverrsnittsillustrasjon av en rørledning 1510 som anvender én eller flere riller 1558 i sin ytre vegg og en ytre fôring/hylse 1550 for å beskytte og feste en kabel 1514 med én eller flere ledende kabler inne i rillen eller rillene 1558 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Kabelen 1514 kan innstøpes i rillen eller rillene og kan ellers overdekkes i rillen eller rillene f.eks. ved å feste en hylse 1550 omkring den ytre vegg av rørledningen 1510. En slik hylse kan bestå av materialer som metall, polymer, kompositt, glassfiberforsterket materiale, keramikk eller en kombinasjon derav.

Det vil av de vanlige fagkyndige ses at de kablede rørledninger beskrevet heri er veltilpasset for integrasjon i en borestreng som et telemetrisystem av forbundne kablede borerør WDP for overføring av signaler i en borehullsomgivelse. Hver av rørledningene inkluderer et rørlegeme utstyrt med en kommunikativ kopler ved eller nær hver av de to ender av rørlegemet, hvor de kommunikative koplere tillater at signaler kan overføres mellom tilstøtende, forbundne rørledninger. I spesielle versjoner av et slikt system, er f.eks. en langstrakt ”pad” og/eller en ekspanderbar rørformet hylse posisjonert langs en indre vegg av rørledningens hoveddel, og én eller flere ledere strekker seg langs ”pad”/hylse slik at nevnte én eller flere ledninger anbringes mellom den indre vegg av rørlegemet og minst en del av ”pad”/hylse. Nevnte én eller flere ledere, også referert til heri som en kabel, er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse.

Det vil uten tvil anses som fordelaktig hvis den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer visse effektiviteter ved fabrikasjon. For eksempel borerør fremstilles typisk i tre separate stykker som sveises sammen. Senterstykket (rørlegemet) er et enkelt stålrør som stukes på hver ende ved hjelp av en smioperasjon. Endestykkene (verktøyskjøter eller endeforbindelser) begynner som smidde stålformer hvorpå gjenger og andre trekk maskineres før de friksjonssveises til rørlegemet.

De modifikasjoner som er beskrevet heri i forbindelse med en normal rørledning, spesielt et borerør, kan generelt implementeres etter at borerøret er blitt ferdigfremstilt. Visse operasjoner ville imidlertid foregå mye lettere hvis de ble foretatt under fabrikasjonen. For eksempel kunne kabelpassasjene (f.eks. skyteborede hull) fra transformatorspolene til rørledningens hoveddel maskineres samtidig som gjengene og skuldrene på rørskjøtestykkene. Likeledes kunne riller og andre trekk tilføyes til rørlegemet før friksjonssveiseoperasjonen som forener verktøyskjøtestykkene til rørlegemet, når den indre diameter ID av rørlegemet er bedre tilgjengelig.

Mange av metodene beskrevet i de foregående avsnitt kunne ellers med fordel innlemmes i fremstillingsprosessen og i noen tilfeller forskjellig tidsmessig gjennomføring av metodetrinnene. For eksempel kunne de kabeldirigerende trekk bygges inn i den lange midtseksjon av et borerør før noen stuketrinn og/eller sveisetrinn. Bygging av kabeldirigerende trekk inn i et borerør med en ensartet indre diameter ID er mye enklere enn å gjennomføre det samme i et ferdigfremstilt borerør som typisk har mindre innvendig diameter ID ved endene. Så snart midtseksjonen er utstyrt med de kabeldirigerende trekk kan den da underkastes kjente stukesmiing og sveiseoperasjoner. Det følgende konstruksjonsskjema tilveiebringer et innbygd kabeldirigerende trekk som spenner over nær 80% av den ferdigfremstilte borerørslengde (f.eks.7,62 m av 9,15 m).

Først kan den rørformede hylse av metall eller polymer hydroformes inne i rørlegemet før stuke/smioperasjonen. Ettersom den indre diameter vil være mer ensartet vil ekspansjonsgraden bli sterkt redusert, noe som forenkler operasjonen og forbedrer konformasjonen. En separat dirigeringsmetode ville bli anvendt for å føre kabelen fra verktøy-skjøtestedet og forbi friksjonssveisingen.

Likeledes kunne en metallhylse eksplosjonsformes inne i rørlegemet av rørledningen før friksjonssveising. I tillegg, kan det være mulig metallurgisk å binde den rørformede hylse til rørledningen, noe som letter prosessen med stuking/smiing. Tilsvarende kunne en ”pad” av metall sveises på plass lettere før friksjonssveising.

I tillegg kunne indre/ytre riller for å inneholde kabelen ekstruderes, formes eller maskinbearbeides i rørledningshoveddelen før hoveddelen underkastes stukesmiing og sveising. Spesielt ville en ekstrudert eller formet rille være mye billigere enn en maskinbearbeidet rille og den ville være sterkere og mindre utsatt for utmatting.

Andre produksjonsmodifikasjoner vedrører evnen av de kablede ledninger ifølge oppfinnelsen til å motstå kabelfeil eller andre feil. Fig.16A illustrerer skjematisk en kablet forbindelse i samsvar med rørledningen (f.eks. koplede borerør) ifølge fig.2-4. Et par motstående ringtransformatorer 226, 236 (komponenter av respektive kommunikative koplere) er forbundet ved hjelp av en kabel 214 som har et par isolerte ledere som er ført inne i rørlegemet av en rørledning. Hver ringtransformator anvender et kjernemateriale med en høy magnetisk permeabilitet (f.eks. ”Supermalloy”), og er omgitt av N viklinger av isolert kabel (N� 100-200 viklinger). Den isolerte kabel er ensartet viklet omkring omkretsen av ringkjernen for å danne transformatorspolene (ikke separat nummerert). Fire isolerte loddede, sveisede eller krympede forbindelser eller konnektorer 215 anvendes for å forene lederne i kabelen 214 med de respektive spoler av transformatorene 226, 236.

Pålitelighet er kritisk for slike kablede borerør WDP-skjøtstykker. Hvis noen kabel i et slikt skjøtstykke brytes i stykker vil da hele det kablede borerør WDP-system som anvender det sviktende kablede borerør WDP-skjøtstykke også svikte. Der er flere sviktmoduser som kan forekomme. For eksempel er ”kaldloddingsskjøter” ikke uvanlig - hvor loddemiddelet ikke binder korrekt til begge kabler. Disse kan periodevis ligge åpne og da svikte i den åpne tilstand. Langvarig vibrasjon kan bevirke at kablene utmattes og går i stykker hvis de ikke er sikkert festet. Termisk ekspansjon, støt eller boreavfall kan skade eller kutte kabelen anvendt som viklinger omkring ringkjernen.

Fig. 16B illustrerer skjematisk et par selvstendige kablede forbindelser for anvendelse av en rørledning som f.eks. et kablet borerør WDP-skjøtstykke i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Et par motvendte ringtransformatorer 1626, 1636 inkluderer således et spolesystem med to selvstendige spoleviklinger, hvor hver spolevikling ligger hovedsakelig innenfor en 180º bue av spolesystemet. Mer spesielt har ringtransformatoren 1626 en første spolevikling 1626a og en andre spolevikling 1626b, idet hver av disse er uavhengig og ensartet viklet omkring halve omkretsen av ringkjernen av transformatoren 1626. Tilsvarende har ringtransformatoren 1636 en første spolevikling 1636a og en andre solevikling 1636b, idet hver av disse er uavhengig og ensartet viklet omkring halve omkretsen av ringkjernen av transformatoren 1636. Et par isolerte ledningstråder, referert til som kabelen 1614a, strekker seg mellom og er forbundet ved respektive ender derav til spoleviklingene 1626a, 1636a ved hjelp av fire isolerte loddeskjøter 1615a. På lignende måte strekker et par isolerte ledende tråder, referert til som kabelen 1614b, seg mellom og er forbundet ved respektive ender derav til spoleviklingene 1626b, 1636b ved hjelp av fire isolerte loddeskjøter 1615b. Kabelen 1614a er ført uavhengig av kabelen 1614b (som betyr separate elektriske baner, men ikke nødvendigvis fjerne føringslokaliteter innenfor et kablet borerør WDP) slik at kablene og deres respektive forbundne spoleviklinger etablerer to uavhengig kablede forbindelser.

Det forstås at kablet borerør WDP-pålitelighet kan forbedres ved å anvende en dobbeltviklet (eller annen multippelviklet) konfigurasjon som vist i fig.16B. i denne konstruksjon er der en andre, overflodskrets. Hver ringkjerne er omviklet med to separate spoleviklinger (indikert ved de stiplede streker). I en spesiell utførelsesform har hver vikling det samme antall vindinger (M). De to omviklinger kunne imidlertid ha et forskjellig antall viklinger og fremdeles tilveiebringe de fleste av fordelene med overskudd. Hvis M=N, er da de elektromagnetiske egenskaper av den nye konstruksjon hovedsakelig de samme som den tidligere konstruksjon.

På grunn av at de to kretser er i parallell, hvis en krets svikter kan den andre krets fremdeles bære telemetrisignalet. Videre vil den karakteristiske impedans av overføringsledningen ikke endres signifikant, slik at en slik feil ikke vil øke dempningen. Seriemotstanden av forbindelseskablene vil øke i denne seksjon av borerøret hvis én krets har sviktet, men seriemotstanden av forbindelseskablene dominerer ikke på noen måte transmisjonstapet. Lekkasjefluksen fra ringkjernen vil også øke litt hvis en krets svikter, men dette vil likeledes ha en mindre virkning. På grunn av at kjernenes magnetiske permeabilitet er meget stor vil det meste av fluksen fra en vikling fremdeles være tilbake i kjernen.

Ukorrelerte feil skulle være signifikant redusert. For eksempel kan det antas at kalde loddeskjøter er ukorrelert med en forekomsthyppighet på 10<-3 >pr. loddeoperasjon. Det antas videre 660 borerøre (6100 m med en enkelt krets og fire loddeskjøter/borerør). Antallet av kaldloddskjøter for dette system er da

(10<-3>)(660)(4) ~3. Hvis bare én av disse kaldloddeskjøter svikter under en borkrone-prosessgang vil det kablede borerør WDP-system svikte. Nå betraktes det kablede borerør WDP med den overflødige, andre krets. Hvert borerør har nå 8 loddeskjøter, slik at en 6100 meters borestreng vil ha (10<-3>)(660)(8) ~6 kaldloddeskjøter. Hvis imidlertid én av disse loddeskjøter svikter, fortsetter da den andre krets å bære signalet. Odds for at den andre krets svikter på grunn av en kaldloddeskjøt er nå ~10<-3>.

En annen type av svikt kan resultere hvis en stein eller annet lite objekt kommer i kontakt med en spolevikling og knuser eller kutter kabelen. Hvis hver av de to viklinger ligger hovedsakelig innenfor en 180º bue på motsatte halvdeler av ringtransformatoren er da sjansene for at begge viklinger skal bli skadet sterkt redusert. Fysisk separasjon av de to viklinger er således å foretrekke, men det er også mulig å spre de to viklinger slik at hver opptar 360º av ringkjernen.

Hvis de to kretser føres på to forskjellige baner langs borerøret mellom ringtransformatorene er sjansene for at begge kretser blir skadet samtidig ytterligere redusert. Hvis der f.eks. er noen skarpe kanter i de kanaler som fører kablene langs borerøret kan da støt eller vibrasjon bevirke at kablene gnis mot slike skarpe kanter og kuttes. Slike skarpe kanter kan resultere fra en ufullstendig avgrading av de mekaniske deler under fabrikasjonen.

Det skal fra den foregående beskrivelse forstås at forskjellige modifikasjoner og endringer kan foretas i de foretrukne og alternative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse uten å gå utenfor dennes reelle idé. For eksempel kunne i det uavhengige kablede forbindelsesaspekt ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes tre eller flere kretser i kablede borerør for en større grad av rikelighet. I dette tilfelle ville hver vikling ligge hovedsakelig innenfor en 120º bue av ringtransformatoren. Således, selv om to kretser sviktet i et borerør ville den tredje krets fremdeles føre signalet.

Andre typer av induktive koplinger ville også ha fordel av overskudd av kretser. For eksempel anvender kjente kablede borerør WDP-systemer induktive koplere ved hver ende av et borerør, hvor hver kopler omfatter én eller flere kabelsløyfer i magnetiske kjerner. Slike systemer inneholder imidlertid bare en krets pr. borerør. Ifølge det uavhengige kablede forbindelsesaspekt ifølge den foreliggende oppfinnelse kunne det anvendes to eller flere uavhengige kretser, hvori hver krets besto av én sløyfe av kabel pr. kopler og de forbindende kabler mellom de to koblere.

Det vil videre av de vanlig fagkyndige ses at den foreliggende oppfinnelse alt etter sine forskjellige aspekter og utførelsesformer ikke vil være begrenset til kablede borerør WDP-anvendelser. Således kan f.eks. de kablede forbindelser og relaterte aspekter av den foreliggende oppfinnelse med fordel anvendes i brønnproduksjonsrør, fôringsrør, etc. som ikke anvendes for boring. En slik anvendelse ville relateres til permanente undergrunnsinstallasjoner som anvender følere for overvåkning av forskjellige formasjonsparametere over tid. Følgelig kunne den foreliggende oppfinnelse benyttes i slike permanente overvåkningsanvendelser for å oppnå kommunikasjon mellom overflaten og permanente undergrunnsfølere.

Denne beskrivelse er bare bestemt for illustrerende formål og skal ikke oppfattes i en begrensende mening. Omfanget av denne oppfinnelse skal bare bestemmes av ordlyden i de etterfølgende patentkrav. Betegnelsen ”omfattende” i patentkravene er ment å angi ”inklusive i det minste” slik at den anførte opplisting av elementer i et patentkrav er et åpent sett eller gruppe. På lignende måte er betegnelsene ”inneholdende”, ”som har” og ”inklusive” alle ment å angi et åpent sett eller gruppe av elementer. ”En”, ”et” og andre entallsbetegnelser er ment å inkludere flertallsformene derav med mindre annet er spesifikt utelukket. I tillegg er fremgangsmåtekravene ikke ment å være begrenset av den rekkefølge eller sekvens hvori trinnene i slike krav er angitt. For eksempel et først angitt trinn i et fremgangsmåtekrav må således ikke nødvendigvis utføres før et deretter angitt andre trinn i dette patentkrav.

Claims

Patentkrav

1. Fremgangsmåte for å fremstille en rørledning (510, 710) for overføring av signaler langs sin lengde, omfattende trinnene med:

et rørlegeme (502) utstyres med en kommunikativ kopler (521, 531) ved eller nær hver ende av de to endene av rørlegemet,

k a r a k t e r i s e r t v e d

en ekspanderbar rørformet hylse (550, 650, 750) posisjoneres inne i rørlegemet (502), idet den rørformede hylsen har en del som er fordisponert til å initiere ekspansjon derav under utøvelse av internt fluidtrykk;

én eller flere ledende kabler (714) strekkes mellom den indre vegg av rørlegemet og den rørformede hylsen;

nevnte én eller flere kabler forbindes mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse;

den rørformede hylsen ekspanderes plastisk inne i rørlegemet ved å utøve fluidtrykk mot den indre vegg av den rørformede hylsen;

en langstrakt pad (856) posisjoneres inne i rørlegemet slik at nevnte pad anbringes mellom rørlegemet og den rørformede hylsen; og

sikring av nevnte pad mellom den rørformede hylsen og rørlegemet ved ekspandering av den rørformede hylsen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den predisponerte del av den rørformede hylsen forformes ved lokalisert utøvelse av mekanisk kraft mot den indre vegg av den rørformede hylse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den predisponerte del av den rørformede hylsen forformes ved lokalisert utøvelse av mekanisk kraft mot den ytre vegg av den rørformede hylse.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori rørlegemet er et borerør-skjøtstykke med en sokkelende og en tappende hver utstyrt med en kommunikativ kopler; og forbindelsestrinnet omfatter:

det dannes åpninger i tappenden og sokkelenden av borerør-skjøtstykket som strekker seg fra de respektive kommunikative koplere til den indre vegg av borerøret; og

nevnte én eller flere ledende kabler strekkes gjennom åpningene.

5. Rørledning (510, 710) for overføring av signaler langs sin lengde i et borehullsmiljø, omfattende:

et rørlegeme (502) utstyrt med en kommunikativ kopler (521, 531) ved eller nær hver ende av de to endene,

k a r a k t e r i s e r t v e d

en langstrakt “pad“ (856) festet langs en indre vegg av rørlegemet; og én eller flere ledende kabler (714) som strekker seg langs nevnte “pad“ slik at nevnte én eller flere kabler er anbrakt mellom den indre vegg av rørlegemet og i det minste en del av nevnte “pad“, idet nevnte én eller flere kabler er forbundet mellom de kommunikative koplere slik at det etableres en kablet forbindelse;

hvori den langstrakte “pad“ er festet ved hjelp av en rørformet hylse (550, 650, 750) plastisk ekspandert inne i rørlegemet.

6. Rørledning ifølge krav 5, hvori rørlegemet er et borerør-skjøtstykke med en sokkelende og en tappende, hver ende utstyrt med en kommunikativ kopler; og borerør-skjøtstykket omfatter en åpning i hver av tappenden og sokkelenden som strekker seg fra de kommunikative koplere til den indre vegg av borerøret, hvorved de ledende kabler strekker seg gjennom åpningene for forbindelse til de kommunikative koplere.

7. Rørledning ifølge krav 5, hvori formen av nevnte «pad» hovedsakelig definerer et sylindrisk segment med en ytre bueformet overflate som komplementerer den indre vegg av rørlegemet.

8. Rørledning ifølge krav 7, hvori en langstrakt rille er dannet i den ytre bueformede overflate av nevnte ”pad” for å motta nevnte én eller flere ledende kabler.

9. Rørledning ifølge krav 5, hvori nevnte “pad“ er en av metall, polymer, kompositt, glassfiberarmert materiale, keramikk eller en kombinasjon derav.

10. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse er sylindrisk før den ekspanderes inne i rørlegemet.

11. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse har et hovedsakelig uformet tverrsnitt før den ekspanderes inne i rørlegemet.

12. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse har et flertall aksielt orienterte slisser deri.

13. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse er ekspandert ved å utøve fluidtrykk på den indre vegg av den rørformede hylse.

14. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse er ekspandert ved å mekanisk utøve kraft på den indre vegg av den rørformede hylse.

15. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse er ekspandert ved: å mekanisk utøve kraft på den indre vegg av den rørformede hylse; og å utøve hydraulisk fluidtrykk på den indre vegg av den rørformede hylse.

16. Rørledning ifølge krav 5, hvori den rørformede hylse er ekspandert ved å detonere et eksplosiv inne i den rørformede hylse slik at det utøves en eksplosiv kraft mot den indre vegg av den rørformede hylse.