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Dokumentenidentifikation DE60023661T2 10.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001159507
Titel VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES LEITENDEN SEILS IM BOHRLOCH
Anmelder Moore, Boyd B., Houston, Tex., US
Erfinder Moore, Boyd B., Houston, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60023661
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.02.2000
EP-Aktenzeichen 009086083
WO-Anmeldetag 11.02.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/03627
WO-Veröffentlichungsnummer 2000047863
WO-Veröffentlichungsdatum 17.08.2000
EP-Offenlegungsdatum 05.12.2001
EP date of grant 02.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.08.2006
IPC-Hauptklasse E21B 19/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse E21B 19/084(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Untertage-Drahtleitungssysteme und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Drahtleitungssystems, das eine Verrohrung mit kleinem Durchmesser einschließt, wobei sich ein oder mehrere Signal- und/oder Leistungsleiter durch das Rohr erstrecken, und Fertigungsartikel, die bei dem Verfahren verwendbar sind.

Untertageinstrumente oder -werkzeuge für unterirdische Bohrlöcher werden ein Bohrloch hinab abgesenkt und in einer unterirdischen Lagerstätte betrieben, um zum Beispiel Formationscharakteristika, wie beispielsweise Bohrlochsohlendrücke und -temperaturen in Abhängigkeit von der Zeit, zu messen und um viele andere Meß-, Steuer- und Betriebsaufgaben in einer Bohrung auszuführen.

Werkzeuge dieser Art werden typischerweise an einer leitfähigen Drahtleitung abgesenkt. Die Drahtleitung ist aus Metallschlangenrohr geformt, das im Durchmesser von 3 mm bis 13 mm (1/8 Zoll bis 1/2 Zoll) reicht, innerhalb dessen sich ein oder mehrere Leiter befinden, die in der Lage sind, ein Signal und/oder Leistung zu übertragen. Diese Leiter können isolierte Leitungsdrähte, Lichtleitfasern oder ein beliebiger anderer Leiter sein, der in der Lage ist, Signale und/oder Leistung zu oder von einem unterirdischen Ort zu übertragen.

Die Verwendung von elektrischen Leitern innerhalb einer Drahtleitung ist bekannt und wird in den US-Patenten 5 122 209 und 5 495 755 beschrieben, die beide hierin als Referenz einbezogen werden. Da Drahtleitungsverrohrung dieser Art in Längen von mehr als 3 km (10 000 Fuß) bis zu 6 km (20 000 Fuß) und länger geliefert wird, gibt es Schwierigkeiten, den Leiter in solche Verrohrungslängen einzuführen.

In der Vergangenheit sind, wie im US-Patent 5 122 209 beschrieben, mehrere elektrische Leiter dadurch innerhalb des Schlangenrohrs geformt worden, daß ein flacher Metallstreifen und die Leiter gleichzeitig durch eine Reihe von Rohrformwerkzeugen geführt wurden und danach die Verrohrung mit den Leitern darin geformt wurde durch Schweißen der Längskanten des Metallstreifens um die Leiter. Solche Verfahren haben sich in der Vergangenheit als nützlich erwiesen, aber es sind Probleme entstanden.

Zum Beispiel führte die Fertigung eines Drahts in einem Rohr unter Anwendung dieses Verfahrens häufig, bevor die gesamte Erzeugnislänge vollendet ist, zu einem Fehler in dem Rohr, der nicht repariert werden kann. Dies erhöht auf Grund der hohen Ausschußrate die Kosten des Fertigungsvorgangs beträchtlich.

Außerdem kann mit dem Aufkommen viel tieferer Bohrungen, jener von 5 km (16 000 Fuß) und tiefer, eine aus einem hochfesten Material, wie beispielsweise INCOLOY 825®, geformte Verrohrung mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, die eine verhältnismäßig dicke Wand hat, die in solchen Bohrungen nützlich ist, nicht mit einem Leiter darin geformt werden. Glühen der Verrohrung und Recken derselben auf Größe sind notwendig, um mikroskopische umlaufende Risse in der Schweißung zu beseitigen und die Festigkeit auf Grund von Kaltverfestigung des Materials zu steigern. Diese Schritte können nicht mit einem Leiter in der Verrohrung ausgeführt werden.

Es besteht folglich ein Bedarf an einem Verfahren zum Herstellen einer leitfähigen Drahtleitung, insbesondere derjenigen, die in den heutigen tiefen Bohrungen verwendbar ist, das diese Probleme beseitigt.

US-A-4 616 705 offenbart ein Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 14 sowie ein Gewicht nach dem Oberbegriff von Anspruch 24.

Die oben erörterten Probleme sind durch die unten detailliert beschriebene Erfindung gelöst worden, die einschließt, eine Leiterlänge in eine längliche Länge von Metallschlangenrohr einzuführen, nachdem die Verrohrung geformt ist. Der Leiter kann entweder die Form eines isolierten Leitungsdrahts, von Lichtleitfasern, anderen Leitern zum Leiten von Signalen und/oder Leistung oder einer Kombination derselben haben.

Die Erfindung stellt ein Verfahren, wie in Anspruch 1 dargelegt, ein Verfahren, wie in Anspruch 14 dargelegt, ein Gewicht, wie in Anspruch 24 dargelegt, und eine Vorrichtung, wie in Anspruch 27 dargelegt, bereit.

Die Erfindung schließt die Schritte ein, die Verrohrung in einen wesentlich vertikalen Durchgang, wie beispielsweise ein Bohrloch, einzuführen und ein offenes oberes Ende der Verrohrung bereitzustellen, das für einen Bediener zugänglich ist. Das vordere Ende des Leiters wird in das obere Ende der Verrohrung eingeführt.

Das vordere Ende des Leiters schließt ein mit dem Leiter verbundenes längliches Gewicht ein. Das Gewicht muß schwer genug sein, um den Leiter ausreichend geradezurichten, damit er durch die Verrohrung fallen kann. Das Gewicht muß ebenfalls ausreichend flexibel sein, um sich durch kleine Biegungen oder andere Unregelmäßigkeiten in dem Schlangenrohr zu bewegen.

Ein Gewicht, das in der Lage ist, diese Funktionen auszuführen, ist eines, das wesentlich keine Steifigkeit hat, so daß es frei durch Unregelmäßigkeiten des Schlangenrohrs fallen kann, ohne auf die Innenfläche des Schlangenrohrs eine Seitenbeanspruchung auszuüben, die eine weitere Abwärtsbewegung verhindern würde. Ein solches Gewicht kann aus einer länglichen segmentierten Struktur, wie beispielsweise einer Kette mit ineinandergreifenden Gliedern oder dergleichen, geformt sein.

Bei Ausführungsformen, bei denen das Gewicht anfangs in das Schlangenrohr geschoben werden muß, muß das Gewicht einen minimalen Biegeradius haben, der ausreichend groß ist, um zu verhindern, daß die Segmente des Gewichts sich zusammendrängen oder steckenbleiben, wenn sie auf eine Biegung oder eine andere Unregelmäßigkeit treffen, hat aber wesentlich keine Steifigkeit und übt keine Seitenbeanspruchung aus, bis der minimale Biegeradius erreicht ist. Eine bevorzugte Form eines solchen Gewichts ist eine Kette mit ineinandergreifenden Gliedern, die profilgewalzt ist, um die oben beschriebenen Charakteristiken zu gewährleisten.

Nachdem der Leiter und das Gewicht in das Schlangenrohr eingeführt sind, wird ermöglicht, daß sie mit einer gesteuerten Geschwindigkeit durch Schwerkraft durch die Verrohrung fallen, bis die gewünschte Leiterlänge in die Verrohrung eingeführt ist. Bei Ausführungsformen, bei denen sich die Kette zum Beispiel durch 90°- oder 180°-Biegungen bewegen muß, bevor sie in der Verrohrung vertikal fallen kann, kann ein Schiebewerkzeug verwendet werden, um das anfängliche Einführen der Kette in die Verrohrung zu unterstützen, bis sich ausreichend Gewicht in der Verrohrung befindet, um zu ermöglichen, daß das Gewicht durch Schwerkraft fällt und den Leiter in die Verrohrung zieht.

Die Spiralsteigung des Schlangenrohrs wird so geregelt, daß der Reibungskontakt zwischen der Außenfläche des Leiters und der Innenfläche der Verrohrung ausreichend groß ist, um das Gewicht und den Leiter zu stützen, um zu verhindern, daß der Leiter reißt. Nachdem der Leiter in die Verrohrung eingeführt ist, wird die leitfähige Drahtleitung auf eine Spule gewickelt und ist einsatzbereit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung ist besser zu verstehen, wenn die detaillierte Beschreibung von unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung betrachtet wird mit den angefügten Zeichnungen, in denen:

1 eine schematische Ansicht einer leitfähigen Drahtleitung, die in eine unterirdische Bohrung eingefahren wird, ist,

2 eine Schnittansicht eines isolierten Leiters innerhalb eines Abschnitts von Metallschlangenrohr der in 1 gezeigten leitfähigen Drahtleitung ist,

3 eine schematische Ansicht des herkömmlichen Verfahrens zum Formen einer leitfähigen Drahtleitung nach dem Stand der Technik ist,

4 eine schematische Ansicht von Werkzeugen ist, die nach dem Verfahren von 3 einen Metallstreifen zu Schlangenrohr formen,

5 eine schematische Ansicht nach der vorliegenden Erfindung ist, eines Leiters, der in Schlangenrohr eingeführt wird, das von einem herkömmlichen Drahtleitungslastkraftwagen in eine unterirdische Bohrung eingefahren wird,

6 eine Draufsicht des Untertage-Endes des Schlangenrohrs in 5 ist, wobei dessen Außenfläche durch ein Formwerkzeug nach der vorliegenden Erfindung geformt worden ist, so daß ein Gewicht in der Form einer Senkstange mit der Verrohrung verbunden werden kann, um die Verrohrung in das Bohrloch zu ziehen und die Verrohrung abzudichten,

7 eine teilweise Schnittansicht des mit der Verrohrung verbundenen Gewichts ist,

8 eine teilweise Schnittansicht der Verbindung zwischen dem freigelegten Ende des Schlangenrohrs und einer mit dem Drahtleitungslastkraftwagen verbundenen Haltebefestigung ist,

9 eine teilweise Schnittansicht des Schlangenrohrs in 5 innerhalb einer Schmiervorrichtung einer unterirdischen Bohrung ist, die insbesondere die Spiralform der Verrohrung zeigt, nachdem sie auf die Sohle der Bohrung getroffen ist und die Spannung in der Verrohrung nachgelassen hat,

10 eine schematische Ansicht eines Leiters ist, der sich in das Schlangenrohr erstreckt und von einer Spule abgewickelt wird,

11 und 12 eine Vorder- und eine Seitenansicht eines Abschnitts einer Juwelierkette sind, die als Gewicht zum Absenken eines Leiters in die Verrohrung verwendbar ist,

13 eine teilweise Schnittansicht der Verbindung zwischen der Kette von 11 und 12 und dem Leiter ist,

13A eine schematische Zeichnung ist, die einen minimalen Biegeradius bei der Kette von 11 und 12 zeigt,

14 eine schematische Ansicht des Schiebewerkzeugs zum Schieben der Kette von 11 und 12 in die Verrohrung ist und

15 bis 17 teilweise Schnittansichten des Schiebewerkzeugs und der Kette in 14 sind, die insbesondere das Schieben der Kette in die Verrohrung zeigen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Einführen eines Leiters oder mehrerer Leiter in eine Länge Schlangenrohr der Art, die in leitfähiger Drahtleitung für Untertageoperationen verwendet wird. In weiten allgemeinen Begriffen schließt das Verfahren ein, den Leiter in das Schlangenrohr einzuführen und den Leiter durch Schwerkraft fallen zu lassen, nachdem die Verrohrung in eine Bohrung oder dergleichen eingefahren ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls verschiedene Fertigungsartikel, die beim Ausführen des Verfahrens nützlich sind.

Schlangenrohr ist eine Metallröhre mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, die auf eine Spule gewickelt ist, die auf Grund eines naturgegebenen Gedächtnisses in dem Metall eine Spiralform oder eine Restkrümmung hat, wenn die Verrohrung von der Spule abgewickelt ist. Eine leitfähige Drahtleitung ist eine Länge Schlangenrohr, die vorrangig bei Untertageanwendungen verwendet wird, die einen oder mehrere signal- oder leistungsübertragende Leiter einschließt, die sich durch das Schlangenrohr erstrecken.

Eine typische Verwendung für eine leitfähige Drahtleitung wird in 1 gezeigt, wo eine Drahtleitung 10 auf eine Trommel oder Spule 12, die auf einem Drahtleitungslastkraftwagen 14 angebracht ist, gespult oder gewickelt ist. Die Drahtleitung 10 wird von der Trommel 12 abgewickelt und wird, nachdem sie durch Rollen 16 und über Seilscheiben 18 und 20 gegangen ist, durch eine Schmiervorrichtung 24 und einem Bohrlochkopf in eine unterirdische Bohrung 22 abgesenkt wird. Ein Werkzeug 26, zum Beispiel ein Bohrlochmeßinstrument, ist am Ende der Drahtleitung 10 angebracht, um eine Untertageoperation auszuführen.

Die Schmiervorrichtung 24 schließt am oberen Ende eine Dichtung 28, um eine Abdichtung um die Drahtleitung 10 zu bilden, und am unteren Ende ein Isolierventil 30, um die Schmiervorrichtung 24 gegenüber der Bohrung zu isolieren, ein. Eine außerhalb der Schmiervorrichtung 24 angeordnete Hydraulikpumpe 32 setzt die Dichtung 28 unter Druck, um die Abdichtung zu bewirken.

Wie in 2 gezeigt, ist die Drahtleitung 10 eine leitfähige Drahtleitung, geformt aus einem Schlangenrohr 34 und einem Leiter 36, der sich durch die Verrohrung 34 erstreckt, der in der Lage ist, Signale oder Leistung zu übertragen. Bei Anwendung behält der Leiter 36, auf Grund seines naturgegebenen Gedächtnisses, innerhalb der Verrohrung 34 eine Spiralform bei, was den Vorteil hat, den Leiter 36 innerhalb der Verrohrung 34 durch die Reibungsgrenzfläche zwischen der Außenfläche des Leiters und der Innenfläche der Verrohrung zu stützen, wie im US-Patent 5 495 755 beschrieben. Ohne diese Stütze ist bei den typischerweise verwendeten Längen das Gewicht des Leiters 36 in dem Bohrloch größer als seine Reißfestigkeit. Folglich kann der Leiter 36 sein eigenes Gewicht nicht tragen und würde ohne diese Reibungsverzögerungskraft reißen.

Diese naturgegebene Spiralform des Leiters ist eines der Probleme, die überwunden werden müssen, falls der Leiter nach der vorliegenden Erfindung in die Verrohrung eingeführt werden soll. Folglich kann der Leiter nicht durch Schwerkraft durch das Schlangenrohr fallen, wenn der Leiter nicht geradegerichtet wird. Zur gleichen Zeit muß es jedoch einen ausreichenden Reibungskontakt zwischen der Außenfläche des Leiters und der Innenfläche des Schlangenrohrs geben, so daß das Gewicht des Leiters durch die Verrohrung gestützt wird.

Außerdem hat das Schlangenrohr ebenfalls eine naturgegebene Spiralform, wenn eine Länge des Schlangenrohrs von mehr als 300 m (1 000 Fuß) und bis zu 6 km (20 000 Fuß) und mehr von einer Spule abgewickelt und in einer Bohrung aufgehängt wird. Der Leiter muß zusätzlich zum Geradesein in der Lage sein, sich durch die Spiralbiegungen in der Verrohrung und die durch Unregelmäßigkeiten in der Bohrung verursachten Biegungen oder Kurven zu bewegen.

Zusätzlich zu diesen Problemen kann angesichts des verhältnismäßig kleinen Innendurchmessers der Verrohrung (eines Außendurchmessers von 3 mm bis 13 mm (1/8 Zoll bis 1/2 Zoll) minus der Wanddicke) und der Länge der Verrohrung (größer als 300 m (1 000 Fuß) und bis zu 6 km (20 000 Fuß) und größer) und der zerbrechlichen Beschaffenheit der Leiter (z.B. isolierter elektrischer Draht, Lichtleitfasern und dergleichen) die Schwierigkeit erkannt werden, Leiter in Schlangenrohr einzuführen, das bereits geformt worden ist. Die Herausforderung ist besonders überwältigend beim Einführen eines Drahts von beispielsweise etwa 1,4 mm (0,055 Zoll) Durchmesser in eine Länge Schlangenrohr von mehr als 300 m (1 000 Fuß) und bis zu 6 km (20 000 Fuß) und größer, mit einem Innendurchmesser von nur 2,26 mm (0,089 Zoll), was weniger als das Doppelte des Durchmessers des Leiters 36 ist. Die unten detailliert beschriebene Erfindung stellt eine Lösung für dieses außerordentlich schwierige technische Problem bereit.

In der Vergangenheit sind solche leitfähigen Drahtleitungsbaugruppen mit einem Draht in einem Rohr durch Formen der Verrohrung um einen Leiter hergestellt worden, wie im US-Patent 5 122 209 detailliert beschrieben. 3 und 4 illustrieren knapp, als Hintergrund, das in diesem Patent beschriebene Verfahren, bei dem ein Leiter 36, der auf eine Spule 42 gewickelt ist, gleichzeitig mit einem Metallstreifen 44, der auf eine Spule 46 gewickelt ist, zugeführt wird. Der Metallstreifen 44 und der Leiter 36 werden durch eine Reihe von Rollen 48, 50 und 52 geführt, die den Streifen 44 zu der Verrohrung 34 biegen, mit dem Leiter 36 innerhalb der Verrohrung 34. Eine Feder 54 erstreckt sich in die Verrohrung 34, bevor die Kanten des Streifens 44 durch eine Schweißstation 56 zusammengeschweißt werden, um den Leiter 36 vor Beschädigung zu schützen. Das Endprodukt mit einem Draht in einem Rohr wird danach auf eine Spule 58 gewickelt.

Während dieses Verfahren beim Formen von leitfähiger Drahtleitung erfolgreich gewesen ist, ist das Verfahren teuer und anfällig für eine hohe Ausschußrate. Häufig tritt längs der Länge der Verrohrung ein Fehler auf. Solche Fehler können nicht repariert werden, was erfordert, daß die Verrohrungslänge verschrottet wird, was die Fertigungskosten des Endprodukts wesentlich steigert.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber zuvor verwendeten Verfahren zum Anordnen eines Leiters oder mehrerer Leiter in Schlangenrohr. Das Verfahren benutzt durch herkömmliche Techniken gefertigtes Schlangenrohr ohne alle Leiter darin. Allgemein wird diese Verrohrung auf eine herkömmliche Weise in eine unterirdische Bohrung oder eine andere Art von vertikalem Durchgang, durch den sich die Verrohrung erstrecken kann, abgesenkt. Danach wird ein Leiter in die Verrohrung eingeführt und ermöglicht, daß er durch die Schwerkraft durch die Verrohrung fällt.

Ein neuartiges Gewicht, geformt aus einer länglichen segmentierten Struktur mit wesentlich keiner Steifigkeit (unten detaillierter beschrieben) wird mit dem vorderen Ende des Leiters verbunden, um den Leiter geradezuziehen und ein ausreichendes Gewicht bereitzustellen, damit Gravitationskräfte bewirken, daß der Leiter zum unteren Ende der Verrohrung fällt.

Vorzugsweise ist dieses Gewicht aus einer Kette mit ineinandergreifenden Gliedern geformt, die eine ausreichende Flexibilität hat, um durch Biegungen oder andere Unregelmäßigkeiten in dem Schlangenrohr, die durch dessen naturgegebene Spiralform, durch Unregelmäßigkeiten im Bohrungsfutterrohr oder durch andere bei der Fertigung und Handhabung des Schlangenrohrs geformte Biegungen verursacht sind, hindurchzugehen. Eine Kette mit ineinandergreifenden Gliedern ist ebenfalls wichtig, weil sie mit einer verhältnismäßig hohen Dichte geformt werden kann, um die Länge des Gewichts zu verringern. Eine solche Kette kann ebenfalls mit einem minimalen Biegeradius geformt werden, um zu verhindern, daß sich die Glieder zusammendrängen oder steckenbleiben, wenn die Kette in die Verrohrung geschoben werden muß, um zu beginnen, wenn der Leiter zum Beispiel durch Biegungen von 90° oder 180° hindurchgehen muß, bevor er vertikal in die Verrohrung fallen kann. Details einer bevorzugten Ausführungsform des Gewichts werden unten detaillierter beschrieben.

Mit der Verwendung einer solchen Kette ist zum ersten Mal ein bekanntes ausführbares Verfahren entwickelt worden, um einen oder mehrere Leiter in ein Schlangenrohr einzuführen, das in einer Bohrung oder dergleichen aufgehängt ist. Obwohl mehrere Patente des Standes der Technik auf einige der Probleme hinweisen, die auftreten könnten, wurden keine ausführbaren Lösungen offenbart.

Zum Beispiel wird im US-Patent 3 835 929 allgemein ein „Führungsmittel" erwähnt, das abnehmbar an dem unteren Ende eines Kabels befestigt ist, um zu sichern, daß das Kabel in der Verrohrung nicht „knickt". Es wird jedoch keine Struktur für dieses sogenannte Führungsmittel beschrieben. Es wird ein alternatives Verfahren erwähnt, das einschließt, das Kabel durch die Verrohrung zu pumpen, was nicht funktioniert, weil keine ausreichende Kraft ausgeübt werden kann, um das Kabel durch die Verrohrung zu bewegen.

Im US-Patent 4 616 705 wird für eine andere Anwendung, bei der beschrieben wird, daß ein Thermoelement in einem länglichen Draht durch Schlangenrohr, das sich längs der Außenfläche von Bohrungsfutterrohr erstreckt, abgesenkt wird, beschrieben, daß eine Senkleitung, geformt aus Flugzeugdraht mit im Abstand von 13 mm (1/2 Zoll) an den Draht gecrimpten Perlen, in der Lage ist, ein längliches Sensormittel nach unten zu ziehen und alle Biegungen darin geradezurichten. Obwohl er als flexibel bezeichnet wird, ist der Draht zu steif um sich durch Biegungen mit kurzem Radius zu bewegen, weil er auf Grund seiner naturgegebenen Steifigkeit eine Seitenbelastung auf die Wand der Verrohrung ausübt. Folglich stellt keines dieser Patente eine ermöglichende Offenbarung einer ausführbaren Weise dar, um einen Leiter dadurch in ein Schlangenrohr einzuführen, das bereits in einem wesentlich vertikalen Durchgang angeordnet worden ist, daß ermöglicht wird, daß der Leiter frei durch Schwerkraft durch kleine Biegungen oder andere Unregelmäßigkeiten in der Verrohrung fällt, bis der Leiter vollständig eingesetzt ist.

Eine Weise zum Ausführen der Erfindung, die diese Probleme löst, wird in 5 gezeigt. Die Verrohrung 34 ist auf eine Spule 60 gewickelt, die auf einem herkömmlichen Drahtleitungslastkraftwagen 62 angebracht ist. Die Verrohrung 34 wird zu einer Bohrungsstelle oder einem anderen Ort transportiert, wo sich ein vertikaler Durchgang einer geeigneten Tiefe befindet. Eine zweite Spule 100, auf welcher der Leiter 36 aufgewickelt ist, kann ebenfalls auf dem Drahtleitungslastkraftwagen 62 angebracht sein. Alternativ dazu kann sich nahe einer Bohrungsstelle oder dergleichen eine Einrichtung befinden, um die Funktion des Drahtleitungslastkraftwagens 62 auszuführen.

Das in Verbindung mit der Erfindung verwendete Schlangenrohr ist vorzugsweise aus rostfreien Stahl- oder Nickellegierungen geformt, es können aber andere auf dem Gebiet bekannte Materialien verwendet werden. Diese Art von Schlangenrohr hat typischerweise einen Außendurchmesser von 3 mm bis 13 mm (1/8 Zoll bis 1/2 Zoll). Ein Material, für das die Erfindung besonders nützlich ist, ist eine in tiefen Bohrungen (größer als 5 km (16 000 Fuß)) verwendete hochfeste Nickellegierung, genannt INCOLOY 825® (eine Handelsmarke der International Nickel Company), das einen Außendurchmesser von 5 mm (3/16 Zoll) und eine verhältnismäßig dicke Wand von etwa 1,25 mm (0,049 Zoll) hat, was zu einem Innendurchmesser von etwa 2,26 mm (0,089 Zoll) führt.

Das herkömmliche Verfahren zum Anordnen eines Leiters in Verrohrung dieser Art, das oben beschrieben und in 3 und 4 gezeigt wird, hat sich als ungeeignet erwiesen. Nachdem anfangs eine Verrohrung geformt wird, wird sie geglüht und danach auf einen kleineren Durchmesser gereckt, um alle winzigen umlaufenden Risse in der Schweißung zu beseitigen, die Kornstruktur des Materials zu verfeinern und die Verrohrung durch Kaltverfestigung fester zu machen. Diese Nachformungsschritte können nicht mit dem Leiter in der Verrohrung ausgeführt werden.

Die Art von Leiter, die in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann, ist vorzugsweise ein isolierter Kupferdraht 38, geformt aus nickelplattiertem Kupferlitzendraht von 20 Gauge. Der Leiter 36 hat eine isolierende Ummantelung 40 aus Polyimidband (KAPTON®, eine Handelsmarke der DuPont), Werkspezifikation MIL-8138/12. Eine zweite Beschichtung aus aromatischem Polyimidharz wird auf eine bekannte Weise aufgebracht, um das Band zu versiegeln und die Haltbarkeit zu verbessern. Jedoch könnte eine Vielfalt anderer isolierter elektrischer Leiter ebenfalls verwendet werden.

Alternativ dazu könnte der Leiter 36 eine oder mehrere Lichtleitfasern sein, die in der Lage sind, Signale zu übertragen. Andere Arten von Leitern könnten ebenfalls verwendet werden. Die Erfindung erwägt, eine beliebige Art von signal- oder leistungsübertragenden Leitern oder eine Kombination derselben zu umfassen, die in der Lage ist, in Verrohrung eingeführt und in Untertageanwendungen verwendet zu werden.

Die Verrohrung 34 wird auf eine bekannte Weise dadurch in die Bohrung eingefahren, daß zuerst ein Gewicht, wie beispielsweise eine bekannte Art von Senkstange 86 (siehe 6 und 7), mit dem vorderen Ende der Verrohrung 34 verbunden wird. Die Verbindung zwischen der Verrohrung 34 und der Senkstange 86 wird dadurch geformt, daß zuerst das vordere Ende der Verrohrung 34 vorbereitet wird, wie in 6 gezeigt.

Ein Formwerkzeug (nicht gezeigt) der Art, die in der US-Patentanmeldung Seriennummer 666 846, eingereicht am 6. Juni 1996, unter dem Titel „Roll-Formed Seat and Retainer...", erteilt als US-Patent Nr. 5 907 966 am ersten Juni 1999, gezeigt und beschrieben wird, wird verwendet, um verjüngte Flächen 78, 80 und 82 in der Außenfläche der Verrohrung 34 zu formen. Das Rohr 34 wird danach, wie in 7 gezeigt, durch eine in einer Senkstange 86 geformte Öffnung 64 eingeführt. Die Senkstange 86 hat einen oberen Abschnitt 86A, der eine Kammer 88 hat, in der eine bekannte Art einer durch die Swagelock Corporation hergestellten Armatur verwendet wird, um die Senkstange 86 mit der Verrohrung 34 zu verbinden und das vordere Ende der Verrohrung 34 gegenüber Fluids in der Bohrung abzudichten.

Die Swagelock®-Armatur schließt Zwingen 78A, 80A und 82A ein, um die Rillen 78, 80 bzw. 82 in Eingriff zu nehmen. Die Zwingen 80A und 82A werden zwischen Muttern 77 und 79 und einem Verbindungsstück 81 an ihrem Platz gehalten. Die Zwinge 78A wird zwischen einer Mutter 83, einer Befestigung 85 und einer Abdichtkappe 87 gehalten. Die Senkstange 86 schließt ebenfalls einen unteren Abschnitt 86B ein, der an den oberen Abschnitt 86A geschraubt wird, nachdem die Senkstange, wie beschrieben, mit der Verrohrung 34 verbunden ist. Die Senkstange schließt ebenfalls einen Angelhals 89 zum Bergen der Senkstange 86 aus der Bohrung ein.

Wie in 5 gezeigt, wird die Verrohrung 34 (einschließlich der mit ihrem vorderen Ende verbundenen Sinkstange 86) über eine untere Seilscheibe 64, die durch ein Kabel 68 mit einem Bohrlochkopf 66 verbunden ist, und über eine obere Seilscheibe 70, die an der Schmiervorrichtung 67 befestigt ist, geführt. Die Schmiervorrichtung 67 schließt die Dichtung, das Isolierventil und die Hydraulikpumpe, die in 1 gezeigt werden, ein, um, wie oben beschrieben, eine Abdichtung zu bewirken, aber diese Merkmale sind bei 5 der leichteren Illustration wegen weggelassen worden.

Wenn die Verrohrung 34 von der Spule 60 abgewickelt wird, hat sie eine durch das naturgegebene Gedächtnis des Materials der Verrohrung verursachte Spiralform. Anfangs richtet das Gewicht der Senkstange 86 das Schlangenrohr 34 gerade und zieht es in die Bohrung. Nachdem die Gravitationskräfte die Senkstange 86 und die Verrohrung 34 eine bestimmte Strecke gezogen haben, wird das Gewicht der Verrohrung 34 in Verbindung mit dem Gewicht der Senkstange 86 die Verrohrung 34 geraderichten und sie bis zur Sohle der Bohrung ziehen, oder bis die Senkstange 86 durch einen Bridge-Plug (nicht gezeigt) angehalten wird, der bei einer gewünschten Tiefe in der Bohrung gesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt, wenn keine Zugkraft auf das Schlangenrohr 34 wirkt, wird es, wie in 9 schematisch gezeigt, innerhalb der Schmiervorrichtung 67 und in der Bohrung eine Spiralform haben.

Danach wird die Verrohrung 34 von der Spule 60 getrennt und unter Verwendung einer Haltebefestigung 91, wie der in 8 gezeigten, mit dem Lastkraftwagen verbunden, so daß der Leiter 36 in die Verrohrung 34 eingeführt werden kann. Weil die Verrohrung auf der Sohle der Bohrung oder einem Bridge-Plug oder dergleichen in der Bohrung ruht, kann die Verrohrung 34 von der Spule 60 getrennt werden und muß an der Bohrungsoberfläche nicht gehalten werden. Alternativ dazu könnte die Verrohrung 34 unter Verwendung bekannter Rohrklemmkeile oder dergleichen an ihrem Platz in der Bohrung gehalten werden.

Danach wird die Verrohrung 34 in dieser Ausführungsform der Erfindung durch einen Arm 89, der mit dem Lastkraftwagen 62 verbunden ist, mit dem Lastkraftwagen verbunden. Die Verrohrung 34 wird in einer Haltebefestigung 91 angebracht, die durch einen Bolzen 93 mit dem Arm 89 verbunden ist. Nachdem durch das gleiche Rillenwerkzeug, das oben erwähnt und in dem oben beschriebenen US-Patent Nr. 5 907 966 beschrieben wird, in der Außenfläche der Verrohrung 34, wie in 8 gezeigt, eine Rille 95 geformt ist, wird eine standardmäßige Swagelock®-Armatur 97 (einschließlich einer Zwinge 97A und von Rückwärtsmuttern 97B) verwendet, um die Verrohrung 34 mit der Befestigung zu verbinden. Eine Kunststoff-Führungsbuchse 99 kann auf dem Ende der Verrohrung 34 angebracht werden, um zu verhindern, daß die Isolierung oder Ummantelung an der Außenfläche des Leiters 36 an der scharfen Innenkante der Verrohrung 34 schleift, wenn er, wie in 8 gezeigt, in der Richtung des Pfeils C eingeführt wird.

Wegen des naturgegebenen Gedächtnisses des Schlangenrohrs 34 behält es, wie in 9 gezeigt, in der Schmiervorrichtung 67 und in der Bohrung eine Spiralform bei, wenn der Lastkraftwagen 62 nicht an der Verrohrung 34 zieht und sie in Spannung hält. Die Steigung dieser Spiralform kann, aus den unten erörterten Gründen, dadurch geregelt werden, daß der Lastkraftwagen 62 vor- und zurückbewegt wird, wie durch den zweiseitigen Pfeil 74 in 5 angezeigt, wobei diese Bewegung die Verrohrung 34 geraderichtet oder entspannt.

Bevor der Leiter 36 in das Schlangenrohr eingeführt wird, wird ein längliches Gewicht, wie beispielsweise eine in 11 und 12 gezeigte Kette 118, mit dem vorderen Ende 116 des Leiters 36 verbunden (siehe 13), um den Leiter 36 geradezurichten und den Leiter 36 in das Rohr 34 zu ziehen. Das längliche Gewicht darf wesentlich keine Steifigkeit haben, so daß es durch kleine Biegungen und andere Unregelmäßigkeiten in dem Schlangenrohr fallen kann, ohne eine Seitenbeanspruchung auf die Innenfläche der Verrohrung auszuüben, was zu einer Reibungsverzögerungskraft führen würde. Ein solches Gewicht kann aus einer länglichen segmentierten Struktur, wie beispielsweise einer Kette mit ineinandergreifenden Gliedern oder dergleichen, geformt sein. Alternativ dazu könnte eine mit Perlen versehene Kette (nicht gezeigt) der als Zug für leichte Befestigungen verwendeten Art verwendet werden, vorausgesetzt, sie hat eine ausreichende Dichte, um das benötigte Gewicht bereitzustellen. Segmentierte Gewichte dieser Arten haben eine ausreichende Flexibilität, um durch Unregelmäßigkeiten in dem Bohrungsfutterrohr hindurchzugehen, die Biegungen in dem Schlangenrohr verursachen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Gewicht anfangs in das Schlangenrohr geschoben werden muß, um zu beginnen, zum Beispiel, wenn es durch Biegungen von 90° oder 180° hindurchgehen muß, bevor es vertikal fallen kann, muß das Gewicht mit einem minimalen Biegeradius geformt sein, um zu verhindern, daß die Glieder sich zusammendrängen oder steckenbleiben, wenn sie auf solche Unregelmäßigkeiten treffen. Der minimale Biegeradius einer Kette der in 11 und 12 gezeigten Art wird in 13A illustriert. Die Radiuslinie R bildet den minimalen Biegeradius der Kette 118 ab, wenn sie in eine Schlinge gelegt wird und die Enden der Kette 118 in der Richtung der Pfeile 119 gezogen werden, bis die Kette sperrt und sich nicht weiter biegen wird.

Ein Gewicht, bei dem sich gezeigt hat, daß es diese Anforderungen erfüllt, ist die Juwelierkette 180 S.A. 54, die aus Messing geformt ist. Wie in 11 und 12 gezeigt, unterscheiden sich die Glieder dieser Kette von den Gliedern in einer herkömmlichen Kette, weil sie zu einer runden Querschnittsform profilgewalzt worden sind, wobei die Enden aller Glieder, wie bei dem Glied 120 in 11 gezeigt, mit 90° zueinander ausgerichtet sind. Diese Form verringert die Spalte zwischen benachbarten Gliedern wesentlich und hat die Wirkung, eine Kette mit einer verhältnismäßig hohen Dichte (spezifisches Gewicht ungefähr 7) bereitstellt, so daß das Gewicht ein größeres Gewicht pro Längeneinheit hat. Ein deutlicher Vorzug dieser Kette mit höherer Dichte ist, daß eine kürzere Länge verwendet werden kann, um das erforderliche Gewicht zum anfänglichen Ziehen des Leiters 36 in die Verrohrung 34 bereitzustellen.

Die ineinandergreifenden Glieder 120 können zusammengedrückt werden, um den minimalen Biegeradius der Kette 118 zu steuern. Für die Zwecke der Erfindung wird ein minimaler Biegeradius vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von etwa 6 mm bis 60 cm (1/4 Zoll bis 24 Zoll) und insbesondere bei etwa 10 cm (4 Zoll) festgesetzt. Die Kette kann mit bereits profilgewalzten Gliedern gekauft werden. Die Glieder können dadurch zusammengedrückt werden, daß die Kette durch ein Walzwerk der Juwelieren bekannten Art geführt wird. Eine Länge von etwa 180 m (600 Fuß) einer profilgewalzten Messingkette (180 S.A. 54) mit einem minimalen Biegeradius von etwa 10 cm (4 Zoll), die 2,7 bis 3,2 kg (6 bis 7 Pfund) wog, hat sich als zufriedenstellend erwiesen, um das Verfahren nach der Erfindung, wie beschrieben, auszuführen.

Ein Vorzug der in 11 und 12 gezeigten profilgewalzten Kette 118 ist, daß sie in das Schlangenrohr geschoben werden kann, ohne sich zusammenzudrängen oder steckenzubleiben, wenn sie eine Biegung oder eine andere Unregelmäßigkeit erreicht. Wenn die Erfindung in einer Bohrung der in 1 gezeigten Art ausgeführt wird, die eine Schmiervorrichtung und einen Bohrlochkopf hat, kann die Fähigkeit, die Kette anfangs durch 90°- und/oder 180°-Biegungen über mehrere Rillenscheiben und in die Bohrung zu schieben, wichtig sein.

Falls die Kette jedoch unmittelbar in die Bohrung fallen gelassen werden kann, wenn sie von einer Spule abgewickelt wird, könnte sie nicht geschoben werden müssen. In einem solchen Fall kann das Gewicht aus einer herkömmlichen Gliederkette geformt sein, die keinen bedeutenden minimalen Biegeradius hat. Die ineinandergreifenden Glieder gewährleisten eine ausreichende Flexibilität, um zu ermöglichen, daß die Kette durch kleine Biegungen und Unregelmäßigkeiten in der Verrohrung hindurchgeht.

Obwohl in solchen Situationen eine herkömmliche Gliederkette verwendet werden kann, hat eine profilgewalzte und zusammengedrückte Kette der in 11 und 12 gezeigten Art, bei der die Glieder verdreht sind, so daß die Enden aller Glieder mit 90° im Verhältnis zueinander ausgerichtet sind, den Vorteil, daß sie etwa die doppelte Dichte der herkömmlichen Gliederkette hat und daher etwa das doppelte Gewicht pro Längeneinheit hat, so daß nur die halbe Länge verwendet werden muß.

Die wie oben beschrieben aufgebaute Kette 118 mit ineinandergreifenden Gliedern wird, wie in 11 gezeigt, unter Verwendung einer bekannten Art von Crimpverbindung mit dem vorderen Ende 116 des Leiters 36 verbunden. Die Isolierung 40 wird vom vorderen Ende 116 abgestreift, was eine kurze Länge des Drahts 38 freilegt. Der Draht 38 wird in ein Ende einer Crimpverbindung 122 eingeführt. Eine Schlinge aus Stahldraht 124 wird durch das äußere Glied 120 der Kette 118 geführt und in das andere Ende der Crimpverbindung 122 eingeführt. Ein bekanntes Crimpwerkzeug (nicht gezeigt), wird verwendet, um die Verbindung 122 auf den Draht 38 und die Drahtschlinge 124 zu crimpen, um die Kette 118 mit dem Draht 38 zu verbinden.

Danach wird die Kette 118 in die Verrohrung 34 eingeführt. Da die Verrohrung 34 jedoch in vielen Fällen nicht unmittelbar über der Bohrung angeordnet ist, muß in solchen Fällen eine Unterstützung für die Kette 118 bereitgestellt werden. Eine Unterstützung, die sich als nützlich erwiesen hat, wird durch ein Schiebewerkzeug 126 der in 14 bis 17 gezeigten Art bereitgestellt. Das Schiebewerkzeug 126 nimmt die Außenfläche der Kette 118 in Reibungseingriff und schiebt sie eine ausreichende Strecke in die Verrohrung 34, bis die Gravitationskräfte beginnen, auf die Kette 118 einzuwirken, und bewirken, daß sie durch ihr eigenes Gewicht fällt. Das Schiebewerkzeug 126 sollte in der Lage sein, wenigstens 20 bis 30 m (70 bis 100 Fuß) der Kette in die Verrohrung 34 zu schieben.

Wie in 14 bis 17 gezeigt, schließt das Schiebewerkzeug 126 ein Paar von Greifbacken, wie beispielsweise der durch ein Paar von VICE-GRIPS® bereitgestellten, ein, an dem ein Paar von Führungen 128 und 130 angebracht ist. Die Führungen 128 und 130 und die Führungsverlängerungen 128A und 130A (17) bilden eine hohle Öffnung 132, durch welche die Kette 118 hindurchgehen kann, wenn die Führungen, wie in 17 gezeigt, durch Bewegen der Führung 128 in der Richtung des Pfeils 129 geschlossen werden. Mit einer der Führungsverlängerungen 130A ist ein kleiner Elektromotor 124 verbunden, der ein aus Gummi oder einem anderen zusammendrückbaren Elastomer geformtes Rad 134 antreibt. Wenn die Kette 118 zwischen dem Antriebsrad 134 und einem benachbarten Zwischenrad 135 hindurchgeht, drückt die Drehung des Antriebsrades 134 in der Richtung des Pfeils 138 die Kette 118 in der Richtung der Pfeile 136.

Ein zwischen den Führungsverlängerungen 128A und 130A angeordnetes Führungsrohr 140 führt die Kette 118 in die Verrohrung 34. Nachdem die Kette 118 eine ausreichende Strecke in die Verrohrung 34 geschoben ist, wird die Schwerkraft beginnen, auf die Kette 118 einzuwirken, so daß sie durch ihr eigenes Gewicht fällt. Der Drahtleitungslastkraftwagen 62 wird in der Richtung des Pfeils 74 (5) bewegt, um die Spiralsteigung der Verrohrung 34 einzustellen, um in dem Leiter 36 eine annehmbare Spannung unterhalb seiner Reißfestigkeit aufrechtzuerhalten, was sich aus dem Reibungskontakt zwischen der Außenfläche des Leiters 36 und der Innenfläche der Verrohrung 34 ergibt.

Die Abstiegsgeschwindigkeit der Kette 118 und des Leiters 36, vorzugsweise bei etwa 60 m/min (200 Fuß/min), wird geregelt durch einen mit der Spule 100 verbundenen Getriebemotor 102, gezeigt in 10, der die Drehgeschwindigkeit der Spule 100 steuert. Folglich wird, falls die Steigung der Spirale in der Verrohrung gleichbleibend gehalten wird, die Spannung in dem Leiter (z.B, das Gewicht der Kette 118 und des Leiters 36, die durch den Leiter in der Verrohrung gestützt werden) während des gesamten Einführungsvorgangs auf einem gleichbleibenden Niveau gehalten. Der Getriebemotor 102 regelt die Abstiegsgeschwindigkeit, und die Spiralform der Verrohrung 34 stützt das Gewicht des Leiters 36.

Für einen isolierten elektrischen Leitungsdraht der oben beschriebenen Art beträgt die Reißfestigkeit etwa 267 N (60 Pfund), was weniger ist als das kombinierte Gewicht des Leiters 36 und der Kette 118, nachdem der Leiter 36 bis zu einer vorher festgelegten Tiefe eingeführt ist. Durch Regeln der Steigung des Rohrs 34 ist der Leiter 36 jedoch in der Lage, sein eigenes Gewicht zu stützen, und wird nicht reißen, wenn er durch Schwerkraft durch das Rohr 34 fällt.

Wie in 10 gezeigt, bewegt sich der Leiter, wenn er von der Spule 100 abgewickelt wird, in der Richtung der Pfeile 108, über die Losscheiben 110, 112 und die Rolle 106, durch Ausrichtungswalzen 114 und in die Verrohrung 34, wenn er in der Haltebefestigung 91 angebracht ist. Ein Spannungsanzeigegerät in der Form einer Waage 104 kann durch die Rolle 106 mit dem Leiter 36 verbunden sein, um eine ununterbrochene Ablesung der Spannungsbeanspruchung in dem Leiter 36 aufrechtzuerhalten, die eine Anzeige des durch den Leiter 36 getragenen Gewichts ist. Es hat sich gezeigt, daß ein Gewicht von etwa 1,36 bis 5,44 kg (3 bis 12 Pfund), getragen in einem Leiter mit einer Reißfestigkeit von etwa 267 N (60 Pfund), einen ausführbaren Bereich gewährleistete.

Nachdem der Leiter 36 vollständig in die Verrohrung 34 eingeführt ist, wird dann die Verrohrung 34 wieder mit der Spule 60 verbunden, und der Draht in einem Rohr wird aus der Bohrung entfernt und auf die Spule 60 gewickelt. Folglich wird eine leitfähige Drahtleitungsbaugruppe auf eine Weise geformt, welche die Notwendigkeit beseitigt, den Leiter in Schlangenrohr anzubringen, wenn es geformt wird, was die oben beschriebenen Vorzüge haben.

Während eine bevorzugte Ausführungsform zum Umsetzen der Erfindung beschrieben worden ist, sollte es sich verstehen, daß es viele Modifikationen, Variationen und Verbesserungen gibt, die vorgenommen werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert wird.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Einführen wenigstens eines Leiters (36) in eine längliche Länge einer Metallverrohrung (34), das die folgenden Schritte umfasst:

    (a) Anordnen der Verrohrung (34) in einem wesentlich vertikalen Durchgang,

    (b) Einführen des Leiters (36) in die Verrohrung (34), wobei das vordere Ende des Leiters (36) ein mit dem Leiter (36) verbundenes längliches Gewicht (118) einschließt, wobei das Gewicht schwer genug ist, um den Leiter (36) ausreichend geradezurichten, damit der durch die Verrohrung (34) fällt, und

    (c) Ermöglichen, daß der Leiter (36) und das Gewicht (118) durch Schwerkraft durch die Verrohrung (34) fallen,

    dadurch gekennzeichnet, daß:

    das Gewicht wesentlich keine Steifigkeit hat, so daß es ausreichend flexibel ist, um sich durch Biegungen oder Unregelmäßigkeiten in der Verrohrung (34) zu bewegen,

    die Verrohrung (34) Schlangenrohr ist und eine ausreichende Spiralsteigung hat, die auf Grund der Reibung eine Verzögerungskraft gewährleistet, um zu verhindern, daß der Leiter (36) reißt, bis die gewünschte Länge des Leiters in die Verrohrung (34) eingeführt ist, und

    die Verrohrung (34), mit dem Leiter (36) innerhalb der Verrohrung (34), aus dem Durchgang entfernt wird und die Verrohrung (34) auf eine Spule gewickelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Leiter (36) einen oder mehrere isolierte elektrische Leitungsdrähte, eine oder mehrere Lichtleitfasern oder eine Kombination von isolierten Leitungsdrähten und Lichtleitfasern einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine Länge von 300 m (1 000 Fuß) der Verrohrung (34) in ein unterirdisches Bohrloch eingeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verrohrung (34) einen Außendurchmesser von 3 mm–13 mm (1/8 Zoll–1/2 Zoll) hat.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Schritte einschließt, die Verrohrung (34) von einer auf einem Lastkraftwagen (62) angebrachten Spule zu lösen und die Verrohrung (34) mit dem Lastkraftwagen (62) zu verbinden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewicht (118) eine mit dem vorderen Ende des Leiters (36) verbundene längliche Struktur hat, wobei das Gewicht (118) in die Verrohrung (34) eingeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt, zu ermöglichen, daß der Leiter (36) und das Gewicht (118) durch Schwerkraft fallen, den Schritt einschließt, die Spannung in der Verrohrung (34) zu regeln, so daß die Steigung der Spiralform der Verrohrung (34) so geregelt wird, daß die Reibungsverzögerungskraft zwischen der Außenfläche des Leiters (36) und der Innenfläche der Verrohrung (34) ausreichend ist, damit der Leiter (36) sein eigenes Gewicht in der Verrohrung (34) trägt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt, die Spannung in der Verrohrung (34) zu regeln, den Schritt einschließt, den Lastkraftwagen (62), mit dem die Verrohrung (34) verbunden wird, zu bewegen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt, zu ermöglichen, daß der Leiter (36) und das Gewicht (118) durch Schwerkraft fallen, den Schritt einschließt, die Geschwindigkeit, mit der zu fallen dem Leiter (36) ermöglicht wird, zu steuern.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt, die Geschwindigkeit zu steuern, die Schritte einschließt, einen Untersetzungsgetriebemotor wirksam mit einer Spule zu verbinden, von der sich der Leiter (36) abwickelt, und den Motor mit einer vorher festgelegten Drehzahl zu betreiben.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt, den Leiter (36) in die Verrohrung (34) einzuführen, den Schritt einschließt, das Gewicht (118) in die Verrohrung (34) zu schieben, bis das Gewicht (118) vertikal durch die Verrohrung (34) fallen kann.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt, das Gewicht (118) zu schieben, den Schritt einschließt, das Gewicht (118) um wenigstens eine 90°-Biegung in der Verrohrung (34) zu schieben.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Schritt des Schiebens den Schritt einschließt, das Gewicht (118) zwischen einem Paar von Rollen (134, 135) in Eingriff zu bringen und wenigstens eine der Rollen zu drehen, um das Gewicht durch die Verrohrung (34) zu bewegen.
  14. Verfahren zum Einführen wenigstens eines isolierten elektrischen Leitungsdrahts (36) in eine Länge einer Metallverrohrung (34) mit kleinem Durchmesser, die sich wesentlich vertikal in einer unterirdischen Bohrung erstreckt, wobei die Verrohrung (34) einen Innendurchmesser hat, der kleiner ist als etwa zweimal der Durchmesser des Leitungsdrahts (36), das die folgenden Schritte umfaßt:

    (a) Verbinden eines Gewichts (118) mit dem vorderen Ende des Leitungsdrahts (36), wobei das Gewicht (118) schwer genug ist, um den Leiter (36) gerade genug zu halten, damit er durch Schwerkraft durch die Verrohrung (34) fällt, und

    (b) Einführen des Gewichts (118) in die Verrohrung (34) und Ermöglichen, daß das Gewicht (118) und der Leiter (36) durch Schwerkraft durch die Verrohrung (34) fallen,

    dadurch gekennzeichnet, daß:

    die Verrohrung (34) Schlangenrohr ist und eine Spiralsteigung in der Verrohrung (34) aufrechterhalten wird, die ausreicht, um eine Reibungsverzögerungskraft zwischen der Außenfläche des Leiters (36) und der Innenfläche der Verrohrung (34) zu verleihen, um zu verhindern, daß der Leiter (36) auf Grund seines eigenen Gewichts reißt, und

    das Gewicht (118) aus einer segmentierten Struktur hergestellt wird, die wesentlich keine Steifigkeit hat.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt, eine Spiralsteigung aufrechtzuerhalten, den Schritt einschließt, die Spannung in der Verrohrung (34) zu regeln.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt, die Spannung zu regeln, den Schritt einschließt, einen Lastkraftwagen (62), mit dem die Verrohrung (34) verbunden wird, zu bewegen.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewicht von einer Kette (118) gebildet wird, die miteinander verbundene Glieder (120) hat.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Gewicht eine profilgewalzte Kette (118) mit einem minimalen Biegeradius ist, der vorzugsweise etwa 6 mm–60 cm (1/4 Zoll–24 Zoll) beträgt.
  19. Leitfähige Drahtleitung, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine längliche Länge einer Metall-Schlangenverrohrung (34), die einen Außendurchmesser von 3 mm–13 mm (1/8 Zoll–1/2 Zoll) hat, und einen Leiter (36) umfasst, der eine oder mehrere Lichtleitfasern umfasst, die sich durch die Verrohrung (34) erstrecken, wobei der Leiter (36) eine spiralförmige Konfiguration innerhalb der Verrohrung (34) hat, so daß der Leiter (36) eine Länge hat, die größer ist als diejenige der Verrohrung (34), in der sich der Leiter (36) erstreckt.
  20. Leitfähige Drahtleitung nach Anspruch 19, wobei der Leiter (36) einen oder mehrere isolierte elektrische Leitungsdrähte einschließt.
  21. Leitfähige Drahtleitung nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Verrohrung (34) wenigstens 300 m (1 000 Fuß) lang ist.
  22. Leitfähige Drahtleitung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Verrohrung (34) einen Innendurchmesser hat, der kleiner ist als etwa zweimal der Durchmesser des Leitungsdrahts (36).
  23. Leitfähige Drahtleitung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Verrohrung (34) aus einer Nickellegierung oder rostfreiem Stahl hergestellt wird.
  24. Gewicht (118) zum Ziehen wenigstens eines Leiters (36) in eine Länge einer Verrohrung (34), die sich wesentlich in einer vertikalen Richtung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (118) eine längliche segmentierte Struktur umfasst, die wesentlich keine Steifigkeit hat, und geeignet ist, den Leiter (36) in eine Länge einer Schlangenverrohrung (34) zu ziehen, die sich wenigstens 300 m (1 000 Fuß) in einer wesentlich vertikalen Richtung erstreckt.
  25. Gewicht nach Anspruch 24, wobei das Gewicht eine Kette (118) umfasst, die aus miteinander verbundenen Gliedern (120) hergestellt wird.
  26. Gewicht nach Anspruch 25, wobei die Kette (118) profilgewalzt ist und einen minimalen Biegeradius hat, der vorzugsweise etwa 6 mm–60 cm (1/4 Zoll–24 Zoll) beträgt.
  27. Vorrichtung zum Einführen eines Leiters (36) in eine Länge einer Metall-Schlangenverrohrung (34), wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:

    ein längliches segmentiertes Gewicht (118), das wesentlich keine Steifigkeit hat und einen minimalen Biegeradius hat, zum Verbinden mit dem vorderen Ende des Leiters (36) und

    ein Werkzeug (126) zum Schieben einer Länge des Gewichts (118) in die Verrohrung (34), wobei das Werkzeug folgendes umfasst:

    (a) ein Gehäuse,

    (b) ein Paar von Rollen (134, 135), die mit dem Gehäuse verbunden und wesentlich parallel zueinander angeordnet werden, um das segmentierte Gewicht (118) in Eingriff zu nehmen, wenn die Rollen (134, 135) in ihren Betriebspositionen sind,

    (c) wobei jede Rolle eine Berührungsfläche für einen Reibungseingriff mit dem segmentierten Gewicht (118) hat, und

    (d) einen mit wenigstens einer der Rollen (134, 135) verbundenen Motor (124), um die Rolle zu drehen und das segmentierte Gewicht (118) zu schieben.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Gehäuse ein Paar von Klemmbacken einschließt, die zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegt werden können, wobei an jeder Klemmbacke eine Rolle zum Drehen angebracht wird, wobei die Rollen (134, 135) in ihren Betriebspositionen sind, wenn die Klemmbacken in ihren geschlossenen Positionen sind.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei eine Führungsröhre (140) mit einer der Klemmbacken verbunden wird, um das segmentierte Gewicht (118) aufzunehmen, nachdem es zwischen den Rollen (134, 135) hindurchgeht, um das segmentierte Gewicht in die Verrohrung (34) zu führen.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die Rollen (134, 135) aus einem zusammendrückbaren Elastomer hergestellt werden.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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