NO842180L - Apparat og fremgangsmaate for logging av broenner under boring - Google Patents

Description

Apparat og fremgangsmåte for logging av brønner under boring.

Oppfinnelsen angår generelt underjordiske instrumen-terings- og telemetrisystemer og angår nærmere bestemt appa-rater til logging av brønner ved fjernstyrt avføling og sam-tidsregistrering av brønnborings-parametre.

Under boringen av en brønn er visse parametre som angår boreoperasjonen og jordlagene som der bores gjennom, av interesse. Kjennskap til materialene som utgjør jordlagene, er verdifult for operatørene av boreriggen. Denne kjennskap tillater vekten, hastigheten og dreiemomentet på borkronen å justeres for oppnåelse av optimal boreydelse. Kjennskap til strataene tillater også egnet valg av et borefluid som pumpes ned gjennom den hule borestreng for å føre boreavgang til overflaten og holde de hydrostatiske trykk i balanse.

Det er ønskelig å identifisere lagene under borkronen

før de er blitt forurenset av borefluiden, samt lagene som er boret gjennom. Informasjon angående borkronen såsom dreiemoment og vekt på borkronen er av interesse og kan anvendes til optimalisering av boreydelsen. Kjennskap til visse borefluid-karakterisktika såsom temperatur og trykk er også nyttig.

All denne informasjon er meget nyttig og gir en god indikasjon på boremiljø når den oppnås under boreprosessen. Parametre som angår boreoperasjonen, bør måles i det dynamiske boremiljø og overføres i samtid til overflaten for å tillate riggoperatører å optimalisere boreydelsen. Identifikasjon av jordlagene under boring er også ønskelig. En vanlig fremgangsmåte til strataidentifikasjon krever at boringen stan-

ses og borestrengen og borkronen fullstendig fjernes fra borehullet for å tillate en wireline-avføler å senkes ned i brøn-nen for strataidentifikasjon. På dette tidspunkt er strataene blitt forurenset av borefluidet som forandrer dets resisti-vitet og gjør det vanskeligere å identifisere og evaluere. Deretter, når målingen er fullført, blir avføleren fjernet fra borehullet og borestrengen og borkronen ført inn på nytt.

Denne meget tidkrevende og kostbare fremgangsmåte ville være unødvendig dersom strataene kunne identifiseres under boringen.

Ved logging av brønner støter man på en rekke problemer både ved målingen av parametrene som er av interesse, og i kommunikasjonen av disse målinger til toppen av brønnen. Selve miljøet nede i brønnen er meget krevende med høye temperaturer og trykk. Borkronevibrasjonene kan være meget store. Borefluidet som strømmer gjennom borestrengen, kan være meget sli-tende. En ting som må tas i betraktning ved konstruksjonen,

er at måleenheten nede i brønnen må være tilstrekkelig bestan-dig til å motstå dette krevende miljøet-i lange perioder av gangen. En annen .ting som må tas i betraktning ved konstruksjonen, er at elektrisk strøm må skaffes til måleenheten nede i brønnen for å drive måle-avfølerne og -kretsene. Dessuten må data innsamlet ved måleenheten nede i brønnen kommuniseres på en eller annen måte til overflaten for å skaffe samtids-informasjon under boring (IWD). Bruken av kabler for å skaffe elektrisk kraft til måleenheten nede i brønnen og skaffe data-kommunikasjon mellom måleenheten nede i brønnen og en overflate-registreringsenhet er upraktisk med standard fremgangsmåter for rotasjonsboring. Elektromagnetiske signaler som forplanter seg gjennom jorden, kan anvendes til å kommunisere mellom måleenheten nede i brønnen og overflate-registrerings-enheten, men signaldempning og støyproblemer begrenser nytten av denne fremgangsmåte.

I en betydelig mengde tidligere kjent teknikk foreligger hva brønnlogging-apparater angår. Bare den mest aktuelle teknikk skal imidlertid angis her. Toroidale omformere som er toroidale kjerner av magnetisk materiale viklet med metall-tråd er kjent for bruk i brønnloggingsapparater. I US-PS 3 793 632 og 4 302 757 er der angitt fremgangsmåter til anvendelse av toroider for overføring av data langs en borestreng. I US-PS 2 354 887 er der angitt bruken av en toroidal omformer for avføling av overflater generert strøm i en borestreng som er proporsjonal med ledningsevnen av jordlagene mellom borkronen og overflaten. I US-PS 3 305 771 og 3 079 549 er bruken av toroidale omformere for avføling av strømmen i borestrenger for logging av brønner angitt. En annen referanse er "Theory of Transmission of Electromagnetic Waves Along a Drill Rod in Conducting Rock" av James R. Wait og David A. Hill; Trans, on Geoscience Electronics, side 21-24, vol. GE-17, nr. 2, april 1979 .

Bruken av toroidale omformere for å indusere en modulert vekselstrøm som er indikativ på loggedata i en borestreng ved et underjordisk område for overføring til overflaten, er angitt i US-PS 2 354 887 og 2 411 696, videre US-PS 4 057 781 og 4 181.014. US-PS 4 057 781 beskriver også en toroidal omformer anvendt som en anordning til avføling av modlulert vekselstrøm i en borestreng ved overflaten av en brønn som en del av en krets for mottagning av overførte loggedata. US-PS 2 411 696 angir en toroidal omformer som fungerer på lignende måte som er anordnet under overflaten for redusert følsomhet for støy. Ingen av de ovenfor oppgitte patenter angir imidlertid bruken av en toroidal omformer anordnet nær en borkrone for indusering av en strøm gjennom borkronen for å måle ledningsevnen av de omgivende jordlag.

En elektrisk generator nede i brønnen drevet av en fluid-strøm er av interesse i den foreliggende oppfinnelse. En slik generator er angitt i US-PS 3 305 825.

Alternativ elektriske og elektromagnetiske organer for overføring av loggedata fra et område nær en borkrone til overflaten av en brønn, er kjent innen brønnlogging. Se f.eks. US-PS 2 181 601, 3 967 201 og 4 087 781 for forskjellige alter-nativer .

En hovedhensikt med oppfinnelsen er å skaffe et forbedret brønnloggingsapparat for samtids-logging av brønnbo-rings-informasjon. '

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat som kan gi informasjonindikativ for underliggende lag, dvs. lag som ligger under en borkrone ved et tidspunkt før innføring borefluid.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat som under boreoperasjonen kan meddele elektrisk strøm med et frekvensområde inn i de omgivende lag og måle parametrene som angår ledningsevnen og dielektrisitetskon-stanten av lagene ved forskjellige avstander fra borkronen.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe forbedret strømloggingsapparat som under boreoperasjonen kan gi toveis kommunikasjon langs borestrengen mellom en måleenhet nede i brønnen, og en registrerings- og styreeneht på overflaten.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat som har kommunikasjonsorganer med variabel frekvens mellom en måleenhet nede i brønnen og en registrerings- og styreenhet på overflaten for optimalisering av data-overføring mellom disse.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat med et kommunikasjonsledd som kan gi selektiv overføring av samtid-loggedata mellom en måleenhet nede i brønnen og en registrerings- og styreenhet på overflaten,

idet selekteringen er basert på verdien av dataene og den tilgjengelige båndbredde av kommunikasjonsleddet.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat med passive strømkoblere og ledninger for reduksjonen av signaldempning av loggedataene og styringssig-nalene under overføringen langs en ledende borestreng.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et brønn-loggingsapparat med aktive signalforsterkere dispergert langs borestrengen for å redusere svekkelsen av signalene som over-føres gjennom denne.

Disse og andre hensikter som heretter vil fremgå tyd-ligere oppnås i henhold til de viste utførelsesformer av oppfinnelsen, idet der skaffes et apparat til informasjonsgivning under boring (IWD) som omfatter en måleenhet nede i brønnen og en registrerings- og styreenhet på overflaten. Måleenheten nede i brønnen inneholdes i'en borekrave ved enden av borestrengen like over borkronen og innbefatter følgende: Et data-innsamlings-undersystem og et kraft-undersystem.

Innbefattet i datainnsamlings-undersystemet er to toroidale omformere, koaksiale på borekraven og i de omgivende rata. Den andre toroidale omformer er anordnet like over borkronen og avføler den del av denne induserte strøm som passerer gjennom borekraven og kommer inn i strataene gjennom borkronene. Data som angår konduktiviteten og dielektrisitets-konstanten av de omgivende strata, kan beregnes fra fasefor-skyvningen og amplitudedempningen mellom de induserte og de avfølte strømmer. Noen av de induserte strømmer entrer stra- tåene gjennom borkronen og passerer gjennom strataene like nedenfor borkronen hvilket gir en indikasjon for disse strataene. Frekvensen av strømmene som induseres med den første toroidale omformer, kan varieres for å undersøke strataene ved forskjellige avstander fra borekragen. Høyfrekvenssignaler svekkes mer av strataene enn lavfrekvenssignaler og således er penetrasjonsdybden av de induserte signaler omvendt rela-tert til frekvensen. Datainnsamlings-undersystemet innbefatter andre avfølere for måling av parametre såsom vekt og dreiemoment på borkronen og trykk, og innbefatter også loggere for utførelse av akustisk, radiografisk og retningsrett logging.

Loggedata som således samles inn kommuniseres til registrerings- og styreenheten på overflaten ved kommunikasjons-undersystemet. En dataoverfører modulerer en bærerbølge i henhold til dataene og driver viklingene av en tredje toroidal omformer som i sin tur induserer en strøm i borestrengen som svarer til den modulerte bølge. Denne strøm går opp den ledende borestreng og avføles ved overflaten av registrerings-og styreenheten på overflaten. Kommunikasjons-undersystemet nede i brønnen innbefatter også en mottager som også er koblet til den tredje toroidale omformer for mottagning av kommando-signaler fra overflateenheten.

Kommando- og styringsundersystemet for måleenheten nede i brønnen er ansvarlig for kommandosignalene som mottas fra enheten på overflaten. Disse kommandosignaler innretter kommando- og styringsundersystemet for valg av eksitasjonsfre-kvens for den første toroidale omformer for oppnåelsen av loggedata som gjelder for de omgivende strata i forskjellige avstander fra borkronen. Kommandosignalene velger også data-overf øringsf rekvensen . Dataoverføringsfrekvensen er generelt redusert for å kompensere for ekstra signaldempning som bevirkes av (1) økede boredybder (tap av rom) eller (2) reduk-sjoner i motstandsevne for de jordstrata som gjennomtrenges.

Hvis imidlertid formasjonens motstandsevne øker vesent-lig ved borkronen må en annen borstrengseksitasjonsmodus bli benyttet for å oppnå optimal overføring opp langs borestrengen. Med andre ord, hvis jorden i nærheten av den nedre del av borstrengen under det overførende toroid har en så mye større motstand at det ikke mere er virksomt som horisontal-plan (returkrets), så vil det være nødvendig å behandle borstrengen som en vertikal dipol, som er neddykket i et ledende medium.

Den beste energioverføring fra toroidet til borestrengen kan tilveiebringes ved å finne den elektriske resonans for borestrengen i kombinasjon med det ledende medium. Resonansfrekvensen kan bestemmes ved modulen nede i brønnen ved å sveipe den frekvens som tilføres til overføringstoroidet og å bestemme frekvensen i hvilken maksimal inngangsstrøm trekkes ut herved. Denne frekvens er så den optimale eller den av-stemte frekvens. Alternativt kan den optimale frekvens bli valgt ved overflateenheten ved å tilføre en kommando til modulen nede i brønnen til å sveipe overføringsfrekvensen mens det måles det mottatte signalnivå for således å detektere

den maksimale signalamplitude. Modulen nede i brønnen blir så gitt en kommando for å arbeide ved denne frekvens. En om-tale av den tekniske teori vedrørende de ovennevnte teknikker finnes i en artikkel av K.M. Lee og G.S. Smith, med tittelen "Measures Properties of Bare and Insualted Antennas in Sand", IEE Trans. Antennas and Propogat.., Vol. AP-23, side 664-670, september 1975. Ved de nedre frekvenser kan mindre datamengde bli overført pr. tidsenhet, slik at ekstra kommandosignaler retter kommando og kontrollundersystemet nede i brønnen til selektivt å overføre bare de mest kritiske data.

Kraft for kretsen til 'måleenheten nede i brønnen tilveiebringes av kraft-undersystemet. Strømmen av borefluidum ned gjennom det hule borerør dreier en turbin som på sin side driver en vekselstrømsgenerator. Den elektriske utgang fra vekselstrømsgeneratoren blir tilpasset med en krafttilførsel og blir så fordelt til de forskjellige undersystemer i måleenheten nede i brønnen. Batteriet sørger for reservekraft for et begrenset tidsrom når strømmen av borefluidum stopper opp.

På en tilsvarende måte blir registrerings- og styringsenheten koblet til borerøret og innbefatter følgende: Et kommuni-kas jonsundersystem, et datasammenstillingsundersystem, et kommando- og styringsundersystem og et kraft-undersystem. Kommunikasjonsundersystemet har en datamottager for mottagelse av loggedata fra måleenheten nede i brønnen og en kommando-overfører for overføring av kommandosignaler til enheten nede i brønnen. En flateelektrode er nedgravet i marken for a danne en returbane for overføringssignalene.

Overflatedatasammenstillings-undersystemet består av

en mikroprosessor, grensesnittkretser, fremvisningsanordninger og registreringsanordninger. Funksjonsmessig tar det loggedata som er mottatt fra kommunikasjonsundersystemet, prosesserer dataene og sender ut tilsvarende informasjon til forskjellige fremvisere og registreringsanordninger for kommunikasjon med operatøren.

Kommando- og styringsundersystem på overflaten styrer følgen av operasjoner og tar avgjørelser for måleenheten nede i brønnen slik som bestemt av den indre programmering eller av. operatøren som initierer kommandoer. Dette undersystem bestemmer kommandosignalene som bevirker at enheten nede i brønnen varierer sine logge- og dataoverføringsfrekvenser, såvel som innholdet av overført data.

Kraften for registrerings- og styringsenheten på overflaten er uavhengig av boreriggens kraft og tilveiebringelse av en motorgenerator som er utstyrt med en batterireserve.

Én alternativ utførelse av foreliggende oppfinnelse benytter to toroidale omformere i måleenheten nede i brønnen. Den tidligere omtalte første toroidale omformer elimineres, mens den andre toroidale omformer bibeholdes. Den tidligere beskrevne tredje toroidale omformer blir i tillegg benyttet med det formål å indusere strømmer i de omgivende strata for logging. Denne toroidale omformer utfører sine tre funksjoner på en tidsdelingsbasis: eksitasjonsoverføring (for logging), dataoverføring og kommandomottak.

Ved en annen alternativ utførelse kommer eksitasjons-signalene for loggingen fra overflaten istedenfor fra nede i brønnen.

To ekstra alternative utførelser skal forsøke å redusere dempningen av signalene som føres av borerøret. Ved en ut-førelse benyttes passive koblinger som induktivt bevirker kobling til borerøret og transporterer signalene i isolerte tråder for reduksjonen av overføringstap. En annen utførelse benyttet aktive releer for mottak, økning og gjentatt over-føring av signalene.

En fordel ved foreliggende oppfinnelse er at den gir muligheten for karakterisering under boringen såvel av de hosliggende som av de underliggende strata i et område av avstander fra borkronen.

En annen fordel ved foreliggende oppfinnelse er at den tillater en variasjon av frekvensen for dataoverføringen for å kompensere for forskjellige grader av overføringssignaldemp-ning.

En videre fordel ved foreliggende oppfinnelse er at

den tilveiebringer en toveiskommunikasjon mellom måleenheten nede i brønnen og registrerings- og styreenheten på overflaten for å tillate en interaktiv datalogging.

Andre hensikter og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå for fagmannen på området brønnloggeapparater etter at han har lest den følgende detaljerte beskrivelse av foretrukne og alternative utførelse som er illustrert på figurene til den vedlagte tegning. Fig. 1 er et skjematisk riss delvis i snitt av en brønn-borerigg som benytter et informasjonssystem under boringen (IWD)-system til bruk for logging av data som vedrører brønn-boringen . Fig. 2 er et sideriss av en måleenhet nederst i brønn-hullet til bruk for samling'av brønnhullinformasjon i informa-sjonssystemet under boring ifølge fig. 1. Fig. 3 er et sidesnitt av en toroidal omformer som benyttes som en sender i måleenheten neders i hullet på fig. 2. Fig. 4 er et snitt gjennom en toroidal omformer som benyttes som en mottager for datalogging i måleenheten nederst 1 brønnhullet på fig. 2. Fig. 5 er et funksjonsdiagram av boreinformasjonssystemet på fig. 1 innbefattende måleenheten nederst i hullet på fig.

2 og en overflate-opptegnings- og styreenhet.

Fig. 6 er et funksjonsskjema over måleenheten nederst

i borehullet på fig. 2.

Fig. 7 er et funksjonsdiagram over overflate-opptegnings-og styreenheten som benyttes i boreinformasjonssystemet ifølge fig. 1. Fig. 8 er et funksjonsdiagram av en alternativ utførel-sesform for boreinformasjonssystemet som benytter to toroidale omformere i en måleenhet nederst i borehullet for logging av data og kommunisering med en overflateopptegnings- og styreenhet . Fig. 9 er et funksjonsdiagram over en alternativ utfør-elsesform for et boreinformasjonssystem som benytter eksiter-ingssignaler fremskaffet ved en overflateeksitering-, oppteg-ning- og styreenhet for logging av data som vedrører brønnbor-ing. Fig. 10 er et snitt gjennom en alternativ utførelsesform for et boreinformasjonssystem som benytter passive koblingselementer for reduksjon av dempningen av transmisjonssignalene. Fig. 11 er et sidesnitt av en alternativ utførelsesform for et parti av et boreinformasjonssystem som benytter aktive releer for forbedret kommunikasjon mellom enheter på overflaten og nede i borehullet. Fig. 12 er et funksjonsdiagram over et aktivt relé som benyttes ved den alternative utførelsesform på fig. 11.

På fig. 1 er der vist et tverrsnitt av en brønn 10 som

er boret ved hjelp av vanlige dreibare boreapparater som benytter en foretrukken utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse til logging av informasjon under boring (IWD). Spesielt innbefatter det kjente dreibare boreapparat et borerør 12 (også kjent som en borestreng), sammensatt av et antall av gjengeforbundne rørformede rørseksjoner som ved deres nedre ende bærer en modifisert borekrave 13, som er avsluttet ved hjelp av en borkrone 14. Ved overflaten 16 er borerøret 12 understøttet og dreiet i retning 17 ved hjelp av standard apparatur (ikke vist), slik at borkronen 14 blir dreiet til den dybden som er aktuell for brønnen 10.

En resirkulerende strøm av borefluidum 18 blir benyttet for smøring av borkronen 14 og til transport av boravskjær og smuss til overflaten 16. Følgelig blir borefluidet 18 pumpet ned i brønnen 18 ved hjelp av en pumpe 20 og strømmer gjennom det indre av borerøret 12, slik det er vist ved pilen 22, deretter gjennom borkronen 14 og opp det ringformede hulrom mellom borerøret 12 og borehullet 24, slik det er vist ved pilen 26.

Når borefluidet 18 når overflaten 16 blir det ført videre ved hjelp av et rør 28 til en avsetningsdam 30 hvor boreavskjær-et blir utfelt fra borefluidet. En del av borefluidet 18 i ut-fellingsdammen 30 strømmer over i en sump 32 hvor det blir truk-ket inn i pumpen 20 gjennom et inntaksrør 34 for resirkulasjon gjennom brønnen 10. Der benyttes forskjellige typer borefluider avhengig av typen jordstrata 36 som man møter. Noe som også danner del av det vanlige dreibare boreapparat er et forings-rør 38 som er innsatt i borehullet 24 fra overflaten 16 for å hindre vann og omgivende strata fra å komme inn i brønnen 10.

Brønnlogging under boringen blir utført i et apparat som fremskaffer informasjon under boringen (IWD) i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av en måleenhet plassert nederst i hullet eller en modul 40 som befinner seg i og danner en del av borekraven 13 ved bunnen av borestrengen 12 like over borkronen 14 samt en overflateopptegnings- og styreenhet 42

som er forbundet med toppen av borerøret ved overflaten 16. Hovedsakelig vil modulen 40 måle forskjellige parametre av jordstrata i nærheten av borkronen 14 sammen med forskjellige parametre som har å gjøre med boreoperasjonen, og overføre disse målinger til overflateopptegnings- og styreenheten 42 via borekraven 13 og borestrengen 12. I den hensikt å funksjonere riktig må borekraven 13 og boréstrengen 12 skaffe en elektrisk ledende vei fra modulen 40 til overflateenheten 42. Der må taes spesielt hensyn for å sikre elektrisk kontinuitet gjennom hver av forbindelsene mellom seksjoner i borestrengen 12.

For å bidra til målingene og kommunikasjonene benytter modulen 40 tre toroidale omformere 44, 46 og 48 som er toroider bestående av magnetisk materiale vunnet med isolerte trådledere. Hver av de tre toroidale omformere 44, 4 6 og 48 er anordnet

på avstand fra hverandre ved vertikale lokasjoner koaksialt med og omsluttende borekraven 13, slik at eventuell strøm og signaler som flyter i borekraven strømmer gjennom de aksiale åpninger eller hull i toroidene. De toroidale omformere kan operere enten som sendere eller mottagere ved hjelp av induktiv

koblingsstrøm i borekraven 13 inn i spolelederne og vise versa. Brukt som sender vil en toroidal omformer indusere en strøm

i den omsluttede borekrave 13 som reaksjon på strøm som flyter i spolevindingen. I motsatte fall, når den virker som en mottager, vil en strøm bli indusert i spolevindingen ved hjelp av den fløde av strøm som oppstår i den omsluttende borekrave 13.

Den toroidale omformer 44 eller eksiteringstoroiden virker som en sender for induksjon av en vekselstrøm i den omsluttende borekrave 13. Denne induserte strøm flyter langs borekraven 13, borerørstrengen ovenfor og borkronen 14 nedenfor og lekker inn i de omgivende strata 36 gjennom berøring ved borkronen nedenfor eller gjennom borefluidet 18 ovenfor. For dannelse av en sluttet krets flyter strømmen gjennom strataene 36 nær brønnen 10, slik det er vist ved stiplede linjer 50 og 52.

Den toroidale omformer 46 eller loggetoroiden er plassert like over borkronen 14 og tjener til å avføle den strøm som flyter i den omgivende borekrave 13 på dette sted. En del av den induserte strøm som flyter i borekraven 13, lekker inn i strataene 36 over loggetoroiden 46 og flyter gjennom denne, slik det er vist ved stiplede linjer 50. I mellomtiden vil resten av den induserte strøm flyte inn i borekraven 13 gjennom den aksiale åpning i loggetoroiden 46 og inn i strataene 36 langs ytre strømningsbaner som vist ved linjene 52. Den del av den induserte strøm som lekker inn i strataene 36 nedenfor loggetoroiden 46, versus den del som lekker inn i strataene over loggetoroiden, er en funksjon av konduktiviteten i de omgivende strata.

Ved bruk av loggetoroiden 4 6 som en mottager for avføl-ing av strøm som flyter gjennom den nedre ende av borekraven 13, dvs. gjennom borkronen 14, og med kjennskap til den strøm-fløde som induseres i borkronen ved eksiteringstoroidene 44, kan modulen 40 karakterisere de omgivende strata 36. I tillegg kan man ved måling av faseskiftet mellom det signal som induseres ved hjelp av eksiteringstoroiden 44 og det signal som avføles ved hjelp av loggetoroiden 46, bestemme dielektrisitets-konstanten for det omgivende strata 36.

En stor prosent av den strøm som måles ved hjelp av loggetoroiden 46 passerer gjennom borkronen 14 og inn i strataene 54 derunder. Plasseringen av loggetoroiden 46 er så nær til borkronen 14 som praktisk mulig for minimering av denne prosent. Målingen av den induserte strøm som lekker inn i strataene 54 gjennom borkronen 14, er såledeskarakterisert vedde strata som ligger foran borkronen.

Strata som befinner seg i et avstandsområde under måleenheten 40 nederst i hullet, kan kjennetegnes ved variasjon av frekvensen av den strøm som induseres ved hjelp av eksiteringstoroiden 44. Høyfrekvenssignaler blir dempet mer av strataene enn tilfellet er for lavfrekvenssignaler, slik at inntrengnings-dybden av signalene og den tilsvarende karakteriserende dybde er omvendt proporsjonal med frekvensen.

Data som er betegnende for de omgivende strata såvel som andre data som blir innsamlet av modulen 40, må overføres til overflateenheten 42. For utførelse av denne oppgave blir den tredje toroidale omformer 48 eller transiver-toroid benyttet som en sender for overføring av data til overflaten 16 ved induksjon av modulerte vekselsstrømmer i borekraven 13 og borestrengen 12 for mottagelse ved overflaten 16.

Kommandosignaler som har sin opprinnelse i overflateenheten 42 må også kommuniseres til hull-modulen 40. Igjen blir borerøret 12 benyttet som en leder for en modulert vekselsstrøm i den hensikt å skaffe kommunikasjon. I dette tilfelle virker toroiden 48 til å motta kommandosignaler som etter å ha passert gjennom toroiden 48 returnerer gjennom strataene slik det er vist ved den stiplede linje,49.

Overflateenheten 42 kan forbindes med borestrengen 12

på mange forskjellige måter. Ved en metode blir der skaffet en kobling 56 for direkte elektrisk kontakt mellom borestrengen

12 og overflateenheten 42. Funksjonen for koblingen 56 kan ut-føres ved en hvilken som helst leder i god elektrisk berøring med toppen av borestrengen 12 og kan f.eks. være tilknyttet en utblåsnings-preventer 60. Ved en annen metode er en fjerde toroidal omformer 58 montert ved bunnenden av foringsrøret 38 før installasjonen i brønnen 10 og er forbundet med overflateenheten 42 med en skjermet kabel 59. Denne toroid tjener til induktivt å motta de signaler som sendes opp langs borestrengen fra hull-modulen 40 og til induktivt å overføre kommandosig naler fra overflateenheten 42 tilbake til borestrengen 12. Den plassering som er vist, er spesielt fordelaktig ved eliminering av atmosfærisk og overflate-fremskaffet støy, noe som derved forbedrer signal/støy-forholdet hos de overførte signaler.

En returbane for de modulerte vekselstrømmer som er over-ført i borestrengen 12, blir fremskaffet ved hjelp av forbindelse med en elektrode 62 som er nedgravet i jorden ved 64. Strøm flyter i strataene 36 mellom elektroden 62 og borkronen 14 langs en strømbane, slik det er vist ved 66. Lekkstrøm-strømnings-baner, slik det er vist ved 68, forekommer også, noe som demper de overførte signaler. Signaldempning kan reduseres ved isola-sjon av borerrøret 12 fra strataene 36 ved bruk av en isolerende borefluidum 18 eller et isolerende belegg på ytterflaten av borerøret. Signaldempning kan også reduseres ved reduksjon av senderfrekvensen med en tilsvarende reduksjon i hyppigheten av dataoverføring.

Detaljer ved driften av overflateenheten 42 såvel som dens samspill med hull-modulen 40, vil bli beskrevet i det følg-ende .

Under henvisning til fig. 2 vil pakkingen på installasjonen av hull-modulen 40 nå bli beskrevet. En spesielt modifisert borekrave 13 skaffer et hus for festingen av de forskjellige komponenter i modulen 40. Den øvre ende av borekraven 13 er festet til bunnseksjonen av borestrengen 12 med en gjenge-forbindelse 72. Den nedre ende er forsynt med monteringsgjenger 74 for festing av borkronen 14.

For å fremskaffe induktiv kobling med kraven 13 for logging og kommunikasjon er de tre toroidale omformere 44, 46 og

48 plassert på tre på avstand fra hverandre anordnede lokasjoner langs utstrekningen av den sylindriske krave som danner et ytre hus for modulen 40. Transiver-toroiden 48 er anbragt nær toppen av kraven 13, idet loggetoroiden 46 er plassert direkte over borkronen 14 og eksiteringstoroiden 44 er plassert mellom tran-siveren og loggetoroiden. I hvert tilfelle er toroidene 44, 46 og 48 forsynt med ringformede spor 43, 45 og 47 slik at de omsirkler kraven 13. Følgelig vil strømmer som flyter gjennom borekraven nødvendigvis passere gjennom de aksiale åpninger i toroidene. Flere sensorer eller transduktorer er festet til borekraven 13 på forskjellige steder for måling av parametre, f.eks. temperaturer, trykk og krefter, som er av interesse for borerigg-operatørene. Som et eksempel er to følere 76 og 78 vist anordnet langs de indre henholdsvis ytre flater av kraven 13 for overvåkning av strømmen av borefluidum 18. Krefter, f.eks. vekt og dreiemoment, på borkronen 14 blir overvåket ved hjelp av en lasttransduktor 80. Alle følerne og transduktorene 76, 78 og 80 sammen med alle toroidal-omformerne 44, 46 og 48 er elektrisk forbundet med et elektronisk system 42 via et nett-verk 84. Inne i systemet 82 befinner der seg elektroniske kretser som behandler data fra loggetoroiden 46 og fra følerne og tranduktorene 76, 78 og 80 og kommuniserer med overflateenheten 42.

Elektrisk kraft blir tilført systemet 42 ved hjelp av

en generator 86 som er forbundet med en turbin 88 som blir drevet av det sirkulerende borefluidum 18. Generatoren 86 er plassert i et deksel 90 som er festet til kraven 13 med ettergiv-ende støtteorganer 92 og 94 som har en tendens til å isolere dekselet noe hva angår vibrasjoner fra borekraven. Oppstrøms er akselen 96 fra turbinen 88 dreibar forbundet med en turbin-støtte 98, mens turbinakselen nedstrøms er avstøttet ved hjelp av generatoren 86 og dennes deksel 90. Kraft fra generatoren 86 blir ført til systemt 82 gjennom en kraftkabel 100.

På en måte i liket med den for generatoren 86 er det elektroniske system 82 anordnet i et deksel 102 som skaffer en beskyttende omgivelse for de kretser som rommes deri. Ettergiv-ende støtter 104 og 106 holder dekselet 102 på plass inne i kraven 13. Begge dekslene 90 og 102 og alle støttene 92, 94,

98, 104 og 106 har fortrinnsvis en strømlinjet form for derved å minimere motstandene mot strømningen.fra borefluidet 18.

Fig. 3 viser detaljer ved oppbygningen og driften av eksiteringstoroiden 44. Fysisk er eksiteringstoroiden 44 sammensatt av en toroid-formet kjerne 118 av magnetisk materiale, f .eks. jern eller ferritt, med en spolevinding 120 av isolert tråd viklet slik at hver sløyfe av tråden passerer fra innsiden til yttersiden av kjernen. To tråder 122 og 124 av spolevindingen 120 er forbundet med systemet 82 via nettverket 84. Toro iden er plassert i den ringformede uttagning 43 tildannet i kraven 13 og er beskyttet ved hjelp av et isolerende deksel 128 av pottemateriale eller lignende.

Under drift vil en vekselstrøm få anledning til å strømme i spolevindingen 120, slik det er vist ved et gitt øyeblikk ved hjelp av piler 130. Denne elektriske strøm fremskaffer et magnetfelt som på sin side induserer en elektrisk strøm 136

i borekraven 13, noe som bevirker at elektriske strømmer 138 vil flyte i de omgivende strata 36. Disse blir benyttet til å fullbyrde loggingen av strataene.

Loggetoroiden 46 er konstruert og montert på en lignende måte og er skjematisk vist på fig. 4, slik den vil fremstå før den blir montert i borekragen 13. På samme måte som med toroiden 44 er en isolert tråd som danner spolevindingen 140 vundet rundt en ringformet kjerne 142 av magnetisk materiale og led-ningene 144 og 146 er forbundet med nettverket 84 for forbindelse med systemet 82. Loggetoroiden 46 virker som en strømdetek-tor og reagerer på en elektrisk strøm, slik det er vist ved 148, inne i den aksiale åpning 149 av toroiden ved etablering av et magnetfelt i kjernen 142. Retningen på et slikt felt er vist ved pilhodet 150 og pilenden 152. Dette magnetfelt induserer en elektrisk strøm 154 i spolevindingen 140, idet strømmen er proporsjonal med strømmen 148 som passerer gjennom den aksiale åpning 149 av toroiden. Denne induserte strøm blir deretter benyttet til å kjennetegne de omgivende strata 36. Alle de tre toroidale omformere 44, 46 og 48 som befinner seg nede i hullet kan ha hovedsakelig samme oppbygning både når det gjelder kon-struksjon og installasjon.

Brønnlogging blir utført i brønnloggeapparatet (IWD) i henhold til den foretrukne utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse ved bruk av borestrengen 12 som et organ til å ut-føre kommunikasjon mellom hull-modulen 40 og overflateenheten 42.

Driften av IWD-systemet vil nå bli omtalt generelt under henvisning til fig. 5. Dessuten vil den spesielle drift og oppbygning av hull-modulen 40 og overflateenheten 42 bli beskrevet under henvisning til henholdsvis fig. 6 og 7.

Både hull-modulen 40 og overflateenheten 42 består av

fire undersystemer, nemlig kommunikasjons-undersystemene 154

og 158, kommando- og styreundersystemene 160 og 162, datainnsamlings-undersystemene 164 og 166 samt kraft-undersystemene 168 og 170 (henholdsvis hull-modul og overflateenhet) . Sammen utfører disse undersystemer brønnlogge- og datakommunikasjons-funksjonene i IWD-apparatet. I hull-modulen 40 er alle kompo-nentene i undersystemene rommet i hull-dekselet 102 med unntag-else av toroidal-omformerne 44, 46 og 48, følerne og transduktorene 76, 78 og 80, turbinen 88 og generatoren 86.

Datainnsamlings-undersystemet 164 skaffer målingen av visse parametre som vedrører brønnboreoperasjonen. Blant de parametre som er av interesse er følgende: faseskift og demp-ning av strømmer som blir indusert i omgivende strata 36, temperaturer i borekraver 13, borkronen 14, borefluidet 18 og inne i dekselet 102, indre og ytre (annulus) trykk i borefluidet, vekt og dreiemoment på borkronen, borkroneslitasje, borehull-avvik og retning, radiografisk logging av strataene under bruk av gammastråler og nøytronbombardement samt akustisk porøsitets-logging av dataene. Noen av disse parametre blir målt eller avfølt inne i dekselet 102, f.eks. den radiografiske logging og boreretning, mens andre parametre blir målt eller avfølt ved følere som er montert på borekraven 13, som f.eks. eksiter-ing- og loggetoroidene 44 og 46, strømningsfølerne 76 og 78

og strekkmålerne 80.

Datainnsamlings-undersystemet 164, som befinner seg nede

i hullet, innbefatter en logge-sender 172 som driver eksiteringstoroiden 44 og en logge-mottager 174 for behandling av signaler fra loggetoroiden 46. Der er også innbefattet ytre og indre følere 176 og 178 samt loggeinstrumenter 180 for oppsam-ling av andre ønskede data.

I logge-senderen 172 er kommando- og styre-undersystemet 160 nede i hullet innrettet til å velge frekvens og styrke på det signal som driver eksiteringstoroiden 44. En oscillator 182 med velgbar frekvens og en styreenhet 184 til styring av eksiteringseffekten blir styrt ved hjelp av hull-kommando- og styre-undersystemet 160 for dirigering av en kraftforsterker 186 ved genereringen av nevnte signal. Som eksempel kan der fremskaffes sekvenser i området mellom 1000 Hz og 30 MHz ved hjelp av loggesenderen 172 for drift av eksiteringstoroiden 44 gjennom spolevindingen 130. Eksiteringstoroiden 44 kan således opereres selektivt for induksjon av strømmer i borekraven

13 over et vidt frekvensområde.

En del av den strøm som induseres i borekraven 13 ved hjelp av eksiteringstoroiden 44 blir avfølt av loggetoroiden 46 og gir karakteristikker for konduktiviteten og dielektrisi-tetskonstanten hos de strata som befinner seg tett inntil borkronen 14. Signaler som blir indusert i loggetoroiden 46 ved hjelp av den strøm som flyter i borekraven 13, blir forsterket og filtrert ved hjelp av logge-mottageren 174. Signaler fra loggetoroider 46 passerer sekvensielt gjennom et bryte-relé

188, en forforsterker 190, et selekterbart båndpassfilter 192

og en forsterker 194 med styrt automatisk forsterkning for fremskaffelse av et signal som er kjennetegnende for de strata som ligger i nærheten av kommando- og styre-undersystemet 160 nede i hullet.

Det øvrige av datainnsamlings-undersystemet 164 nede i hullet, nemlig de ytre og indre følere 176 og 178 og loggeinstrumentene 180 samler også data vedrørende boreoperasjonen. Ytre følere 176 er plassert på borekraven 13 og avføler belastning og dreiemoment på borkronen 14, borefluidumtemperatur og bore-fluidumtrykk inne i borekraven 13 og inne i det ringformede hulrom mellom borekraven 13 og brønnhullet 24.

Følerne og transduktorene 76, 78 og 80 vist på fig. 2

er eksempler på ytre følere 176. De indre følere er inneholdt i det beskyttende deksel 102 og avføler temperatur og trykk inne i dekselet. I det beskyttende deksel 102 befinner også loggeinstrumentene 180 seg, idet disse logger radiografiske og akustiske data vedrørende de strata som befinner seg i nærheten av borekraven 13. Instrumentet bestemmer også retningen som borkronen 14 borer i. Data som blir samlet ved hjelp av de ytre og indre følere 176 og 178 såvel som data som blir innsamlet ved hjelp av loggeinstrumentene, blir ført inn i kommando- og styresystemet 160 nede i hullet for ytterligere behandling og overføring til overflateenheten 42.

Hoveddelen i måleenheten nede i hullet er kommando- og styre-undersystemet 160 nede i hullet. Det virker for å inn-samle data fra datainnsamlings-undersystemet 164, behandler og analyserer dataene, bestemmer prioriteter for datakommunika-sjon enten internt eller på kommando fra overflateenheten 42, styrer utgangssignalene fra eksiteringstoroiden 44, fordeler kraft fra kraft-undersystemet 168 nede i hullet til forskjellige kretser i modulen 40 og styrer kommunikasjoner ved bestemmelse av senderfrekvens og kraft og repetisjonsfrekvens.

Det blir utført ved å fremskaffe en mikroprosessor 196 med et programmerbart leseminne (PROM) 198, et direktlager (RAM) 200 og et elektrisk slettbart, programmerbart leseminne (EEPROM) 202 som er innbyrdes forbundet på velkjent måte. Datamaskinen som er dannet på denne måte er mellomkoblet med den øvrige hull-modul via en inn/ut-digital omformer 206. To analoge multipleks-ere 208 og 210 er anordnet for selektivt å switche datainnganger til datamaskinen. Data fra de ytre og indre følere 176 og 178 blir forsterket ved hjelp av en kondisjonerings-forsterker 212, mens data fra logge-mottageren 174 blir omformet fra veksel-strømsignaler til likestrømsignaler ved hjelp av en likeretter 214. Driftsinstruksjoner kan bli lagret i PROM 198 og EEPROM 202 eller kan bli nedlastet fra overflateenheten 42 og lagret i RAM 2 00.

Kraft for drift av hull-modulen 40 blir fremskaffet av den turbindrevne generator 86 ved hjelp av en batteridrevet reserveenhet 216. Selektering mellom de to kraftkilder blir utført ved hjelp av en kraftbryter 218 som styres av kommando-og styre-undersystemet 160 nede i hullet som reaksjon på en inn-kraftføler 220. Når strømmen av borefluidum 18 i betydelig grad blir redusert eller stopper, vil kraftbryteren 218 slå

inn reservekraftenheten 216 for å tillate hull-modulen å fortsette sin funksjon. Fordi kraften som blir fremskaffet ved hjelp av generatoren kan variere innen vide spennings- og frekvens-områder, blir den regulert, likerettet og filtrert ved hjelp av en kraftforsyning 222 som gir ren kraft til kommando- og styre-undersystemet 160 nede i hullet for distribusjon gjennom hele hull-enheten 40.

Hull-modulen 40 og over flateenheten 42 er bundet sammen gjennom to-veis kommunikasjon. Hver enhet innbefatter et kommu-nikas j ons-undersystem som tillater overføring av kommandosignaler fra overflateenheten 42 til hull-modulen 40 og overfør-ingen av måledata fra hull-modulen til overflateenheten. Kom-munikas j onssignalene utgjøres fortrinnsvis av bærebølger modulert ved faseskift- eller frekvensmodulasjon. Disse kommunika-sjonssignaler blir boret av den ledende borestreng 12 mellom hull-modulen 40 og overflateenheten 42. Senderfrekvensen blir variert som en funksjon av signaldempningen som foreligger i transmisjonslinjen (borerør 12 og krave 13). Signaldempningen øker når brønnen går dypere, slik at senderfrekvensen blir redusert som en kompensasjon. Det frekvensbånd som benyttes kan f.eks. ligge mellom 20 Hz og 1000 Hz.

Under drift vil kommunikasjons-undersystemet 156 nede

i hullet motta kommandosignaler fra overflateenheten 42 og sende måledata-signaler til overflateenheten. Forbindelse med borekraven 13 blir utført ved induktiv kobling gjennom transiver-toroiden 48. Spolevindingene i transiver-toroiden 48 er forbundet med en diplekser 222 som funksjonerer som en bryter for alternativt å forbinde transiver-toroiden til enten en kommando-mottager 224 eller en datasender 22 6. Både kommandomottageren 224 og datasenderen 226 er forbundet med kommando- og styre-undersystemet 160 nede i hullet for senderfrekvens-selektering og dataoverføring.

Spesielt inneholder kommandomottageren en forforsterker 228, to forsterkere 230 og 232 med styrt automatisk forsterkning, to selekterbare båndpassfiltre 234 og 236, en begrenser 238 og en demodulator 240. Funksjonsmessig vil kommandosignaler som induseres i spolevindingene i transiver-toroiden 48 av diplekseren 222 ført til forforsterkeren 228 for forsterkning. Derfra vil kommandosignalene bli ført gjennom den første forsterker 230 med automatisk styrt forsterkning og det første selekterbare båndpassfilter 234 for filtrering i et frekvensområde som er bestemt av kommando- og styre-undersystemet 160. Deretter vil kommandosignalene passere gjennom den annen forsterker 232 og det annet selekterbare båndpassfilter 236 og inn i begrenseren 238. Endelig vil kommandosignalene bli demo- dulert ved demodulatoren 240 og sendt til kommando- og styre-sub-systemet 160 for ytterligere påvirkning.

Datasignaler som inneholder loggedata som oppnåes ved data-innsamlings-undersystemet 164 blir ført inn i datasenderen 226 ved hjelp av kommando- og styre-undersystemet 160 for over-føring til overflateenheten 42. For å kunne gjøre dette blir datasignalene ført inn i en modulator 242 for omforming til en modulert bølgeform som deretter blir ført inn i en selekterbar frekvensoscillator 244 som setter frekvensen for bærebølgen, slik det blir diktert av kommando- og styre-undersystemet 160.

I fortsettelsen vil signalet bli ført inn i en kraftforsterker 246 for forsterkning og vil deretter bli ført gjennom diplekseren 222 og til spolevindingen for transiver-toroiden 48 for induktiv kobling til borekraven 13. Kraftnivået for det forsterkede signal blir overvåket av en ut-kraftføler 248 og blir styrt ved hjelp av en ut-kraftstyreenhet 250, idet begge er forbundet med kommando- og styre-undersystemet 160.

Funksjonsmessig er overflate-kommunikasjons-undersystemet 158 meget likt kommunikasjons-undersystemet nederst i hullet. Det inneholder en datamottager 252 for mottagelse av måledata-signaler fra hull-måleenheten 40 og en kommandosender 254 for overføring av kommandosignalet til hull-enheten. En diplekser 256 vil alternerende forbinde enten datamottageren 252 eller kommando-senderen 254 til toppen av borerøret 12 og til elektroden 62 for direkte akseksering til de elektriske strømmer som flyter i borerøret. Vedlen alternativ utførelsesform vil diplekseren forbinde borestrengen 12 med elektroden 62 og alternativt koble enten datamottageren 252 eller kommando-senderen 254 til den fjerde toroidale omformer 58 for indirekte akseksering av de elektriske strømmer som flyter i borestrengen.

Signaler som kommer inn i datamottageren 252 vil først passere gjennom et passivt båndpassfilter 258, deretter gjennom en forsterknings- og filtreringskrets som i form og funksjon er make til kommando-mottageren 224. Spesielt innbefatter denne kretsen en forforsterker 260, to styrte forsterkere 262 og 264 med automatisk forsterkning, to selekterbare båndpassfiltre 266 og 268, en begrenser 270 og en demodulator 272. Filtrene er forbundet med overflate-kommando- og styre-undersystemet 162 for frekvensselektering. Utsignalet fra demodulatoren som inneholder måledata fra hull-måleenheten 40 er forbundet med overflatedata-innsamlings-undersystemet 166 for ytterligere behandling.

På en tilsvarende måte er kommando-senderen 254 identisk

i form og funksjon til datasenderen 226 i hull-kommunikasjons-undersystemet 156. En modulator 274, en selekterbar frekvensoscillator 276, en kraftforsterker 278, en ut-kraftføler 280

og en ut-kraftstyreenhet 282, fungerer alle som tilsvarende deler nede i hullet. Følgelig vil kommando-signaler fra overflatekommando- og styre-undersystemet 162 bli behandlet for fremskaffelse av et modulert signal med selektert frekvens og styrke for overføring i borestrengen 12.

Elektrisk kraft for overflateenheten 42 blir fremskaffet ved hjelp av overflatekraft-undersystemet 170. En motorgenerator 284 fremskaffer primærkilden for kraft, mens en batterikilde eller en borerigg-motorgenerator skaffer en kraftreserve 286. Selektering mellom de to kraftkilder blir utført ved hjelp av kraftbryteren 288 som styres ved hjelp av overflate-kommando-og styre-undersystemet 162 som reaksjon på en inn-kraftføler 290. Kraftregulering innbefattende spenningsregulering og støy-filtrering er nødvendig, og fremskaffes ved hjelp av en kraftforsyning 292. Den regulerte kraft blir ført gjennom overflateenheten 42 ved hjelp av overflate-kommando- og styre-undersystemet 162.

Datainnsamling og kommando og styring blir utført i overflate-opptegnings- og styreenheten 42 ved hjelp av en overflate-styreenhet 294 i forbindelse med flere inn- og utorganer 29 6

og 298. Datainnsamlingsfunksjonene består av behandling av måledata fra datamottageren 252 og omforming av disse til et format som passer for ut-signaler. Samtidig innbefatter kommando- og styrefunksjonene fremskaffelse av kommandosignaler for over-føring til hull-måleenheten 40 for styring av logge-frekvens og dataoverføringsfrekvens og innhold. Kommando- og styrefunksjonene innbefatter også mellomkobling til forskjellige overflate-undersystemer for kommunikasjon med den ytre verden og for kraftdistribusjon.

Disse funksjoner blir fremskaffet i overflatestyreenheten 294 ved hjelp av en datamaskin 300 som innbefatter en mikroprosessor 302, et programmerbart leselager (PROM) 304, et direktlager (RAM) 306 og et elektrisk slettbart programmerbart leseminne (EEPROM) 308, idet alle er innbyrdes forbundet på en kjent måte. Mellomkobling av datamaskinen 300 med det gjenværende av oveflateenheten 42 blir utført ved hjelp av en inn/ut-buffer 310. Signaler fra ut-kraftføleren 280 og inn-kraftføleren 290 blir forbundet med I/O-bufferen 310 gjennom en analog-multi-plekser 312, en likeretter 314 og en analog/digital-omformer 316. Operasjonsinstruksjoner for overflatestyreenheten kan lag-res i PROM 304 eller EEPROM 308 eller det kan føres inn ved hjelp av operatøren eller nedlastes fra et lagringsorgan.

System-inngangssignaler og -utgangssignaler fremskaffes

på to steder, nemlig en loggeoperasjonsstasjon 318 og en bore-riggstasjon 320. Styrepaneler 322 og 324, data/status-fremvis-ninger 326 og 328, kartopptegninger 330 og 332 og varselindika-torer 334 og 336 er plassert ved begge stasjoner 318 og 320. Dessuten innbefatter boreriggstasjonen 320 en dybdemåleinnret-ning 338 for innføring av signaler svarende til brønndybden,

og loggeoperasjonsstasjonen 318 innbefatter en skriver 340 og et data- og programlagringsorgan 342.

Som beskrevet ovenfor måler og opptegner IWD-apparatet brønnboredata på sanntidsbasis.

En alternativ utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse som er vist på fig. 8 innbefatter en hull-modul 348 som kombinerer funksjonene for éksitering- og transiver-toroidene 44 og 46 ved bruk av en transiver- og eksiteringstoroid 350

for både kommunikasjons- og loggeeksitering. Ved denne utførel-sesform er en loggetransmitter 352 i stand til å fremskaffe både datakommunikasjonssignaler og loggesignaler av forholdsvis lav frekvens. Disse signaler kan f.eks. ligge i området 20 Hz til 1000 Hz.

Fordi data- og logge-senderen 352 tjener både kommunikasjons- og datainnsamlingsfunksjoner, vil den og alle komponenter som har å gjøre med kommunikasjoner og datainnsamling ville kunne kombineres i et kommunikasjons- og datainnsamlings-undersystem 354. Dette undersystem 354 funksjonerer på en måte som er make til kommunikasjons-undersystemet 154 og datainnsamlings-undersystemet 164 ved den ovenfor beskrevne utførelsesform med ett unntak. Transiver- og eksiteringstoroiden 350 forbinder på tids-delingsbasis kommandomottageren 224 og data- og logge-senderen 352. Således vil dataoverføringen, kommandomottagningen og logge-eksiteringen opptre funksjonelt sekvensielt, dvs. ikke samtidig. Resten av hull-måleenheten 348 funksjonerer som beskrevet tidligere.

Ved en annen alternativ utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse slik det fremgår av fig. 9, inneholder en overflate-opptegnings- og styreenhet 356, en logge-sender 358 til fremskaffelse av logge-signaler ved overflaten for over-føring ned i hullet til en hull-modul 360. Følgelig vil en bryter 362 sekvensielt forbinde datamottageren 252, kommandosend-eren 254 og loggesenderen med borerøret 12 og elektroden 62

for mottagelse av data eller overføring av kommandoer eller loggesignaler. Frekvens og styrke på loggesignalene blir bestemt av overflate-styreenheten 364 i henhold til lagrede operasjonsinstruksjoner eller operatør-inngangssignaler. Kombinasjonen av loggesenderen 358 og overflate-styreenheten 364 sammen med inn- og ut-organene 29 6 og 298 danner et overflatekommando, kontroll, og datainnsamlings-undersystem 366. Bortsett fra til-føyelsen av loggesenderen 358 er overflatekommando, styre, og datainnsamlings-undersystemet 366 make til kombinasjonen av det ovenfor beskrevne overflate-kommando- og styre-undersystem 162 og overflatedata-innsamlings-undersystem 166.

Ved denne utførelsesform blir loggesignaler som overføres nedover langs borerøret 12 avfølt av loggetoroiden 4 6 som beskrevet ovenfor. På grunn av den lange overføringsbane blir loggesignalene overført ved en forholdsvis lav frekvens for begrensning av signaldempningen. Følgelig er der fremskaffet en loggemottager 368 i et hull-datainnsamlings-undersystem 370 for forsterkning av filtrering av lavfrekvenssignalene avfølt av loggetoroiden 46. Bortsett fra fjerningen av logge- senderen 172 og eksiteringstoroiden 44 er den foreliggende hull- måleenheten 360 lik i form og funksjon til den tidligere beskrevne hull-måleenhet 40.

På fig. 10 er der vist et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse, noe som innbefatter passive koblingselementer 376 som benyttes til reduksjon av dempningen av signaler som overføres gjennom borestrengen 12. Reduksjon av signaldempning er ønskelig i den hensikt å utnytte overføringssignaler med høy frekvens for maksimering av dataoverføringshastigheter. Ved redusert signaldempning tillater de passive koblingselementer høyere frekvensoverføring av måledata og kommandosignaler mellom overflateenheten 42 og hull-modulen 40 enn hva tilfellet ellers ville være.

Hvert passivt koblingselement består av en hull-kontakt 378, en koblingstoroid 380 og en uisolert kabel 382 som forbinder de to. Monteringen av koblingstoroiden 380 er fremskaffet ved et ringformet koblingslegeme 384 som er innskutt i og danner en del av borestrengen 12 og er plassert f.eks. 1000 eller flere fot over hull-modulen 40. Festing av koblingsenheten til borestrengen 12 utføres ved gjengede forbindelser 72 som vanligvis blir benyttet for sammenføyning av borerørseksjoner. Lederen i den isolerte kabel 382 er festet ved hjelp av et koblingselement 385 til en ledning i toroid-spolevindingene, mens den annen ledning er jordet til koblingskroppen. Fastholdt til enheten 384 ved hjelp av den isolerte kabel 382 etablerer hull-kontakten 378 elektrisk kontakt med innsiden av borekraven 13 under transiver-toroiden 48. En vekt 386 er festet til hull-kontakten 378 for å sikre en stram isolert kabel 382 og således en riktig posisjonert kontakt nede i hullet.

Under drift vil transiver-toroiden 48 under dataoverføring-ene indusere en strøm, slik det fremgår av pilen 388 i den isolerte (ikke skjermede) kabel 382 såvel som i borekraven 13. Denne strøm (pil 388) vandrer opp den isolerte kabel 382 og gjennom spolevindingene i koblingstoroiden 380. En returvei for en returstrøm (pil 390) blir fremskaffet av borerøret 12

og borekragen 13 til berøringspunktet for hull-kontakten 378. Strømmen av den elektriske strøm i spolevindingene i koblingstoroiden 380 virker til å indusere en tilsvarende strøm i kob-lingslegemet 384 og borestrengen 12. Den kan også indusere strøm i kabelen 382 i en annen passiv koblingsenhet 394. På denne måte kan passive koblingselementer 376 stables for overføring

av signaler langs•borerøret 12 i trinn. Signaldempning blir således redusert gjennom bruken av isolerte kabler. Denne måte å redusere signaldempning på er også to-veis, fordi de passive koblingselementer 276 er innbyrdes forbundet.

Utnyttelsen av passive koblingselementer 376 er likefrem og kan lett realiseres. F.eks. under fremdriften av boringen vil man nå et dyp hvor borestreng-signaldempningen blir et pro-blem. På dette punkt kan koblingsenheten 384 bli festet til toppen av borestrengen 12 og hull-kontakten senket til stil-ling og forbundet med koblingselementet 385. Boringen kan deretter fortsette inntil et annet passivt koblingselement 394

er nødvendig. En nøkkelfordel med denne fremgangsmåte er den passive drift, dvs. der trenges ikke ytterligere kraft. Den isolerte kabel kan også være tilgjort i forhåndsbestemte lengder for enkel håndtering.

Et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse innbefatter fremskaffelsen av en aktiv gjentager 396 som blir utnyttet til å redusere virkningene av signaldempning (se fig. 11 og 12). Ved denne utførelsesform vil en relé-toroid 398 være montert på en koblingsenhet 399 på en måte i likhet med transiver-toroiden 48. Et relé-deksel 401 er fastholdt inne i kob-lingsunderdelen 399 på en måte i likhet med moduldekselet 102 beskrevet ovenfor. Anordnet inne i relé-dekselet befinner der seg en elektronikk-enhet 400 som inneholder en diplekser 402, en relé-mottager 404, en relé-styreenhet 406, en relé-sender 408 og en kraftforsyning 410. Elektrisk forbindelse mellom vind-ingene i relé-toroiden 398 og relé-elektronikk-enheten 400 fremskaffes ved hjelp av en kabel 412.

Under drift vil toroiden 398 induktivt avføle signaler som føres gjennom borestrengen 12. Relé-mottageren 4 04 er forbundet med relé-toroiden 398 gjennom diplekseren 402 og forsterker og filtrerer de induktivt avfølte signaler for innføring til relé-styreenheten 406. Disse signaler blir forsinket og lagret ved hjelp av relé-styreenheten 406 for en tidsperiode, hvoretter de blir ført ut til relé-senderen 408 for fornyet overføring opp langs borestrengen ved hjelp av relé-toroiden 398. Kraft til relé-kretsen fremskaffes enten ved batterier eller en turbin/generator-kombinasjon, slik tilfellet er ved hull-modulen 40.

Som det vil fremgå for fagfolk på området kan modifikasjoner og endringer utføres hva angår de omtalte utførelses-former uten derved å avvike fra oppfinnelsens idé. Beskrivelsen så langt er tenkt bare illustrativ og informativ uten begrens-ninger hva angår oppfinnelsens omfang. Følgelig er det meningen at de vedføyde krav fortolkes dithen å dekke alle modifikasjoner som med rimelighet faller innenfor oppfinnelsens ramme. Hva som er krevet er:

Claims (50)

1. Apparat for informasjonsgivning under boring, for detektering og kommunisering av data via en ledende borestreng, hvilke data innbefatter informasjon vedrørende parametre nede i hullet og karakteristika for jordstrata i nærheten av borkronen, karakterisert ved at det omfatter: eksitasjonskildeanordninger for tilveiebringelse av eks it as jonsstrønuner som passerer gjennom jordstrata, borkronen og den elektrisk ledende borstreng, modulanordninger nede i hullet, som innbefatter et langstrakt, elektrisk ledende, sylindrisk hus som danner en borkraveanordning for forbindelse av borkronen til den nedre ende av borstrengen, første toroidale omformeranordninger plassert ved den nedre ende av modulen for detektering av eksitasjonsstrømmer som går gjennom borkronen og for utvikling av tilsvarende loggestrømmer, første strømdetekteringsanordninger som reagerer på loggestrømmene og kan bringes til å utvikle tilsvarende første datasignaler, og første signalkoblingsanordninger for kobling av de første datasignaler til borstrengen, og kommunikasjonsanordninger som er koblet til borstrengen for mottagelse av loggesignalene.

2. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 1, karakterisert ved at eksitasjons-kildeanordningene er plassert ved overflaten av brønnen og innbefatter strømdannende anordninger for dannelse av eksitasjons-strømmene, elektrodeanordninger som er nedgravet i jordoverflaten ved et sted i avstand fra brønnen og koblet til dannelsesanord-ningen for innføring av eksitasjonsstrømmene i jordstrata, og anordninger for kobling av den øvre ende av borstrengen til strømdannelsesanordninger for å tilveiebringe en returbane for eksitasjonsstrømmene.

3. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 2, karakterisert ved at den strøm-dannende anordning selektivt kan bringes til å utvikle eksita-sjonsstrømmer som er variable over et frekvensområde og ampli-tuder.

4. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 1, karakterisert ved at den første omformeranordning omslutter den nedre endedel av huset slik at eksitasjonsstrømmene som går langs lengden av huset, induserer tilsvarende loggestrømmer i vinningene til omformeranordningen.

5. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i kravene 1, 3 eller 4, karakterisert ved at den første detekteringsanordning innbefatter første mottageranordninger som er koblet til utgangen på den første omformeranordning for behandling av loggestrømmene, første overføringsanordninger som er koblet til utgangen på den første mottageranordning og kan bringes til å danne de første datasignaler, og at modulanordningen videre innbefatter krafttilførsels-anordninger for tilveiebringelse av en elektrisk kraft for den første detekteringsanordning.

6. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 5, karakterisert ved at den første signalkoblingsanordning innbefatter en andre toroidalomformer-anordning som er plassert for omslutting av huset ved et sted i avstand fra den første omformeranordning, og som tjener til elektromagnetisk å koble datasignaler mellom den første over-føringsanordning og borestrengen.

7. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 6, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter føleranordninger for måling av minst en parameter nede i hullet utenom strømmen som måles av den første strømdetekte-ringsanordning og for utvikling av tilsvarende andre datasignaler for innføring i de første overføringsanordninger.

8. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 7, karakterisert ved at eksitasjons-kildeanordningene også danner styresignalstrømmer som passerer gjennom jordstrata, den del av huset som er omsluttet av den andre omformeranordning og borestrengen, hvilken andre omformeranordning utvikler styresignalene i samsvar med gjen-nomgang av styresignalstrømmene som passerer derigjennom, og at modulanordningen videre innbefatter modulstyreanord-ninger som reagerer på nevnte styresignaler og kan bringes til å styre overføringen av de første datasignaler og de andre datasignaler via den første overføringsanording.

9. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 8, karakterisert ved at modulstyrings-anordningen også styrer frekvensen for dataoverføringene som bevirkes av den første overføringsanordning.

10. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 6, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter tredje toroidale omformeranordning som er plassert for omslutning av huset et annet sted i avstand fra den første omformeranordning, og andre overføringsinnretninger for å bevirke at nevnte tredje omformeranordning utvikler lokaliserte loggestrømmer i strataene som omgir den nedre ende av borestrengen, hvilke lokaliserte strømmer også går gjennom borkronen og huset.

11. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 10, karakterisert ved at den andre overføringsinnretning innbefatter signalkildeanordninger for dannelse av loggesignaler med frekvenser som er velgbare over et forutbestemt område, hvilke signaler bevirker at de lokaliserte loggestrømmer vil ha en spesiell valgt frekvenskarakteri-stikk.

12. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 11, karakterisert ved at valget av frekvens for loggesignalene som dannes av den andre over-føringsinnretning, styres av nevnte modulstyreanordning.

13. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 1, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter føleranordninger for måling av forskjellige betingelser og parametere nede i hullet og for utvikling av tilsvarende signaler for innføring i den første overføringsanordning.

14. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 13, karakterisert ved at eksitasjonskildeanordningen også danner styresignalstrømmer som passerer gjennom nevnte jordstrata, delen av huset som er omsluttet av den andre omformeranordning, samt borestrengen, og at den andre omformeranordning utvikler styresignaler i samsvar med gjennom-gang av styresignalstrømmene som passerer derigjennom, og at modulanordningen videre innbefatter modulstyresignaler som reagerer på nevnte styresignaler og kan bringes til å styre overføringen av de første datasignaler og de andre datasignaler via nevnte dataoverføringsanordninger.

15. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 14, karakterisert ved at modulstyre-anordningen også styrer frekvensen for dataoverføringene som bevirkes av nevnte dataoverføringsanordninger.

16. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 15, karakterisert ved at modulstyre-anordningen bestemmer resonansfrekvensen for borestrengen og bevirker at dataoverføringsanordningen overfører det denne resonansfrekvens.

17. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 15, karakterisert ved at kommunikasjonsanordningen bestemmer den optimale overføringsfrekvens og bevirker eksitasjonskildeanordningen danner styresignaler som mottas av modulstyreanordning som på sin side bevirker at data-overf øringsanordningen overfører den nevnte optimale frekvens.

18. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 17, karakterisert ved at den optimale frekvens er resonansfrekvensen for borestrengen og avføles ved sveping av overføringsfrekvensen og bestemmelse av frekvensen ved hvilken amplituden for signalene som mottas av kommunikasjonsanordningen er maksimal.

19. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 5, karakterisert ved at krafttilfør-selsanordningen innbefatter turbinanordninger plassert i huset og drevet av borefluidum som strømmer gjennom borstrengen, kraftdannende innretning som drives av nevnte turbin for dannelsen av elektrisk kraft, mens borefluidumet strømmer, batterianordninger for tilførsel av elektrisk kraft når borefluidumet ikke strømmer, anordninger for regulering og filtrering av elektrisk kraft fra nevnte kraftdannende anordning og batterianordning slik at den er egnet for bruk ved de forskjellige elektriske kretser som er innbefattet i modulanordningen nede i hullet, bryteranordninger som reagerer på strømmen av borefluidum gjennom borestrengen og kan bringes til selektivt å velge enten den kraftdannende anordning eller batterianordning som kraftkilde for modulanordningen.

20. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 9, karakterisert ved at krafttilfør-selsanordningen innbefatter turbinanordninger plassert i huset og drevet av borefluidum som strømmer gjennom borestrengen, kraftdannende anordninger som er drevet av turbinen for dannelse av elektrisk kraft mens borefludiumet strømmer, batterianordning for tilførsel av elektrisk kraft når borefluidum ikke strømmer, anordninger for regulering og filtrering av elektrisk kraft fra den kraftdannende anordning og batterianordning slik at den er egnet for anvendelse i de forskjellige elektriske kretser som er innbefattet i modulanordningen nede i hullet, og bryteranordninger som reagerer på strømmen av borefluidum gjennom borestrengen, og som kan bringes til å velge enten den kraftdannende anordning eller batteriet som kraftkilde for modulanordninen.

21. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 15, karakterisert ved at den første detekteringsanordning innbefatter første mottageranordninger som er koblet til utgangen på den første omformeranordning for prosessering av loggestrømmene første overføringsanordninger som er koblet til utgangen på den første mottageranordning og kan bringes til å danne nevnte første datasignaler, og at den første signalkoblingsanordning innbefatter andre toroidale omformeranordninger plassert for omslutning av huset ved et sted i avstand fra den første omformeranordning og tjener til elektromagnetisk å koble datasignalene mellom den første overføringsanordning og borestrengen.

22. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 21, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter tredje toroidale omformeranordninger som er plassert for omslutning av huset ved et annet sted i avstand fra den første omformeranordning, andre overføringsanordninger for å bevirke at den tredje omformeranordning tilveiebringer lokaliserte loggestrømmer i strataene som omgir den nedre ende av borestrengen, hvilke lokaliserte strømmer også flyter gjennom borkronen og huset.

23. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 22, karakterisert ved at den andre overføringsanordning innbefatter signalkildeanordninger for dannelsen av loggesignaler med frekvenser som er velgbare over et forutbestemt område, hvilke signaler bevirker at de lokaliserte loggestrømmer vil ha spesielt valgte frekvenskarakteri-stikker.

24. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 1, 3, 4, 15 eller 23, karakterisert ved at det videre omfatter: fjernkoblingsanordninger som innbefatter et elektrisk ledende, sylindrisk koblingshus som danner en del av den ledende borestreng, en toroidal omformingsinnretning for fjernkoblingen, som omslutter koblingshuset og har en ledning i sin toroidale vinning elektrisk forbundet med koblingshuset, en isolert leder med forutbestemt lengde som har en ende elktrisk forbundet til koblingshuset og sin andre ende elektrisk forbundet til nevnte slepekontaktor, hvilken leder er plassert slik at den utstrekker seg ned langs innsiden av borestrengen med nevnte slepekontaktor elektrisk i kontakt med borestrengen ved et punkt under nevnte første signalkoblings anordning, hvorved nevnte første signalkoblingsanordning induserer de første datasignaler i nevnte leder, og at lederen fører loggesignaler til fjernomformingsanordningen som på sin side kobler loggesignalene tilbake til borestrengen.

25. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 24, karakterisert ved at den videre omfatter ekstra fjernkoblingsanordninger som er plassert i rekkefølge langs nevnte borestreng med slepekontaktoren på hver fjernkoblingsanordning plassert under omformeranordningen til den neste lavere fjernkoblingsanordning.

26. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i kravene 1, 3, 4, 15 eller 23, og videre omfattende relé-anordninger plassert langs lengden til borestrengen, og som kan bevirkes til å ta ut et åpent datasignal som er indusert på borestrengen ved et lavere nivå å gjeninnføre det åpne datasignal på borestrengen.

27. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 26, karakterisert ved at relé-anordningen innbefatter en toroidal reléomformeranordning for bruk ved gjeninnføring av de åpne datasignaler på borestrengen.

28. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 27, karakterisert ved at rel6-anordningen videre innbefatter aktive signalprosesseringsanord-ninger for detektering av datasignaler som er indusert i reléomformingsanordningen, prosessering av de detekterte datasignaler og deretter indusering av tilsvarende datasignaler på borestrengen via reléomformingsanordningen.

29. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 28, karakterisert ved at signalproses-seringsanordningen innbefatter lagringsanordninger for temporær lagring av de detekterte datasignaler.

30. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 29, karakterisert ved at datasignalene forskyves i frekvens før gjeninnføringen på borestrengen.

31. Reléanordning i et telemetrisk system hvor det anvendes en første toroidal omformeranordning for induksjon av åpne strømmer i en elektrisk ledende borestreng, og en eller flere relanordninger plassert langs borestrengen for relésending av den åpne informasjon oppover, karakterisert ved at relCanordningen omfatter: en elektrisk ledende sylindrisk del plassert langs og utgjørende en del av borestrengen, en andre toroidal omformeranordning som omslutter nevnte sylindriske del og med en ledning av sin toroidale vinning elektrisk forbundet med borestrengen, en isolert leder med forutbestemt lengde som utstrekker seg ned gjennom den indre passasje i borestrengen og med en ende forbundet til den andre ledning i den toroidale vinning og med sin andre ende festet til en kontaktoranordning som er plassert under den første toroidale omformeranordning, hvorved nevnte første omformeranordning induserer åpne strømmer i lederen og hvorved slike strømmer går igjennom vinningene til den andre omformeranordning som på sin side induserer en tilsvarende åpen strømgang i borstrengen.

32. Apparat for informasjonsgivning under boring, for detektering og kommunisering av data innbefattende informasjon som vedrører betingelser og karakteristikker nede i hullet av jord-strataer i nærheten av borkronen, karakterisert ved at det omfatter: en modulanordning nede i hullet med et langstrakt, elektrisk ledende, sylindrisk hus for kobling av borkrone til den nedre ende av en elektrisk ledende borstreng, hvilken modulanordning innbefatter første eksitasjonskildeanordninger plassert langs lengden til huset for tilveiebringelse av eksitasjonsstrømmer som går igjennom borkronen, huset og jordstrataene som omgir borkronen, første toroidale omformeranordniner plassert nær den nedre ende av huset for detektering av eksitasjonsstrømmer som går igjennom borkronen og for utvikling av tilsvarende loggestrøm-mer i utgangsvinningene derav, detekteringsanordninger som reagerer på loggestrømmene og kan bringes til å utvikle tilsvarende loggesignaler, og signalkoblingsanordninger plassert langs lengden til huset for kobling av loggesignalene inn i borstrengen for forbindelse med overflaten, og overflatekommunikasjonsanordninger som er koblet til borstrengen for mottak av loggesignalene.

33. Apparat for informasjonsgivning under logging som angitt i krav 32, karakterisert ved at eksitasjonskildeanordningen innbefatter en eksitasjonssignaldannende anordning og en andre toroidal omformeranordning som er koblet dertil for utvikling av eksitasjonsstrømmene.

34. Apparat for informasonsgivning under boring som angitt i krav 33, karakterisert ved at den andre omformeranordning omslutter huset ved et punkt i avstand fra den første omformeranordning.

35. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 34, karakterisert ved at eksitasjons-signaldannelsesanordningen er istand til å bevirke at eksita-sjonsomformingsanordningen utvikler eksitasjonsstrømmer som er selektivt variable over et frekvensområde.

36. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 35, karakterisert ved at detekterings-anordningen innbefatter en mottageranordning for filtrering og forsterking av loggestrømmene, og overføringsanordninger for omforming av utgangssignalene fra mottageranordningen til loggesignaler med en form som er egnet på overføring langs borestrengen.

37. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 36, karakterisert ved at signalkob-lingsanordningen innbefatter en tredje toroidal omformeranordning som er plassert for omslutning av huset ved et punkt i nærheten av den øvre ende på dette.

38. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 37, karakterisert ved at overflate-kommunikas jonsanordningen er induktivt koblet til borestrengen over en fjerde toroidal omformeranordning som omslutter borestrengen.

39. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 38, karakterisert ved at den fjerde toroidale omformeranordning er plassert ved et underjordisk sted og er koblet til kommunikasjonsanordningen over en skjermet kabel.

40. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i kravene 32 eller 39, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter turbinanordninger plassert i huset og drevet av strømmen av borefluidum som passerer gjennom borestrengen, og kraftdannende anordninger som er drevet av turbinanordning for tilførsel av elektrisk kraft for modulanordning, mens borefluidum strømmer gjennom borestrengen.

41. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 40, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter batterianordninger for tilførsel av elektrisk kraft for modulanordningen når borefluidum ikke strømmer, og bryteranordninger som reagerer på strømmen av borefluidum og kan bringes til å forbinde enten den kraftdannende anordning eller batterianordning til de elektriske komponenter som befinner seg i huset, i avhengighet av om borefluidum strømmer eller ikke.

42. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 41, karakterisert ved at det videre omfatter: styringsanordninger for tilveiebringelse av styrestrømmer som går fra overflaten gjennom jordstrataene, modulhuset og borestrengen, og at modulanordningen videre innbefatter styringsanordninger for detektering av styrestrømmene og styring av driften av modulanordningen i samsvar hermed.

43. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 42, karakterisert ved at signalkob-1ingsanordninger kobler styrestrømmene til styringsanord-ni ngene.

44. Apparat for informasjonsgivning under boring som angitt i krav 43, karakterisert ved at modulanordningen videre innbefatter føleranordninger på måling av forskjellige betingelser og parametre nede i hullet, at føler-anordningen er koblet til overføringsanordningen hvorved signaler som er tilveiebragt av føleranordningen overføres langs borestrengen.

45. Fremgangsmåte for logging av en brønn under boring, ved detektering av karakteristika for jordstrataene hosliggende til en borkrone som er festet til den nedre ende av en elektrisk ledende borstreng, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter de følgende trinn: plassering av en første toroidal omformer rundt borestrengen umiddelbart over borkronen, bruk av en strømkilde som er forskjøvet bort fra den første toroidale omformer for å bevirke at det går en strøm gjennom den nedre del av borestrengen, borkronen og jordstrataene i nærheten av denne, og at strømmen som går gjennom borkronen avføles ved måling av strømmen som induseres i den første toroidale omformer ved strømgjennomgangen.

46. Fremgangsmåte for logging av en brønn under boring som angitt i krav 45, karakterisert ved at strømføringen bevirkes ved aktivering av en andre toroidal omformer som er plassert rundt borestrengen i avstand til den første toroidale omformer.

47. Fremgansgmåte for logging av en brønn under boring som angitt i krav 46, karakterisert ved at visse karakteristika for strataene i nærheten av borkronen bestemmes ved aktivering av den andre omformer med veksel strømmer og sammenligning av fasen for det aktiverende signal med fasen for signalet som induseres i den første omformer.

48. Fremgangsmåte for logging av en brønn under boring som angitt i kravene 45, 46 eller 47, karakterisert ved at informasjonen oppnås fra den strøm som induseres i den første omformer ved omdannelse av denne til en egnet dataform og overføring av data til overflaten via den ledende borestreng .

49. Fremgangsmåte for logging av en brønn under boring som angitt i krav 8, karakterisert ved at karakteristika for jordstrataene som ligger under borkronen bestemmes ved forandring av frekvensen for de signal som benyttes for aktivering av den andre omformer.

50. Fremgangsmåte for logging av en brønn under boring som angitt i krav 48, karakterisert ved at den egnede dataform oppnås ved modulering av en overføringsfrekvens med de data som skal overføres, og hvor fremgangsmåten videre omfatter: at overføringsfrekvensen variereres over et frekvensområde , at den spesielle frekvens ved hvilken maksimal overfø-ringsstrøm ledes gjennom borestrengen bestemmes, og at den spesielle frekvens benyttes for overføring av dataene.