NO321284B1

NO321284B1 - Anordning for fluidprovetaking i et borehull

Info

Publication number: NO321284B1
Application number: NO19973792A
Authority: NO
Inventors: Paul D Ringgenberg; Neal G Skinner
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 2006-04-18
Also published as: DE69721909T2; EP1253284A2; NO973792L; EP0825328B1; EP0825328A3; CA2212978A1; NO973792D0; US5791414A; EP1253284A3; EP0825328A2; DE69721909D1; CA2212978C

Description

Oppfinnelsen vedrører et formasjonstestingssystem for anvendelse i et borehull som angitt i innledningene til de selvstendige kravene 1,2 og 3.

Det er innenfor brønnboring og -komplettering kjent å foreta utprøvinger av formasjoner som krysses av en brønnboring. Slike prøver gjennomføres vanligvis for å bestemme geologiske og andre fysikalske egenskaper i formasjonene og de deri inneholdte fluider. Ved hjelp av egnede målinger kan man eksempelvis bestemme en formasjons permeabilitet og porøsitet, fluidets resistivitet, temperatur, trykk og boblepunkt. Disse og andre egenskaper i formasjonen og de deri inneholdte fluider kan bestemmes ved å gjennomføre utprøvinger av formasjonen før brønnen kompletteres.

Det vil være av betydelig økonomisk betydning for prøver av denne type at de kan gjennomføres så snart som mulig etter at formasjonen er gjennomtrengt av brønnboringen. En tidlig evaluering av potentialet for økonomisk gjenvinning av formasjonsfluidene er meget ønskelig. Eksempelvis vil slik tidlig evaluering kunne muliggjøre mer effektiv planlegging av kompletteringsoperasj onene.

Når tidlig evaluering utføres mens boring foregår i brønnen, vil boringsoperasjonene også kunne gjennomføres på en mer effektiv måte, fordi resultatene fra en slik tidlig evaluering kan benyttes for innstilling av boringsparametrene. I denne forbindelse er det kjent å forbinde formasjonsprøveutstyr med en borstreng slik at når brønnen bores kan de av brønnboringen kryssede formasjoner utprøves periodisk uten at det er nødvendig å ta borstrengen ut av hullet.

I vanlig formasjonsprøveutstyr som egner seg for innkobling i en borstreng under boringer, er det anordnet ulike typer innretninger og mekanismer for isolering av en formasjon relativt resten av brønnboringen, uttrekking av fluidum fra formasjonen, og måling av fysikalske egenskaper i fluidet og i formasjonen. Uheldigvis, som følge av de begrensninger som følger av at utstyret innkobles i borstrengen, egner vanlig formasjonsprøveutstyr seg ikke for bruk i slike tilfeller.

US 44S462S omhandler et brønnverktøy for vasking av en perforert brønnsone, hvor verktøyet omfatter to stempler.

Et eksempel på en mangel ved typisk formasjonsprøveutstyr er at man vanligvis benytter det absolutte nedeihullet-fluidumtrykk for aktivering av utstyret. For å tilpasse utstyret for bruk i en spesiell brønnboring, vil det vanligvis være nødvendig å anordne forladede gasskamre eller andre trykkreferanseinnretninger, slik at når et bestemt fluidumtrykk nås i utstyret i brønnboringen, vil utstyret aktiveres tilsvarende. Naturligvis vil det absolutte fluidumtrykk variere med dybden i en brønnboring, og de forhold som ofte oppstår vil kunne gjøre det meget vanskelig på en nøyaktig måte å bestemme et ønsket gasskammer-fortrykk (eksempelvis vil gasstrykket variere med temperaturen og man vet ikke på forhånd hvilken temperatur som vil foreligge på et bestemt sted i brønnboringen på det tidspunkt det vil være ønskelig å utprøve en formasjon). Disse og andre begrensninger som hefter ved det vanlige kjente formasjonsprøveutstyr skyldes at man baserer seg på bruk av det absolutte fluidumtrykk for utstyrets betjening.

Nok et eksempel på en mangel ved det vanlige formasjonsprøveutstyr hvor det benyttes absolutt fluidumtrykk for aktiveringen, er at slikt utstyr vanligvis krever gjennomføring av spesifikke operasjonstrinn, så som åpning og lukking av ventiler og endringer av konfigurasjoner deri, etter at et spesifikt absolutt fluidumtrykk er nådd. En operatør på overflaten må derfor utøve slike absolutte fluidumtrykk på overflaten ved hjelp av pumper etc, samtidig som operatøren må observere fluidumtrykket i brønnboringen og/eller borstrengen for derved å kunne fastslå hvorvidt et slikt absolutt fluidumtrykk er nådd, overskredet etc. Det vil være mer hensiktsmessig dersom slike ventilåpninger og lukkinger og endringer i konfigurasjonene kan skje som følge av en trykkavlastning (når trykkreguleringen er mer kontrollerbar og trykktopper og støy fra pumper ikke foreligger) eller når et bestemt differentialtrykk foreligger ved utstyret.

Nok et eksempel på en mangel ved det vanlige formasjonsprøveutstyr er at komplikerte og feilutsatte mekanismer og innretninger vanligvis benyttes for oppblåsing av pakningselementer og uttrekking av fluidum for en formasjon, inn i det utstyr som benyttes for prøving og opptegnelse av fluidumegenskapene. Slike formasjons-isolerings- og fluidumuttrekkingsmekanismer og -innretninger krever eksempelvis elektrisk strøm, rotasjon av borstrengen, sirkulasjon av fluidum gjennom borstrengen under uttrekkingsoperasjonene etc. Disse mekanismer og innretninger er lite effektive og betinger brudd i de vanlige boringsoperasjoner.

I tillegg tillater vanlig formasjonsprøveutstyr ikke gjennomføring av prøver i tett på hverandre følgende intervaller (noe som vanligvis skyldes langt fra hverandre plasserte oppblåsbare pakningselementer i det typiske formasjonsprøveutstyr), muliggjør ikke en kontinuerlig opptegning av fluidumegenskaper, muliggjør ikke simultan ventilåpning og -lukking med oppblåsing og deflatering av pakninger, og gir ingen beskyttelse for pakningselementene mot skade som skyldes kontakt med borehullveggen.

Av det som er sagt foran, vil man forstå at det foreligger et behov for et system for tidlig evaluering av formasjoner, hvilket system er lett å operere og ikke er særlig utsatt for feil, samtidig som systemet ikke baserer seg på absolutt fluidumtrykk for aktivering eller endring av konfigurasjonen. Systemet skal heller ikke være avhengig av en rotasjon av borstrengen, elektrisk strøm, eller sirkulasjon av fluidum for uttrekking av fluidum. Systemet skal heller ikke være avhengig av oppnåelsen av et spesifikt absolutt fluidumtrykk for åpning og lukking av ventiler og endring av konfigurasjonen. Det skal heller ikke kreve kompliserte og feilutsatte mekanismer og innretninger for oppblåsing og deflatering av pakninger. Systemet skal egne seg for bruk i bokstavelig talt ethvert brønnhull eller brønnhullavsnitt, og det skal kunne benytte differentialfluidumtrykk for aktivering, slik at det derved muliggjøres gjennomføring av prøver i tette intervaller, slik at det kan oppnås kontinuerlig registrering av fluidumegenskaper. Systemet skal muliggjøre simultan ventilåpning og -lukking med pakningsoppblåsing og -deflatering, og pakningselementene skal være beskyttet mot skade som følge av kontakt med borehullveggen. Det er således en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et slikt system for tidlig evaluering av formasjoner.

Det er således ifølge oppfinnelsen tilveiebragt et formasjonstestingssystem for anvendelse i et borehull som angitt i de selvstendige kravene 1,2 og 3. Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige kravene 4 til 8.

I samsvar med et foretrukket utførelseseksempel av oppfinnelsen har et system for tidlig evaluering av formasjoner en kombinasjon av pakninger, ventiler, stempler, skrallemekanismer, en pumpe og andre unike elementer, slik at systemet kan bringes inn i en brønn som en del av en borstreng i forbindelse med boringer. Formasjonsprøvesystem et kan aktiveres periodisk for gjennomføring av en eller flere formasjonsutprøvninger ved hjelp av utøvelse av en bestemt sekvens av fluidumtrykk i borstrengen. I tillegg er formasjonsprøvesystemet utført for gjennomføring av prøver i tett avstandsplasserte intervaller.

Generelt sett er det tilveiebrakt et utstyr som kan plasseres på en operativ måte i en brønn. I et representativt vist utførelseseksempel av oppfinnelsen innbefatter utstyret en strømningspassasje, første og andre stempler og en ventil. Strømningspassasjen er utformet inne i prøveutstyret.

Det første stempel er utformet for forskyvning under påvirkning av fluidumtrykket i strømningspassasjen. Det andre stempel er også utformet for forskyvning i samsvar med fluidumtrykket i strømningspassasjen, men dette andre stempels forskyvning er motsatt rettet det første stempels forskyvning. Ventilen er utformet for på en selektiv måte å kunne tillate henholdsvis hindre en fluidumstrøm gjennom strømningspassasjen i samsvar med en forskyvning av et av de to stempler.

Med oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en innretning som innbefatter første og andre i hovedsaken rørformede elementer, og første og andre pakninger. Den første pakning har motliggende ender og et radielt utover utvidbart første tetningselement som er anordnet mellom disse ender. Den første pakning er plassert på utsiden av det første rørformede element, med en av pakningsendene tilknyttet det første rørformede element. Den andre pakningsenden kan beveges aksialt på det første rørelement.

Det andre rørelement har to ender og en åpning i et sideveggparti mellom endene. Dette andre rørelement er glidbart anordnet på utsiden av det første rørelement. En av endene til dette andre rørelement er tilknyttet den andre av endene i den første pakning.

Den andre pakning har to ender og mellom disse er det anordnet et radielt utover utvidbart andre tetningselement. Den andre pakning er glidbart anordnet på utsiden av det første rørelement. En av endene i den andre pakning er tilknyttet den andre ende på det andre rørelement, og den andre ende av den andre pakning er anordnet for aksial glidebevegelse på det første rørelement. Når de første og andre tetningselementer er utvidet, kan den andre pakning, det andre rørelement og den andre av endene til den første pakning glildeforskyves på det første rørelement.

Det er også beskrevet en innretning som kan benyttes operativt i en brønn, for bruk når brønnen innbefatter et avsnitt som krysser en formasjon. Innretningen innbefatter en overgang og første og andre oppblåsbare pakninger.

Overgangen har i hovedsaken rørform, med en indre og ytre overflate og første og andre ender. En første åpning gir fluidumforbindelse mellom den indre og ytre overflate, og en andre åpning gir fluidumforbindelse fra den første til den andre ende.

Den første oppblåsbare pakning er tilknyttet overgangen ved dens første ende slik at den første oppblåsbare pakning vil være i fluidumforbindelse med den andre åpning. Den første oppblåsbare pakning kan blåses opp i samsvar med fluidumtrykket i den andre åpning, for tetningssamvirke med brønnhullveggen.

Den andre oppblåsbare pakning er tilknyttet overgangens andre ende slik at den andre oppblåsbare pakning har fluidumforbindelse med den andre åpning. Denne andre oppblåsbare pakning kan også blåses opp i samsvar med fluidumtrykket i den andre åpning, for derved å oppnå tetningssamvirke med brønnhullveggen. De første og andre oppblåsbare pakninger kan danne avtetninger i brønnboret nær formasjonen, og den første åpning settes i fluidumforbindelse med formasjonen og isoleres mot resten av brønnboringen.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en innretning som er operativt plasserbar i en brønn og som innbefatter et første og andre rørelement, første og andre omkretspakninger, og en strømningspassasj e.

Det første rørelement har første og andre innvendige partier, idet det andre innvendige parti er radielt innsnevret i forhold til det første innvendige parti. Det andre rørelement har første og andre utvendige partier, og det andre utvendige parti er radielt innsnevret relativt det første utvendige parti. Det andre rørelement er teleskopisk opptatt i det første rørelement, slik at det derved dannes et varierbart ringvolum mellom det andre utvendige avsnitt og det første innvendige avsnitt.

Den første pakning har tetningssamvirke med den første innvendige overflate og den første utvendige overflate. Den andre pakning har tetningssamvirke med den andre innvendige overflate og den andre utvendige overflate.

Strømningspassasjen har fluidumforbindelse med ringvolumet. Strømningspassasjen kan gi fluidumforbindelse med et ringrom utformet mellom innretningen og veggen i brønnen. Når de første og andre rørelementer forskyves i forhold til hverandre for økning av ringvolumet, vil strømningspassasjen muliggjøre en fluidumstrøm fra ringrommet og til ringvolumet.

Det er også beskrevet en innretning som kan plasseres i en brønnboring og benyttes når brønnboringen krysser et antall formasjoner. Innretningen innbefatter første og andre oppblåsbare pakninger, en prøvestrømpassasje, en pumpe og en ventil.

Den første og andre oppblåsbare pakning kan bringes til tetningssamvirke med borehullveggen nær en utvalgt formasjon. Prøvestrømningspassasjen går aksialt mellom den første og andre oppblåsbare pakning og kan gi fluidumforbindelse med den valgte formasjon når den første og andre oppblåsbare pakning har tetningssamvirke med brønnhullveggen nær den valgte formasjon.

Pumpen kan trekke fluidum fra den valgte formasjon gjennom

prøvestrømningspassasjen. Ventilen muliggjør selektiv fluidumforbindelse med første og andre oppblåsbare pakning. Ventilen muliggjør tetningssamvirke mellom henholdsvis første og andre oppblåsbare pakning og borehullveggen nær den valgte formasjon og muliggjør en løsgjøring av den første og andre oppblåsbare pakning fra brønnhullveggen nær den valgte formasjon. Den muliggjør også tetningssamvirke mellom første og andre oppblåsbare pakning og brønnhullveggen nær en annen av formasjonene etter at den første og andre oppblåsbare pakning er frigjort fra brønnhullveggen nær den valgte formasjon.

Det er også beskrevet nok en innretning som kan benyttes i en brønn, hvilken innretning innbefatter et aktuatorelement, første og andre stempler, første og andre skraller, og første og andre tapper.

Det første stempel er resiproserbart i forhold til aktuatorelementet. Det første stempel kan forskyves relativt aktuatorelementet i samsvar med en første trykksenking av et fluidumtrykk som virker på stempelet.

Den første skralle er tilknyttet det første stempel eller aktuatorelementet og har en første bane eller strekning. Den første tapp er tilknyttet det første stempel eller aktuatorelementet og er operativt anordnet i den nevnte første bane. Den første bane er utformet slik at det første stempel vil kunne forskyve aktuatorelementet i en første aksial retning i samsvar med den nevnte første fluidumtrykksenking.

Det andre stempel er resiproserbart anordnet i forhold til aktuatorelementet. Den andre skralle er tilknyttet aktuatorelementet eller det andre stempel og har en andre bane. Den andre tapp er tilknyttet aktuatorelementet eller det andre stempel og er anordnet i den andre bane. Den andre bane er utformet slik at den tillater at det andre stempel kan forskyve aktuatorelementet i en andre aksial retning motsatt den nevnte første aksiale retning i samsvar med en andre fluidumtrykksenkning.

Det er også beskrevet en innretning for bruk i en brønnboring, hvilken innretning innbefatter et ytre hus, en indre dor, og første og andre stempler.

Det ytre hus har i hovedsaken rørform og har en ytre sideflate. Den indre dor har også i hovedsaken rørform og har en indre sideflate. Den indre dor er opptatt i det ytre hus.

Hvert av de første og andre stempler har i hovedsaken rørform og er aksialt forskyvbart anordnet mellom det ytre hus og den indre dor. Det første stempel er utformet for forskyvning i en første aksial retning relativt den indre dor i samsvar med et differentialfluidumtrykk mellom den indre sideflate i den indre dor og den ytre sideflate på det ytre hus. Det andre stempel kan forskyves i en andre aksial retning relativt den indre dor, motsatt den nevnte første aksiale retning og i samsvar med differentialfluidumtrykket.

Oppfinnelsen foreslår også en innretning for bruk i en brønn, hvilken innretning innbefatter en skralle, en tapp, et kraftelement og et motstandselement.

I skrallen er det utformet en bane. Denne bane har første og andre forbundne partier. Tappen er drivanordnet i banen og kan forskyves i banen.

Det første kraftelement kan forskyve tappen i banen i en første retning. Motstandselementet er tilknyttet det første kraftelement og kan selektivt hindre en forskyvning av tappen i banen i den første retning, for derved å muliggjøre at tappen kan forskvyes fra det første avsnitt til det andre avsnitt.

I tillegg foreslår det ifølge oppfinnelsen en innretning som kan plasseres i en brønn og som innbefatter første og andre oppblåsbare pakninger og første og andre sentreringsmidler.

Den første og andre oppblåsbare pakning er forbundet med hverandre. Hver av dem kan ekspanderes fra en deflatert form og til en oppblåst form.

De første og andre sentreringsmidler strekker seg aksialt mellom den første og andre oppblåsbare pakning. Hvert av disse første og andre sentraliseirngsmidler har en ytre sideflate som strekker seg radielt utenfor i forhold til pakningene i deres deflaterte tilstand, og hver av sentraliseirngsmidlene ytre sideflater vil befinne seg radielt innenfor de to pakninger i pakningenes oppblåste tilstand.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1A-1G viser halvsnitt av suksessive aksiale deler av en ventilaktiveirngsseksjon i et formasjonsprøvesystem utformet ifølge oppfinnelsen, idet ventilaktiveringsseksjonen er vist i en konfigurasjon i hvilken ventilen er åpen,

fig. 2 viser et omriss av en første skrallehylse i ventilaktiveringsseksjonen i fig. 1A-1G, og viser ulike plasseringer av den første skrallehylse i forhold til første tapper som er opptatt i korresponderende skrallebaner i den første skrallehylse,

flg. 3 viser et omkretsriss av en andre skrallehylse som inngår i

ventilaktiveringsseksjonen i fig. 1A-1G, og viser ulike plasseringer av den andre skrallehylse i forhold til andre pinner som er opptatt i korresponderende skrallebaner i den andre skrallehylse,

fig. 4A-4G viser halvsnitt av suksessive aksiale deler av ventilaktiveringsseksjonen i fig. 1A-1G, og viser ventilaktiveringsseksjonen i en konfigurasjon i hvilken ventilen er lukket,

fig. 5 A-5F viser halvsnitt av suksessive aksiale deler av en fluidprøveseksjon i formasjonsprøvesystemet, hvilken fluidprøveseksjon er vist i en konfigurasjon i hvilken de derpå plasserte oppblåsbare pakninger er klar for oppblåsing,

fig. 6 viser et snitt av en teleskoperende del av fluidprøveseksjonen, etter linjen 6-6 i fig. 5A,

fig. 7 viser et snitt gjennom en resiproserende pumpedel av fluidprøveseksjonen, etter linjen 7-7 i flg. 5B,

fig. 8 viser et snitt gjennom en instrumentdel av fluidprøveseksjonen, etter linjen 8-8 i fig. 5E, og

fig. 9A-9F viser halvsnitt av suksessive aksiale deler av fluidprøveseksjonen i formasjonsprøvesystemet, idet fluidprøveseksjonen er vist i en konfigurasjon for inntrekking av fluidum.

I den etterfølgende beskrivelse av de viste utførelseseksempler av oppfinnelsen er det benyttet ord og uttrykk så som "øvre", "nedre", "oppover", "nedover" etc. Slike uttrykk benyttes her i relasjon til de viste utførelser, altså slikt de er vist på tegningsfigurene, idet altså en retning oppover vil være en retning mot toppen av papirarket, og en retning nedover vil være mot papirarkets bunnkant. Det skal her underforstås at utførelseseksemplene selvfølgelig kan benyttes i vertikale, horisontale, inverterte eller skrå orienteringer uten at dette har noen innvirkning på oppfinnelsens grunnleggende prinsipper. Det skal også for sikkerhets skyld nevnes at utførelseseksemplene er relativt skjematiske.

I fig. 1A-1G, 2, 3 og 4A-4G er det vist en ventilaktiveringsseksjon 12 som inngår i et formasjonsprøvesystem 10 ifølge oppfinnelsen. Ventilaktiveirngsseksjonen 12 er i fig.

1A-1G vist i en tilstand som vanligvis vil foreligge når seksjonen kjøres ned i en brønn. Fluidum tillates å strømme aksialt gjennom en åpen ventildel 16 (fig. 1E). I fig. 4A-4G er ventilaktiveringsseksjonen 12 vist i en tilstand med lukket ventildel 16 (fig. 4E), slik at det derved hindres en fluidumsirkulasjon gjennom en aksial hovedstrømningspassasje 18 som strekker seg fra en øvre innvendig gjenget ende 20 og til en nedre utvendig gjenget ende 22 på ventilaktiveringsseksjonen.

I fig. 5A-5F, 6, 7, 8 og 9A-9F er det vist en fluidprøveseksjon 14 som inngår i formasjonsprøvesystemet 10. Det er her vesentlig å merke seg at ventilaktiveirngsseksjonen 12 og fluidprøveseksjonen 14 samvirker med hverandre i formasjonsprøvesystemet 10, selv om de her er beskrevet hver for seg. Særlig gjelder at ventilaktiveirngsseksjonens 12 utvendig gjengede nedre ende 22 kan kobles direkte med en innvendig gjenget øvre ende 24 på fluidprøveseksjonen 14, eller at andre med gjengeender forsynte rør (ikke vist) kan kobles mellom dem.

I fig. 1A-1G ser man at strømningspassasjen 18 er helt åpen med hensyn til en fluidumstrømning i fra den øvre enden 20 og til den nedre enden 22, idet ventildelen 16 er åpen. Det er kjent for fagmannen at man ved vanlige brønnboringer sender et fluidum (eksempelvis boreslam) ned gjennom en borstreng (ikke vist) til åpninger i borkronen (ikke vist) som sitter på borstrengens nedre ende. Det skal her underforstås at ventilaktiveirngsseksjonen 12 kan innkobles i en slik borstreng ved øvre og nedre ender 20,22 uten at man derved ødelegger sirkulajonsstrømmen av fluider gjennom borstrengen under boringer.

Med ventilaktiveirngsseksjonen 12 i den i fig. 1A-1G viste åpne tilstand kan fluider sirkuleres ned gjennom borstrengen, gjennom strømningspassasjen 18, og ut gjennom åpningene i borkronen. Fra borkronen strømmer slike fluider tilbake til overflaten, gjennom et ringrom som foreligger mellom borstrengen og brønnhullet. I fig. 1A-1G er et slikt ringrom 26 antydet på utsiden av ventilaktiveringsseksjonen 12, slik tilfellet vil være når ventilaktiveringsseksjonen er innkoblet i en borstreng.

Ventilaktiveringsseksjonen 12 kan benyttes for flere funksjoner (nærmere om dette nedenfor) i samsvar med ulike forskjeller i fluidumtrykket mellom strømningspassasjen 18 og ringrommet 26. Det absolutte fluidumtrykk på et sted i brønnhullet vil således ikke være bestemmende for ventilaktiveringsseksjonens 12 tilstand. Det er differential-fluidumtrykket mellom strømningspassasjen 18 og ringrommet 26 (hvilket trykk lett kan styres av en operatør på overflaten) som er bestemmende, blant andre faktorer, for hvorvidt ventildelen 16 er åpen eller lukket.

Ventilaktiveirngsseksjonen 12 innbefatter en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet øvre konnektor 28 hvor den øvre enden 20 er utformet. Denne øvre konnektor 28 kan være skrudd på tett måte sammen med en del av en borstreng for innføring i et brønnhull sammen med borstrengen. I en slik tilstand vil strømningspassasjen 18 ha fluidumforbindelse med det indre av borstrengen.

Et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet øvre hus 30 er skrudd tett sammen med den øvre konnektor 28. Dette øvre hus 30 er i sin tur skrudd sammen med et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet mellomhus 32, som på sin side er skrudd sammen med et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet nedre hus 34. Dette nedre hus 34 er skrudd tett sammen med et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet ventilhus 36. Ventilhuset 36 er skrudd tett sammen med et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet operatørhus 38, som er skrudd tett sammen med en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet nedre konnektor 40. Samtlige av de ovenfor beskrevne tette forbindelser er avtettet ved hjelp av en respektiv pakning 42.

Den øvre konnektor 28 har et løp 48 hvor den rørformede øvre endedel 44 av en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet indre dor 46 er aksialt glidbart opptatt. Den indre dor 46 innbefatter den øvre endedel 44, en øvre åpningshylse 50, en øvre hylse 52, en mellomhylse 54, en nedre hylse 56, en nedre åpningshylse 58 og en øvre kuleholder 60. Den øvre endedel 44, den øvre hylse 52, mellomhylsen 54, den nedre hylse 56 og den øvre kuleholder 60 er skrudd sammen, og den øvre og nedre åpningshylse 50, 58 holdes aksialt mellom innvendige skuldre som er utformet på den øvre endedel, den øvre hylse, den nedre hylse og den øvre kuleholder. Begge åpningshylser 50, 58 har en i hovedsaken rørformet sikt 62 på utsiden, for filtrering av forurensninger i fluidet som går gjennom filteret.

I hver av de øvre og nedre hylser 52, 56 er det åpninger 64 utenfor en sikt 62. På denne måten kan fluidum i strømningspassasjen 18 gå ut radielt gjennom den indre dor 46 gjennom åpningene 64, idet siktene 62 hindrer forurensninger i å gå ut.

I det øvre og nedre hus 30, 34 er det også utformet radielt rettede åpninger 66. Disse åpninger 66 muliggjør at fluidum i ringrommet 26 kan gå inn i

ventilaktiveringsseksjonen 12. Ved et studium av tegningsfigurene og den her gitte beskrivelse vil en fagmann forstå at åpningene 64 og 66 muliggjør at differentialtrykket mellom fluidet i strømningspassasjen 18 og fluidet i ringrommet 26 kan påvirke ventilaktiveirngsseksjonen 12 på en slik måte at ventildelen 16 åpner eller lukker seg etter behov.

Et i hovedsaken rørformet øvre stempel 68 er glidbart og på tett måte opptatt mellom det øvre hus 30 og mellomhylsen 54. Det øvre stempel har en utvendig pakning 70 som gir tetning mot det øvre hus. På mellomhuset 32 er det anbrakt en pakning 72 som tetter mot det øvre stempel. Et i hovedsaken rørformet nedre stempel 74 er glidbart og på tett måte opptatt mellom det nedre hus 34 og mellomhylsen 54, idet en utvendig pakning 76 på det nedre stempel 74 tetter mot det nedre hus og en innvendig pakning 78 på mellomhuset 32 tetter mot det nedre stempel. Mellom pakningene 70 og 72, og også mellom pakningene 76 og 78, dannes det et differentialtrykkareal.

Når fluidumtrykket i strømningspassasjen 18, hvilket trykk virker på differentialtrykkarealene til det øvre og nedre stempel 68 og 74 gjennom åpningene 74, overskrider fluidumtrykket i ringrommet 26, hvilket fluidumtrykk virker på differentialtrykkarealene til de øvre og nedre stempler gjennom åpningene 66, vil det øvre stempel trykkes aksialt nedover, og det nedre stempel vil derved trykkes aksialt oppover. Et større fluidumtrykk i strømningspassasjen 18 enn i ringrommet 26 vil derfor trykke det øvre og nedre stempel 68,74 aksialt mot hverandre. Omvendt vil et større fluidumtrykk i ringrommet enn i strømningspassasjen trykke det øvre og nedre stempel aksialt fra hverandre. Innvendige, motsatt rettede skuldre 80 på mellomhuset 32 begrenser den aksiale forskyvning av stemplene 68, 74 i retning mot hverandre, og innvendige skuldre 82 på øvre og nedre hus 30,34 begrenser stemplenes forskyvning aksialt i retning fra hverandre.

En skruetrykkfjær 84 er montert mellom en utvendig skulder 86 på det øvre stempel 68 og mellomhuset 32. På lignende måte er en skruetrykkfjær 88 montert mellom en utvendig skulder 90 på det nedre stempel 74 og mellomhuset 32. Fjærene 84, 88 brukes i ventilaktiveringsseksjonen 12 til å trykke det øvre og nedre stempel 68,74 aksialt fra hverandre. Foreligger det ingen fluidumtrykkforskjell mellom strømningspassasjen 18 og ringrommet 26, vil således fjærene 84,88 bidra til å holde det øvre og nedre stempel 68,74 i den størst mulige aksiale avstand, som vist i fig. 1A-1G.

Fjærene 84,88 kan naturligvis erstattes med andre spenninnretninger og mekanismer uten at man derved går utenfor oppfinnelsens ramme. Eksempelvis kan det benyttes gassfjærer eller tallerkenfjærer for pressing av de to stempler fra hverandre.

I en øvre ende 94 av det øvre stempel 68 er det skrudd inn en i hovedsaken øvre tappholder 92. På lignende måte er en i hovedsaken rørformet nedre tappholder 96 skrudd fast til en nedre ende 98 av det nedre stempel 74. Tre radielt innoverragende og rundt omkretsen avstandsplasserte tapper 100 (bare en er vist i fig. IB) er montert i den øvre tappholder 92, på en slik måte at hver tapp går inn i et av tre korresponderende J-spor eller skrallebaner 102 utformet på utsiden av en i hovedsaken rørformet og aksialt forløpende øvre skralle 104.1 den nedre tappholder 96 er det anordnet fire radielt innoverragende og rundt omkretsen avstandsplasserte tapper 106 (bare en tapp er vist i fig. ID), på en slik måte at hver tapp går inn i et av fire korresponderende J-spor eller skrallebaner 108 utformet på utsiden av en i hovedsaken rørformet og aksialt forløpende nedre skralle 110.

Den øvre og nedre skralle 104,110 er dreibart anordnet på mellomhylsen 54. Skrallene 104,110 holdes aksialt på mellomhylsen 54 mellom utvendige skuldre 112 på mellomhylsen og henholdsvis den øvre og nedre hylse 52 og 56. Når således stemplene 68,74 forskyves aksialt i forhold til mellomhylsen 54, vil samvirket mellom tappene 100,106 og de korresponderende baner 102,108 i noen tilfeller bevirke at skrallene 104,110 dreier seg om mellomhylsen.

I fig. 2 er det vist et omkretsriss av den øvre skralle 104. Den er dreiet 90 grader i tegningsfiguren, slik at oppoverretningen altså befinner seg til venstre i figuren. Fig. 2 viser skrallen utviklet For å lette forståelsen er i fig. 2 den fullstendige skralle 104 vist mellom stiplede linjer 114, med banene 102 i fortsettelse på hver side, slik at det ikke går frem at banene er diskontinuerlige rundt omkretsen.

Det skal nevnes at det ikke nødvendigvis kreves tre baner 102 i den øvre skralle 104. Andre baneantall og også annerledes utformede baner kan benyttes uten at man derved går utenfor oppfinnelsens ramme.

Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i den tilstand som er vist i fig. 1A-1G, vil tappene 100 befinne seg på de steder i banene 102 som er antydet med henvisningstallet 100a. For oversiktens skyld skal her bare forskyvningen av en av tappene 100 i banene 102 beskrives, men det er underforstått at samtlige tapper forskyves på tilsvarende måte, men selvsagt omkretsforskjøvet i forhold til den beskrevne tapp.

Når differential-fluidumtrykket fra strømningspassasjen 18 til ringrommet 26 øker (eksempelvis ved at fluidumsirkulasjonen fra overflaten økes), vil det øvre stempel 68, den øvre tappholder 92, og tappen 100 trykkes aksialt nedover under påvirkning av differenitaltrykket Fortrinnsvis er fjæren 84 forspent, idet den trykkes noe sammen under monteringen i seksjonen 12. Det kreves derfor et minste differentialtrykk for å påbegynne den aksiale forskyvning av det øvre stempel 68 nedover. Fortrinnsvis ligger dette minste differentialtrykk på ca. 120 psi (ca. 8,3 kg/cm<2>).

Når dette minste differentialtrykk overskrides, vil det øvre stempel 68, den øvre tappholder 92, og tappen 100 forskyves aksialt nedover i forhold til skrallen 104. For å lette oversikten skal nedenfor forskyvningen av tappen 100 relativt skrallen 104 beskrives, men det skal underforstås at det øvre stempel 68 og den øvre tappholder 92 forskyves sammen med tappen 100, og at disse komponenter forskyves relativt mellomhylsen 54.

Når differentialtrykket har nådd ca. 150 psi (ca. 10,5 kg/cm<2>), vil tappen 100 befinne seg i stillingen 100b i banen 102. En skråflate 102a i banen har forskjøvet skrallen 104 i omkretsretningen relativt tappen 100. På dette punkt vil et unikt trekk ved ventilaktiveirngsseksjonen 12 holde igjen tappen 100 mot ytterligere forskyvning i banen 102, slik at det vil kreves et uforholdsmessig større differentialtrykk for å bevirke en ytterligere forskyvning av tappen relativt skrallen 104, dvs. et trykk som er større enn det som er nødvendig for å overvinne fjærens 84 oppadrettede kraft.

Av fig. IA og IB går det frem at den øvre tappholder 92 har et aksialt oppragende og i hovedsaken rørformet parti 116. Dette sylindriske parti 116 har en radielt utoverrettet utvidelse 118 som opptas i et tilsvarende utvidet indre parti 120 i det øvre hus 30. Når den øvre tappholder 92 er forskjøvet aksialt nedover tilstrekkelig i forhold til det øvre hus 30, vil en nedoverrettet skrå flate 122 på utvidelsen 118 gå mot en oppadrettet skrå flate 124 i det øvre hus 30. Fortrinsvis har disse skrå flater 122,124 aksialt samvirke når tappen 100 befinner seg i stillingen 100b i banen 102.

Tappholderens 92 øvre parti 116 er rundt omkretsen delt opp i flere aksialt forløpende segmenter 126, av hvilke bare et er vist i fig. IA og IB. En slik omkretsoppdeling av det øvre parti 116 kan oppnås ved at det eksempelvis utformes flere rundt omkretsen avstandsplasserte og aksialt forløpende spor 128 (bare et er vist i fig. IA og IB) i det øvre parti. Denne omkretsoppdeling muliggjør at segmentene 126 kan avbøyes radielt innover som følge av samvirket mellom de skrå flater 122,124 når differentialtrykket overskrider en bestemt verdi, slik at det derved tillates en videre forskyvning av tappen 100 relativt skrallen 104.

Fortrinnsvis kreves det et differentialtrykk på ca. 500 psi (35,2 kg/cm<2>) for å bevirke innover-avbøyningen av utvidelsen 118 på det øvre parti 116, for derved å muliggjøre en videre forskyvning av tappen 100 i banen 102.1 fig. 2 er tappen 100 vist i en stilling 100c i banen 102. Denne stilling 100c tilsvarer et differentialtrykk på ca. 170 psi (11,2 kg/cm<2>), men fordi trykket allerede vil være større på dette sted, kreves det ikke noe ekstra differentialtrykk for å forskyve tappen til stillingen 100c. Man vil således forstå at tappen 100 på fordelaktig måte holdes i stillingen 100b helt til differentialtrykket er øket tilstrekkelig til at segmentene 126 presses radielt innover. Da kan tappen 100 fortsette sin forskyvning relativt skrallen 104 og gå til stillingen 100c når differentialtrykket har nådd ca. 500 psi (35,2 kg/cm<2>)-

En fagmann vil vite at et differentialtrykk på ca. 500-1000 psi (35,2-70,3 kg/cm<2>) er vanlig under boringer hvor et fluidum, eksempelvis boreslam, sirkuleres gjennom en borstreng. Under vanlige boringer vil derfor differentialtrykket være tilstrekkelig til å bevirke en forskyvning av tappen 100 til stillingen 100c i banen 102.

En etterfølgende reduksjon av differentialtrykket, noe som ofte oppstår når boringen temporært stoppes, for innsetting av flere borerør i sporstrengen på overflaten, vil bevirke at tappen 100 forskyves aksialt oppover relativt skrallen 104. Synker differentialtrykket tilstrekkelig, vil tappen gå tilbake til utgangsstillingen 100a. Dersom tappen 100 således befinner seg i stillingen 100c ved normal boring og fluidumsirkulasjonen stoppes, eksempelvis når man skal sette inn flere rør i borstrengen, vil tappen gå tilbake til stillingen 100a. En skråflate 102b i banen 102 hindrer tappen 100 i å følge sin bane forbi stillingen 100b.

Utvidelsen 118 på det øvre parti 116 har en gradvis oppoverskrånende flate 130. Denne flate 130 muliggjør at utvidelsen 118 lett kan gå inn igjen i det radielt utvidede parti 120 i det øvre hus 30 dersom utvidelsen 118 forskyves aksialt nedover og forbi den indre skulder 82.

Man vil forstå at det øvre stempel 68 kan beveges aksialt i det øvre hus 30 under normale boringer når differentialtrykket økes til ca. 500-1000 psi (35,2-70,3 kg/cm<2>) og så går ned til ca. 0 psi når et rør skal settes inn i borstrengen. De skrå flatene 102a og 102b i banen 102 samvirker til å medvirke til at tappen 100 følger en omtrentlig sirkulær rute i banen 102, fra stillingen 100a til stillingen 100b og til stillingen 100c, og så tilbake til stillingen 100a uten å igjen gå til stillingen 100b, under normale boringer.

Et helt annet resultat oppnås dersom differentialtrykket økes for forskyvning av tappen 100 fra stillingen 100a til stillingen 100b og så senkes uten at tappen forskyves ytterligere, eksempelvis til stillingen 100c. Er tappen 100 forskjøvet fra stillingen 100a til stillingen 100b, og er differentialtrykket senket tilstrekkelig, vil en skrå flate 102c i banen 102 bevirke at tappen forskyves rundt omkretsen relativt skrallen 104, slik at tappen bringes til en annen stilling 100e.

Av den etterfølgende beskrivelse av ventilaktiveirngsseksjonen 12 vil det gå frem at tappen 100 vil forskyves til stillingen 100e når det er ønskelig å lukke ventildelen 16. Ved normal boring vil således differentialtrykket vanligvis øke til ca. 500-1000 psi (35,2-70,3 kg/cm<2>) og så senkes til ca. 0 psi, hvorved tappen 100 går mellom de suksessive stillinger 100a, 100b og 100c. Ønsker man imidlertid å lukke ventildelen 16, noe som er ønskelig når man skal gjennomføre en utprøving av en formasjon som krysses av borehullet, økes differentialtrykket til ca. 300 psi (21 kg/cm<2>) og reduseres så igjen til ca. 0 psi, hvorved tappen 100 går til stillingen 100e.

Når tappen 100 befinner seg i stillingen 100e, kan differentialtrykket økes til ca. 500-1000 psi (35,2-70,3 kg/cm<2>) for derved å forskyve tappen slik at den går til stillingen 100f. En reduksjon av differentialtrykket (til ca. 150 psi (10,5 kg/cm<2>)) vil medføre at tappen går til stilling 100g.

I stillingen 100g vil tappen 100 holdes aksialt av en flate 102d i banen 102. Denne flate 102d er profilert for slikt opptak av tappen 100 at når differentialtrykket reduseres ytterligere, vil tappen ikke kunne gå fra stillingen 100g.

En fagmann vil forstå at når tappen 100 befinner seg i stillingen 100g, når differentialtrykket reduseres ytterligere, vil fjærens 84 oppadrettede spennkraft kunne bli større enn den nedadrettede kraft som skyldes differentialtrykket som virker på differentialarealet på det øvre stempel 68. Når fjærens 84 oppadrettede kraft er større enn den aksialt nedadrettede kraft som utøves av det øvre stempel 68, vil pinnen 100 (som er forbundet med det øvre stempel som beskrevet foran) trykkes oppover mot flaten 102 og derved utøves det en aksialt oppadrettet kraft mot den øvre skralle 104.

Da denne øvre skralle 104 er aksialt forbundet med mellomhylsen 54, vil denne oppadrettede kraft overføres til mellomhylsen og derved til den indre dor 46. Den indre dor 46 vil gå aksialt oppover under påvirkning av den oppoverrettede kraft. En slik oppoverrettet forskyvning av den indre dor 46 relativt resten av ventilaktiveringsseksjonen 12 vil bidra til å lukke ventildelen 16.1 fig. 4A-4G ser man at ventilaktiveringsseksjonen 12 er vist med en indre dor 46 forskjøvet oppover, og med ventildelen 16 lukket.

Ventildelen 16 vil således lukkes ved en senking av differentialtrykket. I utførelseseksempelet vil ventildelen 16 lukkes når differentialtrykket er sunket til ca. 0.

Fig. 3 viser et omkretsriss av den nedre skralle 110. Også her er figuren dreiet 90 grader, slik at retning oppover altså er til venstre i figuren. Fig. 3 viser skrallen utfoldet. Også her er den totale skralle 110 vist mellom stiplede linjer 132, med banene 108 fortsettende på hver side, slik at det ikke går frem at banene er diskontinuerlige rundt omkretsen.

Det er ikke nødvendig å ha fire baner 108. Andre baneantall og annerledes utformede baner kan benyttes uten at man derved går utenfor oppfinnelsens ramme.

Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i den tilstand som er vist i fig. 1A-1G, vil tappene 106 befinne seg i banene 108 i den stilling som er vist med henvisningstallet 106a. Også her er bare en av tappene og dens forskyvning beskrevet nærmere, men det er underforstått at samtlige tapper forskyves på tilsvarende måte, dog forskjøvet rundt omkretsen i forhold til hverandre.

Når differentialtrykket fra strømningspassasjen 18 til ringrommet 26 øker (eksempelvis ved at sirkulasjonsmengden fra overflaten økes), vil det nedre stempel 74, den nedre tappholder 96 og tappen 106 trykkes aksialt oppover under påvirkning av differentialtrykket. Fortrinnsvis er fjæren 88 forspent, idet den er trykket noe sammen når den monteres i ventilaktiveringsseksjonen 12. Det kreves derfor et minste differentialtrykk for påbegynnelse av det nedre stempels 74 bevegelse oppover. Fortrinnsvis ligger dette minste differentialtrykk på ca. 120 psi (8,4 kg/cm<2>).

Når dette minste differentialtrykk overskrides, vil det nedre stempel 74, den nedre tappholder 96 og tappen 106 forskyves aksialt oppover relativt skrallen 110. Nedenfor skal nå forskyvningsbevegelsen til tappen 106 beskrives, men det er underforstått at det nedre stempel 74 og den nedre tappholder 96 beveger seg sammen med tappen 106, og at de også forskyves i forhold til mellomhylsen 54.

Som nevnt, er et typisk fluidumtrykk på ca. 500-1000 psi (35,1-70,3 kg/cm<2>) vanlig under boringer når fluider, så som boreslam, sirkuleres gjennom borstrengen. Under vanlig boring vil derfor differentialtrykket være tilstrekkelig til å bevirke at tappen 106 går til stillingen 106 i banen 108. En etterfølgende reduksjon av differentialtrykket, noe som oppstår når boringen stoppes temporært, for innsetting av nye rør i borstrengen på overflaten, vil bevirke at tappen 106 går aksialt nedover relativt skrallen 110. Reduseres differentialtrykket tilstrekkelig, vil tappen 106 gå tilbake til utgangsstillingen 106a. Befinner således tappen 106 seg i stillingen 106b ved normal boring, og stoppes fluidumsirkulasjon, eksempelvis for innsetting av nye rør i borstrengen, går tappen til stillingen 106a.

Det nedre stempel 74 beveger seg aksialt i det nedre hus 34 under normal boring, hvor differentialtrykket vanligvis er øket til ca. 500-1000 psi (35,1-70,3 kg/cm<2>) også er redusert til ca. 0 når nye rør settes inn i borstrengen. Man vil også forstå at tappen 106 også aksielt resiproserer fra stillingen 106a til stillingen 106b og tilbake til stillingen 106a ved vanlig boring.

Når imidlertid den indre dor 46 er forskjøvet aksialt oppover, vil tappen 106 bevege seg til stillingen 106c i banen 108. En skrå flate 108a bevirker en omkretsforskyvning av tappen relativt skrallen 110. Når således ventildelen 16 lukkes som følge av den aksialt oppoverrettede forskyvning av den indre dor 46, og differentialtrykket er redusert til ca. 0, vil tappen 106 gå til stillingen 106c og tappen 100 vil gå til stillingen 100g. Nå vil ventilaktiveirngsseksjonen 12 være lukket, se fig. 4A-4G. Fagmannen vil forstå at en slik lukket tilstand av ventilaktiveirngsseksjonen setter formasjonsprøvesystemet 10 i en tilstand i hvilken en formasjon som krysses av brønnhullet hvor formasjonsprøvesystemet er plassert, kan utprøves.

Den øvre kuleholder 60 er aksialt forbundet med en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet nedre kuleholder 134 ved hjelp av rundt omkretsen avstandsplasserte, i hovedsaken C-formede ledd 136 (bare et er vist i fig. 1E). Radielt innoverrettede endepartier 138 på hvert ledd 136 er opptatt i komplementære spor 140 utformet i den øvre og nedre kuleholder 60,134. Et kulesete 142 av konvensjonell type er aksialt glidbart og avtettet opptatt i øvre og nedre kuleholder 60, 134. Kulesetene 142 har tetningssamvirke med en kule 144, som har en aksialt gjennomgående åpning 146. Som vist i fig. 1E, utgjør denne åpning 146 en del av strømningspassasjen 18 når ventildelen 16 er åpen.

To eksentriske åpninger 148 er utformet gjennom kulen 144 (bare en åpning er vist i fig. 1E). Disse åpninger 148 benyttes for dreiing av kulen 144 om en akse perpendikulært på åpningen 146, for derved å stenge åpningen 146 relativt passasjen 18 og således stenge ventildelen 16. Fig. 4E viser kulen 144 dreiet om aksen, med åpninger 146 stengt relativt strømningspassasjen 18, som følge av tetningssamvirket mellom kulen og kulesetene 142.

En knast ISO (bare en er vist i fig. 1E) er opptatt i hver åpning 148. Hver knast 150 rager innover fra et aksialt forløpende knastelement 152. Forholdet mellom knastene 150 og knastelementene 152 er vist nærmer i fig. 4E. Leddene 136 og knastelementene 152 er anordnet rundt kulen 144 og kuleholdeme 60,134. Som følge av åpningenes 148 eksentriske plassering vil knastelementene 152 forskyves rundt omkretsen når kulen 144 dreies. Knastene 150 holdes i åpningene 148 under dreiingen av kulen.

Når den indre dor 46 er forskjøvet aksialt oppover som beskrevet foran, vil også den øvre kuleholder 60, leddene 136, den nedre kuleholder 134, kulen 144, og kulesetene 142 forskyves. Knastelementet 152 vil imidlertid forbli aksialt stasjonært relativt resten av ventilaktiveirngsseksjonen 12. Det skyldes at knastelementet 152 holdes aksialt mellom et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet åpningselement 154 og operatørhuset 38. Det er den relativt aksiale forskyvning mellom kulen 144 og knastelementet 152 når den indre dor 46 forskyves aksielt som bevirker at kulen dreier seg om sin akse.

En aksialt forløpende og i hovedsaken rørformet ytre hylse 156 holder knastelementene 152 og leddene 136. Denne ytre hylse 156 holdes mellom åpningselementet 154 og operatørhuset 38. Den ytre hylse 156 holder knasten 150 i samvirke med åpningen 148, og holder leddene 136 i samvirke med kuleholdeme 60, 134.

Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i åpen tilstand, som vist i fig. 1A-1G, dannes det deri en ytre oppblåsings-strømningspassasje 158, som befinner seg i ventilert tilstand. Omvendt, når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i lukket tilstand, som vist i fig. 4A-4G, vil oppblåsings-strømningspassasjen 158 være i en forbiløpstilstand. Fluidumtrykk i en del av strømningspassasjen 18 over kulen 144 kan da overføres gjennom passasjen 158 og til fluidprøveseksjonen 14 for oppblåsing av oppblåsbare pakninger på denne seksjon.

Den nedre åpningshylse 58 og den nedre hylse 56 muliggjør fluidumforbindelser radielt mellom strømningspassasjen 18 ogoppblåsnings-strømningspassasjen 158. Slik fluidumforbindelse muliggjør også at fluidumtrykket i strømningspassasjen 18 virker på det nedre stempel 74. Det foreligger også en fluidumforbindelse radielt gjennom åpningselementet 154. Fra dette element 154 går oppblåsings-strømningspassasjen 158 aksialt nedover, mellom ventildelen 16 og ventilhuset 36.

En i hovedsaken aksialt forløpende åpning 160 gjennom operatørhuset 38 gir fluidumforbindelse mellom passasjen 158 og den nedre konnektor 40. En i hovedsaken aksialt forløpende åpning 162 som går delvis gjennom den nedre konnektor 40, vil gi fluidumforbindelse mellom oppblåsings-strømningspassasjen 158 og et sted mellom omkretspakninger 164 på utsiden av den nedre konnektor (se fig. 1F og 1G).

En aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet sleide 166 er skrudd sammen med den nedre kuleholder 134 og er aksialt glidbart anordnet i operatørhuset 38 og den nedre konnektor 40. En omkretspakning 168 på utsiden av sleiden 166 gir terning mot en aksial boring 170 i operatørhuset 38. Tre aksialt avstandsplasserte omkretspakninger 172,174 og 176 er anordnet i den nedre konnektor 40 og tetter mot sleiden 166.

Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i åpen tilstand, som vist i fig. 1A-1G, tetter pakningene 172 og 176 mot sleiden 166, som vist i fig. 1F. Pakningen 174 har ikke tetningssamvirke med sleiden 166. Det skyldes et innsnevret parti 178 utformet på utsiden av sleiden, overfor pakningen 174. Dette innsnevrede parti 178 kan også være i form av flere rundt omkretsen avstandsplasserte, aksialt forløpende spor i sleiden 166. Slik manglende tetningssamvirke mellom pakningen 174 og sleiden 166 gir fluidumforbindelse mellom ringrommet 26 og oppblåsings-strømningspassasjen 158 gjennom åpningene 180 og 182 i den nedre konnektor 40. Åpningen 180 gir fluidumforbindelse fra oppblåsings-strømningspassasjen 158 til et ringområde 184 mellom det innsnevrede parti 178 og den nedre konnektor 40, og åpningen 182 gir fluidumforbindelse fra ringområdet 184 til ringrommet 26. Tetningssamvirket mellom pakningen 172 og sleiden 166 hindrer imidlertid en fluidumforbindelse mellom oppblåsings-strømningspassasjen 158 i operatørhuset 38 og ringområdet 184.

En ventilering av oppblåsings-strømningspassasjen 158 mot ringrommet 26, som vist i flg. 1F, sikrer at når ventildelen 16 er åpen, vil de oppblåsbare pakninger (beskrevet nærmere nedenfor) ikke blåses opp. Når det er ønskelig å blåse opp pakningene, lukkes ventildelen 16 som vist i fig. 4A-4G, og oppblåsings-strømningspassasjen 158 i den nedre konnektor 40 settes da i fluidumforbindelse med oppblåsings-strømningspassasjen i operatørhuset 38.

Som nevnt foran, vil den indre dor 46 forskyves aksialt oppover når ventildelen 16 lukkes. Fordi den nedre kuleholder 134 holdes aksialt relativt sleiden 166, vil sleiden også forskyves aksialt oppover når den indre dor 46 forskyves aksialt oppover. Fig. 4F viser sleiden 166 i dens aksialt oppover forskjøvne stilling.

Når sleiden 166 er forskjøvet aksialt oppover, som vist i fig. 4F, samvirker pakningene 174 og 176 med sleiden, men pakningen 172 tetter ikke. Det skyldes at ringområdet 184 nå befinner seg overfor pakningen 172.1 denne tilstand foreligger det fluidumforbindelse mellom oppblåsings-strømningspassasjen i operatørhuset 38 og i oppblåsings-sfrømningspassasjen i den nedre konnektor 40. Den del av strømningspassasjen 18 som befinner seg under kulen 144, luftes mot ringrommet 26 gjennom en radiell åpning 186 i sleiden 166.

Når ventilaktiveirngsseksjonen 12 er i åpen tilstand, som vist i fig. 1A-1G, vil ventildelen 16 være åpen. Dette gir fluidumforbindelse gjennom strømningspassasjen 18. Oppblåsings-strømningspassasjen 158 befinner seg i sin ventilerte eller luftede tilstand. Oppblåsings-strømningspassasjen er ventilert mot ringrommet 26 gjennom den nedre konnektor 40. Når ventilaktiveirngsseksjonen 12 er i lukket tilstand, som vist i flg.

4A-4G, er ventildelen 16 lukket Derved hindres en fluidumforbindelse gjennom strømningspassasjen 18. Oppblåsings-strømningspassasjen 158 befinner seg i sin forbiløpstilstand. Det foreligger fluidumforbindele fira strømningspassasjen 18 aksialt oppover fra kulen 144 til oppblåsings-strømningspassasjen i den nedre konnektor 40.

Som nærmere beskrevet nedenfor, benyttes fluidumtrykket i oppblåsings-strømningspassasjen 158 for oppblåsing av de oppblåsbare pakninger som sitter på fluidprøveseksjonen 14. For dette formål settes et oppblåsings-fluidumtrykk (ca. 1000 psi eller 70,3 kg/cm<1> differentialtrykk mellom det indre av borstrengen og ringrommet 26) på borstrengen ved overflaten etter at ventilaktiveringsseksjonen 12 er brakt til lukket tilstand. Dette oppblåsings-fluidumtrykk forplanter seg i strømningspassasjen 18 og overføres gjennom oppblåsings-strømningspassasjen 158 til den nedre konnektor 40.

Når oppblåsings-fluidumtrykket mottas i strømningspassasjen 18 (se fig. 2 og 3), vil det øvre stempel 58 trykkes aksialt nedover, og det nedre stempel 74 vil derved trykkes

aksialt oppover. I utførelseseksempelet vil oppblåsingstrykket være tilstrekkelig til å overvinne kraften til fjærene 84, 88. Derved skyves det øvre stempel 68 nedover og det nedre stempel 74 skyves oppover. Tilsvarende går tappen 100 fra stillingen 100g til stillingen lOOh. En skrå flate 102e i banen 102 forskyver samtidig tappen 100 i omkretsretningen. Bemerk at stillingen 100h tilsvarer stillingen 100d, idet det bare dreier seg om en omkretsforskyvning. De tre banene 102 danner i realiteten en kontinuerlig bane. Tappen 100 går bare fra en bane til den neste når ventilaktiveirngsseksjonen 12 utsettes for forskjellige differentialtrykk.

Den aksiale oppoverrettede bevegelse av det nedre stempel 74 under påvirkning av oppblåsingstrykket medfører også at tappen 106 går fra stillingen 106c til stillingen 106d. En skrå flate 108b i sporet 108 forskyver tappen rundt omkretsen relativt skrallene 110.

Når det ikke lenger er ønskelig å blåse opp pakningene, eksempelvis når den av brønnhullet kryssede formasjon er tilstrekkelig utprøvet ved hjelp av fluidprøveseksjonen 14, avlastes oppblåsingstrykket i borstrengen og i strømningspassasjen 18 over kulen 144. Differentialtrykket reduseres derved til ca. 0. Fjærene 84,88 vil trykke det øvre stempel aksialt oppover og trykke det nedre stempel 74 aksialt nedover. Tappen 100 vil gå tilbake til stillingen 100a i fra stillingen 100h, men i det neste suksessive spor 102, og vil være klar for fortsettelse av normal boring, som beskrevet foran. Tappen 106 forskyves imidlertid aksialt nedover relativt skrallen 110 og holdes i stillingen 106e ved hjelp av en komplementær flate 108c i banen 108.

Etter at differentialtrykket er senket vil den nedadrettede kraft som utøves av fjæren 88 til slutt overvinne den oppadrettede kraft på det nedre stempel 74. Tappen 106, som er aksialt fastgjort relativt det nedre stempel 74, som beskrevet foran, vil derved utøve en aksialt nedadrettet kraft mot flaten 108c. Fordi skrallen 110 er aksialt fastgjort relativt den indre dor 46, som beskrevet foran, vil derved den indre dor forskyves aksialt nedover. Denne aksiale forskyvning av den indre dor 46 tilsvarer den foran beskrevne forskyvning av den indre dor når tappen 100 går mot flaten 102d i banen 102, men er motsatt rettet. Også her vil den aksiale forskyvning av den indre dor skje som følge av en redusering av differentialtrykket.

Når differentialtrykket senkes tilstrekkelig, vil fjæren 88 forskyv den indre dor 46 aksialt nedover, slik at ventilaktiveringseksjonen 12 går til den i fig. 1A-1G viste åpne tilstand. Når en tilstrekkelig etterfølgende øking i differentialtrykket er nådd, eksempelvis når vanlig boring gjenopptas og differentialtrykket økes til ca. 500-1000 psi (35,1-70,3 kg/cm<2>), eksempelvis ved at boreslam sirkuleres i strømningspassasjen 18, vil tappen 106 forskyves aksialt oppover relativt skrallen 110, fra stillingen 106e til stillingen 106f. Den skrå flate 108d i banen 108 vil forskyve tappen relativt skrallen i omkretsretningen. Stillingen 106f er den samme som stillingen 106b, men befinner seg i den neste bane 108. På samme måte som for tappene 100 vil derfor tappene 106 forskyvs mellom suksessive baner 108. Disse baner danner i realiteten en kontinuerlig bane rundt skrallen 110.

Det skal her spesielt nevnes at de her nevnte forskjellige fluidumtrykk og differentialtrykk bare er ment som eksempler. Man kan også tenke seg modifikasjoner i seksjonen 12, idet man eksempelvis bytter ut en eller begge fjærer 84, 88 med andre spennmidler. Man kan også endre skrallemekanismene 104,110. Fjærkreftene og/eller forspenningene i dem kan også endres, eller man kan endre differentialtrykkområdene på stemplene 68, 74, for derved å få frem tilsvarende endringer i fluidumtrykk og differential-fluidumtrykkene.

Slike modifikasjoner ligger innenfor fagmannens område og innenfor rammen av oppfinnelsen.

En fluidprøveseksjon 14 er vist i fig. 5A-5F, 6, 7, 8 og 9A-9F. En øvre ende 24 på fluidprøveseksjonen 14 er skrudd direkte sammen med ventilaktiveringsseksjonens 12 nedre ende 22. Hver av pakningene 164 på den nedre konnektor 40 vil da tette mot det respektive parti i boringen 188 i den aksialt forløpende, i hovedsaken rørformede øvre konnektor 190 i fluidprøveseksjonen.

Det er ikke nødvendig at den nedre konnektor 40 er forbundet direkte med den øvre konnektor 190. Eksempelvis kan det legges inn et ikke vist rørelement mellom den nedre konnektor 40 og den øvre konnektor 190. Et slikt rørelement kan da ha en nedre ende tilsvarende den nedre ende 22, og en øvre ende tilsvarende den øvre ende 24, med en gjennomgående passasje som gir fluidumforbindelse med strømningspassasjen 18, samt en oppblåsings-strømningspassasje som muliggjør fluidumforbindelse med oppblåsings-strømningspassasjen 158. På denne måten kan fluidprøveseksjonen 14 og ventilaktiveringsseksjonen 12 ha aksial innbyrdes avstand, alt etter ønske eller behov.

Som et ytterligere eksempel kan rørelementet være av en type beregnet for aksial adskillelse ved utøvelse av en tilstrekkelig stor aksial strekkraft. På den måten vil borstrengen over rørelementet, inkludert ventilaktiveringsseksjonen 12, kunne tas opp fra en brønnboring i det tilfellet at fluidprøveseksjonen 14 eller en annen del av borstrengen under denne skulle sette seg fast i brønnhullet. I den etterfølgende beskrivelse av fluidprøveseksjonen 14 er det forutsatt at den er direkte forbundet med ventilaktiveirngsseksjonen 12, med den underforståelse at disse seksjoner naturligvis kan være aksialt adskilt, alt i avhengighet av hvilke ekstra elementer som er koblet inn mellom dem.

Når den nedre enden er sammenkoblet med den øvre enden 24, med pakningene 164 i tetningskontakt med boringsavsnittene 188, vil strømningspasasjen 18 strekke seg aksialt gjennom fluidprøveseksjonen 14, og oppblåsings-strømningspassasjen 158 går aksialt inn i fluidprøveseksjonen. Når det derfor i strømningspassasjen 18 i seksjonen 12 under kulen 144 hersker et fluidumtrykk eller det skjer en ventilering til ringrommet 26, som beskrevet foran, vil det samme være tilfellet for strømningspassasjen 18 i fluidprøveseksjonen. Tilsvarende, når oppblåsings-strømningspassasjen 158 i ventilaktiveirngseksjonen 12 under operatørhuset 38 utsettes for et fluidumtrykk eller ventileres til ringrommet 26, som beskrevet foran, vil det samme være tilfellet for oppblåsings-strømningspasasjen i fluidprøveseksjonen 14.

Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i den i fig. 1A-1G viste åpne tilstand, vil oppblåsings-strømningspassasjen 158 i fluidprøveseksjonen 14 være ventilert mot ringrommet 26. Strømningspassasjen 18 i fluidprøveseksjonen har fluidforbindelse med det indre av borstrengen over ventilaktiveringsseksjonen. Når ventilaktiveringsseksjonen 12 er i lukket tilstand, som vist i fig. 4A-4G, vil oppblåsings-strømningspassasjen 158 i fluidprøveseksjonen 14 ha fluidumforbindelse med det indre av borstrengen over ventilaktiveirngsseksjonen, og strømningspassasjen i fluidprøveseksjonen vil være ventilert mot ringrommet 26. Av dette vil man forstå at når ventilaktiveringsseksjonen 12 er lukket, kan et fluidumtrykk settes på det indre av borstrengen ved overflaten og dette fluidumtrykk vil overføres til oppblåsings-strømningspassasjen 158 i fluidprøveseksjonen 14.

Den øvre konnektor 190 er på avtettet måte skrudd sammen med et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet stempel 192. Fig. 6 viser et tverrsnitt av fluidprøveseksjonen 14, tatt etter linjen 6-6 i fig. 5 A, og man ser der at stempelet 192 har flere rundt omkretsen avstandsplasserte og aksialt forløpende kiler 194.1 fig. 5B er det vist at en omkretspakning 196 er anordnet utenpå stempelet 192 og at en annen omkretspakning 198 er plassert på utsiden av stempelet, ved et radielt sett innsnevret avsnitt 22. Det dannes derfor et diffentialområde mellom stempelet 192, mellom pakningen 196 og pakningen 198.

Stempelet 192 er aksialt glidbart opptatt i et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet øvre hus 202.1 fig. 6 ser man at det øvre hus 202 har rundt omkretsen avstandsplasserte, aksialt forløpende spor 204. Kilene 194 går aksialt i sporene 204.1 utførelseseksempelet er sporene 204 noe større enn kilene 194, slik at oppblåsings-strømningspassasjen 158 således strekker seg aksialt ned mellom disse komponenter. Det skal også nevnes at sidene til kilene 194 skrår noe radielt, slik at når det settes på et dreiemoment i fluidprøveseksjonen 14, vil kilesidene få plankontakt med korresponderende sider eller flanker i sporene 204.

Det øvre hus 202 er aksialt glidbart på tett måte relativt den øvre konnektor 190. Et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet øvre sentreringshus 206 er på tett måte skrudd sammen med det øvre hus 202. En radielt rettet åpning 208 i den nedre rørdel 210 i det øvre hus 202 gir fluidumforbindelse mellom oppblåsnings-strømningspassasjen 158 i området mellom sporene 204 og kilene 194, og i det øvre sentreringshus 206 er det tatt ut fire i hovedsaken aksialt forløpende åpninger 212.

Fig. 7 viser et tverrsnitt av fluidprøveseksjonen 14 etter linjen 7-7 i fig. 5B. I fig. 7 er det vist at åpningene 212 er anordnet med innbyrdes omkretsavstand og radielt innrettet relativt radielt utover og aksialt forløpende rygger på sentreringshuset 206. Det kan benyttes et hvilket som helst antall åpninger 212 og/eller rygger 214, og det behøves nødvendigvis ikke å forefinnes en åpning for hver rygg. Ryggene 214 muliggjør at resten av fluidprøveseksjonen 14 kan holdes i en radiell avstand relativt borehullveggen, og ryggene kan ha slitebelegg eller -flater 216 for å hindre nedsliting som følge av kontakten mellom sentreringshuset 206 og borehullveggen.

Et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet ventilhus 2IS holdes aksialt mellom et parti 210 av det øvre hus 202 og en innvendig skulder 220 som er utformet i sentreringshuset 206. På en måte som vil bli nærmere forklart nedenfor har ventilhuset 218 to énveis-ventiler 222,228 og det er i samvirke med stempelet 192 slik at en aksial bevegelse av stempelet i forhold til ventilhuset vil trekke fluidum gjennom en prøve-strømningspassasje 224 henholdsvis støte ut fluidum gjennom en utløp-strømningspassasje 226 (se fig. 9B) og til ringrommet 26.

Énveis-ventilen 222 er vist i fig. 5B, og énveis-ventilen 228 er vist i fig. 9B. Fig. 9B er dreiet noe om seksjonens 14 vertikale akse, slik at man kan se utløp-strømningspassasjen 226 og énveis-ventilen 228. Fig. 7 viser omkretsorienteringen av énveis-ventilene 222 og 228 i forhold til hverandre og i forhold til resten av fluidprøveseksjonen 14.1 fig. 7 er det også at utløp-strømningspassasjen 226 i realiteten er skråstilt i omkretsretningen relativt resten av seksjonen 14, mens fig. 9B for oversiktens skyld viser utløp-strømningspassasjen i rett vinkel ut fra ventilhuset 218.

Pakningen 198 på stempelet 192 tetter mot ventilhuset 218, og pakningen 196 tetter mot partiet 210 i det øvre hus 202. Når stempelet 192 forskyves aksialt oppover i forhold til ventilhuset 218, eksempelvis ved at det settes en aksialt oppadrettet kraft mot den øvre konnektor 190, vil differentialarealet mellom pakningen 196,198 bevirke et trykkfall over énveis-ventilene 222,228. Énveis-ventilen 222 er utført slik at et trykkfall bevirker at den åpner seg, slik at derved fluidum kan strømme fra prøve-strømningspassasjen 224 og aksialt oppover gjennom ventilen 222. Fig. 9B viser stempelet 192 aksialt forskjøvet i retning oppover i forhold til ventilhuset 218, slik at det derved skjer en radiell ekspandering av et fluidumvolum 230 mellom dem.

Dersom stempelet 192 så forskyves aksialt nedover i forhold til ventilhuset 218, vil det dannes et annet og motsatt rettet trykkfall over énveis-ventilene 222,228. Énveis-ventilen 228 er slik utført i ventilhuset 218 at dette motsatt rettede trykkfall vil bevirke at ventilen 228 åpner seg slik at derved en fluidumstrøm kan gå fra det ekspanderte fluidvolum 230 til utløp-strømningspassasjen 226.

I utførelseseksempelet er énveis-ventilene 222,228 konvensjonelle énveis-ventiler. Fortrinnsvis innbefatter de spennelementer slik at de vil være lukket når det ikke foreligger noe trykkfall over hver av dem. Dette kan eksempelvis oppnås ved å anordne en trykkfjær som presser en kule mot et sete. Denne kule presses ytterligere mot setet når det oppstår et trykkfall i ventilen i en første retning, og kulen trykkes vekk fra setet, mot kraften til fjæren, når det oppstår et trykkfall over ventilen i en andre retning som er motsatt den første. Det skal spesielt nevnes at man ikke nødvendigvis behøver å ha slike énveis-ventiler i fluidprøveseksjonen 14 ifølge oppfinnelsen. Man kan tenke seg bruk av andre midler som muliggjør, hindrer og/eller begrenser fluidumstrømmen fra prøve-strømningspassasjen 224 til utløp-strømningspassasjen 226.

En aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet indre hylse 232 er aksialt glidbart på avtettet måte i et nedre parti 234 av ventilhuset 218. Den indre hylse 232 er i hovedsaken omgitt av en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet dor 236. Doren 236 er skrudd tett sammen med det øvre sentreringshus 206. Prøve-strømningspassasjen 224 strekker seg radielt mellom den indre hylse 232 og doren 236.

I fig. 5C er det vist en åpning 238 gjennom doren 236. Prøve-strømningspassasjen 224 strekker seg gjennom denne åpning. En aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet overgang 240 er aksialt glidbart og på avtettet måte anordnet på doren 236, slik at åpningen 238 går aksialt mellom omkretspakninger 242 i overgangen. I overgangen 240 er det en radiell åpning 244 som muliggjør fluidumforbindelse mellom åpningen 238 og et i hovedsaken rørformet siktelement 246 som er anordnet på utsiden av overgangen. Dette siktelement 246 innbefatter et perforert indre rør 248.

Av dette går det frem at prøve-fluidumpassasjen 224 har fluidumforbindelse med ringrommet 26, og prøve-fluidumpassasjen muliggjør en fluidumstrømning fra ringrommet 26 til ventilhuset 218. Når stempelet 192 forskyves aksialt oppover relativt ventilhuset 218, vil fluidum fra ringrommet 26 trekkes inn i fluidprøveseksjonen 14 gjennom prøve-strømningspassasjen 224 og fylle det aksialt utvidede fluidumvolum 230.1 utførelseseksempelet trekkes ca. en liter fludium inn i fluidprøveseksjonen 14. Siktelementet 246 hindrer forurensninger og lignende i å gå inn i fluidprøveseksjonen 14 fra ringrommet 26.

Prøve-strømningspassasjen 224 strekker seg lenger aksialt nedover i fra åpningen 238 mellom den indre hylse 232 og doren 236. Doren 236 er skrudd tett sammen med et nedre sentreringshus 250. Den indre hylse 232 er på tett måte glidbart opptatt i det nedre sentreringshus 250, og holdes således aksialt mellom det nedre sentreringshus og ventilhusets nedre parti 234.

En i hovedsaken aksialt forløpende åpning 252 er utformet i det nedre sentreringshus 250 og har fluidumforbindelse med prøve-strømningspassasjen 224. Av fig. 5E går det frem at åpningen 252, og derved også prøve-strømningspassasjen 224, har fluidumforbindelse med en kobling 254 som i sin tur har fluidumforbindelse med et instrument 256.

Instrumentet 256 er anordnet radielt mellom et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet indre instrumenthus 258 og et aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet ytre instrumenthus 260. Begge disse instrumenthus 258,260 er skrudd sammen med det nedre sentreringshus 250, og det ytre sentreringhus 260 er skrudd sammen med en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet nedre konnektor 262. Det indre instrumenthus 258 er avtettet forbundet med det nedre sentreringshus 250 og med den nedre konnektor 262. Den nedre konnektor 262 muliggjør en tett sammenskruing av fluidprøveseksjonen 14 med andre deler av borstrengen under fluidprøveseksjonen. En åpning 264 er utformet radielt i det ytre instrumenthus 260 overfor instrumentet 256. Derved tilveiebringes det en mulighet for fluidumforbindelse mellom instrumentet 256 og ringrommet 26, og det hindrer en holding av atmosfæretrykk radielt mellom det indre og ytre instrumenthus 258,260. Åpningen 264 kan også forbindes med strømningspassasjen 18 gjennom det indre instrumenthus 258, og i et slikt tilfelle vil fortrinnsvis det ytre instrumenthus 260 være avtettet mot det nedre sentreringshus 250 og den nedre konnektor 262.

Når det trekkes et fluidum fra ringrommet 26 og inn i prøve-strømningspassasjen 224 som beskrevet foran, vil instrumentet 256 eksponeres mot dette fluidum. I fig. 8, som viser et tverrsnitt av seksjonen 14 etter linjen 8-8 i fig. 5E, ser man det kan forefinnes mer enn et instrument 256 mellom det indre og ytre instrumenthus 258,260, og eksempelvis kan det forefinnes åtte instrumenter. Disse instrumenter 256 kan være en hvilken som helst kombinasjon av temperaturmålere, trykkmålere (herunder differentialtrykkmålere), gammastråle-detektorer, resistivitetsmålere etc, dvs. instrumenter som kan være nyttige med hensyn til måling og registrering av egenskaper i det fluidum som trekkes inn i prøve-strømningspassasjen 224, eller egenskaper i den omgivende formasjon etc. Benyttes det mer enn et instrument 256, så kan det være anordnet mer enn en åpning 252 i fluidumforbindelse med prøve-strømningspassasjen 224. Noen av åpningene 252 kan også være direkte forbundet med ringrommet 26, med strømningspassasjen 18, eller med et annet ønsket sted.

Det er vesentlig å være klar over at det fluidum som trekkes inn i prøve-strømningspassasjen 224 ved hjelp av prøveseksjonen 14 vil være indikativt for egenskapene i en spesiell formasjon som krysses av brønnhullet, selv om fluidet trekkes fra ringrommet 26. Et par pakninger 266,268 kan blåses opp og bringes til tetning mot brønnhullveggen. På den måten vil det fluidum som trekkes fra ringrommet 26 og inn i prøve-strømningspassasjen 224 ha fluidumforbindelse med formasjonen, men være isolert i forhold til resten av brønnhullet.

Oppblåsbare pakninger er vel kjent. De benyttes vanligvis i uforede brønnhull hvor det er ønskelig å tette ringrommet mellom rør og brønnhullveggen. Ifølge oppfinnelsen har man imidlertid utformet pakningene 266,268 på en spesiell måte slik at de ligger relativt nær hverandre i aksiafretningen. Det muliggjør prøvetaging fra relativt korte aksiale avsnitt av en formasjon som krysses av brønnboringen (eller av en formasjon som i seg selv er relativt tynn).

Den øvre pakning 266 er skrudd tett sammen med det øvre sentreringshus 206 og er skrudd tett sammen med overgangen 240. Den nedre pakning 268 er skrudd tett sammen med overgangen 240 og er skrudd tett sammen med en aksialt forløpende, i hovedsaken rørformet plugg 270. Denne plugg 270 er på avtettet måte anordnet aksialt glidbart på utsiden av doren 236. Pakningene 266,268 er således aksialt fastholdt relativt resten av fluidprøveseksjonen 14 bare ved det øvre sentreringshus 206. Med en slik utførelse oppnås at pakningene 266,268 holdes relativt nær hverandre i aksialretningen i oppblåst tilstand.

Pakningene 266,268 blåses opp ved å sette fluidumtrykk på oppblåsings-strømningspassasjen 158, hvorved det tilveiebringes et fluidum-differentialtrykk fra oppblåsings-strømningspassasjen til ringrommet 26. Dette differentialtrykk er omtalt tidligere i forbindelse med ventilaktiveringsseksjonen, og kan være ca. 1000 psi (70,3 kg/cm<2>). Når pakningene 266,268 er oppblåst, vil de respektive elastomere pakningselementer 272,274 ekspandere radielt utover til tetningskontakt med borehullveggen, fortrinnsvis slik at de begrenser en formasjon eller en del av en formasjon hvor det er ønskelig å kunne utta fluidumprøver. Selv om fig. 9A-9F ikke viser pakningene 266,268 oppblåst, kan de blåses opp på denne måten når seksjonen 14 er i den viste tilstand.

I fig. 5C ser man at oppblåsings-strømningspassasjen 158 strekker seg aksialt gjennom overgangen 240 via en åpning 276 som går aksialt. Pakningene 266,268 har en liten radiell avstand fra doren 236, slik at oppblåsings-strømningspassasjen 158 altså strekker seg mellom pakningene og doren 236.1 fig. 5B ser man at oppblåsings-strømningspassasjen 158 mellom pakningene 266,268 har fluidumforbindelse med åpningene 212 i det øvre sentreringshus 206.

Når pakningene 266,268 ikke er oppblåst, er de beskyttet mot potentiell abrasiv kontakt med borehullveggen ved hjelp av ryggene 214 på det øvre sentreringshus 206 og ved hjelp av lignende rygger 278 på det nedre sentreringshus 250. Hver av disse rygger 278 kan også ha et slitebelegg 280, tilsvarende belegget 216. De elastomere pakningselementer 272,274 holdes således i en radiell avstand fra borehullveggen når pakningene 266,268 ikke er oppblåst.

Ved en foretrukken måte for bruk av formasjonsprøvesystemet 10, er ventilaktiveringsseksjonen 12 og fluidprøveseksjonen 14 innkoblet i en borstreng (ventilaktiveringseksjonen er i åpen tilstand) og plasseres i en brønnboring. Vanlig boring fortsetter helt til borstrengen, hvor et fluidu, så som boreslam sirkuleres gjennom borstrengen og tilbake til overflaten gjennom ringrommet 26. Periodisk stoppes fluidumsirkulasjonen, eksempelvis for å sette til et eller flere borerør i borstrengen ved overflaten.

Som nevnt foran, vil slik boring, med et differentialtrykk på ca. 500-1000 psi (35,1-70,3 kg/cm<2>) mellom det indre av borstrengen og ringrommet 26, som følge av fluidsirkulasjonen, ikke medføre noen vesentlige endringer i tilstandene til ventilaktiveirngsseksjonen 12 eller fluidprøveseksjonen 14. Når man imidlertid ønsker å gjennomføre en prøve ved en særlig formasjon som krysses av brønnboringen, økes differentialtrykket fra ca. 0 til ca. 350-500 psi (21-35,1 kg/cm<2>) hvoretter trykket reduseres til 0, økes til ca. 500-1000 psi (35,1-70,3 kg/cm<2>), og reduseres så igjen til ca. 0. På denne måten vil ventilaktiveringsseksjonen 12 gå til lukking, og strømningspassasjen 18 over kulen 144 settes i fluidumforbindelse med oppblåsings-strømningspassasjen 158.

Det kan så på overflaten settes et fluidumtrykk på det indre av borstrengen. Dette fluidumtrykk overføres til strømningspassasjen 18 over kulen 144 og til oppblåsings-strømningspassasjen 158 for derved å bevirke en oppblåsing av pakningselementene 272,274. Når pakningselementene 272,274 er blåst opp tilstrekkelig til at de tetter mot den omgivende brønnhullvegg over og under en ønsket formasjon eller en del av formasjon, settes en aksialt oppadrettet kraft på borstrengen ved overflaten, slik at derved stempelet 192 trykkes aksialt oppover relativt ventilhuset 218. Derved trekkes fluidum inn i prøve-strømningspassasjen 224 fra ringrommet 26, aksialt mellom de oppblåste pakningselementer. Det er å bemerke at når pakningselementene 272,274 blåses opp, kan stempelet 192 allerede være forskjøvet aksialt oppover i forhold til ventilhuset 218, som vist i fig. 9B, men det foretrekkes at stempelet til å begynne med befinner seg i en stilling lenger ned for derved å sikre at et tilstrekkelig fluidumvolum trekkes inn i prøve-strømningspassasjen når stempelet 192 deretter forskyves aksialt oppover i forhold til ventilhuset.

Ved en vanlig formasjonsprøve blir fluidumtrykket i brønnhullet nær den ønskede formasjon eller formasjonsdel senket og fluidumtrykket og

fluidumtrykkendringshastigheten registreres. Dette vil fagmannen en indikasjon på visse egenskaper i formasjonen, så som eksempelvis formasjonens permeabilitet. Slike formasjonsprøver og andre kan gjennomføres som foran beskrevet ved å trekke fluidum fra ringrommet 26 inn i prøve-strømningspassasjen 224, med tilhørende registrering av fluidumtrykk, temperatur etc. ved hjelp av instrumentene 256 i seksjonen 14. Disse instrumentene 256 kan registrere kontinuerlig helt fra de føres inn i brønnhullet og til de trekkes ut, eller de kan aktiveres og/eller deaktiveres periodisk mens de befinner seg i brønnhullet.

Ekstra fluidum kan trekkes fra ringrommet 26 inn i prøve-strømningspassasjen 224 ved å forskyve stempelet 192 aksialt nedover i forhold til ventilhuset 218. Derved forskyves det tidligere prøvetatte fluidum fra fluidum-volumet 230 til ringrommet 26 over det øvre pakningselement 272 via utløp-strømningspassasjen 226. Deretter forskyver stempelet oppover igjen. Stempelet 192 kan således flere ganger kjøres aksialt opp og ned i seksjonen 14 for derved eksempelvis å trekke et bestemt fluidumvolum fra ringrommet 26 mellom pakningselementene 272,274, tilveiebringe et ønsket trykkfall i ringrommet

26 mellom pakningselementene 272,274 etc.

Når prøvetagingen er ferdig, avlastes differentialtrykket i oppblåsings-strømningspassasjen 158 slik at pakningselementene 272,274 kan deflateres og altså gå radielt innover. Samtidig endres ventilaktiveringseksjonens 12 til en åpen tilstand, og vanlig boring kan så fortsette. Denne sekvens, med boring, formasjonsprøving og gjenopptagelse av boringen, kan gjentas etter behov, uten at det er nødvendig å trekke ut borstrengen fra brønnhullet for å ta ut prøveverktøyet. Selvfølgelig kan det være nødvendig periodisk å ta ut instrumentene 256 dersom de eksempelvis er batteri drevne eller på annen måte er beheftet med tidsbegrensninger.

Fagmannen vil forstå at dersom fluidprøveseksjonen 14 modifiseres slik at énveis-ventilene 222,228 fjernes og utløp-strømningspassasjen 226 ikke forefinne, så kan fluidum fremdeles trekkes inn i prøve-strømningspassasjen ved å forskyve stemplet 192 aksialt oppover i forhold til ventilhuset 218 etter at pakningselementene 272,274 er oppblåst. Ventilene 222,228 kan også snus i forhold til de viste orienteringer, slik at en resiprosering av stempelet 192 i forhold til ventilhuset 218 medfører at fluidum trekkes fra utløp-strømningspassasjen 226 og inn i prøve-strømningspassasjen 224 slik at man derved eksempelvis kan pumpe fluidum inn i en formasjon for surgj øring eller frakturering av den etc. Slike modifikasjoner av det foretrukne utførelseseksempel av formasjonsprøvesystemet 10 kan foretas uten at man derved går utenfor oppfinnelsens ramme.

En fagmann vil også forstå at formasjonsprøvesystemet 10 gir særlige fordeler i hovedsaken i horisontalt orienterte deler av en brønnboring. Formasjonsprøvesystemet 10 kan imidlertid også meget fordelaktig benyttes i vertikale og skrå brønnhullavsnitt. Formasjonsprøvesystemet 10 kan også benyttes i forede brønnhull, og kan også benyttes i situasjoner hvor man strengt tatt ikke gjennomfører en boring.

En fagmann vil således forstå at de ulike lastbærende elementer i formasjonsprøvesystemet 10 som vist er forbundet med hverandre ved hjelp av rette gjenger, som ikke nødvendigvis egner seg under forhold hvor man må regne med høye momentlaster, men det er underforstått at andre gjengetyper kan benyttes, og tilsvarende modifikasjoner kan også foretas i elementene i formasjonsprøvesystemet 10 innenfor rammen av oppfinnelsen.

Claims

1. Innretning for plassering i en undergrunnsbrønn, innretningen innbefatter: en første strømningspassasje (18) utformet innvendig gjennom innretningen; et første stempel (68), det første stempel (68) er utformet for forskyvning under påvirkning av fluidtrykket i den første strømningspassasjen (18); et andre stempel (74), det andre stempel (74) er utformet for forskyvning under påvirkning fluidtrykket i den første strømningspassasjen (18), idet forskyvningen av dette andre stempel er motsatt rettet det første stempels forskyvning; og en ventil (16),karakterisert ved at ventilen (16) er utformet for å forhindre fluidstrømning gjennom den første strømningspassasjen (18) under påvirkning av forskyvningen av det av de første stemplet (68) og tillater fluidstrømning gjennom den første fluidstrømningspassasjen under påvirkning av forskyvning av det andre stemplet (74).

2. Innretning for plassering i en undergrunnsbrønn, innretningen innbefatter: et aksialt forløpende aktuatorelement (54); et første stempel (68) som er resiproserbart anordnet relativt aktuatorelementet, det første stemplet (68) kan forskyves relativt aktuatorelementet (54) under påvirkning av en første endring i det på elementet virkende fluidiumtrykk; en første skrallemekanisme (104) tilordnet til det første stemplet (68) eller aktuatorelementet (54), den første skrallemekanismen (104) har en førstebane (102), en første tapp (100) tilknyttet den andre av det første stemplet (68) eller aktuatorelementet (54), tappen (100) er anordnet i den første bane (102), den første bane (102) er utformet for å tillate at det første stemplet (68) vil kunne forskyve aktuatorelementet (54) i en første aksial retning under påvirkning av den første fluidiumtrykkendring; et andre stempel (74) som er resiproserbart anordnet relativt aktuatorelementet (54), det andre stemplet (74) kan forskyves relativt aktuatorelementet (54) under påvirkning av en andre fluidiumtrykkendring som virker på elementet; en andre skrallemekanisme (110) tilordnet aktuatorelementet (54) eller det andre stemplet (74), den andre skrallemekanismen (110) har en andre bane (108); og en andre tapp (106) tilknyttet den andre av aktuatorelementet (54) eller det andre stemplet (74), den andre tappen (106) er plassert i den andre bane (108), den andre banen (108) er utformet slik at det andre stempel (74) tillates å forskyve aktuatorelementet (54) i en andre aksial retning motsatt den første aksialretningen under påvirkning av den andre fluidiumtrykkendringen.

3. Innretning for plassering i en undergrunnsbrønnboring, innretningen er kjennetegnet ved at den innbefatter: et i hovedsaken rørformet ytre hus med en utvendig sideflate; en i hovedsaken rørformet indre dor (46) med en indre sideflate, den indre doren (46) er opptatt i det ytre hus; første og andre, i hovedsaken rørformede stempler (68, 74), det første stemplet (68) kan forskyves i en aksial retning relativt den indre doren (46) under påvirkning av et differensialfluidiumtrykk fra den indre sideflaten på den indre doren (46) på den ytre sideflaten til det ytre hus, og det andre stemplet (74) kan forskyves i en andre aksial retning relativt den indre doren (46) motsatt den første aksialretningen under påvirkning av differensialfluidiumtrykket, karakterisert ved at hvert av første og andre stempler (68, 74) er aksialt glidbart anordnet radielt mellom det ytre huset og den andre doren (46).

4. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at innretningen ytterligere innbefatter: et første aksialt strekkende generelt rørformet element (206); en første pakning (266) som har motstående ender og et radielt utover ekspanderbart første pakningselement (272) anbragt mellom de motstående endene, den første pakningen (266) er anbragt på utsiden av det første rørformede element (206), en av den første pakningens motstående ender er festet på det første rørformede element (206), og den andre av den første pakningens motstående ender er aksialt glidbart anbragt på det første rørformede element, et andre aksialt strekkende generelt rørformet element (240) har motstående ender og en åpning (244) utformet gjennom en sideveggdel av det andre rørformede element (240) mellom de motstående endene, det andre rørformede element (240) er glidbart anbragt på utsiden av det første rørformede element (206), og den ene av det andre rørformede elements motstående ender er festet til den andre av den første pakningens motstående ender; og en andre pakning (268) med motstående ender og et radialt utover ekspanderbart andre pakningselement (274) er anbragt mellom motstående ender, den andre pakningen (268) er utvendig glidbart anbragt på det første rørformede element (206), den ene av den andre pakningens motstående ender er festet til den andre av den andre rørformede elements motstående ende, og den andre av den andre pakningens motstående ende er aksialt glidbart anbragt på det første rørformede element (206), idet når det første og andre pakningselement (272,274) er radielt utover ekspandert, kan den andre pakningen (268), det andre rørformede element (240) og den andre av den første pakningens motstående ender forskyves glidbart på det første rørformede element (206), ventilen 16 er i valgbar fluidiumkommunikasjon med første og andre pakningselementer (272,274), ventilen tillater radial ekspandering utover av første og andre pakningselementer (272,274).

5. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 1,2, 3 eller 4, der brønnboringen gjennomskj ærer en formasjon, karakterisert ved at innretningen ytterligere innbefatter: en generelt rørformet overgang (240) som har indre og ytre overflater, første og andre motstående ender, en første åpning (244) frembringer fluidforbindelse fra den innvendige til den utvendige overflaten, og en andre åpning (276) frembringer fluidforbindelse fra den førte til den andre motstående enden; en første oppblåsbar pakning (266) festet til overgangens første motstående ende, den første oppblåsbare pakningen (266) er fluidforbindelse med en andre åpning (276), og den første oppblåsbare pakningen (266) kan blåses opp under påvirkning av et fluidtrykk i den andre åpningen (276) for forseglingstetting av brønnboringen; og en andre oppblåsbar pakning (268) festet til overgangens andre motstående ende, den andre oppblåsbare pakningen (268) er i fluidforbindelse med den andre åpningen (276) og den andre oppblåsbare pakningen (268) kan blåses opp under påvirkning av fluidtrykket i den andre åpningen (276) for forseglende tetting av brønnboringen, hvorved de første og andre o ppblåsbare pakningene (266, 268) er i stand til å tette brønnboringen nær formasjonen, og den første åpningen (244) er dermed i fluidforbindelse med formasjonen og i fluidisolasjon fra det resterende av brønnboringen, ventilen (16) er i selektiv fluidforbindelse med den andre åpningen (276), ventilen (16) tillater forseglingstetting av den første og andre pakning (266, 268) med brønnboringen nær formasjonen.

6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at den ytterligere innbefatter et tredje i hovedsak rørformet element (202) som har første og andre innvendige deler, den andre innvendige delen er radielt innsnevret i forhold til den første innvendige delen; et første generelt rørformet element (192) med første og andre utvendige deler, den andre utvendige delen (200) er radielt innsnevret i forhold til den første ytre delen, og det fjerde rørformede elementet (192) er teleskopmessig mottatt i det tredje rørformede elementet (202) slik at et variabelt ringromvolum (230) dannes radielt mellom den andre utvendige delen (200) og den første innvendige delen; en første omkretspakning (196), den første pakningen (196) er i tettende inngrep med den første innvendige overflaten og den første ytre overflaten; en andre omkretspakning (198), den andre omkretspakningen (198) er i tettende inngrep med den andre indre overflaten og den andre ytre overflaten (200); og en prøvestrømningspassasje (224) strekker seg gjennom den første åpninge (244), prøvestrømningspassasjen (224) er i fluidforbindelse med ringromvolumet (230), og den første strømningspassasjen (224) kan være i fluidforbindelse med et ringrom (26) dannet radielt mellom innretningen og sidene av undergrunnsbrønnen, slik at når de tredje og fjerde rørformede elementene (202,192) er forskjøvet relativt til hverandre for å øke ringromvolumet (230), tillater prøvestrømningspassasjen (224) fluidstrømning fra ringrommet (26) til fluidvolumet (230).

7. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at hvori brønnboringen krysser et flertall formasjoner innbefatter innretningen ytterligere: første og andre pakninger (266, 268), de første og andre pakningene (266,268) er i stand til å være i tettende inngrep mot sidene av brønnboringen nær en utvalgt formasjon; en prøvestrømningspassasje (224) anbragt aksialt mellom første og andre pakninger (266,268), prøvestrømningspassasjen (224) kan være i fluidforbindelse med den utvalgte formasjonen når første og andre pakninger (266,268) tettende er i inngrep med sidene av brønnboringen nær den utvalgte formasjonen; en pumpe, pumpen kan trekke fluid fra den utvalgte formasjonen gjennom prøvestrømningspassasjen (224); ventilen (16) er i valgbar fluidforbindelse med første og andre pakninger (266, 268), ventilen (16) tillater tettende inngrep mellom første og andre pakninger (266, 268) med sidene av brønnboringen nær den utvalgte av formasjonene, ventilens (16) frakobling av første og andre pakninger (266,268) fra sidene av brønnboringen nær en annen utvalgt formasjon og ventilen (16) tillater tettende inngrep mellom første og andre pakninger (266, 268) med siden av brønnboringen nær en annen av formasjonene etterfølgende frakoblingen av første og andre pakninger (266,268) fra sidene av brønnboringen nær den utvalgte formasjonen.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at de første og andre oppblåsbare pakninger (266,268) er tilknyttet hverandre, og både den første og den andre oppblåsbare pakningen (266,268) er radielt oppblåsbar utover fra en deflattert konfigurasjon til en oppblåst form; innretningen innbefatter videre sentreringshus (206, 250) aksialt overspennende første og andre oppblåsbare pakninger (266,268), hver av de første og andre sentreringshusene (206,250) har en ytre sideflate som er radielt utover anbragt relativt første og andre oppblåsbare pakninger (266,268) i detflattert form, og hvert av ytre sideflater til første og andre sentraliseringshus er anbragt innover i forhold til første og andre oppblåsbare pakninger (266,268) i inflattert form.