BrønnundersøkeIsesapparat
Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for undersøkelse av formasjoner i oljebrønner, og er meget for-delaktig til å utføre undersøkelser i offshore oljebrønner hvor det er ønskelig å utføre et brønnundersøkelsesprogram med et minimum av verktøystrengmanipulering, og fortrinnsvis med sikkerhetsventilen mot utblåsning lukket under en vesent-lig del av programmet.
Det er kjent at prøvetagerventiler og undersøkel-sesventiler for prøving.av produktiviteten av oljebrønner kan opereres ved å påføre trykkøkninger på væsken i det ringformige hull av brønnen. Eksempelvis angir US patent 3 664 415 en prøvetagerventil som opereres ved å påføre en trykkøkning i det ringformige rom mot et stempel mot en forutbestemt ladning av inert gass. Når trykket i det ringformige rom overvinner gasstrykket, beveges stemplet for å åpne en prøvetagerventil og tillater derved formasjonsvæske å strømme inn i et prøvekammér i verktøyet, og inn i under-søkelsesstrengen hvilket letter produksjonsmålinger og under-søkelser.
US patent 3 858 649. angir også et prøvetagerappa-rat som åpnes og lukkes ved å påføre trykkforandringer på væsken i det ringformige rom i brønnen. En gasstrykks-supplementeringsanordning er innbefattet i det sistnevnte patent for å unngå nødvendigheten av å bestemme det passende gass-arbeidstrykk ved undersøkelsesdybden og å tillate anvendelsen av lavere inert gasstrykk ved overflaten. Det sistnevnte patent angår et helt åpent undersøkelsesapparat inneholdende en inert gass under trykk hvor trykket supple-menteres ettersom apparatet senkes ned i brønnen, og som opereres ved å øke eller senke trykket av væske i det ringformige brønnrom.
Apparatet ifølge de ovennevnte patenter krever alle inert gass under trykk som utløsningsmedium og krever derfor spesielt utstyr og opplæring for transporten og lagringen av trykkgassen.
Vektopererte undersøkelsesventiler som åpnes etter en ønsket forsinkelse- er tidligere kjent. En slik anordning er angitt i US patent 3 814 182. Denne anordning anvendt alene krever imidlertid at undersøkelsesstrengen manipuleres opp og ned for å operere ventilmekanismen. Det er ønskelig ved utførelse av en undersøkelse, av sikkerhetsmessige grunner, å holde sikkerhetsventilene mot utblåsning lukket i maksimalt mulig utstrekning. Dette kan ikke gjøres hvis for-søksstrengen må manipuleres for å operere ventilen.
Teleskopskjøter for å tillate bevegelse i undersø-kelsesstrengen er kjent, men har hittil vært anvendt for å redusere overføringen av bølgevirkning til paknings- og ventil-mekanismene. En slik teleskopskjøt er angitt i US patent 3 354 940.. Disse teleskopskjøter har imidlertid ikke vært anvendt for å tillate bevegelse i undersøkelsesstrengen etter at sikkerhetsventilen mot utblåsning er lukket for å lette operasjonen av en vekt- og trykkresponsiv ventilmekanisme som løfter den nedre del av undersøkelsesstrengen i respons mot trykkøkninger i det ringformige brønnrom. Dessuten ertele-skopskjøten angitt i det sistnevnte patent tilbøyelig til å påvirke den tilsynelatende vekt som virker på den vekt- og
responsive ventil som reagerer på den opprinnelige væske i undersøkelsesstrengen og væsketrykket i det ringformige brønnrom.. Hvis således den opprinnelige væske fortrenges av formasjonsvæske med lavere tetthet, eller når væsketrykket i det ringformige brønnrom endres, kan den tilsynelatende vektvirkning på den vekt- og trykkopererte ventil forandres tilstrekkelig til at den vekt- og trykkopererende ventil ikke arbeider korrekt som ønsket.
Foreliggende oppfinnelse, omfatter en vekt- og trykk responsiv ventil som regulerer væskeforbindelsen i en olje-brønn, innbefattende et hus innbefattende et indre forseglet kammer og en opererende hylse som er bevegelig i én retning i respons på vekt, og bevegelig i en annen motsatt retning i respons på trykk i det nevnte forseglede kammer og på trykket av væsken i det ringformige rom i brønnen, hvori bevegelse av hylsen i den første retning utvider det forseglede kammer og reduserer trykket deri. Denne ventil er lukket når tilstrekkelig vekt virker på ventilen til å bevege den opererende hylse i den første retning og til å utvide det forseglede kammer. Når tilstrekkelig trykk er påført på det ringformige rom i brønnen, beveges hylsen i den nevnte annen retning i respons på trykket i det ringformige rom og det nedsatte trykk i det forseglede kammer for å overvinne den nevnte vekt', hvorved ventilen lukkes. Derved får man en ventil som er opererbar ved å påføre en forutbestemt vektmengde på en pakning som isolerer en formasjon som skal undersøkes, og ved å øke og senke trykket av væsken i det ringformige rom.
Den vekt- og trykkresponsive ventil er dessuten en en fullt åpnende anordning og er skillbar i en opererende en-het og en ventilenhet. Disse enheter er forenet ved en for-bindende skjøt som sikrer riktig oppretning mellom enhetene. Den opererende hylse er videre konstruert for å deformeres i tilstrekkelig grad til å tillate konstruksjonstoleranser, og således beskytte ventilopereringsmekanismen for for store på-kjenninger. Videre er den opererende hylse og huset av apparatet anordnet for overføring av vridning, og tillater således an/endelsen av pakninger som er opererbare ved rotasjon.
Undersøkelsesstrengen ifølge oppfinnelsen innbefatter en normalt lukket, vektoperert ventil som åpner i respons på tilstrekkelig vekt som virker på ventilen etter en forut-innstillet forsinkelse. Den vektopererte ventil er også en fullt åpnende ventil, som således gir en undersøkelse.sstreng som har en uhindret, fullt åpen innvendig boring når den vekt- og trykkresponsive ventilbg den vektopererte ventil er åpne. Det forsinkede åpningstrekk tillater tilstrekkelig tid til at den vekt- og trykkopererte ventil lukkes før den vektopererte ventil åpnes, og sikrer således at den innvendige boring ikke vil åpne for tidlig.
Teleskopskjøten anordnet i undersøkelsesstrengen tillater bevegelse i undersøkelsesstrengen etter at sikkerhetsventilen mot utblåsning er lukket, og tillater således at den vekt- og trykkresponsive ventil kan. opereres ved påføring av trykk på det ringformige rom med sikkerhetsventilene mot utblåsning lukket. Den teleskopiske skjøt bestemmer ved sin stilling vekten som bæres av pakningen, og muliggjør således forandring av. vekten som virker på den vekt- og trykkresponsive ventil og på den vektopererte ventil, og gir derved en undersøkelsesstreng som kan anvendes på forskjellige dybder og med - forskjellige tettheter på væskene i.brønnen. Den teleskopiske ventil er dessuten forlikelig med den vekt- og trykkresponsive ventil til å oppheve virkningen av væsketrykk i den innvendige boring av undersøkelsesstrengen, og trykkforandringer i det ringformige rom i brønnen, for at den tilsynelatende vekt som virker på den vekt- og trykkresponsive ventil ikke vil forandres når formasjonsvæsken fortrenger den opprinnelige væske i strengen eller når væsketrykket i det ringformige rom i brønnen endres. Den teleskopiske skjøt muliggjør også vridningsoverføring..
Undersøkelsesstrengen som innbefatter foreliggende oppfinnelse tillater at en formasjon undersøkes ved å senke en undersøkelsesstreng ned i et væskefyllt borehull, anbrin-gelse av en pakning for å isolere formasjonen som skal under-søkes, innstilling av en forutbestemt vektmengde på pakningen for å lukke en normalt åpen vekt- og trykkresponsiv ventil, og etter en forutinnstilt forsinkelse å åpne en normalt lukket vektoperert ventil i respons på den økede vekt, og åpne og . lukke den vekt- og trykkresponsive ventil ved å øke eller redusere trykket av væsken i borehullet.
Den innvendige boring i undersøkelsesstrengen kan være fullt, åpen, og således tillate passasje av brønnverktøy gjennom undersøkelsesstrengen når begge ventiler er åpne.
En teleskopskjøt opptar bevegelsen av den vekt- og trykk responsive ventil under dens operasjon, og tillater således at undersøkelsesprogrammet utføres mens sikkerhetsventilene mot utblåsning er lukket.
En kort beskrivelse av de vedlagte tegninger følger: Fig. 1 viser et skjematisk vertikalsnitt av en representativ offshore installasjon som kan anvendes for for-mas jonsundersøkelsesformål og illustrerer en formas.jonsunder-søkelsesstreng eller -verktøy sammensatt i stilling i et undersjøisk borehull og ragende oppad til en flytende opera-sjons- og undersøkelsesstilling. Fig. 2 viser et skjematisk riss av utvalgt apparat for undersøkelsesstrengen i fig. 1 som verktøyene vil fremtre mens strengen føres inn i eller senkes i borehullet. Fig.. 3 viser et skjematisk riss av apparatet i fig. 2 som det' vil fremtre etter at pakningen er lukket og den vekt- og- trykkresponsive ventil er lukket, men før forsinkelsen av den vektopererte ventil er utløpt. Fig. 4 viser skjematiske riss av apparatet ifølge fig. 3 som det fremtrer etter at forsinkelsen på den vektopererte ventil er utløpt, og den vektopererte ventil har åpnet seg. Fig. 5 viser et skjematisk riss av apparatet i fig. 4 som det ville - fremtre under en del av undersøkelsen med den vekt- og trykkresponsive ventil åpen, den vektopererte ventil åpen, og den teleskopiske skjøt delvis sammenpresset. Fig. 6a - 6f, forenet langs snittlinjene a-a til e-e,- viser et snitt av den foretrukne vekt— og trykkresponsive, fullt åpnende ventil i normalt åpen stilling. Fig. 7a og 7b, forenet langs snittlinjen x. - x, viser et riss av den foretrukne teleskopiske ventil i fullt sammenpresset stilling.
Under forløpet av boring av en oljebrønn er borehullet fyllt med en væske kjent som borevæske eller slam. Én av de flere hensikter med denne borevæske er å oppta i de gjen-nomtrengte formasjoner eventuell væske som kan finnes deri. Dette gjøres ved å øke vekten av slammet ved forskjellige tilsetninger slik at det hydrostatiske trykk av slammet ved formasjonsdybden er tilstrekkelig til å hindre formasjonsvæsken fra å unnvike fra formasjonen og inn i borehullet.
Når det ønskes å undersøke produksjonsevnene av formasjonen, senkes en undersøkelsesst^eng ned i borehullet . til formasjonsdybden og formasjonsvæsken tillates å strømme inn i strengen under et kontrollert undefsøkelsesprogram. Lavere trykk opprettholdes i det indre av undersøkelsesstrengen mens den senkes ned i borehullet. Dette gjøres vanligvis ved å holde en ventil i' lukket stilling nær den nedre ende av undersøkelsesstrengen. Når undersøkelsesdybden^er nådd, innstilles en pakning til å. forsegle borehullet og således "innelukke" formasjonen fra forandringer i det hydrostatiske trykk av borevæsken.
Ventilen ved den nedre ende av undersøkelsesstrengen åpnes så og formasjonsvæsken, befridd fra det tilbakeholdende trykk av borevæsken, kan strømme inn i det indre av undersø-kelsesstrengen.
Undersøkelsesprogrammet innbefatter perioder med formasjonsstrømning og perioder når formasjonen er "avstengt".. Trykkregistreringer taes under programmet for- senere analyse for å bestemme produksjonsmulighetene for formasjonen. Om ønskes kan en prøve av formasjonsvæsken oppfanges i et passende prøvekammer.
Ved avslutning av undersøkelsesprogrammet åpnes en sirkulasjonsventil i undersøkelsesstrengen, formasjonsvæske i undersøkelsesstrengen sirkuleres ut, pakningen frigjøres og forsøksstrengen trekkes ut.
På offshore beliggenheter er det ønskelig i høyest mulig grad, av sikkerhets- og miljøbeskyttende grunner, å holde sikkerhetsventilene mot utblåsning lukket under hoved-delen av undersøkelsen og eliminere bevegelse av undersøkel-sesstrengen for å operere ventiler nede i borehullet.
Av disse grunner er der utviklet unders^kelsesverktøy som
kan opereres ved å forandre trykket i det ringformige rom
i brønnen som omgir undersøkelsesstrengen.
Fig. 1 viser en typisk undersøkelsesstreng.som anvendes i en foret, offshore brønn. Et flytende boreskip eller arbeidsplattform 1 er i stilling over et undervanns-arbeidssted 2, et borehull 3 er blitt boret og foret med en brønnforing 4 til formasjonen 5 som skal undersøkes. Formasjonsvæske i formasjonen 5 kan stå i forbindelse med det indre 6 av undersøkelsesstrengen 10 gjennom perforeringer' anbragt i brønnforingen 4 overfor formasjonen 5.
En undervanns-brønnhodeinstallasjon 7 innbefattende en sikkerhetsmekanisme mot utblåsning er anordnet og kan være av den type som er vist i fig. 2 av US patent 3 646 995. En sjøhylse 8 strekker seg mellom brønnhodet 7 og arbeidsområdet 1. Dekkonstruksjonen 9 på arbeidsområdet 1 gir arbeidsplatt-formen fra hvilken formasjonsundersøkelsesstrengen 10, som omfatter en rekke stort sett rørformige komponenter, senkes ved heiseanordningen 11 gjennom sjøhylsen 8, brønnhodeinstal-las jonen 7 og borehullet 3 til formasjonen 5. Krankonstruk-' sjonen 12 bærer heiseanordningen 11. Brønnhodeavstengningen 13 stenger av den ringformige åpning mellom'undersøkelses-strengen 10 og toppen av sjøhylsen 8.
En tilførselsledning 14 er anordnet for overføring av væsker som borevæske til det ringformige rom 16 mellom undersøkelsesstrengen 10 og brønnforingen 4 nedenfor sikkerhetsventilene mot utblåsning i instållasjonen 7. En pumpe 15 er anordnet for å sette trykk på væsken i ledningen 14. En øvre lednihgsstrengdel 17 vanligvis sammensatt av gjenget forbundne ledningsseksjoner rager fra arbeidsområdet 1 til en hydraulisk operert ledningsstreng-"unders jiøisk forsøkstre" 18 som det som er vist som 801 i ovennevnte US patent 3 646 995, og som selges av Otis Engineering Corporation av Dallas, Texas.
En mellomliggende ledningsdel 19 strekker seg fra det undersjøiske forsøkstre 18 til en vridningsoverførende teleskopisk støøt 20 omtalt heri. Nedenfor den teleskopiske skjøt 20 er en mellomliggende ledning 21 for å gi den nedre del av strengen 10 den nødvendige vekt, og som vanligvis består av vektrør. Lengden av ledningsdelen 21 bestemmes av slike faktorer som tettheten, betegnet som "vekten" av borevæsken, dybden av formasjonen, det ønskede operasjons-trykk, vekten og dimensjonene, av vektrørene, og tettheten, betegnet som "vekten", av den opprinnelige støtputevæske i det indre 6 av borestrengen 10. Denne lengde-bestemmelse er nær-mere omtalt nedenfor.
En sirkulasjonsventil 22 er anordnet for å skaffe forbindelse mellom det ringformige brønnrom 16 og det indre 6 av strengen 10 etter at undersøkelsesprogrammet er avsluttet for at formasjonsvæske som er innestengt i det indre 6 kan sirkuleres til overflaten og taes hånd om med sikkerhet før undersøkelsesstrengen 10 trekkes opp. Sirkulasjonsventilen 22 tillater dessuten væske fra det indre 6 å.renne ut i det ringformige rom 16 ettersom undersøkelsesstrengen trekkes ut slik at strengen kan trekkes ut "tørr". Sirkulasjonsventilen 22 kan opereres ved å slippe ned et lodd i det indre 6 av undersøkelsesstrengen, eller kan være av den type som opereres av trykket i det ringformige rom.,<0>som beskrevet i US patent 3 850 250.
En øvre trykkregistrerer 22, og en nedre trykkregistrerer 26 kan være anordnet for å opptegne kurver av det innelukkede trykk og trykkoppbygningen, som anvendes for å bedømme produktiviteten av formasjonen som undersøkes. Mellom trykkregistrerérne 23 og 26 ligger en vekt- og trykkresponsiv ventil 24 beskrevet her, og en vektoperert ventil 25. Den vektopererte' ventil 25 er fortrinnsvis med den for-sinket åpnende, vektopererte ventilmekanisme beskrevet i US patent 3 814 .182, som innbefattes her ved henvisning.
Ventilen 25 kunne imidlertid være en ventilmekanisme som responderer på trykket i det ringformige rom, som omtalt i US patent 3 856 085 som er anordnet for å åpne ved et lavere trykk i det ringformige rom enn ventilen 24.
Pakningsmekanismen 27 er anordnet for å isolere formasjonen 5 og bære vekten av undersøkelsesstrengen 10 for å operere ventilene 24 og 25. En slik pakning er vist i US. patent 3 584 684. Et perforert enderør'28 gir væskeforbin-.deise mellom det indre 6 av undersøkelsesstrengen 10 og formasjonen 5.
Undersøkelsesstrengen 10 kan dessuten innbefatte andre verktøy som en hydraulisk rystemekanisme av den type som er beskrevet i US patent 3 429 389 eller 3 399 740 anbragt mellom den. nedre trykkregistrerer 26 og pakningen 27, og sikkerhetsskjøter av den type som beskrevet i US patent 3 368 829 anbragt nedenfor den hydrauliske rystemekanisme.
Fig. 2-5 viser forholdet mellom den teleskopiske skjøt 20, den mellomliggende vektgivende ledningsstreng, her-etter "betegnet som "vektrør" 21, den vekt- og trykkresponsive ventil 24, den forsinkede åpnende, vektopererte ventil 25,
og pakningen 27, som de fremtrer på valgte tidspunkter under undersøkelsesprogrammet. Fig. 2 viser de ovennevnte verktøy under innføringsprosessen etter som undersøkelsesstrengen 10 senkes ned i brønnhullet 3.
Den teleskopiske skjøt 20 er vist i fullt utstrukket stilling, den vekt- og trykkresponsive ventil 24 er vist i åpen stilling, den vektopererte ventil 25 er vist i lukket stilling, og pakningen 27 er vist i den ikke-utvidede eller åpne stilling. Det kan således sees at når undersøkelses-strengen 10 senkes ned i borehullet er- undersøkelsesstrengen
■lukket ved bunnen av ventilen 25. Det indre løp 6 av borestrengen 10 vil da være under et annet trykk enn .væsketrykket i det ringformige rom 16 i brønnen som omgir undersøkel-sesstrengen. Dette indre trykk kan være atmosfærisk, eller det indre løp. 6 kan være i det minste delvis fyllt med en væskepute av vann, saltvann eller dleselolje.
Den teleskopiske skjøt 20 har en.rørformig■kappe 30 med en ytre kappevegg 34 og en indre kappevegg 33 som danner et ringformig kammer 35 mellom seg. Kammeret 35 står i væskeforbindelse med det ringformige rom av brønnen gjennom en rekke åpninger 37. En rørformig stempelanordning 31 er anbragt i kammeret 35 og er riflet i inngrep med den ytre kappe 32 for å gi overføring av vridning slik at rotering av for-søksstrengen ovenfor den teleskopiske skjøt vil overføres til forsøksstrengén nedenfor den teleskopiske skjøt 20. Det vil sees at når den teleskopiske skjøt er. fullt utstrukket som vist på fig. 2, vil den teleskopiske skjøt bære vekten av forsøksstrengén som henger nedenfor den teleskopiske skjøt.
Den teleskopiske skjøt 20 er forbundet med en lengde av vektrøret 21 ved en passende gjengeforbindelse 36. Vekt-rørene 21 er likeledes vist forbundet med den vekt- og trykkresponsive ventil 24 ved forbindelsen 39.
Den vekt- og trykkresponsive ventil 24 har et rør-formig opererende stempel 40 anbragt i en ringformig kappe 48. Stemplet 40 er riflet til kappen 48 ved 41 for å tillate over-føring av vridning slik at rotasjonen av forsøksstrengén ovenfor ventilen 24 vil bli overført til forsøksstrengén nedenfor ventilen 24.
Et ringformig forseglet kammer 4 2 dannes mellom en'fortykket del 43 av kappen 48 og et ringformig stempel 44 dannet på det opererende stempel 40. Det ringformige stempel 44 er på den ene side utsatt for væsketrykk i det ringformige rom gjennom en rekke åpninger 4 5 i kappen 48, og på den annen side for trykket i det forseglede kammer 42. Den nedre del 49 av opereringsstemplet 40 virker sammen med en dødgangs-omføringsmekanisme betegnet" generelt med 46. Mekanismen 46 regulerer åpningen og lukningen av en fullt åpnende kuleventil 47. Under den frie bevegelse av mekanismen 46 åpnes en om-føring rundt- kuleventilen 47 for å redusere trykkforskjellen over kuleventilen 4 7 før den åpnes. I dette tilfelle er kuleventilen 47 allerede i åpen stilling da undersøkelsesverktøyet senkes i brønnhullet.
Den vekt- og trykkresponsive ventil 24 er forbundet med en vektoperert ventil 25 ved en passende gjéngef.orbindel-se 57. En mellomliggende ledningsdel kan imidlertid på lig-nende måte være gjenget forbundet mellom ventilene 24 og 25 om ønskes.
Den vektopererte ventil 25 har en rørformig kappe
56 og et opereringsstempel 50. Opereringsstemplet 50 vir-
ker sammen med en dødgangs-omløpsmekanisme 51 i likhet med mekanismen 56 i. ventilen 24. Mekanismen 51 åpner og lukker en fullt åpnende kuleventil 52, vist i fig..2 i lukket stilling.
Ventilen 25 innbefatter en forsinkelsesmekanisme skjematisk vist ved et væskefyllt hydraulisk kammer 53 i kappen 56, og en målekrave 54 utformet på opereringsstemplet 50. .Målekraven 54 hindrer bevegelsen av hydraulisk væske fra den øvre del av kammeret 53 til den nedre del av kammeret med en gitt hastighet, og regulerer således tiden det tar for målekraven 54 å bevege seg fra én ende av kammeret 53 til den annen.
En fjær 55 i teleskopskjøten 59 av ventilen 25 holder kuleventilen 52 i lukket, stilling. Når tilstrekkelig vekt er påført på den vektopererte ventil 25 til å overvinne fjæren 55, begynner det opererende stempel 50 å bevege seg oppover med en hastighet regulert av passasjen av målekraven 54 gjennom det hydrauliske kammer 53. Når det opererende stempel 50 har beveget seg oppover tilstrekkelig til å operere mekanismen 51, vil kuleventilen 52 åpnes.
Den vektopererte ventil 25 tillater også overføring av vridning ved at en del av det opererende stempel 50 er i riflet forbindelse med kappen 56 (ikke vist). Flere detaljer og andre faktorer ved den forsinkede åpnende, vektopererte ventil 25 fremgår av US patent 3 814 182 nevnt ovenfor.
Pakningsmekanismen 27 er vist i ikke-utvidet til-stand for å tillate passeringen av undersøkelsesstrengen 10 inn i borehullet. Pakningen 27 utvides til inngrep med veg-gene av f6ringen, og til å isolere formasjonen som skal under-søkes ved å rotere undersøkelsesstrengen fra overflaten. Denne rotasjon overføres til pakningen ved de rillede forbin-deiser i den teleskopiske skjøt 20, den vekt- og trykkresponsive ventil 24 og den vektopererte ventil 25.
Fig. 3 viser undersøkelsesstrengen i fig. 2 etter
at pakningen 27 er satt til, men før forsinkelsen som er anordnet i ventilen 25, er utløpt. Etter at pakningen 27
er satt til, senkes undersøkelsesstrengen. 10 ved heiseanordningen 11 inntil den teleskopiske skjøt 20 er delvis falt •sammen. På dette punkt kan det sees at vekten av vektrørene 21 bæres av pakningen 27, og resten av undersøkelsesstrengen bæres ovenfra og henger i brønnen. I tilfelle av en flytende arbeidsstasjon som vist i fig. 1, må den teleskopiske skjøt også absorbere bølgebevegelsen av skjøten inntil undersøkel-sesstrengen bæres av brønnhodet 7. Hvis den frie bevegelse av én teleskopisk skjøt ikke er tilstrekkelig til å absorbere denne bølgebeveg.else, kan flere teleskopiske skjøter anbringes i serie inntil tilstrekkelig fri bevegelse er oppnådd. Etter at undersøkelsesstrengen 10 bæres av brønnhodet 7 og sleidene for sikkerhetsventilen mot utblåsning er lukket og bragt i inngrep med det undersjøiske forsøkstre 18, kan"'arbeidsstasjonen 1 bevege seg opp og ned i forhold til toppen av sjøhylsen 8 og den øvre ledningsstreng 17 for å isolere bølgevirkningen fra den oppebårne forsøksstreng 10.
Med teleskopskjøten 20 delvis sammentrykket virker' vekten av vektrørene 21 på opereringsstemplet 40 for å bevege stemplet 40 nedad. Etter som stemplet 40 beveges nedad ekspanderer det forseglede kammer 42 og nedsetter trykket deri. Den nedre del 49 av stemplet 40 griper inn i.og opererer dødgangs- og forbiløpsmekanismeh 46, og lukker derved kuleventilen 47. På dette tidspunkt er både' kuleventilen 47 og kuleventilen 52 lukket som vist.
Det vil sees at en trykkforskjell eksisterer over stemplet 44 på grunn av det lave trykk i det forseglede kammer. En økning i trykket i det ringformige rom vil øke trykkforskjellen over stemplet 44. Hvis andre hydrauliske krefter som virker på forsøksstrengén er avbalansert, kan trykket i det ringformige rom økes inntil denne trykkforskjell er tilstrekkelig til å løfte vektrørene 21 hvorved opereringsstemplet 40 beveges oppad og igjen åpner kuleventilen 47.
Fig. 4 viser undersøkelsesstrengen i fig. 3 etter at forsinkelsen på den vektopererte ventil 25 er utløpt, og den vektopererte ventil 25 har beveget seg til den åpne stilling. Stilli-ngen av teleskopsk jøten 20 og den vekt- og
trykkopererte ventil 24 er den samme som vist i fig. 3.
Vekten av vektrørene 21 som virker på kappen 5 6 bevirker en sammenpresning av fjæren 55 og teleskopskjøten 59. Etter som skjøten 59 presses sammen, beveger kappen 56.seg ned-over og bevirker en' relativ oppad bevegelse av stemplet 50
og den tilhørende målekrave 54 gjennom det væskefylte kammer 53. Etter at tilstrekkelig tid er forløpt, regulert ved has-tigheten ved hvilken målekraven 54 passerer hydraulisk væske, vil stemplet 55 gripe inn i dødgangs- og forbiløpsmekanismen 51. På dette punkt er det ønskelig å.avlaste målekraven 54 slik at stemplet 50 hurtig kan fullstendiggjøre resten av sin bevegelse for å åpne kuleventilen 52. Dette muliggjøres ved den'forstørrede del 60 av kammeret 53.
Under sin frie bevegelse åpner dødgangs- 'og forbi-løpsmekanismen 51 et forbiløp for å nedsette trykkforskjellen over kuleventilen.52, og tillater derved kulen 52 å rotere mere fritt. Med kuleventilen 52 åpen reguleres væskeforbin-• deisen mellom formasjonen som skal undersøkes og det innvendige løp 6 av undersøkelsesstrengen av kuleventilen 47 av den vekt- og trykkresponsive ventil 24.
Fig. 5 viser undersøkelsesstrengen i fig. 4 etter
at trykket i det ringformige rom er blitt øket tilstrekkelig til å overvinne vekten av vektrørene 21. Når vekten av vekt-rørene 21 er overvunnet, beveges opereringsstemplet 40 oppover og påvirker dødgangs- og forbiløpsmekanismen 4 6 slik at den roterende kuleventilen 47 kommer i åpen stilling. Når økningen av trykket i det ringformige rom-fjernes, vil vekten av vektrørene 21 bevege opereringsstemplet 40 nedad hvilket roterer kuleventilen 47 til den lukkede stilling i fig. 4.' Åpningen og lukningen av kuleventilen 47 opereres således positivt i respons på trykket i det ringformige rom i brønnen.
Teleskopskjøten 20 arbeider slik at den absorberer bevegelsen av operasjonsstemplet 40 ved å bevege den rørfor-mige stempelanordning 31 i kammeret 35 etter som opereringsstemplet 40 beveges opp og ned.
Kuleventilen 47 bæres av kappen 48 som i sin tur bæres av den utvidede pakning 27 når den vektopererte ventil 25 er åpnet, som vist i fig. 4 og 5. Det vil således sees at putevæsken over 'den lukkede kuleventil 47 som virker på kuleventilen 47, bæres av kappen 48 og ikke øker den tilsynelatende vektvirkning på arbeidsstemplet 40. Hvis imidlertid strømningsåpningen 38 i vektrøret 21 er større enn strømnings-åpningen i den vekt- og trykkresponsive ventil 24 over .kuleventilen 47 som vist i fig. 2-5, vil vekten av putevæsken i den forstørrede ringformige del av strømningspassasjen 38 øke den tilsynelatende vektvirkning på arbeidsstemplet 40. Hvis putevæsken i strømningspassasjen 38 erstattes med mindre tung formasjonsvæske, vil den tilsynelatende vekt som virker på arbeidsstemplet 40 lettes ved forskjellen i vekten av volumet av væsken som opptar den forstørrede ringformige del av strømningskanalen 38.
Løftekraften som frembringes av trykket i det ringformige borehull som virker på stemplet 44 må derfor være stort nok til til å begynne med å løfte de'tyngre vektrør 21 fylt med putevæske, og vekten av vektrørene fylt med formasjonsvæske må være tung nok til igjen å lukke kuleventilen 47 etter at putevæsken er blitt fortrengt fra strømningskanalen 38 i vektrørene 21.
Det vil. sees at den beskrevne undersøkelsesstreng vil føre til en undersøkelsesstreng som straks vil lukke det innvendige løp 6 hvis en komponent skulle svikte. Hvis trykket i det ringformige rom går tapt under undersøkelsesprogram-met mens kuleventilen 47 er åpen, vil vekten av vektrørene 21 straks lukke kuleventilen 47. En sprengbar åpningsanord-ning som vil åpnes hvis der er noe overtrykk i det ringformige rom kan anordnes i den del av veggen av kappen 48 som skiller det forseglede kammer 42 fra det ringformige rom.
Et overtrykk i det ringformige rom ville således åpne den sprengbare'åpningsanordning og gi trykk svarende til det i det ringformige rom på begge sider av det ringformige stempel 44. I det tilfelle ville trykkforskjellen som holder opp vekten av vektrørene 21 gå tapt, og vektrørene 21 ville igjen lukke kuleventilen 47.
Hvis undersøkelsesstrengen 10 skulle gå av, ville den ytterligere vekt av strengen når den faller i borehullet også lukke ventilen 47 av den vekt- og trykkresponsive ventil 24.
Fig. 6a - 6f, forenet langs snittlinjene a-a til og med e-e, viser et riss av den foretrukne vekt- og trykkresponsive ventil 24. Den vekt- og trykkresponsive ventil 24 innbefatter en gjenget forbindelse 39 for å forbinde ventilen 24 med undersøkelsesstrengen ovenfor ventilen 24. Ventilen 24 kan utgjøres av to adskillbare deler, en opereringsseksjon, vist generelt i fig. 6a - 6c-som 76, og en ventilseksjon,
vist generelt i fig. 6d - 6f som 102. Løpende gjennom største-delen av verktøyet er det opererende stempel 40, omtalt i forbindelse med fig. 2-5, som utgjøres av et øvre opererende stempel 78 beliggende i operasjonsdelen 76, og et nedre opererende stempel 92 beliggende i ventilseksjonen 102. De opererende stempelkomponenter 78 og 92 har et åpent indre løp 70 som står i forbindelse med det innvendige løp 6 av undersøkel-sesstrengen .
Kappen 48, omtalt i forbindelse méd fig. 2 - 5, ut-gjøres av en opereringsseksjonskappe 69 og en ventilseksjons-kappe 93. Den fortykkede del 4 3 er således en del av operå-sjonsseksjonskappen 69. Det rillede område 41 nevnt ovenfor utgjøres av riller 72 på operasjonsseksjonskappen 69, og rillene 71 på det øvre operasjonsstempel 78.
Den nedadvendte flate 74 på stempelrillene 71, og oppadvendte flate 75 på den fortykkede del 43 begrenser stør-relsen av den teleskopiske bevegelse av operasjonsstemplet 40
i den relativt nedadgående retning i kappen 48. En oppad-vendt flate 68 av stempelrillene 71 og nedadvendte flate 67
av den øvre del av operasjonsseksjonskappen 69 begrenser mengden av den teleskopiske bevegelse av opereringsstemplet 40 i den relativt oppadgående retning ut av kappen 48.
Åpningen 73 i veggen av operasjonskappen 69 forhindrer hydraulisk låsning under den teleskopiske bevegelse. Et forseglet kammer 42 dannes mellom den fortykkede del-43 og et
ringformig stempel 44 dannet på det øvre opereringsstempel 78. Forseglingene 77 og 82 er anbragt for å forsegle det
forseglede kammer 42 fra væsketrykk fra det ringformige brønnrom 16.
Det ringformige stempel 44 har en flate 80 responsiv til det forseglede kammer, hvilken flate er utsatt for trykket i det forseglede kammer 42, og en flate 81 responsiv til trykket i det ringformige rom, og utsatt for trykket i det ringformige rom 16 i brønnen og overført til flaten 81 ved en rekke hull 45 i veggen av kappen 69.
En selvinnstillende, adskillbar forbindelsesanord-ning, betegnet generelt med 119, er anordnet for å forbinde operasjonsseksjonen 76 med ventilseksjonen 102. Forbindelsesanordningen innbefatter en gjenget forbindelse 83 som forener operasjonsseksjonskappen 69 med ventilseksjonskappen 93, og en palmekanisme for å forene det øvre opereringsstempel 78
■med det nedre opereringsstempel 92.
En palblokkholder 84 er forbundet med den nedre del av det øvre opereringsstempel 78, og har et vindu 85 anordnet for å motta palblokken 86. Palblokken 86 holdes på plass av holdere 87 som forhindrer- palblokken 86 fra å passere gjennom vinduet 85 i holderen 84. Sylindriske vink-lede fjærer 88 holder palblokken 86 fjærende på plass. .Skruelinjeformede paltenner 89 er anbragt på palblokken 86 og den øvre del av det nedre opereringsstempel 92, og griper inn i hverandre for å tillate det nedre opereringsstempel 92 i å skralle oppover i forhold til palblokken 86, men holder når palblokken 86 beveges oppad i forhold til det nedre opereringsstempel 92. Da paltennene 89 er skruelinjeformede, vil de skrues av når den gjengede forbindelse 83 skrues av.
Forbindelsen kan gjøres ved å skru forbindelsen 83 sammen. Stivheten av mekanismen nedenfor forbindelsesanordningen 119 vil skralle den øvre del av det .nedre stempel 92 under palblokken 86. Hvis det nedre opereringsstempel 92 ikke er fullstendig på plass, vil den fyrste operasjon av det øvre opereringsstempel 78 fullstendig skralle det nedre opereringsstempel 92 på plass som vist.
For å ta istykker verktøyet er det bare nødvendig
å skru opp forbindelsen 83. Dreining av ventilseksjonen 102 i forhold til opereringsseksjonen 76 vil også skru opp de skruelinjeformede tenner 89.
Pakninger 90 og 91 er anordnet for å forsegle det innvendige løp 70 fra det ringformige brønnrom 16. Åpninger 118 er anordnet i den nedre opereringsmekanisme 9 2 for å forhindre hydraulisk . låsning under opereringsbévegelsen av opereringsstemplene 78 og 92.
Bevegelsen av det nedre opereringsstempel 92 i ventilseksjonen 102 åpner og lukker kuleventilen 47, og regu-• lerer således 'væskeforbindelsen med det indre løp 120 nedenfor kuleventilen 47 med det indre løp 70 ovenfor kulen 47. Virksom operasjon av kuleventilen 47 reguleres av dødgangs-og forbiløpsmekanismen vist generelt som 46.
Mekanismen 46 innbefatter en sylindrisk viklet fjær 95 anbragt i et fjærkammer 121 mellom ventilseksjonskappen 93 og det nedre opereringsstempel 92, og anordnet som vist for' å trykke sammen ved relativ bevegelse mellom det nedre opereringsstempel 92 og et kuleopererende stempel 96. En metallholder 94 er anbragt i fjærkammeret 121 og er festet til det nedre opereringsstempel 92. for" å påføre kraft på fjæren 95 ved bevegelse av det nedre opereringsstempel 92.
En opphevet skulder 97 på det kuleopererende stempel 96 virker sammen med en hevet skulder 98 på det nedre opereringsstempel 92, som vist, slik'at når det nedre opererings-• stempel 92 beveges oppad, trekkes det kuleopererende stempel 96 med dette. Når imidlertid det nedre opereringsstempel 92 .beveges nedad, frigjøres skuldrene 96 og 97, og det kuleopererende stempel 96 trykkes nedad ved virkningen av fjæren 95 som trykkes av holderen 94.som er festet til det øvre opereringsstempel 92.
En rekke forbiføringsåpninger 100 er anordnet i. det kuleopererende stempel 96 som åpnes og lukkes av pakningene 101 på den nedre del av det nedre opereringsstempel 92.
Den nedre del av det kuleopererende stempel 96 er forsynt med i hverandre gripende fingre 103 som griper inn. i og holder fast fingerdelene 105 av armene 104 som vist. Armene 104 strekker seg på hver side av kuleventilen 47 og er forsynt med kampinner 112 som roterer kuleventilen 47 mellom den åpnede til den lukkede stilling. En puteanordning 107 er anordnet mellom det kuleopererende stempel 96 og armene 104.
En kuleventil-seteholder 109 er i inngrep med ven-tilseks jonskappen 93 i utsparingen 110 for å holde kuleventil-setene 113 i stilling.
En forbistrømningspassasje er anordnet fra det indre løp 120 nedenfor kulen 42 til det indre løp ovenfor kulen 47 ved en f orbilø.psåpning 115 i den nedre del av kappen 93, forbiløpskanalen 114,' spalter 106 i den nedre del av kuleopereringsstemplet 96, forbiløpskanalen 117 og forbiløpsåpningene 100. Forbiløpskanalen 114 opptar også glidebevegelsen av armer 104. Pakninger 108 og 116 gir en væsketett forsegling mellom forbistrømningspassasjen og det indre løp 70 av verk-tøyet ovenfor kulen 47.
Den.øvre del av det kuleopererende stempel 96 har en rekke forskjøvne spalter rundt sin periferi for å tillate stemplet å deformeres svakt. Hvis således toleransene av mekanismen er slik at det nedre opereringsstempel 92 fremdeles virker på det. kuleopererende stempel 96 etter at kulen er blitt dreiet, vil det kuleopererende stempel 96 deformeres tilstrekkelig til overflatene 67 og 68, eller overflatene 74 og 7.5 stanser videre bevegelse, og således avlaste påkjennin-gen i pinnene 112 for å forhindre dem fra å skilles fra armene 104.
En ringformig overtrykksbeskyttelsesanordning er skjematisk vist som 79 i veggen av opereringsseksjonskappen 69 som skiller det forseglede kammer 42 og det ringformige brønnrom 16. Denne overtrykksbeskyttelsesanordning kan være en selektivt opererende anordning som en sprengningsåpnings-anordning eller en ventil som åpner når tilstrekkelig overtrykk tilføres væsken i det ringformige borehull. Det vil sees at hvis kuleventilen 4 7 holdes åpen på grunn av trykkforskjellen over stemplet 44, vil åpningen av anordningen 79 i respons på et overtrykk i det ringformige rom fjerne trykkforskjellen over stemplet 44 og derved bringe kuleventilen 47 til å lukke.
Gjenget forbindelse 57 er anordnet ved den nedre ende av ventilseksjonskappen 93 for å tillate den vekt- og trykkresponsive ventil 24 å forbindes med undersøkelsesstren-gen nedenfor ventilen.
Fig. 7a og 7b, forenet langs snittlinjen x - x, viser et riss av den foretrukne teleskopskjøt 20. Teleskop-skjøten 20 innbefatter en rørformig kappe'30 og en indre rør-formig stempelanordning 31 som virker sammen til å gi et indre løp 140 som står i forbindelse med det innvendige løp 6
av undersøkelsesstrengen ovenfor og nedenfor dén teleskopiske skjøt. Kappen 30 har en ytre kappevegg 34 og en indre kappevegg 33 som danner grensene for kammeret 35 mellom disse.
Det indre stempel 31 er anordnet for teleskopisk bevegelse innen kammeret 35.
Det riflede område 32, omtalt i forbindelse med fig. 2-5, innbefatter rifler 133 på stemplet.31 og samvir-kende rifler 132 på den.ytre kappevegg 34. Gppadvendte fla-ter 135 på riflene 132 og en nedadvendt flate 134 på den øvre del av stemplet 31 begrenser den teleskopiske bevegelse av. stemplet 31 i den relativt nedadrettede retning av kappen 30.
En rekke åpninger 37 gjennom den øvre del av kappe-veggen 34 forhindrer hydraulisk låsning under den teleskopiske bevegelse av stemplet 31 i kammerét 35. Gjengede forbin-delser 130 og 36, ved den øvre ende av kappen 30, henholdsvis den nedre ende av stempelanordningen 31, tillater den teleskopiske skjøt å bli forbundet med undersøkelsesstrengen 10 ovenfor og nedenfor den teleskopiske skjøt.
Pakningene 131 er anordnet for å gi et væsketett segl mellom det innvendige løp 140 av den teleskopiske skjøt og dét ringformige rom 16 av borehullet. Pakningene 131 er anbragt i en spesiell avstand, representert ved radien RI, fra senteraksen av den teleskopiske skjøt 20. Denne avstand er lik avstanden, representert ved radien' R2 / med hvilken pakningen 90 ligger i avstand fra senteraksen av den vekt-og trykkresponsive 'Ventil 24. Det vil således sees at mens den teleskopiske skjøt 20 og ventilen 24 ikke er individuelt trykkbalansert, vil de, når- de anbringes i den samme ledningsstreng, virke til å trykkbalansere hverandre. Krefter vil således ikke dannes i undersøkelsesstrengen mellom den teleskopiske skjøt 20 og ventilen 24, annet enn den oppadvirkende kraft på stemplet 44, på grunn.av hydrauliske krefter, enten i det innvendige løp av undersøkelsesstrengkomponentene eller det ringformige rom 16 i borehullet.
Anvendelsen av den foretrukne utførelsesform vil bli beskrevet: Undersøkelsesstrengen 10 senkes ned i borehullet 3, pakningen 27 settes til, og teleskopskjøten 20 presses delvis sammen som tidligere beskrevet. Vekten av vektrørene 21 vil virke på opereringsstemplet 40 og bevirke at dette beveges nedad i kappen 48. Med' denne nedadgående bevegelse vil stemplet 44 på det øvre opereringsstempel 78 også bevege seg nedad, og utvide volumet av det forseglede kammer 42. :Kammeret 42 inneholder opprinnelig luft ved atmosfæretrykk innestengt når verktøyet settes sammen. Trykket i kammeret 42, etter at bevegelsen av stemplet 44 opphører, vil avhenge av det endelige volum og temperatur av kammeret 42, men vil være meget mindre enn det hydrostatiske trykk av borevæsken i det ringformige rom.
Ettersom det øvre opereringsstempel 78 beveges nedad, vil også forbindelsesanordningen 119 og det nedre stempel 92 beveges nedad. Skuldrene 97 og 98 vil frigjøres, men det kuleopererende stempel 96 vil også bli skjøvet ned-over av den delvis sammentrykkede fjær 95 i fj.ærkammeret 121. Det kuleopererende stempel 96 vil også skyve armene 104 med de inngripende fingre 103 og 105, og derved bringe kuleventilen 47 til den lukkede stilling ved virkningen av pinnene 112.
På dette punkt vil armene 104 og ..det kuleopererende stempel 96 stanse sin nedadgående bevegelse. Opereringsstemplene 78 og 92 vil fortsette å bevege seg nedad, og presse fjæren 95 ytterligere sammen. Under denne frie bevegelse vil forbiløpsåpningen 100 være avstengt av ••■pak-ningene 101, og således stenge forbistrømningspassasjen rundt kuleventilen 47. Nedadgående bevegelse av opereringsstemplene 78 og 92.vil opphøre når flatene 74 og 75 kommer sammen. Den vekt- og trykkresponsive ventil 24 er nu i lukket stilling. .Opereringen av den vektresponsive. ventil 25 er beskrevet i spalter 7 - 10 av US patent 3 814 182.
Når det ønskes å gjenåpne den vekt- og trykkresponsive ventil 24, økes trykket i det ringformige rom i borehullet inntil den oppadvirkende kraft frembragt av trykkforskjellen over stemplet 44 er tilstrekkelig til å løfte vekt-rørene 21. Når vekten av vektrørene 21 er overvunnet, begynner opereringsstemplene 78 og 92 å bevege seg oppad. Den sammentrykkede fjær 95 vil holde det kuleopererende stempel og armene 104 ned, og således holde kuleventilen 47 lukket, inntil skuldrene 97 og 98 er i inngrep.
Under den første frie bevegelse av det nedre opereringsstempel 92, er forbiløpsinnløpet 100 udekket og åpner derved forbiløpskanalen rundt den lukkede kuleventil 47. Væskestrømning i forbiløpskanalen vil nedsette trykkforskjellen over. kuleventilen 47 og derved lette rotasjonen av kulen. Forbiløpet lukkes således ved slutten av opereringsslaget når kulen lukkes, og åpnes ved begynnelsen av opereringsslaget
når kulen åpnes.
Etter at skuldrene 97 og 98 er i inngrep vil det nedre opereringsstempel 92 trekke kuleopereringsstemplet 96 oppad og derved åpne kuleventilen 47. Stemplene 78 og 9 2 vil fortsette å bevege seg oppad inntil flatene 67 og 68 er i anlegg mot hverandre. Hvis kuleventilen er helt åpen før flatene 67 og 68 er i anlegg, eller er fullt lukket før flatene 74 og 75 er i anlegg, vil spalter 99 tillate det kuleopererende stempel 96 å deformeres tilstrekkelig til å forhindre pinnene 112 fra å trekkes av armene 104.. ben vekt-og trykkresponsive ventil 24 er nu i åpen stilling og tillater forbindelse mellom formasjonen og det indre 6 av forsøksstren-gén 10 .
Det rørformige stempel 31 beveges i kammeret 35 under en tilsvarende bevegelse av opereringsstemplene 78 og 92, og opptar derved disses bevegelser uten å påvirke forsøks-strengén 10 ovenfor den teleskopiske skjøt 20.
Den vekt- og trykkresponsive ventil 24 opererer i respons på en vekt av vektrørene som fortrinnsvis er bestemt ved dybden av forsøksstrengén, den anvendte borevæske, den anvendte : putevæske og dimensjonene av vektrørene. Det vil sees at løftekraften som virker på den differensiale flate av'stemplet 44 i respons på trykket i det ringformige rom av borehullet, kan deles i to deler, kraften som frembringes i
respons på det hydrostatiske trykk av borevæsken og kraften som utvikles i respons på pumpetrykket som påføres i tillegg,
til væsketrykket i det ringformige brønnrom.
Det vil sees at når en vekt like stor som kraften frembragt av det hydrostatiske trykk av borevæsken virker på operasjonsstemplet 40, vil det hydrostatiske trykk frembragt av borevæsken bli balansert, og en ytterligere vekt vil være tilbøyelig til å bevege opereringsstemplet 40 nedad for å operere ventilen 24 som omtalt ovenfor. Den foretrukne vektmengde i tillegg til vektrørene utover den som kreves for å balansere det hydrostatiske trykk av borevæsken, er lik halvparten av kraften som frembringes av det maksimalt vanlige pumpetrykk som kan tilføres til det ringformige brønnrom.
Det maksimale'.pumpetrykk bestemmes ved å bestemme det maksimale trykk som kan påføres brønnen før en svikt vil' inntre,
og derpå trekke fra en sikkerhetsmargin.
Tilstrekkelig vekt tilføres i tillegg til vekt-rørene for å balansere kraftén av det hydrostatiske trykk av borevæsken. Ytterligere vekt, fortrinnsvis lik halvparten av kraften som frembringes av det maksimalt tillatelige. pumpetrykk, tilføres på vektrørene for å ekspandere det forseglede kammer 42 og overvinne pakningsfriksjonen og derved bevege opereringsstemplet 40 nedad. Dette etterlater den gjenværende halvdel' av pumpetrykket til å utvikle en kraft for å overvinne pakningsfriksjon og bevege opereringsstemplet oppad uten å overskride det maksimalt tillatelige trykk i brønnen.
Lengden (L) av vektrørene eller røret 21 som anvendes, kan beregnes i henhold til ligningen:
hvor: A = den differensiale, flate responsiv på trykket i det 2
ringformige rom im av stemplet 44,
Mw = vekten av borevæsken pr. gallon i; pund pr. gallon, dybde = dybden av den vekt- og trykkresponsive ventil,24
i fot,
P Er = trykket i det ringformige rom i pund pr..kvadrat tomme og maksimum er det maksimalt tillatelige trykk minus en sikkerhetsmargin,
E^luftvektrørvekten pr. fot i luft i pund pr. fot,
C = putevæskevekten pr. gallon i pund pr. gallon,
d = den indre diameter av vektrørene i tommer,
D = den utvendige diameter av vektrørene i tommer, og
R = radien med hvilken pakningene 90 og 131 er anbragt fra senteraksen av det innvendige løp.
Anvendelsen av denne ligning vil gi * tilstrekkelig .vektrørsvekt til å lukke den vekt- og trykkresponsive ventil 24 etter at all putevæske er fortrengt av gass, og vil være tilsreekkelig lett til å løftes sammen med putevæsken i den ringformige forstørrede del av strømningspassasjen 38 før pumpetrykket overstiger en maksimal grense for brønnen.
En sirkulasjonsventil 22 vist. i fig. 1 er vanligvis anbragt mellom vektrørene 21 og den vekt- og trykkresponsive ventil 24 i fig. 2 - 5, og er sløyfet for å gjøre tegningene enklere. Sirkulasjonsventilen kan åpnes på en rekke måter
som å øke trykk i forsøksstrengens indre 6, ved å rotere forsøksstrengén, ved å slippe ned en vekt eller kan opereres ved trykket i det ringformige rom som US patent 3.850 250 nevnt ovenfor. Sirkulasjonsventilen beskrevet i det nevnte patent kan anvendes sammen med operasjonsmekanismen beskrevet her ved å skille kraftdelen 11 vist i fig. Id - lf av det nevnte patent fra sirkulasjonsventilen 1, idet den mellomliggende kappe 14 vist i fig. Id av det nevnte patent avpasses for å forbindes med operasjonsseksjonskappen- 69 ved 83 med en passende gjenget forbindelse, og avpasse den nedre stera-peldel 14 vist i fig. Id av det nevnte patent til å skralle inn i . forbindelsesanordningen 119.
En sirkulasjonsventil av denne utførelse ville skralle trekkstemplet 5 i det nevnte patent nedad.inn i låse-stemplet 2 av det nevnte patent ved hver nedadgående bevegelse av det øvre opereringsstempel 78 ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved hver oppadgåendé bevegelse av det øvre opereringsstempel 78 ifølge oppfinnelsen vil trekkstemplet 5 ifølge det nevnte patent løfte stempelskjørtet 21 av det nevnte patent inntil åpningene 31 av det nevnte patent avdekkes, og derved åpner sirkuleringsventilen. Den hydrauliske forsinkelse vist i fig. Id av det nevnte patent ville forhindre den beskrevne sirkulasjonsventil fra å skralle for tidlig under trykkstig-ningen mens den senkes ned i brønnhullet.
Rekken av trykkpåføringer som er nødvendig for å regulere åpningen av en slik sirkulasjonsventil kunne reguleres ved å anvende et passende avstandsstykke mellom flatene 67 og 68 av operasjonsdelen ifølge oppfinnelsen forenet med en ventil ifølge det nevnte patent på den beskrevne måte.
Det her beskrevne undersøkelsesapparat som er responsiv på trykket i det ringformige rom, er et meget for-bedret, forenklet undersøkelsesapparat sammenlignet med de hittil kjente. Fagfolk i brønnundersøkelsesfaget og- i opereringsomgivelsene for brønnuridersøkelsesverktøy, og som er fortrolig med foreliggende beskrivelsen, vil innse tillegg, fjernelser, erstatninger og andre modifikasjoner som vil falle innen rammen av foreliggende oppfinnelse.