NO167995B - PROCEDURE AND SYSTEM FOR SELECTIVE BROENN PERFORING BY A SIMPLE WIRE. - Google Patents

PROCEDURE AND SYSTEM FOR SELECTIVE BROENN PERFORING BY A SIMPLE WIRE. Download PDF

Info

Publication number
NO167995B
NO167995B NO832177A NO832177A NO167995B NO 167995 B NO167995 B NO 167995B NO 832177 A NO832177 A NO 832177A NO 832177 A NO832177 A NO 832177A NO 167995 B NO167995 B NO 167995B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
firing
module
pulse
conductor
time interval
Prior art date
Application number
NO832177A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO167995C (en
NO832177L (en
Inventor
Ernesto E Bordon
Joseph E Chapman
Original Assignee
Schlumberger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/394,948 external-priority patent/US4496010A/en
Priority claimed from US06/394,949 external-priority patent/US4527636A/en
Application filed by Schlumberger Ltd filed Critical Schlumberger Ltd
Publication of NO832177L publication Critical patent/NO832177L/en
Publication of NO167995B publication Critical patent/NO167995B/en
Publication of NO167995C publication Critical patent/NO167995C/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/116Gun or shaped-charge perforators
    • E21B43/1185Ignition systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04Arrangements for ignition
    • F42D1/045Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05Electric circuits for blasting
    • F42D1/055Electric circuits for blasting specially adapted for firing multiple charges with a time delay

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører perforeringskanoner som brukes ved klargjøring av brønner for produksjon. Mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for utvelgelse av en modul for avfyring i et system for selektiv brønnperforering med et toleder-arrangement hvorav den ene leder utgjør en avfyringsleder, samt selve systemet, som gir mulighet for å velge ut og avfyre i en vilkårlig orden hver kanon i en flerhet av kanoner som er koblet i en avfyringskjede. The invention relates to perforating guns that are used when preparing wells for production. More particularly, the present invention relates to a method for selecting a module for firing in a system for selective well perforation with a two-conductor arrangement, one conductor of which constitutes a firing conductor, as well as the system itself, which provides the possibility to select and fire in an arbitrary order each gun in a plurality of guns connected in a firing chain.

Tidligere kjente perforeringskanoner som vanligvis brukes ved klargjøring av produksjonsbrønner, består av en rekke kanoner som er koblet vertikalt for å danne en sammenstilling eller en avfyringskjede som er egnet for å senkes ned i et borehull. Hver kanon vil inneholde en eller flere formede ladninger. Hver ladning vil ha en detonator eller fenghette som kan kobles til en avfyringsledning for å motta en elektrisk avfyringspuls som detonerer ladningene. Prior art perforating guns commonly used in the preparation of production wells consist of a series of guns connected vertically to form an assembly or firing chain suitable for lowering into a borehole. Each cannon will contain one or more shaped charges. Each charge will have a detonator or fuze cap that can be connected to a firing wire to receive an electrical firing pulse that detonates the charges.

Ved klargjøring av produksjonsbrønner er det ofte ønskelig å kunne velge avfyring av hver enkelt kanon, istedenfor å avfyre alle kanonene samtidig. Avfyring av alle kanonene samtidig frembringer mellomrom mellom perforeringene som bestemmes av mellomrommet mellom kanonene i kjeden, vanligvis slik at perforeringene ,blir anordnet tett ved hverandre. Enkeltvis detonering av ladningene tillater på den annen side at perforeringer kan lages ved forskjellige valgte dybder, og i forskjellige valgte soner (som ofte ligger langt fra hverandre). When preparing production wells, it is often desirable to be able to choose the firing of each individual cannon, instead of firing all the cannons at the same time. Firing all the guns at the same time produces spacing between the perforations which is determined by the spacing between the guns in the chain, usually so that the perforations are arranged closely together. Individually detonating the charges, on the other hand, allows perforations to be made at different chosen depths, and in different chosen zones (which are often far apart).

Etterhvert som hver ladning blir detonert, kan kjeden bringes As each charge is detonated, the chain can be brought

i ny posisjon for det neste nivå hvor det er ønskelig med en annen perforering,, og en annen kanon kan avfyres. Denne prosessen kan fortsette inntil den korrekte perforeringsavstand er oppnådd med det ønskede antall skudd. En ytterligere fordel blir oppnådd ved den enkeltvis detonering av kanonene, nemlig verifisering av at hver kanon er avfyrt og at det korrekte antall perforeringer er oppnådd. in a new position for the next level where it is desirable to have another perforation,, and another cannon can be fired. This process can continue until the correct perforation distance is achieved with the desired number of shots. A further advantage is gained by the individual detonation of the guns, namely verification that each gun has been fired and that the correct number of perforations has been achieved.

Utvelgelsen og avfyringen av en enkelt kanon i kjeden kan imidlertid medføre feil som vil forhindre den korrekte avfyring av modulene. En feil kan opptre i den kanonen som skal velges slik at den ikke vil bli avfyrt, det kan opptre en feil som forårsaker avfyring av en feil kanon som eventuelt vil bli detektert, eller det kan opptre en feil som forårsaker udetektert avfyring av en feil kanon. Hver og en av disse feil ville, spesielt i mange av de tidligere kjente anordninger, oppheve fordelene ved å ha selektiv avfyring av kanonene i perfo-rer ingsoperasj onene . However, the selection and firing of a single cannon in the chain may cause errors that will prevent the correct firing of the modules. An error may occur in the cannon to be selected so that it will not be fired, an error may occur which causes the firing of a wrong cannon which will eventually be detected, or an error may occur which causes the undetected firing of a wrong cannon . Each and every one of these errors would, especially in many of the previously known devices, negate the advantages of having selective firing of the guns in the perforating operations.

Mange systemer og fremgangsmåter for selektiv avfyring Many systems and methods of selective firing

er blitt brukt tidligere for å velge en kanon for avfyring blant de mange kanoner i kjeden. U.S. Patent nr. 4.051.907 beskriver et slikt system som omfatter en styre-enhet på overflaten for styring av utvelgelsen og avfyringen av kanonene i en avfyringskjede bestående av en hovedenhet nede i hullet som er operativt koblet til en rekke identiske slave-enheter eller avfyringsmoduler som kan armeres og avfyres i en vilkårlig orden under styring av hovedenheten og en ope-ratør. has been used in the past to select a cannon for firing among the many cannons in the chain. U.S. Patent No. 4,051,907 describes such a system comprising a control unit on the surface for controlling the selection and firing of the guns in a firing chain consisting of a main unit downhole which is operatively connected to a series of identical slave units or firing modules which can be armed and fired in an arbitrary order under the control of the main unit and an operator.

Gjennomgang av avfyringsmodulene for utvelgelse av en modul som skal avfyres, skjer under styring av den styre-enheten som er plassert på overflaten. Velgeprosessen begynner ved den øverste avfyringsmodul som ligger nærmest hovedenheten. Hver avfyringsmodul inneholder en pulsteller som mottar pulser fra overflaten via hoved/slave-enheten når vedkommende'' modul er blitt forbundet med energien på avfyringsledningen. Et forutbestemt antall pulser (8 pulser) fører telleren i rekkefølge igjennom 9 tellinger. Ved valgte tellinger eller telleverdier, blir visse operasjoner bevirket i modulen. F.eks. ved telling 4 blir en strømpuls anbragt på avfyringsledningen, ved telling 5 blir en bryter lukket for å lade opp en avfyringskondensator med den spenning som for øyeblikket befinner seg på avfyringsledningen, ved telling 6 blir en avfyringspuls hvis amplityde er lik den foreliggende spenning på avfyringsledningen, tilført en zener-diode som er koblet til en avfyringsbryter (avfyringsbryteren er ikke lukket fordi spenningen på avfyringsledningen ikke er større enn zener-diodens gjennombrudds-spenning), og ved telling 9 blir en gjennomkoblingsbryter lukket for å koble energien på avfyringsledningen videre ned til den neste lavere modul i kjeden. Review of the firing modules for selection of a module to be fired takes place under the control of the control unit which is placed on the surface. The selection process begins at the top firing module closest to the main unit. Each firing module contains a pulse counter that receives pulses from the surface via the master/slave unit when the respective module has been connected to the energy on the firing line. A predetermined number of pulses (8 pulses) leads the counter in sequence through 9 counts. With selected counts or count values, certain operations are effected in the module. E.g. on count 4 a current pulse is applied to the firing line, on count 5 a switch is closed to charge a firing capacitor with the voltage currently present on the firing line, on count 6 a firing pulse whose amplitude is equal to the present voltage on the firing line, applied to a zener diode which is connected to a firing switch (the firing switch is not closed because the voltage on the firing line is not greater than the zener diode breakdown voltage), and on count 9 a feed-through switch is closed to further couple the energy on the firing line down to the next lower module in the chain.

Den ovennevnte prosess blir så gjentatt for den neste modul som skal tilkobles energien på avfyringsledningen. Så The above process is then repeated for the next module to be connected to the energy on the firing line. So

lenge det avgis 8 pulser uten forandring av energien på avfyringsledningen, vil rekkefølgen gjennom avfyringsmodulene fortsette, en om gangen. Når den avfyringsmodulen som skal velges og avfyres er nådd, vil hovedenheten bare avgi 6 pulser under styring av operatøren. Disse 6 pulsene tar pulstelleren i avfyringsmodulen som skal velges, til en telling på 5 som lukker bryteren som forbinder avfyringsledningen med avfyringskondensatoren. Ved dette punkt aktiverer operatøren på overflaten den armeringsbryteren som hever spenningen på avfyringsledningen og dermed på avfyringskondensatoren, til en verdi som er tilstrekkelig til å detonere ladningen når kondensa- as long as 8 pulses are emitted without a change in the energy on the firing line, the sequence through the firing modules will continue, one at a time. When the firing module to be selected and fired is reached, the main unit will only emit 6 pulses under the control of the operator. These 6 pulses take the pulse counter in the firing module to be selected to a count of 5 which closes the switch connecting the firing wire to the firing capacitor. At this point, the operator on the surface activates the arming switch which raises the voltage on the firing line, and thus on the firing capacitor, to a value sufficient to detonate the charge when the condensa-

toren blir utladet inn i fenghetten. 6 pulser armerer avfyringsmodulen med en eller flere pulser som forårsaker en lukning av avfyringsbryteren siden spenningen på avfyringsledningen nå er større enn zener-diodens blokkerings-spenning for å tillate at avfyringsbryteren lukkes. Lukning av avfyringsbryteren forbinder avfyringskondensatoren over fenghette-kretsen. the tor is discharged into the catch cap. 6 pulses arm the firing module with one or more pulses that cause a closing of the firing switch since the voltage on the firing line is now greater than the zener diode's blocking voltage to allow the firing switch to close. Closing the firing switch connects the firing capacitor across the trap cap circuit.

US patentene 3,327,791 og 4,208.966 viser systemer med trekk som er beslektet med trekk ved foreliggende oppfinnelse. US patents 3,327,791 and 4,208,966 show systems with features that are related to the features of the present invention.

Patentene viser avfyringssystemer med mekaniske midler for valg av hvilken av ladningene i strengen som er den neste som skal avfyres. En roterbar bryteranordning benyttes gjerne for sekvensvis å forbinde en avfyringsleder med en detonator, slik som f.eks. trinnbryteren 52, 53 i US 4,208,966. The patents show firing systems with mechanical means for selecting which of the charges in the string is the next to be fired. A rotatable switch device is often used to sequentially connect a firing conductor with a detonator, such as e.g. the step switch 52, 53 in US 4,208,966.

Fra US 3,010,396 er kjent et avfyringssystem hvor en spennings- eller strøm-kodet avfyringspuls benyttes for selektiv avfyring av ladningene, og fra US 4,007,796 er kjent et avfyringssystem hvor detonering av en lavere anbrakt ladning er nødvendig for å oppnå armering av den neste, ovenfra anbrakte detonasjonsanordning. From US 3,010,396 a firing system is known where a voltage- or current-coded firing pulse is used for selective firing of the charges, and from US 4,007,796 a firing system is known where detonation of a lower placed charge is necessary to achieve arming of the next, placed from above detonation device.

Disse tidligere kjente selektive perforerings-systemene, som det som beskrives i US patent nr. 4,051,907, er beheftet med flere ulemper. En ulempe er behovet for forseggjorte kretser på overflaten og nede i hullet med nødvendig kontinuerlig overvåkning og vekselvirkning mellom kretsene på overflaten og kretsene nede i hullet under utvelgelsesprosessen for å bevirke utvelgelse og armering av avfyringsmodulene. En annen ulempe er at gjennomgangen av avfyringsmodulene i rekkefølge kun skjer under styring av overflateutstyret. Nok en ulempe er mangelen på sikkerhetsforanstaltninger for å detektere feil i avfyringskjeden som vil forhindre korrekt avfyring av en enkelt valgt modul. These previously known selective perforation systems, such as that described in US patent no. 4,051,907, are subject to several disadvantages. A disadvantage is the need for elaborate surface and downhole circuitry with necessary continuous monitoring and interaction between the surface and downhole circuitry during the selection process to effect selection and arming of the firing modules. Another disadvantage is that the review of the launch modules in sequence only takes place under the control of the surface equipment. Another disadvantage is the lack of safeguards to detect errors in the firing chain that would prevent the correct firing of a single selected module.

Det vil følgelig være fordelaktig å tilveiebringe et selektivt perforerings-system med et toleder-arrangement hvorav den ene leder sørger for den automatiske sekvensering gjennom avfyringsmodulene i en rekkefølge, en om gangen, under styring av modulene selv inntil en modul som skal velges, mottar energi fra avfyringsledningen. På det tidspunkt kan modulen velges og armeres for avfyring. Det vil også være fordelaktig å tilveiebringe et system for selektiv perforering ved hjelp av et slikt toleder-arrangement hvor den ene leder innbefatter sikkerhetsforanstaltninger for å bestemme om en enkelt modul er blitt koblet i rekkefølgen til avfyringsledningen og arbeider innenfor forutbestemte energigrenser for derved å sikre at en modul blir valgt for avfyring og at bare den modulen vil bli avfyrt av avfyringspulsen. Accordingly, it would be advantageous to provide a selective perforating system with a two-conductor arrangement, one conductor of which provides for the automatic sequencing through the firing modules in a sequence, one at a time, under the control of the modules themselves until a module to be selected receives energy from the firing line. At that point, the module can be selected and armed for firing. It would also be advantageous to provide a system for selective perforation using such a two-conductor arrangement where one conductor includes safeguards to determine whether a single module has been connected in sequence to the firing line and is operating within predetermined energy limits thereby ensuring that a module is selected for firing and that only that module will be fired by the firing pulse.

Et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er rettet på en fremgangsmåte for å velge en modul for avfyring i et system for selektiv perforering med et toleder-arrangement hvorav den ene leder utgjør en avfyringsleder, en avfyrings-styreenhet forbundet med avfyringslederen, og en rekke avfyringsmoduler forbundet med avfyringslederen, idet hver modul er anordnet for å forbinde en neste av nevnte moduler med avfyringslederen, hvilken fremgangsmåte utøves av hver modul som derved utvelger den neste av de nevnte moduler for avfyring. Fremgangsmåten kjennetegnes ved de trinn at One aspect of the present invention is directed to a method for selecting a module for firing in a system for selective perforation with a two-conductor arrangement, one conductor of which constitutes a firing conductor, a firing control unit connected to the firing conductor, and a number of firing modules connected with the firing conductor, each module being arranged to connect the next of said modules to the firing conductor, which method is performed by each module which thereby selects the next of said modules for firing. The procedure is characterized by the steps that

en identifiseringspuls genereres fra hver modul til styre-enheten når modulen er forbundet med avfyringslederen, an identification pulse is generated from each module to the control unit when the module is connected to the firing conductor,

hver modul avventer mottak av en utvelgelsespuls fra styre-enheten, og each module awaits receipt of a selection pulse from the control unit, and

dersom utvelgelsespulsen ikke mottas av modulen innen et if the selection pulse is not received by the module within a

aktivt tidsintervall, så forbindes den neste modul med avfyringslederen. active time interval, then the next module is connected to the firing conductor.

Et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er rettet på et system for selektiv perforering ved hjelp av en enkelt ledning for selektivt å detonere ladningene i en flerhet av avfyringsmoduler, en om gangen, omfattende (a) en styre-enhet som er operativt koblet til modulene ved hjelp av avfyringslederen som fører både energi og styresignaler mellom styre-enheten og modulene, og (b) en flerhet med velgbare avfyringsmoduler som er vertikalt forbundet med hverandre for å danne en langstrakt sammenstilling egnet for å senkes ned i et borehull, idet hver modul inneholder minst en ladning og automatisk blir tilkoblet en om gangen til avfyringslederen i en forutbestemt rekkefølge for å motta energi fra denne. Fremgangsmåten kjennetegnes ved at hver modul er innrettet for, som reaksjon på mottagelse av energi på avfyringslederen, internt å generere et aktivt tidsintervall for modulen i løpet av hvilket modulen og dens ladning kan velges for avfyring ved hjelp av styre-enheten, Another aspect of the present invention is directed to a system for selective perforation using a single wire to selectively detonate the charges in a plurality of firing modules, one at a time, comprising (a) a control unit operatively connected to the modules by means of the firing conductor carrying both energy and control signals between the control unit and the modules, and (b) a plurality of selectable firing modules vertically connected to each other to form an elongated assembly suitable for lowering into a borehole, each module contain at least one charge and are automatically connected one at a time to the firing conductor in a predetermined order to receive energy from it. The method is characterized by the fact that each module is arranged to, in response to receiving energy on the firing conductor, internally generate an active time interval for the module during which the module and its charge can be selected for firing by means of the control unit,

idet hver modul som ikke velges for avfyring i løpet av sitt aktive tidsintervall, automatisk kobler avfyringslederen til den neste modul i rekkefølgen, og at den langstrakte sammenstillingen omfatter styre-enheten. in that each module which is not selected for firing during its active time interval automatically connects the firing conductor to the next module in the sequence, and that the elongated assembly comprises the control unit.

For å få en mer fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse vises til den følgende detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger, der: For a more complete understanding of the present invention, reference is made to the following detailed description in connection with the attached drawings, where:

Figur 1 illustrerer avfyringskjeden for den foreliggende oppfinnelse opphengt i et borehull. Figur 2 er et blokkskjema over en utførelsesform av den avfyringsmodulen som er illustrert på figur 1. Figur 3 er et tidsdiagram som illustrerer operasjoner i den foreliggende oppfinnelse for utvelgelse, armering og avfyring av en utvalgt modul av den type som er vist på figur 2. Figur 4 er et blokkskjema over en annen utførelsesform av avfyringsmodulen av den type som er vist på figur 1. Figur 5 er et tidsdiagram som illustrerer operasjoner i den foreliggende oppfinnelse for utvelgelse, armering og avfyring av en valgt modul som er vist på figur 4. Figure 1 illustrates the firing chain for the present invention suspended in a borehole. Figure 2 is a block diagram of an embodiment of the firing module illustrated in Figure 1. Figure 3 is a timing diagram illustrating operations in the present invention for selecting, arming and firing a selected module of the type shown in Figure 2. Figure 4 is a block diagram of another embodiment of the firing module of the type shown in Figure 1. Figure 5 is a timing diagram illustrating operations in the present invention for selecting, arming and firing a selected module shown in Figure 4.

Like henvisningstall refererer til like deler på de forskjellige figurer. Like reference numbers refer to like parts in the different figures.

Det vises nå til figurene og først til figur 1, der en avfyringskjede 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist opphengt ved hjelp av en kabel 12 i et borehull 1 med et foringsrør 2. Avfyringskjeden 10 omfatter en styre-enhet 14 som er koblet til kabelen 12 ved den øverste enden. Styre-enheten 14 har til funksjon å generere de styresignaler og den energi på avfyringsledningen 3 som er nødvendig for å velge avfyringsmodulene og armere deres ladninger for avfyring. Reference is now made to the figures and first to figure 1, where a firing chain 10 according to the present invention is shown suspended by means of a cable 12 in a borehole 1 with a casing pipe 2. The firing chain 10 comprises a control unit 14 which is connected to the cable 12 at the top end. The function of the control unit 14 is to generate the control signals and the energy on the firing line 3 which is necessary to select the firing modules and arm their charges for firing.

Under styre-enheten 14 er en rekke identiske avfyringsmoduler 5 som er koblet, den ene til den andre for å danne en langstrakt sammenstilling som er egnet for å senkes ned i borehullet 1. Beneath the control unit 14 is a series of identical firing modules 5 which are connected one to the other to form an elongated assembly suitable for lowering into the borehole 1.

Styre-enhete-n 14 inneholder en strømdeteksjons-anordning 6 for å detektere strøm-mengden i avfyringsledningen 3, en styre-signalgenerator 7 for generering av styresignaler til avfyringsmodulene for å velge og armere for avfyring en modul som skal velges, og for å generere en avfyringspuls for å detonere den modul som er valgt og armert for avfyring, samt en reguler-bar kraftforsyning 8 for å generere den spenning og strøm som er nødvendig for å energisere avfyringsmodulene. The control unit 14 contains a current detection device 6 for detecting the amount of current in the firing line 3, a control signal generator 7 for generating control signals for the firing modules to select and arm for firing a module to be selected, and to generate a firing pulse to detonate the module selected and armed for firing, as well as an adjustable power supply 8 to generate the voltage and current necessary to energize the firing modules.

Hver av avfyringsmodulene 5 inneholder minst en formet ladning 26(se figur 2) med en tilknyttet detonator 24 for å danne et skudd eller en kanon for sprengning av et hull gjennom foringsrøret 2 inn i undergrunns-formasjonene. Hver modul inneholder også en logisk krets 18 som virker i samarbeid med styre-enheten 14 og signalene på avfyringsledningen 3, som på figur 1 er generelt indikert med de segmenterte signal-ledninger 16, 22 som befinner seg i hver av modulene 5. Each of the firing modules 5 contains at least one shaped charge 26 (see Figure 2) with an associated detonator 24 to form a shot or cannon for blasting a hole through the casing 2 into the underground formations. Each module also contains a logic circuit 18 which works in cooperation with the control unit 14 and the signals on the firing line 3, which in Figure 1 is generally indicated by the segmented signal lines 16, 22 located in each of the modules 5.

Som diskutert nedenfor består avfyringsledningen fra styre-enheten 14 til de forskjellige moduler 5 av en rekke segmenterte eller oppstykkede ledninger som er elektrisk sammenkoblet i en rekkefølge for å danne en enkelt avfyringsledning 3 etterhvert som de forskjellige moduler blir tilkoblet en om gangen i en forutbestemt rekkefølge til styre-enheten 14. Hver modul 5 oppretter når den er fysisk tilkoblet en annen modul i kjeden 10, elektrisk kontakt med en del av avfyringsledningen til den modul den er sammenkoblet med. Dvs. at den del 16 av avfyringsledningen av den nettopp tilkoblede modul oppretter elektrisk kontakt med en del 22 av den neste høyere beliggende modul som den er tilkoblet. As discussed below, the firing line from the control unit 14 to the various modules 5 consists of a series of segmented or split wires which are electrically interconnected in a sequence to form a single firing line 3 as the various modules are connected one at a time in a predetermined order to the control unit 14. Each module 5 creates, when it is physically connected to another module in the chain 10, electrical contact with part of the firing line of the module with which it is connected. That is that the part 16 of the firing line of the just connected module makes electrical contact with a part 22 of the next higher located module to which it is connected.

Det vises fremdeles til figur 1 hvor hver avfyringsmodul 5 inneholder en styrbar bryteranodning som er illustrert som brytere 20 og 21, og som reagerer på den logiske kretsen 18 i modulen ved enten å videreføre inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 som kommer inn i avfyringsmodulen til utgangsdelen 22 av avfyringsledningen 3 som viderefører energien på avfyringsledningen videre til den neste modul i kjeden (bryter 20) eller som forbinder inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 med detonatoren 24 i den formede ladningen 26 (bryter 21). Hvis bryter 21 er lukket i en modul, vil vedkommende modul være den som er valgt for avfyring og den logiske kretsen 18 i den valgte modul vil forhindre ytterligere innkobling av lavere moduler i kjeden 10 ved å forhindre bryteren 20 fra å bli lukket for å videreføre energi på kraft-ledningen til den neste lavere modul. Hvis de moduler som er blitt innkoblet, men ikke valgt i løpet av deres respektive aktive tidsintervaller, kan gjennomkoblings-bryteren 20 også innbefatte tilkobling til jord av deres detonator slik at utidig avfyring ikke kan inntreffe. Reference is still made to Figure 1 where each firing module 5 contains a controllable switch anode which is illustrated as switches 20 and 21 and which responds to the logic circuit 18 in the module by either passing the input portion 16 of the firing wire 3 entering the firing module to the output portion 22 of the firing line 3 which passes the energy on the firing line on to the next module in the chain (switch 20) or which connects the input part 16 of the firing line 3 with the detonator 24 in the shaped charge 26 (switch 21). If switch 21 is closed in a module, that module will be the one selected for firing and the logic circuit 18 in the selected module will prevent further engagement of lower modules in chain 10 by preventing switch 20 from being closed to continue energy on the power line to the next lower module. If the modules have been engaged but not selected during their respective active time intervals, the pass-through switch 20 may also include grounding their detonator so that untimely firing cannot occur.

Innkobling i rekkefølge av de velgbare avfyringsmoduler begynner med den øverste modul som er tilkoblet styre-enheten 14. Den øverste modul mottar energi fra styre-enheten 14 Connection in sequence of the selectable firing modules begins with the topmost module connected to the control unit 14. The topmost module receives energy from the control unit 14

når energi først tilføres avfyringsledningen 3. Ettersom hver avfyringsmodul deretter fullfører sin utvelgelsesprosess og ikke blir valgt for avfyring, blir den neste, lavere modul i when energy is first applied to firing line 3. As each firing module then completes its selection process and is not selected for firing, the next, lower module in

kjeden så koblet til avfyringsledningen. Denne prosessen fortsetter inntil den nederste modulen har utført sin utvelgelses -sekvens . the chain then connected to the firing wire. This process continues until the bottom module has performed its selection sequence.

Utvelgelses-sekvensen for hver avfyringsmodul 5 kan best beskrives under henvisning til figur 2 som illustrerer det funksjonelle blokkskjema for en typisk avfyringsmodul. Det vises nå til figur 2 hvor inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 er koblet til en kraftforsyning 2 9 med konstant strøm for regulering av spenning på avfyringsledningen 3 for å frembringe forsynings-spenningen for kretsene i modulen. Avfyringsledningen er også koblet til en pulsdetektor 37 for avfyringsledningen. Utgangen fra pulsdetektoren 37 for avfyringsledningen er koblet til en vippe 41. Pulsdetektoren 37 og vippen 41 utgjør tilsammen en stopp-puls-detektor 34 for generering av en stopp-puls som avslutter modulens aktive tidsintervall hvis modulen skal velges og armeres for avfyring. Pulsdetektoren 37 for avfyringsledningen reagerer på spenningspulser på avfyringsledningen for å detektere når styre-enheten 14 har avgitt utvelgelses- og armeringspulser på avfyringsledningen 3. The selection sequence for each firing module 5 can best be described with reference to Figure 2 which illustrates the functional block diagram of a typical firing module. Reference is now made to figure 2 where the input part 16 of the firing line 3 is connected to a power supply 29 with constant current for regulating voltage on the firing line 3 to produce the supply voltage for the circuits in the module. The firing line is also connected to a pulse detector 37 for the firing line. The output of the pulse detector 37 for the firing line is connected to a flip-flop 41. The pulse detector 37 and the flip-flop 41 together form a stop-pulse detector 34 for generating a stop-pulse which ends the module's active time interval if the module is to be selected and armed for firing. The pulse detector 37 for the firing line responds to voltage pulses on the firing line to detect when the control unit 14 has emitted selection and arming pulses on the firing line 3.

I hver modul befinner det seg også en tellerkretsanord-ning 32 som reagerer på en indre oscillator-klokke 28 ved internt i modulen å frembringe et aktivt tidsintervall i løpet av hvilket utvelgelsen av modulen for avfyring er mulig. Oscillator-klokken 28 i forbindelse med antallet biter i binær-telleren 35.som befinner seg i telleranordningen 32, bestemmer lengden av modulens aktive tidsintervall. En puls-generator 30 for energi-tilbakestilling befinner seg også i hver modul 5 for å generere en tilbakestillingspuls ved den første mottagelse av kraft på avfyringsledningen 16. Energitilbakestillings-pulsen innleder begynnelsen av det aktive tidsintervall ved å tilbakestille telleren 35. In each module there is also a counter circuit device 32 which responds to an internal oscillator clock 28 by internally producing an active time interval during which the selection of the module for firing is possible. The oscillator clock 28 in conjunction with the number of bits in the binary counter 35 located in the counter device 32 determines the length of the module's active time interval. An energy reset pulse generator 30 is also located in each module 5 to generate a reset pulse upon the first receipt of power on the firing line 16. The energy reset pulse initiates the beginning of the active time interval by resetting the counter 35.

Energi-tilbakestillingspulsen har en ytterligere virkning ved å generere en strømøkningspuls på avfyringsledningen 3 tilbake til styre-enheten 14 for å indikere at en neste modul er blitt koblet til avfyringsledningen 3. Denne strøm-pulsen er identifiseringspulsen for modulen, og må oppfylle visse krav. For det første må størrelsen av økningen i strømmen på avfyringsledningen 3 være innenfor et forutbestemt område for å indikere at den nettopp tilkoblede modul arbeider innenfor aksepterbare grenser, og at bare en modul reagerer på energien på avfyringsledningen. For det annet må opptredenen av identifiseringspulsen være innenfor et forutbestemt vindu målt fra den siste identifiseringspulsen på avfyringsledningen . The energy reset pulse has a further effect by generating a current increase pulse on the firing line 3 back to the control unit 14 to indicate that a next module has been connected to the firing line 3. This current pulse is the identification pulse for the module, and must meet certain requirements. First, the magnitude of the increase in current on the firing line 3 must be within a predetermined range to indicate that the just connected module is operating within acceptable limits and that only one module is responding to the energy on the firing line. Second, the occurrence of the identification pulse must be within a predetermined window measured from the last identification pulse on the firing line.

Styreanordningen 14 omfatter (ikke vist) en anordning for å detektere strømstørrelsen på avfyringsledningen. Det er flere grunner for å overvåke denne strømmen. Ved for det første å telle antallet identifiseringspulser som genereres på avfyringsledningen, kan styreanordningen 14 bestemme hvilken av modulene som nettopp er blitt tilkoblet avfyringsledningen. På denne måten kan den modul som skal velges, detekteres etterhvert som modulene automatisk tilkobles gjennom deres aktive tidsrom. Styreanordningen 14 innbefatter også en anordning for å generere både utvelgelses- og armerings-signaler, samt avfyringspulsen som vil detonere den modul som er blitt valgt og armert for avfyring. The control device 14 comprises (not shown) a device for detecting the magnitude of the current on the firing line. There are several reasons for monitoring this stream. By firstly counting the number of identification pulses generated on the firing line, the control device 14 can determine which of the modules has just been connected to the firing line. In this way, the module to be selected can be detected as the modules are automatically connected throughout their active time period. The control device 14 also includes a device for generating both selection and arming signals, as well as the firing pulse which will detonate the module that has been selected and armed for firing.

På figur 2 er stopp-pulsdetektoren 34 vist sammensatt av en pulsdetektor 37 for avfyringsledningen som reagerer på signaler på inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3, og en vippe 41 som så reagerer på utgangen fra pulsdetektoren 37 og binær-telleren 35 ved å generere to styresignaler. Først blir det utmatet et klokke-stoppsignal ved hjelp av vippen 41 på ledning 50 til en inngang på en OG-port 33. Til OG-porten 33 blir også utgangen fra oscillator-klokken 28 matet. OG-porten 33 mater, når den klargjøres, klokkesignalet til teller 35. Klokkestopp-signalet virker som et utkoblings-signal for å forhindre ytterligere fremføring av telleren 35 når velgerpulsen er mottatt på avfyringsledningen 3. In Figure 2, the stop pulse detector 34 is shown composed of a pulse detector 37 for the firing line which responds to signals on the input part 16 of the firing line 3, and a flip-flop 41 which then responds to the output of the pulse detector 37 and the binary counter 35 by generating two control signals. First, a clock stop signal is output using the flip-flop 41 on line 50 to an input on an AND gate 33. The output from the oscillator clock 28 is also fed to the AND gate 33. AND gate 33, when enabled, feeds the clock signal to counter 35. The clock stop signal acts as a trip signal to prevent further advance of counter 35 when the selector pulse is received on firing line 3.

Når klokkestopp-signalet går til logisk 0, vil OG-porten 33 bli forhindret fra å levere ytterligere klokkesignaler til telleren 35. Samtidig som klokkestopp-signalet går til logisk 0, går armerings-styresignalet som også mates ut av vippen 41, til logisk 1. Armerings-styresignalet opptrer på signalled-ning 39 til avfyringsbryteren 21. Armerings-styresignalet lukker avfyringsbryteren 21 for å forbinde katoden i zener-dioden 43 med detonatoren 24 som er tilknyttet den formede ladning 26 i modulen. Anode-delen av zener-dioden 43 er koblet til inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3. For denne foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen virker velgerpulsen på avfyringsledningen 3 også til å armere modulen for avfyring. When the clock stop signal goes to logic 0, the AND gate 33 will be prevented from supplying further clock signals to the counter 35. At the same time as the clock stop signal goes to logic 0, the arming control signal, which is also fed out of the flip-flop 41, goes to logic 1 The arming control signal appears on signal line 39 to the firing switch 21. The arming control signal closes the firing switch 21 to connect the cathode of the zener diode 43 to the detonator 24 which is associated with the shaped charge 26 in the module. The anode portion of the zener diode 43 is connected to the input portion 16 of the firing line 3. For this preferred embodiment of the invention, the selector pulse on the firing line 3 also acts to arm the module for firing.

Det forbedrede system for selektiv perforering ved hjelp av en enkelt ledning som er referert til ovenfor, har sepa-rert utvelgelses- og armerings funksjonene for å forbedre sikkerhetsforanstaltningene for å unngå feil under avfyring som resulterer i feilaktige operasjoner. Spesielt blir en enkelt puls brukt til å velge ut en modul og en rekkefølge på tre armeringspulser blir brukt for å armere modulen i en forutbestemt rekkefølge. Den første armeringspulsen får modulen til å bli armert for å frembringe en strømøkning på avfyringsledningen 3. Denne strømøkningen må være innenfor et forutbestemt område. En annen armeringspuls vil fjerne denne strøm-økningen. Hvis verdien av strømøkningen er aksepterbare og økningen ble slettet av den annen armeringspuls, så blir det avgitt en tredje puls for å armere modulen for avfyring. Avfyringspulsen som skal detonere ladningen, kan så avgis under forvissning om at en og bare en modul vil bli avfyrt. The improved single wire selective perforation system referred to above has separated the selection and arming functions to improve safety measures to avoid errors during firing resulting in erroneous operations. Specifically, a single pulse is used to select a module and a sequence of three arming pulses is used to arm the module in a predetermined order. The first arming pulse causes the module to arm to produce a current increase on the firing line 3. This current increase must be within a predetermined range. Another arming pulse will remove this current increase. If the value of the current surge is acceptable and the surge was canceled by the second arming pulse, then a third pulse is issued to arm the module for firing. The firing pulse that will detonate the charge can then be delivered with the assurance that one and only one module will be fired.

Det vises fremdeles til figur 2 hvor vippen 41 i stopp-pulsdetektoren 34 virker som en vippe av typen innstilling/ tilbakestilling hvor innstillings-signalet kommer fra puls-detektoren 37 for avfyringsledningen og tilbakestillings-signalet kommer fr.a telleren 35. Tilbakestillings-signalet til vippen 41 er merket KLARGJØRING og er en tilstand med logisk en når utgangen Qll fra den 12-biters binærtelleren 35 er sann. Når tilbakestillings-inngangen til vippen 41 er ved logisk en, kan vippen 'innstilles" til logisk en ved hjelp av en puls på innstillings-inngangen. En puls som detekteres av pulsdetektoren 37 for avfyringsledningen, vil således få vippen 41 til å forandre tilstanden (logisk null til logisk en) bare hvis signalet "KLARGJØRING" på signal-leder 46 fra teller 35 er sant. Under den første del av det aktive tidsintervall for modulen, vil signalet "KLARGJØRING" ikke være ved logisk en. Etter at et visst antall av klokkepulser er blitt tellet, blir "KLARGJØRING" sant og igangsetter starten av den annen del av modulens aktive tidsintervall. Det er under denne annen del Reference is still made to figure 2 where the rocker 41 in the stop pulse detector 34 acts as a setting/resetting type rocker where the setting signal comes from the pulse detector 37 for the firing line and the reset signal comes from the counter 35. The reset signal to flip-flop 41 is labeled READY and is a logic one state when the output Q11 of the 12-bit binary counter 35 is true. When the reset input to flip-flop 41 is at logic one, the flip-flop can be "set" to logic one by means of a pulse on the set input. A pulse detected by pulse detector 37 for the firing line will thus cause flip-flop 41 to change state ( logic zero to logic one) only if the signal "READY" on signal conductor 46 from counter 35 is true. During the first part of the active time interval for the module, the signal "READY" will not be at logic one. After a certain number of clock pulses have been counted, "PREPARATION" becomes true and initiates the start of the second part of the module's active time interval. It is during this second part

at modulen kan velges og armeres. that the module can be selected and armed.

Til OG-porten 33 blir også matet et annet utgangs-signal fra binærtelleren 35 (Q12) som representerer den mest signifi-kante bit fra 12-biters-telleren. Signalet på utgangen Q12 , "GJENNOM-KOBLING", styrer også gjennomkoblings-bryteren 20 Another output signal from the binary counter 35 (Q12) which represents the most significant bit from the 12-bit counter is also fed to the AND gate 33. The signal on output Q12, "THROUGH-CONNECTION", also controls the through-connection switch 20

som virker til å forbinde inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 med utgangsdelen 22. I tillegg vil signalet "GJENNOM-KOBLING" forhindre klokkesignaler fra oscillator-klokken 28 which acts to connect the input portion 16 of the firing line 3 to the output portion 22. In addition, the signal "THROUGH CONNECTION" will prevent clock signals from the oscillator clock 28

fra å nå telleren 35. Som før nevnt klargjør vippen 41 OG-porten 33 til å føre klokke-pulser fra oscillator 28 til telleren 35 uten hensyn til om noen pulser blir detektert av puls-detektoren 37 under den første del av det aktive intervall. from reaching counter 35. As previously mentioned, flip-flop 41 prepares AND gate 33 to pass clock pulses from oscillator 28 to counter 35 regardless of whether any pulses are detected by pulse detector 37 during the first part of the active interval.

Utgangen av den første del av tidsintervallet indikeres når signalet "KLARGJØRING" på signal-lederen 46 går til logisk en for derved å tillate eventuelle etterfølgende pulser som detekteres av puls-detektoren 37 for avfyringsledningen, å innstille vippen 41 og sperre OG-porten 33. I det tilfelle at ingen pulser på avfyringslinjen blir detektert av detektoren 37 i løpet av den annen del av det aktive tidsintervall, så vil utgangen Q12 fra teller 35 til slutt bli sann og frembringe signalet "GJENNOM-KOBLING" for å forhindre ytterligere fremtelling av telleren 35. Samtidig blir gjennom-koblingsbryteren 20 lukket for å føre energien på avfyringsledningen videre til den neste modul nede i kjeden. Lukning av gjennomkoblings-bryteren 20 representerer slutten av utvelgelsesprosessen for denne modulen med-den modul som deretter tilkobles avfyringsledningens energi. Ytterligere f reintelling av telleren 25 blir forhindret inntil modulen er tilbakestilt ved fjerning av energi på avfyringsledningen 3. The end of the first part of the time interval is indicated when the signal "READY" on the signal conductor 46 goes to logic one to thereby allow any subsequent pulses detected by the pulse detector 37 of the firing line to set the flip-flop 41 and block the AND gate 33. In the event that no pulses on the firing line are detected by the detector 37 during the second part of the active time interval, then the output Q12 of the counter 35 will eventually become true and produce the signal "THROUGH SWITCH" to prevent further counting of the counter 35. At the same time, the through-connection switch 20 is closed to pass the energy on the firing line on to the next module down the chain. Closing the pass-through switch 20 represents the end of the selection process for this module with the module then being energized by the firing line. Further reset of the counter 25 is prevented until the module is reset by removing energy on the firing line 3.

Tidsforholdene mellom signalene i styre-enheten 14 og de mange avfyringsmoduler i løpet av innkoblings-sekvensen for modulene, er illustrert på figur 3. Det vises nå til figur 3 hvor spenningen og strømmen på avfyringsledningen er illustrert for en typisk velge sekvens innbefattende tre avfyringsmoduler der den tredje modulen representerer den modul som skal velges. Ved tilkobling av energi i form av spenning og strøm på avfyringsledningen, vil modul nr. 1 internt begynne å generere sitt aktive tidsintervall. Det aktive tidsintervall for hver modul er illustrert på figur 3 som sammensatt av to deler, en første og en annen del, henholdsvis Tl og T2. Den første del Tl representerer tidsintervallet fra den første mottagelse av energi i modulen til den tid da Qll på binær-teller 35 går sann. Den annen del av tidsintervallet T2 representerer den gjen-værende del av det aktive tidsintervall og representerer den tid da Qll fra teller 35 er sann. Slutten av den annen del T2 for hver moduls tidsintervall indikeres med andre ord når utgangen Q12 fra binær-telleren 35 går sann og Qll går usann The time relationships between the signals in the control unit 14 and the many firing modules during the switch-on sequence for the modules are illustrated in figure 3. Reference is now made to figure 3 where the voltage and current on the firing line are illustrated for a typical selected sequence including three firing modules where the third module represents the module to be selected. Upon connecting energy in the form of voltage and current to the firing wire, module #1 will internally begin generating its active time interval. The active time interval for each module is illustrated in Figure 3 as composed of two parts, a first and a second part, respectively T1 and T2. The first part Tl represents the time interval from the first reception of energy in the module to the time when Qll on binary counter 35 goes true. The second part of the time interval T2 represents the remaining part of the active time interval and represents the time when Q11 from counter 35 is true. In other words, the end of the second part T2 of each module's time interval is indicated when the output Q12 of the binary counter 35 goes true and Q11 goes false

(en sann tilstand er representert ved logisk en og en usann tilstand representert ved logisk null). (a true state is represented by logic one and a false state is represented by logic zero).

Ved mottagelse av energi i modul nr. 1, blir det generert en identifiseringspuls på avfyringsledningen 3. Pulsen er vist som en strømøkning på avfyringsledningen. Økningen indikerer for styre-enheten 14 at en modul er blitt tilkoblet avfyringsledningen. Hvis amplityden av strømøkningen på avfyringsledningen for identifiseringspulsen ikke faller innenfor et forutbestemt område, så vil styre-enheten 14 opphøre å tilkoble modulene fordi en feilaktig operasjon, slik som at mer enn en modul 5 reagerer på tilkoblingen av energi på avfyringsledningen 3 eller at den modul som nettopp ble tilkoblet ikke arbeider innenfor forutbestemte grenser, blir indikert. Som signalet for strømmen på avfyringsledningen som vist på figur 3 indikerer, er det en økning i strømmen på avfyringsledningen hver gang en annen modul blir tilkoblet avfyringsledningen bortsett fra den overlagrede strøm-økningspuls for identifiseringspulsen. Disse økningene i>strømmen på avfyringsledningen skjer fordi hver modul forblir tilkoblet til avfyringsledningen ved slutten av sitt aktive tidsintervall og fortsetter å trekke strøm inntil de tilbakestilles ved fjerning av energien på avfyringsledningen . Upon receipt of energy in module no. 1, an identification pulse is generated on the firing line 3. The pulse is shown as a current increase on the firing line. The increase indicates to the control unit 14 that a module has been connected to the firing line. If the amplitude of the current increase on the firing line for the identification pulse does not fall within a predetermined range, then the control unit 14 will cease to connect the modules because of an erroneous operation, such that more than one module 5 responds to the connection of energy on the firing line 3 or that module which was just connected does not work within predetermined limits is indicated. As the firing line current signal shown in Figure 3 indicates, there is an increase in firing line current each time another module is connected to the firing line apart from the superimposed current increase pulse for the identification pulse. These increases in firing line current occur because each module remains connected to the firing line at the end of its active time interval and continues to draw current until reset by de-energizing the firing line.

For det eksempel som er vist på figur 3, blir gjennom-koblingsbryteren 20 ved slutten av det aktive tidsintervall for modul 1 lukket for å forbinde modul 2 til avfyringsledningens energi. Som vist på figur 3 er modul 2 og modul 1 nå koblet til avfyringsledningen, noe som resulterer i en netto økning i mengden av strøm på avfyringsledningen. Dette er generelt illustrert som en trappetrinnsfunksjon. På denne trinnøkningen er overlagret identifiseringspulsen for modul nr. 2. For the example shown in Figure 3, at the end of the active time interval for module 1, the pass-through switch 20 is closed to connect module 2 to the firing line energy. As shown in Figure 3, module 2 and module 1 are now connected to the firing line, resulting in a net increase in the amount of current on the firing line. This is generally illustrated as a staircase function. The identification pulse for module no. 2 is superimposed on this step increase.

I tillegg til at identifiserings-pulsens amplityde faller innenfor et forutbestemt område, overvåker styre-enheten 14 at tidsintervallet målt fra mottagelsen av den siste identifiseringspuls til mottagelse av den neste identifiseringspuls. Hvis ikke hver identifiseringspuls faller innenfor en forutbestemt tidsluke målt fra den siste puls på avfyringsledningen 3, vil styre-enheten 14 avslutte ytterligere tilkobling av avfyringsmoduler fordi en feilaktig situasjon indikeres. In addition to the amplitude of the identification pulse falling within a predetermined range, the control unit 14 monitors that the time interval measured from the reception of the last identification pulse to the reception of the next identification pulse. If each identification pulse does not fall within a predetermined time slot measured from the last pulse on the firing line 3, the control unit 14 will terminate further connection of firing modules because an erroneous situation is indicated.

En ytterligere funksjon ved identifiseringspulsene til styre-enheten 14, er å virke som en klokke- eller taktpuls for å klargjøre styre-enheten 14 til å telle hvilken av modulene som nettopp er blitt tilkoblet energien på avfyringsledningen 3. Når derfor identifiserings-pulsen for modul 3 blir mottatt og identifiseringspulsens betingelser er oppfylt, vil styre-enheten 14 vite at den modul som skal velges, modul 3, nettopp er blitt tilkoblet avfyringsledningen 3. A further function of the identification pulses of the control unit 14 is to act as a clock or clock pulse to prepare the control unit 14 to count which of the modules has just been connected to the energy on the firing line 3. Therefore, when the identification pulse for module 3 is received and the conditions of the identification pulse are met, the control unit 14 will know that the module to be selected, module 3, has just been connected to the firing line 3.

Som nevnt vil enhver puls som opptrer på avfyringsledningen i løpet av den første del av tidsintervallet, ikke ha noen virkning på utvelgelsen og armeringen av en modul. Bare i løpet av den annen del av det aktive tidsintervall T2 vil vippen 41 være klargjort for å motta innstillingspulser detektert ved hjelp av pulsdetektoren 37 for avfyringsledningen for å velge og armere modulen. I det eksempel som er illustrert på figur 3, vil styre-enheten 14 siden modul nr. 3 er den modul som skal velges, generere en velge- og armeringspuls på avfyringsledningen indikert som en spenningspuls på avfyringsledningen under tidsrommet T2 for modul nr. 3. Når pulsdetektoren 37 for avfyringsledningen detekterer spenningspulsen på avfyringsledningens spenning i løpet av den annen del av modulens aktive tidsintervall, vil vippen 41 bli trigget for å avslutte ytterligere telling i telleren 35 og for å generere armerings-styresignalet til avfyringsbryteren 21. Med signalet "ARMERINGS -ST YR ING" sant, vil avfyringsbryteren 21 bli lukket og forbinde detonatoren 24 i modul nr. 3 med avfyringsledningen gjennom sin zener-diode 43. As mentioned, any pulse appearing on the firing line during the first part of the time interval will have no effect on the selection and arming of a module. Only during the second part of the active time interval T2 will the toggle 41 be prepared to receive setting pulses detected by the pulse detector 37 of the firing line to select and arm the module. In the example illustrated in figure 3, since module no. 3 is the module to be selected, the control unit 14 will generate a selection and arming pulse on the firing line indicated as a voltage pulse on the firing line during the time period T2 for module no. 3. When the firing line pulse detector 37 detects the voltage pulse on the firing line voltage during the second part of the module's active time interval, the flip-flop 41 will be triggered to terminate further counting in the counter 35 and to generate the arming control signal to the firing switch 21. With the signal "ARMING - ST YR ING" true, the firing switch 21 will be closed and connect the detonator 24 in module No. 3 to the firing wire through its zener diode 43.

Siden ytterligere fremtelling av teller 35 er blitt av-sluttet ved mottagelse av velgerpulsen og innstillingen av vippen 41, vil modulen ikke lenger utføre en operasjon som generer et aktivt tidsintervall, men vil måtte være i en valgt tilstand. Ytterligere utvelgelse av lavere moduler blir av-sluttet og detonering av modul nr. 3 kan inntreffe til det tidspunkt styre-enheten 14 ønsker å påtrykke en avfyringspuls på avfyringsledningen. Skulle detonering av den valgte og armerte modul ikke være ønskelig, kan utvelgelsesprosessen gjentas ved å tilbakestille alle modulene til den opprinnelige tilstand ved å fjerne strømmen og spenningen forbigående på avfyringsledningen. Når energien blir fjernet, vil alle gjennomkoblings-bryterne 20 og avfyringsbryterne 21 i modul 3 bli koblet om til deres åpne stilling, slik at bare den første modul som kobles til styre-enheten 14 vil motta energi på avfyringsledningen 3 når energien igjen slås på. Since further counting of counter 35 has been terminated upon receipt of the selector pulse and the setting of flip-flop 41, the module will no longer perform an operation that generates an active time interval, but will have to be in a selected state. Further selection of lower modules is terminated and detonation of module no. 3 can occur until the time when the control unit 14 wishes to apply a firing pulse to the firing line. Should detonation of the selected and armed module not be desired, the selection process can be repeated by resetting all the modules to their original state by temporarily removing the current and voltage on the firing line. When the energy is removed, all the pass-through switches 20 and firing switches 21 in module 3 will be switched to their open position, so that only the first module that is connected to the control unit 14 will receive energy on the firing line 3 when the energy is switched on again.

Som oppsummering kan det sies at den foreliggende oppfinnelse beskriver et system for selektiv perforering ved hjelp av en enkelt ledning, der en rekke identiske avfyringsmoduler er koblet den ene til den andre for å danne en langstrakt sammenstilling som er egnet for å senkes ned i et borehull. Innbefattet i sammenstillingen er en styre-enhet for generering av energi og signaler på avfyringsledningen til hver av avfyringsmodulene etterhvert som hver modul blir tilkoblet en om gangen i en rekkefølge til styre-enheten. In summary, the present invention describes a system for selective perforating by means of a single wire, in which a series of identical firing modules are connected one to another to form an elongated assembly suitable for lowering into a borehole . Included in the assembly is a control unit for generating energy and signals on the firing line to each of the firing modules as each module is connected one at a time in a sequence to the control unit.

Hver av avfyrings-modulene genererer internt et aktivt tidsintervall i løpet av hvilket modulen kan velges og armeres for avfyring av styre-enheten. Det aktive tidsintervall begynner når energi blir tilført modulen ved at den tilkobles avfyringsledningen. , Hvert avfyrings intervall har en første og en annen del. I løpet av den første del genererer avfyringsmodulen en identifiseringspuls til styre-enheten for å indikere at en neste modul er blitt tilkoblet avfyringsledningen. På denne måten teller styre-enheten modulene etterhvert som de tilkobles avfyringsledningen for å bestemme når modulen som skal velges, genererer et aktivt tidsintervall. I løpet av den annen del av modulens aktive tidsintervall, kan styre-enheten velge en modul for avfyring ved å avgi en velgestyrepuls på avfyringsledningen. Pulser på avfyringsledningen i løpet av den første del av det aktive tidsintervall, blir sett bort fra av modulen siden en modul bare kan velges og armeres i løpet av den annen del av tidsintervallet. Each of the firing modules internally generates an active time interval during which the module can be selected and armed for firing by the control unit. The active time interval begins when power is supplied to the module by connecting it to the firing wire. , Each firing interval has a first and a second part. During the first part, the firing module generates an identification pulse to the control unit to indicate that a next module has been connected to the firing wire. In this way, the control unit counts the modules as they are connected to the firing wire to determine when the module to be selected generates an active time interval. During the second part of the module's active time interval, the control unit can select a module for firing by issuing a select control pulse on the firing line. Pulses on the firing wire during the first part of the active time interval are ignored by the module since a module can only be selected and armed during the second part of the time interval.

Som en sikkerhetsforanstaltning mot forsøk på å avfyre As a safety measure against attempted firing

en modul når tilstandene i modulen ikke tillater det, genererer hver modul en identifiseringspuls på avfyringsledningen som styre-enheten overvåker for å bestemme om modulen arbeider innenfor aksepterbare energi-grenser og at tilkoblingen gjennom modulene har inntruffet innenfor forutbestemte tidsgrenser. Bare når betingelsene er oppfylte, vil styre-enheten velge og armere for avfyring den modul som skal velges. a module when the conditions in the module do not allow it, each module generates an identification pulse on the firing wire which the control unit monitors to determine if the module is operating within acceptable energy limits and that the connection through the modules has occurred within predetermined time limits. Only when the conditions are met will the control unit select and arm for firing the module to be selected.

Velgeprosessen for hver avfyringsmodul 5 er best beskrevet under henvisning til figur 5 som illustrerer det funksjonelle blokkskjema for en typisk avfyringsmodul 5. Det vises nå til figur 5 der inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 The selection process for each firing module 5 is best described with reference to figure 5 which illustrates the functional block diagram of a typical firing module 5. Reference is now made to figure 5 where the input part 16 of the firing line 3

er vist koblet til en regulert kraftforsyning 29 som frembringer forsynings-spenningen for kretsene i modulen. I den følgende diskusjonen antas det at avfyringsmodulen som er vist på figur 2, nettopp er blitt tilkoblet avfyringsledningens energi ved lukning av bryter 20 i modulen umiddelbart over. is shown connected to a regulated power supply 29 which produces the supply voltage for the circuits in the module. In the following discussion, it is assumed that the firing module shown in Figure 2 has just been connected to the firing line's energy by closing switch 20 in the module immediately above.

Avfyringsledningen er også vist tilkoblet en styrepuls-detektor 34. Styrepuls-detektoren 34 består av en RC-krets for å forskyve likespennings-nivået av styrepulsen som tilføres direkte til klokkeinngangen på et fire biters skiftregister 38. Skiftregisterets klokkeinngangs-trinn virker som en komparator for å detektere styrepulsene. The firing line is also shown connected to a control pulse detector 34. The control pulse detector 34 consists of an RC circuit to shift the DC voltage level of the control pulse applied directly to the clock input of a four-bit shift register 38. The shift register's clock input stage acts as a comparator for to detect the control pulses.

Styrepuls-detektoren 34 genererer klokkestopp-signalet på utgangen Ql fra skiftregister 38 som respons på et velgestyre-signal på avfyringsledningen i løpet av det aktive tidsintervall. Hvis velgestyre-signalet mottas ved den korrekte tid i løpet av det aktive tidsintervall, velger det modulen for avfyring ved å avslutte modulens aktive tidsintervall, noe som forhindrer bryteren 20 fra deretter å lukke og videreføre energi til modulen under den valgte modul. I tillegg til å detektere et velgestyre-signal på avfyringsledningen detekterer styrepuls-detektoren 34 rekkefølgen av armerings-styresignaler fra styre-enheten 14. Denne rekkefølge av armerings-styresignaler blir brukt som en sikkerhetsforanstaltning for å bestemme hvis en og bare en avfyringsmodul 5 reagerer på armerings-sekvensen. The control pulse detector 34 generates the clock stop signal at the output Q1 from the shift register 38 in response to a select control signal on the firing line during the active time interval. If the select control signal is received at the correct time during the active time interval, it selects the module for firing by terminating the module's active time interval, which prevents the switch 20 from subsequently closing and passing energy to the module during the selected module. In addition to detecting a select control signal on the firing line, the control pulse detector 34 detects the sequence of arming control signals from the control unit 14. This sequence of arming control signals is used as a safety measure to determine if one and only one firing module 5 is responding to the arming sequence.

Det vises fremdeles til figur 5 hvor de tre siste trinn Reference is still made to Figure 5 where the last three steps

i registeret 38 omfatter en armeringskrets som reagerer på sekvensen av armings-styresignaler som detekteres av styrepuls-detektoren 34, ved å generere en tilbakekoblings-strømpuls til styre-enheten 14. Denne tilbakekoblings-strømpulsen på avfyringsledningen 3, virker til å indikere for strømdeteksjons-anordningen 6 i styre-enheten 14 at en og bare en avfyringsmodul reagerer på sekvensen av armerings-styresignaler. Som diskutert nedenfor virker denne tilbakekoblings-strømpulsen som en sikkerhets-foranstaltning for å detektere potensielle problemer som ville oppstå ved ukorrekt avfyring av perforerings-kanonene. in the register 38 comprises an arming circuit which responds to the sequence of arming control signals detected by the control pulse detector 34, by generating a feedback current pulse to the control unit 14. This feedback current pulse on the firing line 3 acts to indicate for current detection the device 6 in the control unit 14 that one and only one firing module reacts to the sequence of arming control signals. As discussed below, this feedback current pulse acts as a safety measure to detect potential problems that would arise from improper firing of the perforating guns.

Som nevnt tidligere har tilbakekoblings-strømpulsen for armerings-sekvensen på avfyringsledningen 3 en forutbestemt amplityde med strømøkning over den stabile strøm på avfyringsledningen for å indikere at bare en enkelt avfyringsmodul reagerer. Det fire-biters skiftregisteret 38 virker til å frembringe denne forutbestemte strømpulsen i avfyringsledningen på følgende måte: Så lenge signalet på ledning 46 til skiftregisteret 38 (datainngangen (D)) er ved logisk 0, vil eventuelle detekterte styresignaler eller pulser på avfyringsledningen sekvensielt skyve logiske nuller inn i de forskjellige trinn i skiftregisteret 38. Logiske nuller i trinnene i skiftregisteret 38 representerer tilbakestillingsbetingelsen. Eventuelle pulser som detekteres av pulsdetektoren 34 når D-inngangen til skiftregisteret 38 er ved logisk null, vil således ikke resultere i noen endring i skiftregisterets logiske tilstand, og dermed ingen virkning av armeringskretsen. As mentioned earlier, the feedback current pulse for the arming sequence on the firing line 3 has a predetermined amplitude with current increase above the stable current on the firing line to indicate that only a single firing module is responding. The four-bit shift register 38 acts to produce this predetermined current pulse in the firing line as follows: As long as the signal on line 46 of the shift register 38 (the data input (D)) is at logic 0, any detected control signals or pulses on the firing line will sequentially push logic zeros into the various stages of the shift register 38. Logical zeros in the stages of the shift register 38 represent the reset condition. Any pulses that are detected by the pulse detector 34 when the D input of the shift register 38 is at logic zero will thus not result in any change in the logic state of the shift register, and thus no effect of the arming circuit.

Når datainngangen til skiftregister 38 er ved logisk 1, When the data input to shift register 38 is at logic 1,

vil det første styresignal som detekteres av stopp-puls-detektoren 34 på avfyringsledningen, skyve en logisk 1 inn i det første trinn i registeret. Som før nevnt er utgangen fra det første trinn, Ql, signalet "KLOKKE-STOPP" som tilføres signal-ledningen 50. Funksjonen av klokkestopp-signalet er å hindre en oscillator-klokke 28 som er den interne tidsbasis for de logiske kretsene 14, fra å generere ytterligere klokkesignaler. Fraværet av ytterligere klokkepulser avslutter genereringen av modulens aktive tidsintervall og ytterligere tilkobling av eventuelle lavere moduler. Dette først mottatte the first control signal detected by the stop-pulse detector 34 on the firing line will push a logical 1 into the first stage of the register. As previously mentioned, the output of the first stage, Q1, is the "CLOCK STOP" signal applied to the signal line 50. The function of the clock stop signal is to prevent an oscillator clock 28 which is the internal time base of the logic circuits 14, from to generate additional clock signals. The absence of further clock pulses terminates the generation of the module's active time interval and further connection of any lower modules. This first received

styresignalet representerer velgestyre-signalet for utvelgelse av en modul for avfyring. Hvis klokkestopp-signalet med andre ord går til logisk 1, vil denne modulen bli valgt for avfyring. De betingelser under hvilke D-inngangen til skiftregister 38 the control signal represents the select control signal for selecting a module for firing. In other words, if the clock stop signal goes to logic 1, this module will be selected for firing. The conditions under which the D input to shift register 38

er ved logisk 1, blir diskutert mer detaljert nedenfor. is at logic 1, is discussed in more detail below.

Eventuelle ytterligere styresignaler som detekteres av stopp-pulsdetektoren 34 når D-inngangen er ved logisk 1, vil forårsake en tilsvarende logisk 1 og bli skjøvet inn i hvert av trinnene i skiftregisteret 38, med den logiske 1 forskjøvet for hvert detektert styresignal. Mellom utgangen fra det annet trinn, Q2, og det tredje trinn Q3, i skiftregisteret 38 er koblet en motstand R2. Any additional control signals detected by the stop pulse detector 34 when the D input is at logic 1 will cause a corresponding logic 1 and be shifted into each of the stages of the shift register 38, with the logic 1 shifted for each control signal detected. A resistor R2 is connected between the output of the second stage, Q2, and the third stage Q3, in the shift register 38.

I samsvar med den følgende oppfinnelse vil, hvis modulen velges for avfyring ved mottagelse av et velgestyresignal ved det korrekte tidspunkt, en rekke armeringspulser bli generert av styre-enheten 14 til armeringskretsen i den valgte modul 5 for å generere tilbakekoblings-strømpulsen for armerings-status som indikerer at en enkelt modul reagerer. Denne sekvensen av armerings-styresignaler består av tre pulser på avfyringsledningen. Den første pulsen får Q2-utgangen fra skiftregister 38 til å gå til logisk 1. På dette tidspunkt er Q3-utgangen fra skiftregister 38 ved logisk 0 og får derved det fire biters registeret 38 til å levere strøm gjennom R2 i retning fra Q2 til Q3. Dette resulterer i en økning i strøm-mengden som trekkes fra den leverte energi på avfyringsledningen i en grad som bestemmes av størrelsen av R2. Hvis en enkelt avfyringsmodul reagerer, blir en forutbestemt strømøkning resultatet. In accordance with the following invention, if the module is selected for firing upon receipt of a select control signal at the correct time, a series of arming pulses will be generated by the control unit 14 of the arming circuit of the selected module 5 to generate the arming status feedback current pulse indicating that a single module is responding. This sequence of arming control signals consists of three pulses on the firing wire. The first pulse causes the Q2 output of shift register 38 to go to logic 1. At this time, the Q3 output of shift register 38 is at logic 0 thereby causing the four bit register 38 to supply current through R2 in the direction from Q2 to Q3 . This results in an increase in the amount of current drawn from the supplied energy on the firing line to an extent determined by the size of R2. If a single firing module responds, a predetermined current surge results.

Ved mottagelse av den annen armeringspuls, vil en logisk 1 også bli forskjøvet inn i det tredje trinn i skiftregisteret 38, noe som resulterer i at begge sidene av motstanden R2 er ved logisk 1. Denne logiske tilstand fjerner strømøkningen i avfyringsledningens strøm tilbake til strømnivået for den til-bakestilte tilstand av armeringskretsen 38. Hvis derfor amplityden av strømpulsen øker i avfyringsledningens strøm som et resultat av at den første og den annen armeringspuls var innenfor aksepterbare grenser, kan styre-enheten 14 fortsette å armere modulen for avfyring. Upon receipt of the second arming pulse, a logic 1 will also be shifted into the third stage of shift register 38, resulting in both sides of resistor R2 being at logic 1. This logic state removes the current increase in the firing line current back to the current level of the reset state of the arming circuit 38. Therefore, if the amplitude of the current pulse increases in the firing line current as a result of the first and second arming pulses being within acceptable limits, the control unit 14 may proceed to arm the module for firing.

Armering av modulen for avfyring blir utført ved å avgi Arming the module for firing is done by emitting

et tredje armerings-styresignal på avfyringsledningen 3. Dette resulterer i at det fjerde trinn. Q4, i skiftregisteret 38 a third arming control signal on the firing wire 3. This results in the fourth stage. Q4, in shift register 38

blir logisk 1. Q4-utgangen fra skiftregister 38 blir tilført signal-ledning 39 som signalet "ARMERINGS-STYRING". Signalet "ARMERINGS-STYRING" blir levert til den styrbare armeringsbryteren 21. For den foreliggende oppfinnelse er armeringsbryteren 21 og gjennomkoblings-bryteren 20 hver faststoff-brytere fremstilt av International Rectifier som deres modell IRSC 232. Lukning av bryter 21 forbinder detonatoren 24 for den formede ladningen 26 med inngangsdelen 16 av avfyringsledningen 3 for derved å armere modulen for avfyring. becomes logical 1. The Q4 output from shift register 38 is supplied to signal line 39 as the signal "ARMING CONTROL". The "ARMING CONTROL" signal is supplied to the controllable arming switch 21. For the present invention, the arming switch 21 and the through switch 20 are each solid state switches manufactured by International Rectifier as their model IRSC 232. Closing switch 21 connects the detonator 24 for the shaped the charge 26 with the input part 16 of the firing line 3 to thereby arm the module for firing.

Som nevnt tidligere inntreffer valg og armering av modulen for avfyring når et styresignal blir detektert av stopp-puls-detektoren 34 når datainngangen, D, til skiftregisteret 38 er ved logisk 1. Datainngangen til skiftregisteret 38 er ved logisk 1 i løpet av en del av modulens aktive tidsintervall og blir generert på følgende måte: En klokke-oscillator-krets 28 er tilveiebragt som modulens tidsbasis for generering av klokke-pulser som vil bli tellet i en 14 biters binærteller 34 for å frembringe det aktive tidsintervall for modulen. Det aktive tidsintervall for hver modul er inndelt i to like deler, Tl og T2 (se figur 3). I løpet av den første del Tl vil modulen ut-føre en identifikasjons-prosess hvorved modulen 5 genererer en rekke tilbakekoblings-pulser til styre-enheten 14. Pulsene blir behandlet av -styre-enheten 14 for entydig å identifisere hvilken modul 5 som for øyeblikket genererer et aktivt tidsintervall . As mentioned earlier, selection and arming of the module for firing occurs when a control signal is detected by the stop-pulse detector 34 when the data input, D, of the shift register 38 is at logic 1. The data input of the shift register 38 is at logic 1 during a portion of the module's active time interval and is generated as follows: A clock oscillator circuit 28 is provided as the module's time base for generating clock pulses which will be counted in a 14 bit binary counter 34 to produce the active time interval for the module. The active time interval for each module is divided into two equal parts, Tl and T2 (see figure 3). During the first part Tl, the module will carry out an identification process whereby the module 5 generates a series of feedback pulses to the control unit 14. The pulses are processed by the control unit 14 to uniquely identify which module 5 is currently generates an active time interval.

D-inngangen til skiftregister 38 er ved logisk 0 i løpet The D input of shift register 38 is at logic 0 during the run

av den første del Tl av det aktive tidsintervall og forhindrer eventuell utvelgelse av modulen for avfyring. I løpet av den annen del T2 av det aktive tidsintervall er modulen 'klargjort" for å bli valgt, armert og avfyrt av styre-enheten 14. I løpet av T2 er D-inngangen til skiftregister 38 ved logisk 1. D-inn-gangens logiske nivå blir styrt av binær-telleren 35 hvis operasjon beskrives mer detaljert nedenfor. of the first part Tl of the active time interval and prevents any selection of the module for firing. During the second part T2 of the active time interval, the module is 'prepared' to be selected, armed and fired by the control unit 14. During T2, the D input of shift register 38 is at logic 1. The D input's logic level is controlled by the binary counter 35 whose operation is described in more detail below.

I løpet av den første del av modulens aktive tidsintervall blir som nevnt tidligere, en entydig identifiserings-puls generert i styre-enheten 14 for å identifisere hvilken modul 5 som for øyeblikket genererer et aktivt tidsintervall. Genereringen av denne entydige identifiserings-pulsen opptrer som følger: En identifiseringssignal-generator sammensatt av pulsgenera-toren for energitilbake-kobling 30 og et fire biters skiftregister er tilveiebragt i hver avfyringsmodul 5 for å generere en rekke tilbakekoblings-strømpulser til styre-enheten 14 i løpét av den første del av modulens aktive tidsintervall. Puls-generatoren for energitilbakekoblings-pulser 30 frembringer en energitilbakestillings-puls for å slette de logiske kretsene 18 ved mottagelse av energi på inngangsdelen 16 av avfyringsledningen. During the first part of the module's active time interval, as mentioned earlier, a unique identification pulse is generated in the control unit 14 to identify which module 5 is currently generating an active time interval. The generation of this unique identification pulse occurs as follows: An identification signal generator composed of the energy feedback pulse generator 30 and a four-bit shift register is provided in each firing module 5 to generate a series of feedback current pulses to the control unit 14 in the duration of the first part of the module's active time interval. The energy reset pulse generator 30 generates an energy reset pulse to clear the logic circuits 18 upon receipt of energy on the input portion 16 of the firing line.

Det fire biters skiftregisteret 33 virker på en lignende måte som skiftregister 38. D.v.s. at hvis datainngangen D er ved logisk 1, vil klokkepulsene forårsake at en logisk 1 blir forskjøvet gjennom de forskjellige trinn i registeret. The four-bit shift register 33 works in a similar way to shift register 38. I.e. that if the data input D is at logic 1, the clock pulses will cause a logic 1 to be shifted through the various stages of the register.

Som vist på figur 3 er taktkilden for skiftregisteret utgangen av oscillator-klokken 28. Datainngangen for skiftregister 33 kommer fra en 14-biters binærteller 35 som også reagerer på klokken 28. Q6, eller utgangen fra det sjette trinnet i binærtelleren 35, blir tilført som D-inngang til skiftregister 33. En sekvens av enere og nuller vil således bli klokket gjennom skiftregisteret 33 som respons på forandringene i logiske tilstander til Q6-utgangen fra binærtelleren 35. En motstand R3 er koblet mellom Ql- og Q3-utgangen fra skiftregisteret 33 og virker på en måte som er lik R2 for å frembringe en strømøkning i avfyringsledningens energi når der er en for-skjell i de logiske tilstandene til Ql og Q3. I samsvar med den foreliggende oppfinnelse representerer motstandene R2 og R3, som virker i samarbeid med skiftregisterne 38 og 33, en første og en annen låst-tilkoblings-anordning for å generere strøm-økninger på avfyringsledningen 3. As shown in Figure 3, the clock source for the shift register is the output of the oscillator clock 28. The data input for the shift register 33 comes from a 14-bit binary counter 35 which also responds to the clock 28. Q6, or the output of the sixth stage of the binary counter 35, is supplied as D input to shift register 33. A sequence of ones and zeros will thus be clocked through shift register 33 in response to the changes in logic states of the Q6 output of binary counter 35. A resistor R3 is connected between the Ql and Q3 outputs of shift register 33 and acts in a manner similar to R2 to produce a current increase in firing line energy when there is a difference in the logic states of Q1 and Q3. In accordance with the present invention, the resistors R2 and R3, which work in cooperation with the shift registers 38 and 33, represent a first and a second latched connection device for generating current increases on the firing line 3.

Ql3-utgangen fra binærtelleren 35 blir også tilført signal-ledningen 48 som styreinngangen til forbikoblings-bryteren 20 som reagerer.på den logiske tilstanden av Q13 ved å koble inngangsdelen 16 av avfyringsledningen til utgangsdelen 22 for derved å energisere den neste, lavere modul i kjeden. Stoppingen av oscillator-klokkesignalene ved opptreden av en logisk 1 på Ql3-utgangen, vil deretter holde gjennomkoblings-bryteren 20 lukket inntil energien på avfyringsledningen blir fjernet. The Ql3 output from the binary counter 35 is also supplied to the signal line 48 as the control input to the bypass switch 20 which responds to the logic state of Q13 by connecting the input part 16 of the firing line to the output part 22 to thereby energize the next, lower module in the chain . The stopping of the oscillator clock signals by the occurrence of a logic 1 at the Ql3 output will then keep the pass-through switch 20 closed until the firing line is de-energized.

Som før nevnt vil det aktive tidsintervall for modulen As mentioned before, the active time interval for the module

bli bestemt av den tid som er nødvendig for å telle et forutbestemt antall klokkeperioder for klokken 28. For den foreliggende oppfinnelse blir den første del av modulens aktive tidsintervall Tl målt fra påtrykningen av energi på avfyringsledningen til modulen (opptredenen av energitilbakestillings-pulsen) opp til den tid da Ql2-utgangen fra binærtelleren 35 går til logisk 1. Den annen del T2 av modulens aktive tidsintervall blir målt ved hjelp av lengden av tiden som Q12 er ved logisk 1 (lengden av tiden fra når Q12 går til en logisk 1 inntil Q13 går til en logisk 1). be determined by the time required to count a predetermined number of clock periods for clock 28. For the present invention, the first part of the module's active time interval Tl is measured from the application of energy to the firing line of the module (the occurrence of the energy reset pulse) up to the time when the Ql2 output of the binary counter 35 goes to logic 1. The second part T2 of the module's active time interval is measured by the length of time that Q12 is at logic 1 (the length of time from when Q12 goes to a logic 1 until Q13 goes to a logical 1).

Som vist på figur 2 blir utgangen Q13 fra binærtelleren 35 tilført som en annen klargjøringsinngang til oscillator-klokken 28 for også å hindre generering av klokkesignaler når Q13 er ved logisk 1. Frakloblingen av klokken 28 når Q13 er sann (logisk 1) indikerer at det aktive tidsintervall for denne modulen er fullført uten at denne modulen er blitt valgt for avfyring, og inntil energien på avfyringsledningen blir fjernet, vil denne modulen være i en forbikoblet tilstand. As shown in Figure 2, the output Q13 of the binary counter 35 is applied as another enable input to the oscillator clock 28 to also prevent the generation of clock signals when Q13 is at logic 1. The de-clocking of clock 28 when Q13 is true (logic 1) indicates that active time interval for this module has completed without this module being selected for firing, and until the firing wire is de-energized, this module will be in a bypassed state.

Siden styre-enheten 14 har evne til entydig å identifisere hver modul som genererer et aktivt tidsintervall, kan den vite nøyaktig om den modulen som for øyeblikket genererer et aktivt tidsintervall, er den modul som skal velges og armeres for avfyring. En feilaktig modul som ikke genererer et aktivt tidsintervall nede i hullet, kan detekteres ut fra fraværet av dens entydige identifiseringspuls i rekkefølgen av pulser for modulene når alle modulene blir tilkoblet etter tur og ingen blir valgt for avfyring. Since the control unit 14 has the ability to uniquely identify each module that generates an active time interval, it can know exactly whether the module that currently generates an active time interval is the module to be selected and armed for firing. A faulty module that does not generate an active downhole time interval can be detected by the absence of its unique identification pulse in the sequence of pulses for the modules when all modules are connected in turn and none is selected for firing.

For den foretrukne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse genererer hver modul 64 strømpulser på avfyringsledningen i løpet av tiden Tl. Styre-enheten 14 vil telle pulsene som mottas i løpet av tidsrommet Tl i hver moduls aktive tidsintervall for å bestemme størrelsen av det tidsrom som kreves av modulen for å generere de 64 pulsene. Det tidsintervall som tilveiebringes på denne måten, representerer omhyllingen av det tilbakekoblede identifiserings-signalet fra en spesiell modul. Siden oscillator-kretsene vil variere noe, vil hver modul sannsynligvis frembringe en pulsomhylling som er ene-stående for modulen. For the preferred embodiment of the present invention, each module 64 generates current pulses on the firing line during time Tl. The controller 14 will count the pulses received during time Tl in each module's active time interval to determine the amount of time required by the module to generate the 64 pulses. The time interval provided in this way represents the envelope of the feedback identification signal from a particular module. Since the oscillator circuits will vary somewhat, each module is likely to produce a pulse envelope that is unique to the module.

For å sikre at dette er tilfelle, kan oscillator-klokken To ensure this is the case, the oscillator clock can

28 i hver avfyringsmodul endres svakt for å frembringe entydige omhyllingspulser for hver modul, og denne omhyllingen kan måles oppe på overflaten eller nede i hullet for entydig å identifisere hver modul. På denne måten er det ikke noe behov for å telle hvor mange moduler som er blitt tilkoblet til avfyringsledningen i velgesekvensen. Den entydige identifiserings-pulsen bestemmes når en gitt modul er tilkoblet avfyringsledningen og genererer et aktivt tidsintervall. Isolerte støy-pulser på avfyringsledningen vil ikke generere noen feiltil-stand fordi 64 pulser må mottas. 28 in each firing module is slightly altered to produce unique envelope pulses for each module, and this envelope can be measured up at the surface or downhole to uniquely identify each module. In this way, there is no need to count how many modules have been connected to the firing wire in the selection sequence. The unique identification pulse is determined when a given module is connected to the firing wire and generates an active time interval. Isolated noise pulses on the firing line will not generate a fault condition because 64 pulses must be received.

Mens 64 pulser er det ideelle a.ntall, er det mulig å tillate et lite bånd eller en variasjon av det totale antall pulser som mottas, og likevel få en entydig identifikasjon av modulen. Således er det tillatt med 64 - n pulser, og likevel vil man være istand til entydig å identifisere en gitt modul. While 64 pulses is the ideal number, it is possible to allow a small band or variation in the total number of pulses received and still obtain a unique identification of the module. Thus, 64 - n pulses are permitted, and still one will be able to uniquely identify a given module.

Til tilbakestillingsinngangen på skiftregisteret 33 er Ql2-utgangen fra binær-telleren 35 koblet. Skiftregisteret 33 som virker i kombinasjon med Q6-utgangen fra binær-telleren 35 og klokken 28, frembringer således et forutbestemt antall kort-varige strømpulser på avfyringsledningen 3 inntil det tidspunkt Q12 går til logisk 1. Når Q12 går til logisk 1, blir skiftregisteret 33 tilbakestilt og forhindret fra ytterligere generering av strømpulser på avfyringsledningen. I tillegg til tilbakestilling av skiftregisteret 33 blir Ql2-utgangen fra binær-teller 35 qgså tilført som data-inngangen (D) til skiftregisteret 38 som det signal som er merket ".KLARGJØRING". The Ql2 output from the binary counter 35 is connected to the reset input of the shift register 33. The shift register 33, which operates in combination with the Q6 output of the binary counter 35 and the clock 28, thus produces a predetermined number of short-duration current pulses on the firing line 3 until the time Q12 goes to logic 1. When Q12 goes to logic 1, the shift register 33 reset and prevented from further generating current pulses on the firing line. In addition to resetting the shift register 33, the Ql2 output from the binary counter 35 is also supplied as the data input (D) to the shift register 38 as the signal marked ".PREPARATION".

Det vises nå til figur 4 hvor det er vist et tidsdiagram over forskjellige signaler i systemet for perforering ved hjelp av en enkelt ledning i henhold til den foreliggende oppfinnelse. For de signaler som er illustrert på figur 3, er den tredje modul ned fra styre-enheten 14 den modul som skal velges. Reference is now made to Figure 4 where a time diagram of various signals in the system for perforating by means of a single wire according to the present invention is shown. For the signals illustrated in Figure 3, the third module down from the control unit 14 is the module to be selected.

Figur 3 illustrerer de første og andre deler av hver moduls aktive tidsintervall, henholdsvis Tl og T2. Under den første del Tl av hver moduls aktive tidsintervall, blir 64 strømpulser generert i strømsignalet på avfyringsledningen 3. For illustrasjonens skyld er det tidsintervall som kreves for Figure 3 illustrates the first and second parts of each module's active time interval, Tl and T2, respectively. During the first part Tl of each module's active time interval, 64 current pulses are generated in the current signal on the firing line 3. For the sake of illustration, the time interval required for

å generere de 64 pulsene for hver av modulene, forskjellig, to generate the 64 pulses for each of the modules, differently,

slik at bredden av den resulterende omhyllingspuls, merket so that the width of the resulting envelope pulse, marked

ti til t4, er forskjellig og hver puls entydig identifiserer den tilhørende modul. Støypulser som opptrer mellom modul nr. 1 og modul nr. 2, resulterer i en smal pulsomhylling for en identifiseringspuls, og fordi den ikke inneholdt det korrekte antall strømpulser, vil den bli sett bort fra av styre-enheten 14 og rapportert til overflaten for mulig inngripen. ti to t4, is different and each pulse uniquely identifies the corresponding module. Noise pulses occurring between module #1 and module #2 result in a narrow pulse envelope for an identification pulse, and because it did not contain the correct number of current pulses, it will be disregarded by the control unit 14 and reported to the surface for possible the intervention.

Siden modul nr. 3 er den modul som skal velges, vil styre-enheten 14 generere velgestyresignalet for modulen og sekvensen av tre armeringsvelge-styresignaler i løpet av den annen del T2 av modulens aktive tidsintervall. Disse styresignalene blir tilført som spenningspulser på kraftforsynings-spenningen på avfyringsledningen. Det første styresignal som mottas i løpet av den annen del av modul nr. 3's aktive tid T2, vil velge modulen for avfyring og derved avslutte ytterligere generering av modulens aktive tid. Dette forhindrer så ytterligere tilkobling av eventuelle lavere moduler. Since module No. 3 is the module to be selected, the control unit 14 will generate the selection control signal for the module and the sequence of three arming selection control signals during the second part T2 of the module's active time interval. These control signals are supplied as voltage pulses to the power supply voltage on the firing line. The first control signal received during the second part of module no. 3's active time T2 will select the module for firing and thereby end further generation of the module's active time. This then prevents further connection of any lower modules.

Med mottagelse av en velgestyrepuls i løpet av T2 av den aktive tiden for modul nr. 3, vil modulen gå inn i en valgt tilstand i løpet av hvilken den kan armeres for avfyring hvis den sikkerhetsmessige tilbakekoblings-deteksjonssekvensen bestemmer at modulene arbeider korrekt. Denne deteksjons-sekvenser begynner med mottagelse av det første armerings-styresignal av armeringskretsen. Som tidligere diskutert, frembringer armerings kretsen den forutbestemte strømpulsøkning i avfyringsledningens strøm som er illustrert på figur 3 som armerings-statuspulsen. Den andre armeringspulsen vil bli avgitt av styre-enheten 14 Upon receipt of a select control pulse during T2 of the active time for module #3, the module will enter a selected state during which it can be armed for firing if the safety feedback detection sequence determines that the modules are operating correctly. This detection sequence begins with the reception of the first arming control signal by the arming circuit. As previously discussed, the arming circuit produces the predetermined current pulse increase in firing line current which is illustrated in Figure 3 as the arming status pulse. The second arming pulse will be emitted by the control unit 14

for å fjerne armerings-status-strømpulsen hvis den korrekte verdi for strømøkningen ble detektert. to remove the arming status current pulse if the correct value of the current increase was detected.

Hvis den korrekte verdi av armerings-statuspulsen ble detektert, fortsetter styre-enheten 14 med å avgi et tredje armerings-styresignal for å få armeringsbryteren 21 (se figur 2) til å lukke for å forbinde detonatoren 24 med avfyringsledningen 3. Med lukningen av armeringsbryteren 21, kan styre-enheten 14 så avgi en avfyringspuls på avfyringsledningen på det tidspunkt den ønsker å avfyre modulen. I stedet for å detonere modulen, kan imidlertid styre-enheten 14 tilbakestille modulene for å velge en forskjellig modul ved ganske enkelt å fjerne energien på avfyringsledningen uten å generere noen avfyringspuls. Dette sikkerhetstrekket kan brukes til å tilkoble hver av avfyrings-modulene i rekkefølge for å bestemme om alle modulene arbeider korrekt, og videre for å definere den entydige identifiserings-omhyllingen for hver puls som en funksjon av de gitte arbeids-betingelser som kanonen for øyeblikket er underkastet, siden temperaturvariasjoner som man støter på i borehullet, kan forårsake fluktuasjoner i tidsbasisen i hver avfyringsmodul. En variasjon i tidsbasisen vil forandre den tid som er nødvendig for å generere de 64 pulsene som på entydig måte identifiserer modulen. If the correct value of the arming status pulse was detected, the control unit 14 proceeds to issue a third arming control signal to cause the arming switch 21 (see Figure 2) to close to connect the detonator 24 to the firing line 3. With the closing of the arming switch 21, the control unit 14 can then emit a firing pulse on the firing line at the time it wishes to fire the module. Instead of detonating the module, however, the controller 14 can reset the modules to select a different module by simply de-energizing the firing line without generating any firing pulse. This security feature can be used to connect each of the firing modules in sequence to determine if all modules are working correctly, and further to define the unique identification envelope for each pulse as a function of the given operating conditions the gun is currently in subject, since temperature variations encountered in the borehole can cause fluctuations in the time base of each firing module. A variation in the time base will change the time required to generate the 64 pulses that uniquely identify the module.

Som en kontroll i tillegg til den sikkerhetsmessige armerings-statuspulsen i løpet av armerings-sekvensen, kan styre-enheten 14 bestemme om modulene arbeider som ventet ved å måle mengden av strømøkning etterhvert som hver modul tilkobles avfyringsledningen. Økningen i strømmen i avfyringsledningen etterhvert som hver modul blir tilføyet avfyringsledningen, er illustrert på figur 4 ved begynnelsen av hver moduls aktive tidsintervall som en trappefunksjon. As a check in addition to the safety arming status pulse during the arming sequence, the controller 14 can determine if the modules are working as expected by measuring the amount of current increase as each module is connected to the firing wire. The increase in current in the firing line as each module is added to the firing line is illustrated in Figure 4 at the beginning of each module's active time interval as a staircase function.

Det er ett av de viktige trekk ved den foreliggende oppfinnelse at overskytende sikkerhetsmessige deteksjonsmetoder It is one of the important features of the present invention that excess security detection methods

er tilveiebragt for å bestemme feiltilstander eller feil i avfyrings-systemet før det gjøres forsøk på å avfyre kanonene. Disse feil kan klassifiseres som feil som resultat i avfyringen av feil kanon, hvilket kan oppdages, eller feil som forårsaker udetektert avfyring av en feil kanon. is provided to determine fault conditions or faults in the firing system before an attempt is made to fire the guns. These errors can be classified as errors resulting in the firing of the wrong cannon, which can be detected, or errors that cause undetected firing of the wrong cannon.

Som tidligere diskutert er responsen fra hver modul under den første del av<*>modulens aktive tidsintervall, et tog av 64 tilbakekoblings-strømpulser. Styre-enheten 14 detekterer disse tilbakekoblings-pulsene og danner omhyllingen av pulstoget for entydig å identifisere modulene etterhvert som de tilkobles av-fyr ingsledningene . For å øke immuniteten mot støy på avfyringsledningen 3, blir de 64 pulsene som genereres i løpet av den første del av hver moduls aktive tidsintervall, ansett som korrekt hvis antallet pulser som detekteres i sekvensen, er innenfor et visst antall av det korrekte antall. Falske puls-tog slik som de støypulsene som er illustrert på figur 4, vil således bli forkastet, og overflateutstyret kan informeres om deres opptreden. As previously discussed, the response of each module during the first part of the module's active time interval is a train of 64 feedback current pulses. The control unit 14 detects these feedback pulses and forms the envelope of the pulse train to uniquely identify the modules as they are connected to the firing lines. To increase immunity to noise on the firing line 3, the 64 pulses generated during the first part of each module's active time interval are considered correct if the number of pulses detected in the sequence is within a certain number of the correct number. False pulse trains such as the noise pulses illustrated in Figure 4 will thus be rejected, and the surface equipment can be informed of their behavior.

En sikkerhetsforanstaltning i tillegg til bestemmelsen A safety measure in addition to the provision

av at modulene funksjonerer korrekt, er tilstede i de aktive tidsintervallene til de forskjellige moduler. Omhyllingen av tiibakekoblings-pulsene i løpet av den første del av det aktive tidsintervall er et målbart tidsintervall som er omkring halv-parten av modulens aktive periode. Styre-enheten 14 er bygd for å akseptere et bredt område av aktive periodeverdier og er istand til å måle dem med høy oppløsning. Hver modul 5 i kanon-kjedeh 10 kan gjøres forskjellig fra de øvrige gjennom en spredning i deres forskjellige klokke-frekvenser. Selv om frekvensene ikke gjøres forskjellig, representerer frekvens-spredningen av de forskjellige frekvenser en tilfeldig prosess der forskjellen mellom tilstøtende moduler ikke alltid kan måles, men sannsynligheten for at denne tilstand skal føre til en uoppdaget feil, er tilstrekkelig lav. På den annen side kan modulene trimmes til forskjellige verdier med hensyn til deres aktive perioder, og plasseres i rekkefølge i kjeden. that the modules function correctly is present in the active time intervals of the various modules. The envelope of the ten-back coupling pulses during the first part of the active time interval is a measurable time interval which is about half of the module's active period. The control unit 14 is built to accept a wide range of active period values and is able to measure them with high resolution. Each module 5 in the cannon chain 10 can be made different from the others through a spread in their different clock frequencies. Even if the frequencies are not made different, the frequency spread of the different frequencies represents a random process where the difference between adjacent modules cannot always be measured, but the probability that this condition will lead to an undetected error is sufficiently low. On the other hand, the modules can be trimmed to different values with respect to their active periods, and placed in order in the chain.

Siden den foreliggende oppfinnelse er istand til å tilkoble hver av modulene etter tur uten å avfyre noen modul, er det mulig å måle tidsintervallene for hver av modulene før kanonene avfyres. Disse verdiene kan danne en referansetabell over aktive tider som funksjon av modulens posisjon, og denne kan senere brukes for å verifisere utvalgene under perforerings-operasjonene. Since the present invention is able to connect each of the modules in turn without firing any module, it is possible to measure the time intervals for each of the modules before the cannons are fired. These values can form a reference table of active times as a function of the module's position, and this can later be used to verify the selections during the perforation operations.

Et annet sikkerhets-system medfører måling av linjestrømmen på avfyringsledningen 3. Styre-enheten 14 omfatter en måling med høy oppløsning av den strøm som leveres til avfyringsledningen. Etter at en modul er valgt ut, er strømmen på avfyringsledningen proporsjonal med det antall moduler som er koblet, til ledningen, og indikerer derfor den valgte modul. Another safety system entails measurement of the line current on the firing line 3. The control unit 14 includes a high-resolution measurement of the current delivered to the firing line. After a module is selected, the current on the firing wire is proportional to the number of modules connected to the wire, and therefore indicates the selected module.

Den totale strøm som trekkes av alle avfyringsmodulene som er tilkoblet avfyringsledningen, behøver ikke være nøyaktig nok til å indikere modulantallet, men den enkelte addisjon eller subtraksjon av en modul på avfyringsledningen, frembringer en forandring i strømmen som kan forutsies. Med perforeringskjeden 10 nede i hullet og før avfyring av kanonene, kan referanse-verdier av matestrømmen måles med velgecykluser av progressiv lengde. En velgecyklus for å velge modul nr. 1 fulgt av en velaecvklus for modul nr. 2, osv., kan med andre ord qiennom-løpes for å bestemme hvordan denne økning i strømmen på avfyringsledningen opptrer for hver modul. Disse målingene kan gjøres samtidig med målingene av identifiseringspulsen. The total current drawn by all firing modules connected to the firing line need not be accurate enough to indicate the module count, but the individual addition or subtraction of a module on the firing line produces a change in current that can be predicted. With the perforating chain 10 down the hole and before firing the guns, reference values of the feed stream can be measured with selection cycles of progressive length. In other words, a select cycle to select module #1 followed by a select cycle for module #2, etc., can be run repeatedly to determine how this increase in firing line current behaves for each module. These measurements can be made at the same time as the identification pulse measurements.

Verifiseringen av det aktive tidsintervall og linje-strømmen er en sikkerhetsforanstaltning i situasjoner hvor en feil reduserer den aktive periode for en modul til 0 og den feilaktige modul energiseres sammen med den neste lavere modul, og blir forbikoblet uten at den regnes med. The verification of the active time interval and the line current is a safety measure in situations where a fault reduces the active period for a module to 0 and the faulty module is energized together with the next lower module, and is bypassed without being counted.

I de fleste perforerings-systemer hvor den foreliggende oppfinnelse kan anvendes, ødelegger avfyringen av kanonen den elektriske ledningen som passerer gjennom den. Denne situa-sjonen er uhensiktsmessig siden den begrenser utvalgets vilkår-lige beskaffenhet, men er nyttig når det gjelder å finne posi-sjonen for den sist avfyrte kanon. Dette kan utføres ved å telle de moduler som fremdeles kan kommunisere med styre-enheten 14. In most perforating systems where the present invention can be used, the firing of the gun destroys the electrical wire passing through it. This situation is inappropriate since it limits the conditional nature of the selection, but is useful when it comes to finding the position of the last fired cannon. This can be done by counting the modules that can still communicate with the control unit 14.

Antallet sammenkoblede moduler blir målt ved hjelp av en velgecyklus av ubegrenset lengde. Styre-enheten 14 vil telle de tilbakekoblede pulstogene, og dermed antall moduler. Når den siste modulen er gjennomkoblet, vil målingen av mate-strømmen indikere tilstanden til ledningen under den siste ikke avfyrede kanon. Den samme måling kan lokalisere eventuelle feil i ledningsføringen mellom modulene. Styre-enheten 14 kan detektere en åpen eller kortsluttet krets i ledningen og bestemme opp til hvilken kanon kjeden fremdeles kan opereres. The number of connected modules is measured using a selection cycle of unlimited length. The control unit 14 will count the feedback pulse trains, and thus the number of modules. When the last module is wired through, the measurement of the feed current will indicate the condition of the wire under the last unfired gun. The same measurement can locate any faults in the wiring between the modules. The control unit 14 can detect an open or short circuit in the wire and determine up to which canon the chain can still be operated.

Etter den velgecyklus der en modul blir valgt og armert After the selection cycle where a module is selected and armed

for avfyring, skal bare den aktive modul kunne fremføre avfyrings-strømmen til fenghetten. Men en eller annen av de forbi-koblede modulene kan være beheftet med feil og forbli "aktiv" etter at den er forbikoblet. Modulen med den feilaktige kretsen kan avfyres parallelt med den valgt modul og eventuelt forbli udetektert. Som en sikkerhetsforanstaltning mot denne type feil, er den valgte modul ikke beredt til å akseptere avfyrings-strømmen umiddelbart etter at velgestyre-signalet er tilført avfyringsledningen 3, men krever en armerings-sekvens på flere armerings-styresignaler. for firing, only the active module must be able to forward the firing current to the catch cap. However, one or other of the bypassed modules may be faulty and remain "active" after being bypassed. The module with the faulty circuit can fire in parallel with the selected module and possibly remain undetected. As a safety measure against this type of error, the selected module is not prepared to accept the firing current immediately after the selection control signal is applied to the firing line 3, but requires an arming sequence of several arming control signals.

Som nevnt tidligere realiseres armeringen i henhold til den foreliggende oppfinnelse med tre ytterligere styrepulser på avfyringsledningen 3 maken til den som brukes i velgeprosessen. As mentioned earlier, the arming according to the present invention is realized with three additional control pulses on the firing line 3 similar to the one used in the selection process.

Bare de valgte moduler bør kunne motta disse pulsene. Only the selected modules should be able to receive these pulses.

Den første armeringspulsen vil øke mengden av matestrøm som trekkes i den aktive modul med en fast mengde, mens den annen puls fører strømmen tilbake til dens tidligere verdi. Hvis økningen i strømmen var innenfor akseptable grenser, vil endelig en tredje puls lukke armeringsbryteren 21 mellom detonatoren eller fenghetten 24 og avfyringsledningen 3. Samtidig, eller noen ganger etter den tredje armerings-styrepulsen, vil styre-enheten 14 forbinde en avfyringskondensator med avfyringsledningen og frembringe avfyrings-strømmen. The first arming pulse will increase the amount of supply current drawn in the active module by a fixed amount, while the second pulse brings the current back to its previous value. If the increase in current was within acceptable limits, a third pulse will finally close the arming switch 21 between the detonator or catch cap 24 and the firing line 3. At the same time, or sometimes after the third arming control pulse, the control unit 14 will connect a firing capacitor to the firing line and produce the firing current.

Hvis en defekt modul blir bragt i noe mellomliggende arme-ringstrinn etter utvelgelsen, innbefattet den tilstand hvor bryteren til fenghetten er lukket, vil målingen av linjestrøm-men før og under armerings-sekvensen detektere denne feilaktige tilstand. If a defective module is brought into any intermediate arming step after the selection, including the state where the switch to the catch cap is closed, the measurement of the line current before and during the arming sequence will detect this erroneous state.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det beskrevet et system for selektiv perforering ved hjelp av en enkelt ledning der en rekke identiske avfyringsmoduler er koblet den ene til den andre for å danne en langstrakt sammenstilling som er egnet for å senkes ned i borehull. Innbefattet i sammenstillingen er en styre-enhet for generering av energi og signaler på avfyringsledningen til hver av avfyringsmodulene etterhvert som hver modul blir tilkoblet, en om gangen, i rekkefølge til styre-enheten. In accordance with the present invention, a system for selective perforating by means of a single wire is described in which a number of identical firing modules are connected one to the other to form an elongated assembly suitable for lowering into boreholes. Included in the assembly is a control unit for generating energy and signals on the firing line to each of the firing modules as each module is connected, one at a time, in sequence to the control unit.

Hver av avfyringsmodulene genererer internt et aktivt tidsintervall i løpet av hvilket modulen kan velges og armeres for avfyring ved hjelp av styre-enheten. Det aktive tidsintervall begynner når energien tilføres modulen ved tilkobling av modulen til avfyringsledningen. Hver avfyringsintervall har en første og en annen del. I løpet av den første del blir en entydig identifiseringspuls generert i styre-enheten for å indikere at en spesiell modul blant de flere moduler er tilkoblet avfyringsledningen og genererer et aktivt tidsintervall. På denne måten er styre-enheten i stand til å bestemme når en spesiell modul er tilgjengelig for utvelgelse. Each of the firing modules internally generates an active time interval during which the module can be selected and armed for firing by means of the control unit. The active time interval begins when the energy is supplied to the module by connecting the module to the firing line. Each firing interval has a first and a second part. During the first part, a unique identification pulse is generated in the control unit to indicate that a particular module among the several modules is connected to the firing line and generates an active time interval. In this way, the control unit is able to determine when a particular module is available for selection.

I løpet av den annen del av modulens aktive tidsintervall kan styre-enheten velge en modul for avfyring ved å avgi en velgestyrepuls på avfyringsledningen. Pulser på avfyringsledningen i løpet av den første del av det aktive tidsintervall, blir forkastet av modulen siden en modul bare kan velges og armeres i løpet av den annen del av tidsintervallet. During the second part of the module's active time interval, the control unit can select a module for firing by emitting a selection control pulse on the firing line. Pulses on the firing line during the first part of the active time interval are rejected by the module since a module can only be selected and armed during the second part of the time interval.

Straks en modul er valgt, vil styre-enheten avgi en sekvens på tre armerings-signaler for å armere modulen. De første og andre armerings-styrepulser vil frembringe en strøm-pulsøkning på avfyringsledningen med en forutbestemt amplityde for å indikere for styre-enheten om en og bare en modul reagerer på armerings-sekvensen. Hvis strømøkningen er innenfor akseptable grenser, vil styre-enheten så avgi et tredje armerings-styresignal for å forbinde detonatoren i ladningen i modulen til avfyringsledningen. Straks modulen er armert for avfyring, kan styre-enheten 14 avgi en avfyringspuls for å detonere ladningen, eller den kan fjerne energien på avfyringsledningen for å tilbakestille alle modulene og tillate at velgeprosessen kan gjentas for å velge en forskjellig modul. As soon as a module is selected, the control unit will emit a sequence of three arming signals to arm the module. The first and second arming control pulses will produce a current pulse increase on the firing line of a predetermined amplitude to indicate to the controller whether one and only one module is responding to the arming sequence. If the current increase is within acceptable limits, the control unit will then issue a third arming control signal to connect the detonator in the charge in the module to the firing line. Once the module is armed for firing, the controller 14 can deliver a firing pulse to detonate the charge, or it can de-energize the firing line to reset all the modules and allow the selection process to be repeated to select a different module.

Under beskrivelsen av oppfinnelsen er det vist til dens foretrukne utførelsesform. Fagfolk på området som gjøres kjent med beskrivelsen av oppfinnelsen, vil imidlertid kunne oppdage tillegg, utelatelser, erstatninger eller andre modifikasjoner som vil falle innenfor oppfinnelsens ramme slik den defineres i de vedføyde krav. F.eks. har oppfinnelsen blitt beskrevet under henvisning til en enkelt avfyringsledning 3 som fører både energi og styresignaler mellom styre-enheten 14 og antallet avfyringsmoduler 5. Det er opplagt at fordelene ved den foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved å bruke flere enn en signal-ledning for å føre energi og styresignaler fra styre-enheten til modulene. En enkelt ledning til å føre styresignalene for utvelgelse og armering separat og adskilt fra energien og tilbakekoblings-signalene på avfyringsledningen kan anvendes hvor signal-ledningene er segmentert på samme måte som beskrevet her. During the description of the invention, reference is made to its preferred embodiment. Professionals in the field who are made aware of the description of the invention will, however, be able to discover additions, omissions, substitutions or other modifications that will fall within the scope of the invention as defined in the appended claims. For example the invention has been described with reference to a single firing line 3 which carries both energy and control signals between the control unit 14 and the number of firing modules 5. It is obvious that the advantages of the present invention can be achieved by using more than one signal line to carry energy and control signals from the control unit to the modules. A single wire to carry the control signals for selection and arming separately and separately from the energy and feedback signals on the firing wire can be used where the signal wires are segmented in the same way as described here.

Claims (30)

1. Fremgangsmåte for utvelgelse av en modul for avfyring i et system for selektiv perforering med et toleder-arrangement hvorav den ene leder utgjør en avfyringsleder, en avfyrings-styreenhet forbundet med avfyringslederen, og en rekke avfyringsmoduler forbundet med avfyringslederen, idet hver modul er anordnet for å forbinde en neste av nevnte moduler med avfyringslederen, hvilken fremgangsmåte utøves av hver modul som derved utvelger den neste av de nevnte moduler for avfyring, karakterisert ved de trinn at - en identifiseringspuls genereres fra hver modul til styre-enheten når modulen er forbundet med avfyringslederen, hver modul avventer mottak av en utvelgelsespuls fra styre-enheten, og dersom utvelgelsespulsen ikke mottas av modulen innen et aktivt tidsintervall, så forbindes den neste modul med avfyringslederen .1. Procedure for selecting a module for firing in a system for selective perforation with a two-conductor arrangement, one conductor of which constitutes a firing conductor, a firing control unit connected to the firing conductor, and a number of firing modules connected to the firing conductor, each module being arranged to connect a next one of said modules to the firing conductor, which method is performed by each module which thereby selects the next of said modules for firing, characterized by the steps that - an identification pulse is generated from each module to the control unit when the module is connected to the firing leader, each module awaits receipt of a selection pulse from the control unit, and if the selection pulse is not received by the module within an active time interval, then the next module is connected to the firing conductor. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor en ladning er forbundet med nevnte modul, karakterisert ved at nevnte ladning avfyres dersom utvelgelsespulsen mottas av nevnte modul.2. Method according to claim 1, where a charge is connected to said module, characterized in that said charge is fired if the selection pulse is received by said module. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det i hver modul i løpet av det aktive tidsintervall for hver modul genereres en identifiseringspuls som entydig identifiserer modulene.3. Method according to claim 2, characterized in that an identification pulse is generated in each module during the active time interval for each module which uniquely identifies the modules. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at hver modul tilkobles til avfyringslederen på en måte som omfatter de følgende trinn: (a) energi tilføres til avfyringslederen i form av spenning og strøm for å energisere modulene som tilkobles avfyringslederen, (b) et aktivt tidsintervall genereres i den modul som sist ble tilkoblet avfyringslederens energi, (c) en gjennomkoblingsbryter styres ved slutten av hver moduls aktive tidsintervall for å videreføre energien på . avfyringslederen til den neste modul i rekkefølgen, og (d) trinnene (b) og (c) gjentas inntil den modul som skal velges, genererer et aktivt tidsintervall.4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each module is connected to the firing conductor in a way that includes the following steps: (a) energy is supplied to the firing conductor in the form of voltage and current to energize the modules that are connected to the firing conductor, ( b) an active time interval is generated in the module that was last connected to the firing conductor's energy, (c) a pass-through switch is controlled at the end of each module's active time interval to continue the energy on . the firing conductor to the next module in the sequence, and (d) steps (b) and (c) are repeated until the module to be selected generates an active time interval. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at det for hver modul benyttes et aktivt tidsintervall som omfatter: (a) en første del (Tl) i løpet av hvilken modulen genererer og tilfører identifiseringspulsen til avfyringsledningen, og (b) en annen del (T2) i løpet av hvilken modulen blir klargjort for å motta en velgepuls på, avfyringslederen fra styre-enheten for å velge ut modulen for avfyring.5. Method according to claim 2 or 3, characterized in that an active time interval is used for each module which comprises: (a) a first part (Tl) during which the module generates and supplies the identification pulse to the firing line, and (b) another part (T2) during which the module is prepared to receive a select pulse on the firing conductor from the control unit to select the module for firing. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at som del av genereringen av identifiseringspulsen genereres en strømøkning i energien på avfyringslederen, hvor amplityden av strømforandringen på avfyringslederen ligger i et forutbestemt område.6. Method according to claim 2, characterized in that as part of the generation of the identification pulse, a current increase in energy is generated on the firing conductor, where the amplitude of the current change on the firing conductor lies in a predetermined range. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 6, karakterisert ved at identifiseringspulsen for hver modul genereres innenfor et forutbestemt tidsvindu målt fra opptredenen av den siste identifiseringspulsen.7. Method according to claim 2 or 6, characterized in that the identification pulse for each module is generated within a predetermined time window measured from the appearance of the last identification pulse. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at (a) en armeringspuls genereres til den aktive modul når denne modul skal armeres for avfyring, (b) detoneringsdelen av ladningen i den valgte modul tilkobles til avfyringslederen når modulen blir armert for avfyring ved hjelp av armeringspulsen, hvorved en avfyringspuls på avfyringslederen kan detonere den valgte ladning.8. Method according to claim 1, characterized in that (a) an arming pulse is generated to the active module when this module is to be armed for firing, (b) the detonating part of the charge in the selected module is connected to the firing conductor when the module is armed for firing by means of the arming pulse, whereby a firing pulse on the firing conductor can detonate the selected charge. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at som del av genereringen av identifiseringspulsen som entydig identifiserer modulen, genereres et forutbestemt antall strømpulser på avfyringslederen, hvor tidsintervallet for genereringen av strømpulsene representerer identifiseringspulsen.9. Method according to claim 3 or 4, characterized in that as part of the generation of the identification pulse which uniquely identifies the module, a predetermined number of current pulses is generated on the firing conductor, where the time interval for the generation of the current pulses represents the identification pulse. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at hver modul forsynes med en forskjellig forutbestemt tidsbasis for generering av identifiseringspulsen, hvorved tidsintervallene for identifiseringspulsene for modulene hver er forskjellig.10. Method according to claim 9, characterized in that each module is provided with a different predetermined time base for generating the identification pulse, whereby the time intervals for the identification pulses for the modules are each different. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at ladningen i den valgte modul tilkobles til avfyringslederen når modulen velges for avfyring, hvorved en avfyringspuls på avfyringslederen kan detonere den valgte ladning.11. Method according to claim 10, characterized in that the charge in the selected module is connected to the firing conductor when the module is selected for firing, whereby a firing pulse on the firing conductor can detonate the selected charge. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at tilkoblingen av ladningen til avfyringslederen omfatter de følgende trinn: (a) en forutbestemt økning i strømmen på avfyringslederen genereres som reaksjon på en første armerings-styrepuls, idet den forutbestemte økning i strømmen indikerer at en enkelt modul reagerer på armerings-styrepulsen, (b) den forutbestemte strømøkning i avfyringslederen fjernes som reaksjon på en annen armerings-styrepuls, og (c) ladningen tilkobles til avfyringslederen som reaksjon på en tredje armerings-styrepuls som genereres hvis den forutbestemte forandring i strømmen på avfyringslederen er innenfor akseptable grenser.12. Method according to claim 11, characterized in that the connection of the charge to the firing conductor comprises the following steps: (a) a predetermined increase in current on the firing conductor is generated in response to a first arming control pulse, the predetermined increase in current indicating that a single module is responding to the arming control pulse, (b) the predetermined current increase in the firing conductor is removed in response to a second arming control pulse, and (c) the charge is connected to the firing conductor in response to a third arming control pulse which is generated if the predetermined change in current on the firing conductor is within acceptable limits. 13. Fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at ladningen i hver modul som ble tilkoblet, men ikke valgt av styre-enheten, jordes.13. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the charge in each module which was connected, but not selected by the control unit, is grounded. 14. Fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at det genereres en energi-tilbakestilling eller -nullstilling i hver modul når hver modul blir tilkoblet avfyringslederen, for derved å innlede hvert aktive tidsintervall.14. Method according to any of the preceding claims, characterized in that an energy reset or reset is generated in each module when each module is connected to the firing conductor, thereby initiating each active time interval. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den første og den annen del av hvert aktive tidsintervall gis lik lengde.15. Method according to claim 5, characterized in that the first and second parts of each active time interval are given the same length. 16. Fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at hver modul som er tilkoblet avfyringslederen, men ikke valgt, forblir tilkoblet til avfyringslederen i en ikke aktiv tilstand, og ved at modulene i en ikke aktiv tilstand tilbakestilles for igjen å bli tilkoblet ved forbigående fjerning av energien fra avfyringslederen.16. Method according to any of the preceding claims, characterized in that each module which is connected to the firing conductor, but not selected, remains connected to the firing conductor in an inactive state, and in that the modules in an inactive state are reset to be connected again by transient removal of the energy from the firing conductor. 17. System for selektiv brønnperforering ved hjelp av et to-lederarrangement hvorav den ene leder utgjør en avfyringsleder (3) for selektivt å detonere ladningene i en flerhet av avfyringsmoduler, en om gangen, omfattende (a) en styre-enhet (14) som er operativt koblet til modulene (5) ved hjelp av avfyringslederen (3) som fører både energi og styresignaler mellom styre-enheten og modulene, og (b) en flerhet med velgbare avfyringsmoduler (5) som er vertikalt forbundet med hverandre for å danne en langstrakt sammenstilling egnet for å senkes ned i et borehull, idet hver modul inneholder minst en ladning (26) og automatisk blir tilkoblet en om gangen til avfyringslederen (3) i en forutbestemt rekkefølge for å motta energi fra denne, karakterisert ved at hver modul er innrettet for, som reaksjon på mottagelse av energi på avfyringslederen, internt å generere et aktivt tidsintervall for modulen i løpet av hvilket modulen og dens ladning kan velges for avfyring ved hjelp av styre-enheten, idet hver modul som ikke velges for avfyring i løpet av sitt aktive tidsintervall, automatisk kobler avfyringslederen til den neste modul i rekkefølgen, og at den langstrakte sammenstillingen omfatter styre-enheten (14).17. System for selective well perforation using a two-conductor arrangement, one conductor of which constitutes a firing conductor (3) for selectively detonating the charges in a plurality of firing modules, one at a time, comprising (a) a control unit (14) which is operatively connected to the modules (5) by means of the firing conductor (3) which carries both energy and control signals between the control unit and the modules, and (b) a plurality of selectable firing modules (5) which are vertically connected to each other to form a elongated assembly suitable for being lowered into a borehole, each module containing at least one charge (26) and being automatically connected one at a time to the firing conductor (3) in a predetermined order to receive energy therefrom, characterized in that each module is arranged to, in response to receipt of energy on the firing conductor, internally generate an active time interval for the module during which the module and its charge can be selected for firing by the control unit, in each module that is not selected for firing during its active time interval automatically connects the firing conductor to the next module in the sequence, and that the elongated assembly includes the control unit (14). 18. System ifølge krav 17, karakterisert ved at hver modul er innrettet for, som reaksjon på mottagelse av energi på avfyringslederen, i løpet av det aktive tidsintervall å generere et identifiseringssignal som entydig identifiserer modulen.18. System according to claim 17, characterized in that each module is arranged for, in response to receiving energy on the firing conductor, during the active time interval to generate an identification signal that uniquely identifies the module. 19. System ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at styre-enheten omfatter: (a) en anordning for å detektere mengden av energistrøm som er tilstede på avfyringslederen for derved å detektere når en modul er blitt tilkoblet avfyringslederen, og (b) en anordning for å generere styresignaler på avfyringslederen , omfattende: (I) velgestyre-signalet for utvelgelse av den modul som skal velges for avfyring, (II) en sekvens med armerings-styrepulser for tilkobling av ladningen i den valgte modul til avfyringslederen, og (III) et avfyrings-styresignal for detonering av ladningen i den modul som er valgt for avfyring.19. System according to claim 17 or 18, characterized in that the control unit comprises: (a) a device for detecting the amount of energy flow that is present on the firing conductor to thereby detect when a module has been connected to the firing conductor, and (b) a device for generating control signals on the firing conductor, comprising: (I) the select control signal for selecting the module to be selected for firing, (II) a sequence of arming control pulses for connecting the charge in the selected module to the firing conductor, and (III) ) a firing control signal for detonating the charge in the module selected for firing. 20. System ifølge krav 19, karakterisert ved at avfyringslederen (3) i hver av avfyringsmodulene omfatter en inngangsdel (16) og en utgangsdel (22) , idet hver avfyringsmodul omfatter: (a) en generator (42) for identifiserings-signaler som reagerer på mottagelsen av energi på inngangsdelen (16) av avfyringslederen (3) for generering av identifiserings-signalet til styre-enheten, hvilket indikerer at en spesiell av modulene er blitt tilkoblet avfyringslederen, (b) en generator (32) for en moduls aktive tidsintervall som reagerer på generatoren (42) for identifiserings-signaler ved å generere modulens aktive tidsintervall i løpet av hvilket modulen kan velges for avfyring, (c) en stopp-puls-detektor (34) som reagerer på velge- signalet på inngangsdelen (16) av avfyringslederen (3) og på tidsintervallgeneratoren (32) for å avslutte genereringen av modulens aktive tidsintervall og for avslutning av ytterligere utvelgelse av moduler, (d) en armerings-krets (21) som reagerer på sekvensen med armerings-styresignaler og stopp-pulsdetektoren (34) for å koble ladningen i modulen til avfyringslederen, for derved å armere modulen for avfyring, og (e) en gjennomkoblingsbryter (20) som reagerer på generatoren (32) for modulens aktive tidsintervall ved å koble inngangsdelen (16) av avfyringslederen (3) til utgangsdelen (22) ved slutten av modulens aktive tidsintervall, for derved å koble energi til en neste avfyringsmodul i sammenstillingen.20. System according to claim 19, characterized in that the firing conductor (3) in each of the firing modules comprises an input part (16) and an output part (22), each firing module comprising: (a) a generator (42) for identification signals which reacts to the receipt of energy on the input part ( 16) of the firing conductor (3) for generating the identification signal to the control unit, indicating that a particular one of the modules has been connected to the firing conductor, (b) a generator (32) for a module's active time interval which responds to the generator (42) for identification signals by generating the module's active time interval during which the module can be selected for firing, (c) a stop pulse detector (34) responsive to select- the signal on the input part (16) of the firing conductor (3) and on the time interval generator (32) to terminate the generation of the active time interval of the module and to terminate further selection of modules, (d) an arming circuit (21) which responds to the sequence of arming - control signals and the stop pulse detector (34) to connect the charge in the module to the firing conductor, thereby arming the module for firing, and (e) a feed-through switch (20) which responds to the generator (32) for the active time interval of the module by connecting the input part (16) of the firing conductor (3) to the output part (22) at the end of the module's active time interval, thereby connecting energy to a next firing module in the assembly. 21. System ifølge krav 18, 19 eller 20, karakterisert ved at generatoren for identi-fiser ings-signaler omfatter: (a) en energitilbakestillings-krets innrettet til å reagere på mottagelsen av energi på inngangsdelen av avfyringslederen ved å generere en energitilbakestillings-puls for å innlede det aktive tidsintervall for modulen, og (b) en første last-tilkoblingsanordning innrettet til å reagere på energitilbakestillings-pulsen ved å generere et forutbestemt antall pulser på avfyringslederen, hvor den tid som er nødvendig for å generere det forutbestemte antall pulser, representerer identifiserings-signalet som entydig identifiserer modulen.21. System according to claim 18, 19 or 20, characterized in that the generator for identification signals comprises: (a) an energy reset circuit adapted to respond to the receipt of energy on the input part of the firing conductor by generating an energy reset pulse to initiate the active time interval for the module, and (b) a first load connection device adapted to respond to the energy reset pulse by generating a predetermined number of pulses on the firing conductor, wherein the time required to generate the predetermined number of pulses, represents the identification signal that uniquely identifies the module. 22. System ifølge krav 17, karakterisert ved at avfyringslederen (3) i hver av avfyringsmodulene omfatter en inngangsdel (16) og en utgangsdel (22) , idet hver av avfyringsmodulene omfatter: (a) en generator (42) for identifiseringspulser, innrettet til å reagere på mottagelsen av energi på inngangsdelen av avfyringslederen ved å generere en puls som indikerer at modulen er blitt tilkoblet avfyringslederen, (b) en generator (32) for modulens aktive tidsintervall, innrettet til å reagere på generatoren (42) for identifiseringspulser ved å generere modulens aktive tidsintervall i løpet av hvilket modulen kan utvelges for avfyring, (c) en stopp-puls-detektor (34) innrettet til å reagere på en velgepuls på inngangsdelen av avfyringslederen og på tidsintervall-generatoren (32) for å avslutte genereringen av modulens aktive tidsintervall, og for å koble ladningen (26) i modulen til avfyringslederen for derved å velge modulen for avfyring, og (d) en gjennomkoblingsbryter (20) innrettet til å reagere på generatoren (32) av modulens aktive tidsintervall ved å koble inngangsdelen (16) av avfyringslederen til utgangsdelen (22) ved slutten av modulens aktive tidsintervall, for derved å koble energi til en neste avfyringsmodul i sammenstillingen.22. System according to claim 17, characterized in that the firing conductor (3) in each of the firing modules comprises an input part (16) and an output part (22), each of the firing modules comprising: (a) a generator (42) for identification pulses, arranged to react to the receipt of energy on the input portion of the firing conductor by generating a pulse which indicating that the module has been connected to the firing conductor, (b) a module active time interval generator (32), adapted to respond to the identification pulse generator (42) by generating the module active time interval during which the module can be selected for firing, (c ) a stop-pulse detector (34) arranged to respond on a select pulse on the input portion of the firing conductor and on the time interval generator (32) to terminate the generation of the module's active time interval, and to connect the charge (26) in the module to the firing conductor to thereby select the module for firing, and (d) a pass-through switch (20) adapted to respond to the generator (32) of the module's active time interval by connecting the input portion (16) of the firing conductor to the output part (22) at the end of the module's active time interval, thereby connecting energy to a next firing module in the assembly. 23. System ifølge krav 20 eller 21, karakterisert ved at generatoren for identi-fiser ingspulser omfatter: (a) en energitilbakestillings-krets innrettet til å reagere på mottagelsen av energi på inngangsdelen av avfyringslederen ved å generere en energitilbakestillings-puls for å innlede det aktive tidsintervall for modulen, og (b) en last-tilkoblings-anordning innrettet til å reagere på energitilbakestillingspulsen ved å øke strømmen på avfyringslederen, idet strømpulsøkningen i avfyringslederens strøm representerer identifiseringspulsen for modulen.23. System according to claim 20 or 21, characterized in that the generator for identification pulses comprises: (a) an energy reset circuit adapted to respond to the receipt of energy on the input portion of the firing conductor by generating an energy reset pulse to initiate it active time interval for the module, and (b) a load connection device adapted to respond to the energy reset pulse by increasing the current on the firing conductor, the current pulse increase in the firing conductor current representing the identification pulse for the module. 24. System ifølge krav 23, karakterisert ved at generatoren (32) for avfyringsmodulens aktive tidsintervall omfatter: (a) en klokke-oscillator (28) for generering av et klokkesignal som en digital tidsbasis, (b) en binærteller (35) innrettet til å reagere på stopp-pulsdetektoren og klokkesignalet ved å telle et forutbestemt antall klokkepulser for å bestemme lengden av modulens aktive tidsintervall, hvilken teller er innrettet for å (I) mate ut et første signal når en første del (Tl) av tidsintervallet har opptrådet, og (II) mate ut et annet signal når en annen del (T2) av tidsintervallet har opptrådt.24. System according to claim 23, characterized in that the firing module active time interval generator (32) comprises: (a) a clock oscillator (28) for generating a clock signal as a digital time base, (b) a binary counter (35) adapted to respond to the stop pulse detector and the clock signal by counting a predetermined number of clock pulses to determine the length of the module's active time interval, which counter is adapted to (I) output a first signal when a first portion (Tl) of the time interval has occurred, and (II) output a second signal when another part (T2) of the time interval has occurred. 25. System ifølge krav 24, karakterisert ved at (a) identifiserings-signalet genereres i løpet av den første del av tidsintervallet, og (b) modulen blir klargjort for å motta en velgepuls i løpet av den annen del av tidsintervallet.25. System according to claim 24, characterized in that (a) the identification signal is generated during the first part of the time interval, and (b) the module is prepared to receive a selection pulse during the second part of the time interval. 26. System ifølge krav 24 eller 25, karakterisert ved at stopp-puls-detektoren (34) omfatter: (a) en anordning (37) for å detektere en økning i spenningen på inngangsdelen av avfyringslederen, idet en økning av spenningen i løpet av den annen del av det aktive tidsintervall representerer velgepulsen, (b) en frakoblingsanordning (41) innrettet for å reagere på detekteringsanordningen (37) og på tidsintervall-generatoren for modulen ved å frakoble klokke-signalene til binærtelleren (35) og ved å generere et avfyrings-brytersignal hvis en velgepuls blir detektert av detekterings-anordningen i løpet av den annen del (T2) av modulens aktive tidsintervall, og (c) en styrbar bryter (21) innrettet til å reagere på avfyringsbrytersignalet ved å koble inngangsdelen av avfyringslederen til ladningen (26) i avfyringsmodulen.26. System according to claim 24 or 25, characterized in that the stop-pulse detector (34) comprises: (a) a device (37) for detecting an increase in the voltage on the input part of the firing conductor, an increase in the voltage during the second part of the active time interval representing the selection pulse . the detecting device during the second part (T2) of the active time interval of the module, and (c) a controllable switch (21) adapted to respond to the firing switch signal by connecting the input portion of the firing conductor to the charge (26) in the firing module. 27. System ifølge krav 26, karakterisert ved at stopp-puls-detektoren (34) omfatter: (a) en anordning (37) for å detektere styresignaler på inngangsdelen av avfyringslederen, idet et styresignal som mottas i løpet av den annen del (T2) av det aktive tidsintervall, velger modulen for avfyring, og (b) en frakoblings-anordning (41) innrettet til å reagere på detekteringsanordningen og på tidsintervall-generatoren for modulen ved å frakoble klokke-signalene til binærtelleren (35) for derved å avslutte ytterligere tilkobling i rekkefølge av moduler hvis en velgepuls ble mottatt i løpet av den annen del (T2) av det aktive tidsintervall.27. System according to claim 26, characterized in that the stop-pulse detector (34) comprises: (a) a device (37) for detecting control signals on the input part of the firing conductor, a control signal received during the second part (T2) of the active time interval selecting the module for firing, and (b) a disconnect device (41) adapted to respond to the detection device and to the time interval generator for the module by disconnecting the clock signals of the binary counter (35) to thereby terminate further connection in sequence of modules if a selection pulse was received during the second part (T2) of the active time interval. 28. System ifølge krav 27, hvor sekvensen av armerings-signaler omfatter et første, annet og tredje armerings-styresignal , karakterisert ved at armeringskretsen omfatter (a) en annen last-tilkoblings-anordning innrettet til å reagere på stopp-pulsdetektoren og på det første og annet armerings-signal ved å generere en puls av forutbestemt størrelse til styre-enheten for å indikere at bare en modul reagerer på armeringssignalene, og (b) en ladnings-tilkoblingsbryter (21) innrettet til å reagere på det tredje armerings-signal og stopp-pulsdetektoren ved å koble inngangsdelen av avfyringslederen til ladningen for derved å armere modulen for avfyring.28. System according to claim 27, where the sequence of arming signals comprises a first, second and third arming control signal, characterized in that the arming circuit comprises (a) a second load connection device adapted to respond to the stop pulse detector and to the first and second arming signals by generating a pulse of predetermined magnitude to the control unit to indicate that only a module responsive to the arming signals, and (b) a charge connection switch (21) adapted to respond to the third arming signal and the stop pulse detector by connecting the input portion of the firing conductor to the charge to thereby arm the module for firing. 29. System ifølge krav 26, karakterisert ved at stopp-pulsdetektoren (34) videre omfatter en zener-diode (43) som er koblet mellom avfyringslederen (3) og den styrbare bryteren (21) for å blokkere eventuelle spenningspulser som er mindre enn en forutbestemt spenning, fra å nå ladningen (26) når modulen er blitt valgt for avfyring, idet avfyringspulsen har en spennings-amplityde som er større enn den forutbestemte spenning.29. System according to claim 26, characterized in that the stop pulse detector (34) further comprises a zener diode (43) which is connected between the firing conductor (3) and the controllable switch (21) to block any voltage pulses which are less than a predetermined voltage from reaching the charge (26) when the module has been selected for firing, the firing pulse having a voltage amplitude greater than the predetermined voltage. 30. Anvendelse av systemet ifølge noen av kravene 17 til 29 i en brønnperforeringsoperasjon, hvor (a) avfyringslederen påtrykkes elektrisk energi som har spenning og strøm av tilstrekkelig størrelse til å energisere modulene, men uten tilstrekkelig energi til å avfyre et skudd, og hvor (b) det i løpet av en moduls aktive tidsintervall genereres en velgepuls hvis den aktive modul skal velges, hvorved modulen blir valgt for avfyring ved hjelp av en avfyringspuls av tilstrekkelig energi på avfyringslederen til å detonere et skudd.30. Application of the system according to any of claims 17 to 29 in a well perforating operation, where (a) the firing conductor is impressed with electrical energy having a voltage and current of sufficient magnitude to energize the modules, but without sufficient energy to fire a shot, and where ( b) during a module's active time interval, a select pulse is generated if the active module is to be selected, whereby the module is selected for firing by means of a firing pulse of sufficient energy on the firing guide to detonate a shot.
NO832177A 1982-07-02 1983-06-16 PROCEDURE AND SYSTEM FOR SELECTIVE BROENN PERFORING BY A SIMPLE WIRE. NO167995C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/394,948 US4496010A (en) 1982-07-02 1982-07-02 Single-wire selective performation system
US06/394,949 US4527636A (en) 1982-07-02 1982-07-02 Single-wire selective perforation system having firing safeguards

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO832177L NO832177L (en) 1984-01-03
NO167995B true NO167995B (en) 1991-09-23
NO167995C NO167995C (en) 1992-01-02

Family

ID=27014932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO832177A NO167995C (en) 1982-07-02 1983-06-16 PROCEDURE AND SYSTEM FOR SELECTIVE BROENN PERFORING BY A SIMPLE WIRE.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0098779B1 (en)
AU (1) AU564471B2 (en)
DE (1) DE3373939D1 (en)
DK (1) DK168168B1 (en)
IN (1) IN162141B (en)
MX (1) MX158750A (en)
NO (1) NO167995C (en)
OA (1) OA07480A (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EG19633A (en) * 1983-12-22 1995-08-30 Dynamit Nobel Ag Process for chronologically staggered release of electronic explosive detonating device
SE458721B (en) * 1984-04-05 1989-04-24 Saab Training Systems Ab DEVICE FOR SEARCHING AND RELEASING A PYROTECHNICAL CHARGING
WO1987000265A1 (en) * 1985-06-28 1987-01-15 Moorhouse, D., J. Detonator actuator
WO1987000264A1 (en) * 1985-06-28 1987-01-15 Moorhouse, D., J. Detonator
AU595916B2 (en) * 1986-08-29 1990-04-12 Ici Australia Operations Proprietary Limited Detonator system
FR2660749B1 (en) * 1990-04-05 1994-07-08 Lacroix E Tous Artifices CONTROLLED AND AUTOMATIC SEQUENTIAL TRIGGERING SYSTEM OF A PLURALITY OF PYROTECHNIC PAYLOADS.
US7870825B2 (en) * 2003-07-15 2011-01-18 Special Devices, Incorporated Enhanced method, device, and system for identifying an unknown or unmarked slave device such as in an electronic blasting system
CN109115060B (en) * 2018-10-15 2023-09-19 中国工程物理研究院电子工程研究所 Adjustable universal pulse current generating device for impact sheet detonator and control method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3010396A (en) * 1957-12-31 1961-11-28 Western Co Of North America Selective firing apparatus
US3495212A (en) * 1968-09-05 1970-02-10 Schlumberger Technology Corp Methods and apparatus for detecting the sudden movement of a tool in a well
US3517757A (en) * 1968-09-23 1970-06-30 Schlumberger Technology Corp Switching apparatus for selectively actuating explosive well-completion devices
US4051907A (en) * 1976-03-10 1977-10-04 N L Industries, Inc. Selective firing system
DE2945122A1 (en) * 1978-02-01 1980-05-22 Ici Ltd ELECTRIC DELAY DEVICE
NZ199616A (en) * 1981-02-12 1985-11-08 Aeci Ltd Sequential activation of detonators:timing mode controllers respond sequentially to signals from shot exploder

Also Published As

Publication number Publication date
IN162141B (en) 1988-04-02
MX158750A (en) 1989-03-10
OA07480A (en) 1984-12-31
AU564471B2 (en) 1987-08-13
DE3373939D1 (en) 1987-11-05
DK305583D0 (en) 1983-07-01
DK168168B1 (en) 1994-02-21
EP0098779A2 (en) 1984-01-18
EP0098779B1 (en) 1987-09-30
DK305583A (en) 1984-01-03
NO167995C (en) 1992-01-02
EP0098779A3 (en) 1985-11-06
NO832177L (en) 1984-01-03
AU1648483A (en) 1984-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4527636A (en) Single-wire selective perforation system having firing safeguards
US4496010A (en) Single-wire selective performation system
FI69524C (en) ELEKTRISK FOERDROEJNINGSANORDNING
US6490977B1 (en) Precision pyrotechnic display system and method having increased safety and timing accuracy
US4208966A (en) Methods and apparatus for selectively operating multi-charge well bore guns
US3010396A (en) Selective firing apparatus
US9400159B2 (en) Precision pyrotechnic display system and method having increased safety and timing accuracy
US3851589A (en) Electronic delay blaster
NO853349L (en) PROCEDURE AND ELECTRICAL POWER EQUIPMENT.
NO167995B (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR SELECTIVE BROENN PERFORING BY A SIMPLE WIRE.
NO329662B1 (en) System and method for indicating the firing of a perforating gun
US3860865A (en) Selective firing indicator and recording
US4051907A (en) Selective firing system
NO313566B1 (en) Firing unit and perforation tool equipped with such unit
NO129924B (en)
US11604054B2 (en) Shock tube event validation
US2842852A (en) Memorizing system
EP0114103B1 (en) Positive fire indicator perforating system for wells
US2546686A (en) Blasting device
US4395950A (en) Electronic delay blasting circuit
US2048451A (en) Casing perforating gun
BR0009165B1 (en) process for exchanging data between a facility for programming and firing electronic detonators and between detonators.
US2924173A (en) Well perforator firing means
US2587723A (en) Gun perforator
JPH0428878B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired

Free format text: EXPIRED IN JUNE 2003