NO335153B1

NO335153B1 - Tool and method for shutting down a well

Info

Publication number: NO335153B1
Application number: NO20110190A
Authority: NO
Inventors: Morten Lerbrekk; Geir Arne Melhus
Original assignee: Tco As
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2014-10-06
Also published as: US20140138078A1; AU2012211550B2; CA2823816A1; BR112013019782A2; AU2012211550A1; RU2013138598A; DK2670943T3; WO2012105852A1; RU2564427C2; EP2670943B1; EP2670943A1; BR112013019782B1; EP2670943A4; NO20110190A1

Abstract

Det omtales et verktøy (10) for håndtering av brønner gjennom en formasjon, og som skal tas ut av drift ved anordning av en stengeplugg av en herdbar masse så som betong, hvor det i brønnen er et foringsrør som er sementert mot veggen i borehullet med en betong, og det er kjennetegnet ved at verktøyet omfatter en sammenmontert enhet (10) av de følgende tre seksjoner: en perforeringslanse (32) omfattende et antall sprengladninger for ved detonering å danne en hullrekke i røret og ut i det utenforliggende betongsjiktet, en rengjøringsenhet (34) for mekanisk rengjøring av rørets innervegg i det perforerte område, og en spyleenhet (36) for løsgjøring, oppløsning og bortspyling av den herdete sementeringsmasse mellom rørytterveggen og borehullveggen. Det omtales videre en spesiell konstruksjon av en perforeringskanon, samt en fremgangsmåte til gjenplugging av en brønn som skal tas ut av bruk.A tool (10) for handling wells through a formation is mentioned, and which is to be taken out of operation by arranging a shut-off plug of a hardenable mass such as concrete, where in the well there is a casing which is cemented against the wall in the borehole with a concrete, and is characterized in that the tool comprises an assembled unit (10) of the following three sections: a perforating lance (32) comprising a number of explosive charges for detonating to form a row of holes in the pipe and out into the outer concrete layer, a cleaning unit (34) for mechanical cleaning of the inner wall of the pipe in the perforated area, and a flushing unit (36) for loosening, dissolving and flushing the cured cementing mass between the pipe outer wall and the borehole wall. A special construction of a perforating gun is also discussed, as well as a method for re-plugging a well to be taken out of use.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et verktøy for avstenging av en brønn gjennom en formasjon, og som skal tas ut av drift ved anordning av en stengeplugg av en herdbar masse så som betong, hvor det i brønnen er et foringsrør som er sementert mot veggen i borehullet med en betong, som definert i innledningen i krav 1. The present invention relates to a tool for shutting off a well through a formation, and which is to be taken out of operation by the arrangement of a plug made of a hardenable mass such as concrete, where in the well there is a casing that is cemented against the wall of the borehole with a concrete, as defined in the introduction in claim 1.

Dessuten gjelder oppfinnelsen en fremgangsmåte avstenging av en brønn inkludert et foringsrør gjennom en formasjon ved at det etableres en plugg av en herdbart masse, hvorved en seksjon av foringsrøret gjennom brønnen perforeres, og det ned gjennom røret føres en herdbar masse som bringes til å strømme ut gjennom perforeringene og danne kontakt med veggene i det opprinnelige borehullet, slik det er angitt i innledningen i krav 10. In addition, the invention relates to a method of shutting off a well including a casing through a formation by establishing a plug of a hardenable mass, whereby a section of the casing through the well is perforated, and a hardenable mass is led down through the pipe which is caused to flow out through the perforations and make contact with the walls of the original borehole, as stated in the introduction in claim 10.

Ved oppfinnelsen tar man sikte på å benytte en perforeringskanon for å frembringe perforeringer i et foringsrør som forløper gjennom brønnen til en formasjon, og som omfatter en langstrakt lanse utrustet med et antall sprengladninger rundt en omkrets og langs lengden av lansen, samt midler for detonering av sprengladningene. The invention aims to use a perforating gun to produce perforations in a casing that extends through the well of a formation, and which comprises an elongated lance equipped with a number of explosive charges around a circumference and along the length of the lance, as well as means for detonating the explosive charges.

Når det etableres produksjon av hydrokarboner fra et porøst HC-holdig felt i berggrunnen bores det en brønn ned i formasjonen, og i brønnen nedsettes det et foringsrør (produksjonsrør) som sikres og stabiliseres i forhold til veggene i det opprinnelige borehullet ved at det sprøyte betong mellom rørytterveggen og borehullveggen. When production of hydrocarbons is established from a porous HC-containing field in the bedrock, a well is drilled into the formation, and a casing pipe (production pipe) is placed in the well, which is secured and stabilized in relation to the walls of the original borehole by spraying concrete between the pipe outer wall and the borehole wall.

Når en slik produksjonsbrønn skal tas ut av produksjon plugges den helt igjen med en betongpropp slik at man ikke risikerer fremtidige lekkasjer. Pluggingen av en slik brønn består i at det sprøytes ned en pluggmasse av herdbar betong. Kravet til en slik plugg er at den nedsprøytede betongen skal danne direkte kontakt med den porøse formasjonen. When such a production well is to be taken out of production, it is completely plugged with a concrete plug so that there is no risk of future leaks. The plugging of such a well consists of spraying down a plug mass of hardenable concrete. The requirement for such a plug is that the sprayed concrete must make direct contact with the porous formation.

Derfor er det vanlig at produksjonsrøret (foringsrøret) perforeres, røret rengjøres innvendig og det utspyles en sur rensevæske for å løse betongen. Therefore, it is common for the production pipe (casing) to be perforated, the pipe cleaned inside and an acidic cleaning liquid flushed out to dissolve the concrete.

Denne tredelte operasjonen skjer ved at det nedfores et perforeringsverktøy som er besatt med et antall rettede sprengladninger. Når disse avfyres, sprenges det et hullsett i røret for å vaske ut og delvis løse opp den opprinnelige betongen slik at den nye ferske betongen kan få god direkte kontakt med fjellformasjonen under etableringen av pluggen. This three-part operation takes place by inserting a perforating tool which is loaded with a number of directed explosive charges. When these are fired, a set of holes is blasted in the pipe to wash out and partially dissolve the original concrete so that the new, fresh concrete can make good direct contact with the rock formation during the establishment of the plug.

Etter at perforeringskanonen er avfyrt, er det vanlig å rense røret innvendig ved å nedføre et renseverktøy som sliper løs utstikkende metallbiter og slintrer innvendig i fra røret, og som dannes som følge av sprengingen. Renseverktøyet kan være en børste som børster, gnir eller sliper røret innvendig. After the perforating gun has been fired, it is common to clean the inside of the pipe by lowering a cleaning tool that grinds loose protruding pieces of metal and slivers from the inside of the pipe, and which are formed as a result of the blasting. The cleaning tool can be a brush that brushes, rubs or grinds the inside of the pipe.

Når røret er slipt og rengjort, nedføres det et spyleverktøy med øvre og nedre pakningssett som tetter mot rørinnerveggen. Mellom disse pakningssettene spyles det ut en rensevæske, gjerne inneholdende en syre, som kan spyle løs betongbiter eventuelt direkte kjemisk løse opp betongen. Disse betongbitene og -restene vil da føres med væskestrømmen oppover i ringrommet mellom røret som verktøyet henger i fra overflaten og foringsrørets indre. When the pipe has been ground and cleaned, a flushing tool is lowered with an upper and lower gasket set that seals against the pipe inner wall. Between these gasket sets, a cleaning liquid is flushed out, often containing an acid, which can flush loose pieces of concrete or directly chemically dissolve the concrete. These concrete pieces and remains will then be carried with the liquid flow upwards in the annulus between the pipe in which the tool hangs from the surface and the interior of the casing.

Når det gjelder teknikkens stilling skal det refereres til amerikanske patentsøknader US-2002/162657, US-2007/163783, US-2010/236781 og US-2006/196693 samt til de amerikanske patentskriftene US-5.372.198 og US-6.347.673. Regarding the state of the art, reference should be made to US patent applications US-2002/162657, US-2007/163783, US-2010/236781 and US-2006/196693 as well as to the US patent documents US-5,372,198 and US-6,347,673 .

I førstnevnte US 2002/162657 beskrives det et verktøy omfattende en perforeringskanon og en fremgangsmåte for plugging av en brønn som skal tas ut av drift. Verk-tøyet kan utføre både perforeringen av røret og plugging av brønnen i en enkelt ope-rasjon, slik det er omtalt i patentsøknadens avsnitt nr. 0043. In the former US 2002/162657, a tool comprising a perforating gun and a method for plugging a well that is to be taken out of service is described. The tool can perform both the perforation of the pipe and the plugging of the well in a single operation, as described in section no. 0043 of the patent application.

US-2007/163783 omhandler en fremgangsmåte for avstenging av en brønn med to konsentriske rørstrenger ved bruk av et verktøy som omfatter en perforeringskanon og en spyle- eller rengjøreenhet, i form av en pumpesammenstilling. US-5.372.198 viser et annet eksempel på en sammenstilling omfattende et verktøy med en perfo-reringsenhet, en spyleenhet og en rengjøringsenhet for plugging av brønner. US-2007/163783 deals with a method for shutting off a well with two concentric pipe strings using a tool comprising a perforating gun and a flushing or cleaning unit, in the form of a pump assembly. US-5,372,198 shows another example of an assembly comprising a tool with a perforating unit, a flushing unit and a cleaning unit for plugging wells.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe et verktøy og en fremgangsmåte for avstengning av en brønn, og som kan kombinere de tre funksjonene i ett og samme apparat, dvs. uten at betjeningsstrengen eller røret til stadighet må trekkes opp til overflaten for å skifte verktøy for hver gang en brønn skal plugges igjen, slik teknikkens stilling foreskriver. It is an aim of the invention to produce a tool and a method for shutting off a well, and which can combine the three functions in one and the same device, i.e. without the operating string or pipe having to be constantly pulled up to the surface to change tools for each time a well is to be plugged again, as prescribed by the technical position.

Verktøyet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at verktøyet omfatter en sammenmontert enhet av de følgende tre seksjoner: en perforeringslanse omfattende et antall sprengladninger for ved detonering å danne en hullrekke i røret og ut i det utenforliggende betongsjiktet, The tool according to the invention is characterized by the fact that the tool comprises an assembled unit of the following three sections: a perforating lance comprising a number of explosive charges for, upon detonation, forming a series of holes in the pipe and out into the outer concrete layer,

en rengjøringsenhet i form av en skrubbeenhet for mekanisk rengjøring av rørets innervegg i det perforerte område, og a cleaning unit in the form of a scrubbing unit for mechanical cleaning of the pipe's inner wall in the perforated area, and

en spyleenhet for utsprøyting av en væske for å løsgjøre, oppløse og bortspyle den herdete sementeringsmasse mellom rørytterveggen og borehullveggen. a flushing unit for spraying a liquid to loosen, dissolve and flush away the hardened cementing mass between the pipe outer wall and the borehole wall.

Ifølge en foretrukket utførelse er perforeringslansen anordnet nederst i enheten, spyleenheten er montert til betjenings-strengen, mens rengjøringsenheten er innsatt mellom lansen og spyleenheten. According to a preferred embodiment, the perforating lance is arranged at the bottom of the unit, the flushing unit is mounted to the operating string, while the cleaning unit is inserted between the lance and the flushing unit.

Særlig foretrekkes det at perforeringslansen er innrettet til å løsgjøres fra resten av enheten etter at sprengladningene er detonert/avfyrt. Videre er det foretrukket at perforeringslansen omfatter et antall sprengladninger rundt og langs omkretsen. It is particularly preferred that the perforating lance is arranged to be detached from the rest of the unit after the explosive charges have been detonated/fired. Furthermore, it is preferred that the perforating lance comprises a number of explosive charges around and along the circumference.

Ifølge enda en foretrukket utførelse sprengladningene i tilknytning til perforeringslansen er utformet med ulike sprengstyrke i de ulike seksjoner A,B,C av lansen. According to yet another preferred embodiment, the explosive charges in connection with the perforating lance are designed with different explosive strengths in the different sections A, B, C of the lance.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er en øvre seksjon av perforeringskanonen/- lansen utformet med kraftigere sprengkraft i sprengladningene i resten av ladningene. According to yet another preferred embodiment, an upper section of the perforating gun/lance is designed with stronger explosive power in the explosive charges in the rest of the charges.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er øvre og nedre seksjon av perforeringskanonen/-lansen utformet med kraftigere sprengkraft i ladningene enn de i den midtre seksjonen. According to yet another preferred embodiment, the upper and lower sections of the perforating gun/lance are designed with higher explosive power in the charges than those in the middle section.

Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter skrubbeenhetens utovervendende hodeflate børster eller riller i enheter som er utskyvbare og inntrekkbare i radiell retning for å tilpasses til ulike innerdiametre av foringsrør. According to yet another preferred embodiment, the scrubbing unit's outward facing head surface comprises brushes or grooves in units which are extendable and retractable in the radial direction to adapt to different inside diameters of casing.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er enheten montert til enden av en betjeningsstreng eller et rør som kan nedføres i brønnen fra en installasjon på overflaten. Fremgangsmåten for avstenging av en brønn som angitt innledningsvis er kjennetegnet ved at det anvendes et tredelt verktøy bestående av en nedre del omfattende en perforeringskanon for å danne nevnte perforeringer, en midtre rensedel for å rengjøre røret innvendig samt en øvre spyleseksjon for med en spylevæske å spyle løs og løse opp betongrester i rommet mellom foringsrøret og borehullveggen, det gjennomføres de følgende trinn i rekkefølge, a) verktøyet tilkoplet til en betjeningsstreng nedføres gjennom foringsrøret inntil perforeringskanonen er i en posisjon der røret skal perforeres, According to yet another preferred embodiment, the unit is mounted to the end of an operating string or pipe which can be lowered into the well from an installation on the surface. The procedure for shutting off a well as indicated at the outset is characterized by the use of a three-part tool consisting of a lower part comprising a perforating gun to form said perforations, a middle cleaning part for cleaning the inside of the pipe and an upper flushing section for flushing with a flushing liquid loose and dissolve concrete residues in the space between the casing and the borehole wall, the following steps are carried out in order, a) the tool connected to an operating string is lowered through the casing until the perforating gun is in a position where the pipe is to be perforated,

b) sprengladningene detoneres for å etablere perforeringer i røret, b) the explosive charges are detonated to establish perforations in the tube,

c) verktøyet føres opp og ned i det perforerte området for ved hjelp av c) the tool is guided up and down the perforated area by means of

rensedelen å skrubbe-rense rørinnerveggen, the cleaning part to scrub-clean the pipe inner wall,

d) verktøyet posisjoneres slik at spyleseksjonen i røret plasseres tilstøtende til et sett av perforeringshuller, og slik at et antall perforeringshuller rundt omkretsen er d) the tool is positioned so that the flushing section of the pipe is placed adjacent to a set of perforation holes, and so that a number of perforation holes around the circumference are

beliggende over spyleseksjonen og danner en fluidforbindelse fra ringrommet mellom foringsrøret og brønnveggen, og inn til ringrommet mellom betjenings-strengen, located above the flushing section and forms a fluid connection from the annulus between the casing and the well wall, and into the annulus between the operating string,

e) det pumpes spylevæske ut gjennom perforeringene for å løsgjøre betongbiter og løse opp betongen i rommet utenfor røret slik at dette føres tilbake gjennom de e) flushing liquid is pumped out through the perforations to loosen concrete pieces and dissolve the concrete in the space outside the pipe so that this is fed back through the

øvre perforeringer og inn i røret ovenfor spyleseksjonen, og upper perforations and into the pipe above the flushing section, and

f) verktøyet fjernes og det nedføres en herdbar masse for å fylle en gitt seksjon av røret og mellomrommet mellom rørets ytterside og borehullveggen, f) the tool is removed and a hardenable mass is lowered to fill a given section of the pipe and the space between the outside of the pipe and the borehole wall,

hvormed brønnen er plugget igjen når massen er herdet. with which the well is plugged again when the mass has hardened.

Ved gjennomføring av fremgangsmåten anvendes det et verktøy som angitt i patent-kravene 1-9. When carrying out the method, a tool is used as specified in patent claims 1-9.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til de etterfølgende figurer hvori: Figur 1 viser et verktøy ifølge oppfinnelsen 10 montert til en streng eller rør 30 som forløper ned gjennom en formasjon 14 fra en installasjon 100, en plattform 100 på havet eller lignende. Havoverflaten er vist ved 18 og havbunnen 16. Konstruksjonen ifølge oppfinnelsen kan selvsagt også benyttes i forbindelse med et HC-utvinnings-anlegg på land. The invention shall be explained in more detail with reference to the following figures in which: Figure 1 shows a tool according to the invention 10 mounted to a string or pipe 30 which extends down through a formation 14 from an installation 100, a platform 100 at sea or the like. The sea surface is shown at 18 and the seabed at 16. The construction according to the invention can of course also be used in connection with an HC extraction plant on land.

I borehullet eller brønnen er det innsatt et foringsrør (produksjonsrør) 20 og dette er sementert med betong 22 til veggene i borehullet. A casing (production pipe) 20 is inserted into the borehole or well and this is cemented with concrete 22 to the walls of the borehole.

Verktøyet 10 ifølge oppfinnelsen er også vist på figuren. Det er sammensatt av de tre delene, perforeringskanonen 32, skrubbe/renseenheten 34 og spyleinnretningen 36 sett i retning nedenfra. The tool 10 according to the invention is also shown in the figure. It is composed of the three parts, the perforating gun 32, the scrubbing/cleaning unit 34 and the flushing device 36 seen from below.

Ifølge oppfinnelsen er vaske/spyleinnretningen 36 plassert øverst i kombinasjonen, og er tilkoplet øverst i verktøyet 10 til den nedre enden av røret/strengen 30. Mellom røret/strengen 30 og innsiden av foringsrøret 20 finnes det et ringrom 12 som løsspylt betongbiter og andre urenheter kan føres opp gjennom under rengjøringen/spylingen. According to the invention, the washing/flushing device 36 is located at the top of the combination, and is connected at the top of the tool 10 to the lower end of the pipe/string 30. Between the pipe/string 30 and the inside of the casing 20, there is an annulus 12 which washes away concrete pieces and other impurities can be brought up through during the cleaning/rinsing.

Rett under spyleenheten 36 er skrubbe/renseenheten 34 festet, og nedenfor der igjen er perforeringskanonen 32 montert. De danner følgelig et tredelt verktøy med alle funksjonene i ett stykke. Directly below the flushing unit 36, the scrubbing/cleaning unit 34 is attached, and below there again the perforating gun 32 is mounted. They therefore form a three-part tool with all functions in one piece.

Figur 2 viser et forstørret tverrsnitt av apparatet ifølge oppfinnelsen. Figure 2 shows an enlarged cross-section of the device according to the invention.

Perforeringskanonen 32 The perforating cannon 32

Denne består av en sylinderformig søyle- eller hylse som rager nedad under skrubbe/rense-enheten og hvor det på rundt periferien og i flere rader på overflaten, på tidligere kjent måte er innsatt et antall dedikerte sprengladninger / eksplosiver 33, dvs. at ladningen går av i horisontal eller i en skrå retning radielt utover mot røret for å sprenge hull i rørveggen. Sprengladningene er tilkoplet til en utløserenhet for eksempel via tennladning som fra overflaten forløper gjennom røret 30. Ladningene bringes til å sprenge samlet, og de er vendt radielt utover, og hver og en av ladningene sprenger et hull 35 i metallet i foringsrøret 20, slik at det dannes en fluidforbindelse radielt utad til betongen utenfor røret. Størrelsen på de enkelte hull kan reguleres ved hjelp av de enkelte ladningenes 33 sprengstyrke. This consists of a cylindrical column or sleeve that projects downwards below the scrubbing/cleaning unit and where a number of dedicated explosive charges / explosives 33 are inserted around the periphery and in several rows on the surface, in a previously known manner, i.e. that the charge goes off horizontally or in an inclined direction radially outwards towards the pipe to blow holes in the pipe wall. The explosive charges are connected to a trigger unit, for example via an ignition charge which from the surface runs through the tube 30. The charges are caused to explode together, and they are turned radially outwards, and each one of the charges blasts a hole 35 in the metal in the casing 20, so that a fluid connection is formed radially outward to the concrete outside the pipe. The size of the individual holes can be regulated using the individual charges' 33 explosive strength.

Skrubbe/ renseenhet 34. Scrubbing/cleaning unit 34.

Denne renseenheten omfatter børster eller riller 37 på den radielt utovervendende hodeflaten. Hodets diameter er tilpasset til foringsrørets 20 innerdiameter. Etter sprengningen, vil det være metallrester med skarpe kanter som rager innover fra røroverflatene rundt disse åpningene. Børstene 37 skal løsne og fjerne slike skarpe kanter. Rensebørstene rundt omkretsen kan være utformet slik at de kan trekkes radielt innad i verktøykonstruksjonen når de ikke er i bruk, og spennes ut til kontakt med rørinnerveggen når rensingen skal pågå. This cleaning unit comprises brushes or grooves 37 on the radially outward facing head surface. The diameter of the head is adapted to the inner diameter of the casing 20. After blasting, there will be metal debris with sharp edges protruding inward from the pipe surfaces around these openings. The brushes 37 should loosen and remove such sharp edges. The cleaning brushes around the perimeter can be designed so that they can be pulled radially inside the tool construction when they are not in use, and are stretched out to contact the inner pipe wall when cleaning is to proceed.

For å tilpasse verktøyet til ulike innerdiametre på foringsrøret 20, kan børstene 37 være utskyvbare og inntrekkbare i radiell retning. De skraper innerveggen uteluk-kende ved at hele apparatet beveges opp og ned som vist med pilen P på figur 2. In order to adapt the tool to different inner diameters of the casing 20, the brushes 37 can be extendable and retractable in the radial direction. They only scratch the inner wall by moving the entire device up and down as shown by arrow P in Figure 2.

Vaske/ Spyleenheten 36. Washing/flushing unit 36.

Denne består av to kuppelformete belger (f.eks. av gummi) 36a og 36b som med en kort innbyrdes avstand er montert til verktøystrengen/røret 30. de danner en tetning mot foringsrørets 20 innervegg. Mellom seg danner de en spyleenhet-ringrom 38. I dette mellomrommet er røret 30 perforert med huller 40 for utsprøyting av væske (vann - syre) til rommet 38 og som tilføres med trykk fra overflaten gjennom det indre av røret 30. Det oppstår et væsketykk i mellomrommet 38 og væsken presser ut gjennom de utsprengte og rengjorte perforeringene 35, og løsner og spyler løs betongbiter i mellomrommet 22 mellom foringsrøret og borehullveggen. This consists of two dome-shaped bellows (e.g. made of rubber) 36a and 36b which are mounted to the tool string/tube 30 at a short distance from each other. They form a seal against the inner wall of the casing 20. Between them, they form a flushing unit ring space 38. In this space, the tube 30 is perforated with holes 40 for spraying liquid (water - acid) into the space 38 and which is supplied with pressure from the surface through the interior of the tube 30. A liquid thick in the space 38 and the liquid pushes out through the blasted and cleaned perforations 35, and loosens and washes away pieces of concrete in the space 22 between the casing and the borehole wall.

Denne spyleenheten 36 er altså plassert øverst i konstruksjonen, og under denne er børsteeneheten 34 , og under der igjen er perforeringskanonen 32. This flushing unit 36 is thus located at the top of the structure, and below this is the brush unit 34, and below that again is the perforation gun 32.

Figur 3 viser et første trinn i prosessen. Verktøyet 10 av de tre delene er innstilt for avfyring av sprenglandingene. Det gjennomføres en avfyring og det dannes huller 35 i røret. Hullene 35 forløper ut gjennom foringsrøret 20 og sprengningen fører også til at det dannes huller mer eller mindre inn i den betongkappen 22 radielt utenfor og som ønskes løst opp og mest mulig fjernes. Figure 3 shows a first step in the process. The tool 10 of the three parts is set for firing the explosive landings. A firing is carried out and holes 35 are formed in the tube. The holes 35 extend out through the casing 20 and the bursting also causes holes to be formed more or less into the concrete cover 22 radially outside and which are desired to be loosened and removed as much as possible.

Etter at sprengningen er foretatt, føres verktøyet opp og ned slik at børstene 35 kan rense rørets innvendige overflate langsmed hullene nederst på figur 3. After the blasting has been carried out, the tool is moved up and down so that the brushes 35 can clean the inner surface of the pipe along the holes at the bottom of figure 3.

Figur 4 viser et viktig trekk ved oppfinnelsen. Perforeringskanonen 32 er, ved hjelp av en ikke nærmere detaljert utløsermekanisme, løsnet fra resten av verktøyet og faller ned i brønnen. Etter at kanonen 32 er sluppet senkes hele verktøyet ytterligere nedad slik at spyledelen 36 kommer på linje med hullene 35. Figure 4 shows an important feature of the invention. The perforating gun 32 is, by means of a trigger mechanism not further detailed, detached from the rest of the tool and falls into the well. After the cannon 32 has been released, the entire tool is lowered further downwards so that the flushing part 36 comes in line with the holes 35.

Nå starter spylingen ved at det pumpes vann/syre ned gjennom røret 30 vist med pilene 42. Ringrommet 38 mellom de to tetningskappene 36a,36b fylles med væske og med trykk presses væsken ut gjennom hullene 35 og ut i den betongdelen man ønsker å fjerne. Syre i vannet vil bidra til at betongen kjemisk løser seg opp. Vann-trykket ut gjennom hullene vil videre føre til at deler av betongkappen rives opp i større og mindre biter. Med pilene P1 er det vist hvordan væsken strømmer videre oppover og tilbake radielt innover gjennom hullene/åpningene ovenfor tetningskappen. Så kan utspylt væske føres videre oppad gjennom 12 ringrommet mellom røret 30 og foringsrørets innervegg. Now the flushing starts by pumping water/acid down through the pipe 30 shown by the arrows 42. The annular space 38 between the two sealing caps 36a, 36b is filled with liquid and with pressure the liquid is forced out through the holes 35 and out into the concrete part you want to remove. Acid in the water will contribute to the chemical dissolution of the concrete. The water pressure out through the holes will further cause parts of the concrete cover to be torn up into larger and smaller pieces. Arrows P1 show how the liquid continues to flow upwards and back radially inwards through the holes/openings above the sealing cap. Flushed liquid can then be carried further upwards through 12 the annulus between the pipe 30 and the inner wall of the casing.

Etter at det meste av betongkappen er fjernet, er konstruksjonen klar for tilførsel av betong til å danne en propp i brønnen. Denne betongen fyller opp innvendig i foringsrøret og vil strømme ut gjennom hullene og også fylle opp bakrommet mellom foringsrør-ytterveggen og veggene i det opprinnelige borehullet. After most of the concrete casing has been removed, the structure is ready for the injection of concrete to form a plug in the well. This concrete fills up inside the casing and will flow out through the holes and also fill up the backspace between the casing outer wall and the walls of the original borehole.

Foretrukket utførelse av perforeringskanon / - lanse. Preferred execution of perforating cannon / - lance.

Ifølge en foretrukket utførelse som er skissert på figur 5, er den lanseformete perforeringskanonen utstyrt med seksjoner av ulik styrke på sprengladninger. Disse seksjonene er merket A, B og C på figur 5. I utgangspunktet er de rettede ladningene designet for å gi optimal hulldiameter i foringsrøret i brønnen pluss et stykke ut i den forekommende betongkappe som man ønsker å kunne spyle løs og bort eller å løse opp kjemisk med syreinnhold i væsken. According to a preferred embodiment which is outlined in figure 5, the lance-shaped perforating cannon is equipped with sections of different strengths of explosive charges. These sections are marked A, B and C in Figure 5. Basically, the directed charges are designed to provide optimal hole diameter in the casing in the well plus a piece out into the existing concrete casing that you want to be able to flush away or to dissolve chemical with acid content in the liquid.

Ved å øke sprengladningenes kraft i de øvre A og nedre C seksjoner i forhold til i den midtre seksjonen B, vil dette gi huller med større diameter A og C og dermed en bedre og høyere sirkulasjonseffekt og trykkprofil av spylevæsken under sirkulasjons-sekvensen. Mottrykket under vaskesekvensen vil bli redusert slik at pumperaten kan økes. Med henvisning til strømningsmønsteret vist med pilen P1 på figur 4, vil løs-gjorte betongbiter strømme oppover i mellomrommet mellom rørytterveggen for så å strømme gjennom de øvre hullene og tilbake inn i ringrommet 12 mellom røret 12 og innsiden av foringsrøret. At hullene i den øvre rørseksjonen a har større diameter enn lenger nedover, betyr at større løsgjorte betongbiter kan renses ut passere gjennom hullene i toppen og dermed tilbake til ringrommet 12 for videre bortføring. En perforeringslanse av denne type kan ha en lengde på 5 til 50 meter, og kan være inndelt i de seksjonene A,BC som nevnt ovenfor hva gjelder sprengkraft i de enkelte ladninger. By increasing the power of the explosive charges in the upper A and lower C sections compared to in the middle section B, this will give holes with larger diameters A and C and thus a better and higher circulation effect and pressure profile of the flushing liquid during the circulation sequence. The back pressure during the washing sequence will be reduced so that the pumping rate can be increased. With reference to the flow pattern shown by arrow P1 in Figure 4, loose concrete pieces will flow upwards into the space between the pipe outer wall and then flow through the upper holes and back into the annulus 12 between the pipe 12 and the inside of the casing. The fact that the holes in the upper pipe section a have a larger diameter than further down means that larger loose pieces of concrete can be cleaned out by passing through the holes at the top and thus back to the annulus 12 for further removal. A perforating lance of this type can have a length of 5 to 50 metres, and can be divided into the sections A,BC as mentioned above in terms of explosive power in the individual charges.

Etter at ladningene i perforeringskanonen/-lansen er avfyrt, foretrekkes det å løs-gjøre lansen fra resten av verktøyet After the charges in the perforating gun/lance have been fired, it is preferred to detach the lance from the rest of the tool

En tetteplugg 150, se figur 1, kan plasseres nede i røret og danner bunnen av røret som nå skal fylles med betong. Dette kan skje ved at bunnen av vektøyet fjernes og betongen pumpes fra overflaten og ned gjennom røret 30 for å fylle dette, og for å strømme inn i rommet nedenfor og utenfor verktøyet. Betongen vil flyte ut gjennom perforeringene 35 og delvis fylle det for betong rensete rommet mellom rørytterveggen og fjellformasjon i borehullet. På denne måten er det dannet betong direkte kontakt med fjellformasjonen 14. A sealing plug 150, see Figure 1, can be placed at the bottom of the pipe and forms the bottom of the pipe which is now to be filled with concrete. This can happen by removing the bottom of the weighing eye and pumping the concrete from the surface down through the pipe 30 to fill it, and to flow into the space below and outside the tool. The concrete will flow out through the perforations 35 and partially fill the concrete-cleaned space between the pipe outer wall and the rock formation in the borehole. In this way, concrete has been formed in direct contact with the rock formation 14.

Claims

1. Tool for shutting off a well through a formation, which well is to be taken out of operation by the arrangement of a plug made of a hardenable mass such as concrete, where in the well there is a casing that is cemented against the wall of the borehole with a concrete, characterized in that the tool comprises an assembled unit (10) of the following three sections: a perforating lance (32) comprising a number of explosive charges to, upon detonation, form a series of holes in the pipe and out into the outer concrete layer, a cleaning unit (34) in the form of a scrubbing unit for mechanical cleaning of the inner wall of the pipe in the perforated area, and a flushing unit (36) for spraying a liquid to loosen, dissolve and flush away the hardened cementing mass between the pipe outer wall and the borehole wall.

2. Tool in accordance with claim 1, characterized in that the perforating lance (32) is arranged at the bottom of the unit (10), the flushing unit (36) is mounted to the operating string, while the cleaning unit (34) is inserted between the lance (32) and the flushing unit ( 36).

3. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the perforating lance (32) is arranged to be detached from the rest of the unit after the explosive charges have been detonated/fired.

4. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the perforating lance (32) comprises a number of explosive charges around and along the circumference.

5. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the explosive charges in connection with the perforating lance (32) are designed with different explosive strengths in the different sections (A, B, C) of the lance.

6. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that an upper (A) section of the perforating cannon/lance (32) is designed with stronger explosive power in the explosive charges than in the rest of the charges.

7. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that an upper (A) and lower (C) section of the perforating gun/lance (32) is designed with more powerful explosive power in the charges than those in the middle section.

8. Tool in accordance with claim 1, characterized in that the outer/ending head surface of the scrubbing unit comprises brushes or grooves (37) in units that are extendable and retractable in the radial direction to adapt to different inner diameters of casing.

9. Tool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the unit is mounted to the end of an operating string or a pipe (30) which can be lowered into the well from an installation on the surface (100).

10. Method for shutting off a well including a casing through a formation by establishing a plug of a curable mass, whereby a section of the casing through the well is perforated, and a curable mass is passed down through the pipe which is made to flow out through the perforations and form contact with the walls of the original borehole, characterized in that a three-part tool is used consisting of a lower part comprising a perforating gun (32) to form said perforations, a middle cleaning part (34) to clean the casing (20) internally as well as an upper flushing section (36) to use a flushing fluid to flush and dissolve concrete residues in the space between the pipe (20) and the borehole wall, the following steps are carried out in order, a) the tool (10) connected to an operating string (30) is lowered through the pipe until the perforating gun (32) is in a position where the pipe is to be perforated, b) the explosive charges (33) are detonated to establish perforations (35) in the pipe, c) the tool (10) is guided up and down in the perforated area in order to use the cleaning part to scrub and clean the pipe inner wall, d) the tool (10) is positioned so that the flushing section (36) in the pipe is placed adjacent to a set of perforation holes, and so that a number of perforation holes around the perimeter are located above the flushing section (36) and form a fluid connection from the annulus between the pipe (20) and the well wall, and into the annulus (12) between the operating string (30), e) flushing fluid is pumped out through the perforations to loosen concrete pieces and dissolve the concrete in the space outside the pipe (20) so that it is fed back through the upper perforations and into the pipe (20) above the flushing section (36), and f) the tool is removed and a hardenable mass is lowered to fill a given section of the pipe (20) and the space between the outside of the pipe and the borehole wall, with which the well is plugged again when the mass has hardened.

11. Method in accordance with claim 10, characterized in that a tool is used as specified in claims 1-9.