DE112006002578B4

DE112006002578B4 - Verfahren und Bohrgarnitur zum Bohren mit einem Bohrlochliner

Info

Publication number: DE112006002578B4
Application number: DE200611002578
Authority: DE
Inventors: Robert M. Tessari; Tommy M. Warren; Barry J. Tate
Original assignee: Schlumberger Technology BV
Current assignee: Schlumberger Technology BV
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: WO2007038852A1; GB2444212A; NO20081457L; AU2006299755A1; GB2444212B; GB0805105D0; US20070175665A1; US7647990B2; BRPI0616909A2; DE112006002578T5; AU2006299755B2; NO335386B1

Abstract

Verfahren zum Bohren mit einem Bohrlochliner, wobei
ein Linerstrang (30) mit einem oberen Abschnitt (30a), der sich nach Übertage (17) hin erstreckt, und einem unteren Abschnitt (30b) vorgesehen wird, wobei der obere Abschnitt mittels eines lösbaren Verbindungsstücks (44) mit dem unteren Abschnitt verbunden ist,
Bohrwerkzeuge (34) am distalen Ende des unteren Abschnitts angeschlossen werden,
mit dem Linerstrang und den Bohrwerkzeugen auf Tiefe gebohrt wird,
die Bohrwerkzeuge durch den unteren und den oberen Abschnitt sowie durch das lösbare Verbindungsstück nach Übertage zurückgezogen werden,
das lösbare Verbindungsstück manipuliert wird, um den oberen Abschnitt von dem unteren Abschnitt zu trennen,
der obere Abschnitt aus dem Bohrloch herausgezogen wird und
der untere Abschnitt in dem Bohrloch für dessen Auskleidung zurückbleibt.

Description

Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren eines Bohrlochs und insbesondere auf ein Verfahren und Bohrgarnitur zum Bohren eines Bohrlochs mit einem Bohrlochliner bzw. mit einer verlorenen Rohrfahrt.
Hintergrund
Man hat Verfahren zum Bohren mit Futterrohr entwickelt, bei denen Bohrwerkzeuge durch das Futterrohr zurückziehbar sind, das als Gestängestrang wirkt. Viel Forschungsarbeit wurde auch der Untersuchung von Wegen gewidmet, eine Linerbohrtechnologie zu entwickeln, die auf dem herkömmlichen Verfahren beruht, einen Liner an einem Gestängerohr einzufahren. Bei der Entwicklung eines ziehbaren Linerbohrsystems unter Verwendung eines Gestängerohrs als Mittel zum Treiben des Liners sind beträchtliche technische und wirtschaftliche Hürden zu überwinden. Jedoch wäre ein Linerbohrsystem basierend auf der Verwendung der bereits entwickelten Werkzeuge für das Casingbohren (Casing Drilling^®) viel wirtschaftlicher für die Entwicklung und die Bereitstellung für den Markt.
Es gibt bereits einen relativ großen Einsatzbereich für Liner bei Bohrprogrammen, insbesondere für Seitenbohrlöcher und für Tiefseebohrlöcher, wo der Druckgradient sehr steil ist. Tatsächlich müssen alle Futterrohrstränge in Tiefseebohrungen als „Liner” bzw. ”verlorene Verrohrung” eingebracht werden, da sich der Futterrohrkopf am Meeresboden befindet, was mehrere tausend Fuß unter der Arbeitsbühne sein kann.
Eine Anordnung zum Linerbohren nach dem Stand der Technik ist schematisch in 1 gezeigt. Die Linerbohrsysteme nach dem Stand der Technik verwenden normalerweise einen Bohrmeißel 10, der an der Unterkante des Liners 12 befestigt ist, sowie einen Linerhänger 14 zum Befestigen des Kopfs des Liners an dem Gestängerohr 16. Das Gestängerohr 16 erstreckt sich dann zurück nach Übertage 17. Diese Anordnung wird zum Bohren eines Bohrlochs 18 für die Aufnahme des Liners verwendet. Die Spülflüssigkeitszirkulation und die Gestängestrangrotation erfolgen an dem Liner über das Gestängerohr. Wenn der Liner auf die gewünschte Tiefe gebohrt ist, beispielsweise bis zu einer Stelle, an der der Liner die Formation durchdrungen hat, wird der Linerhänger aktiviert, um das Gewicht des Liners in dem Bohrloch zu tragen, während das Gestängerohr von dem Liner gelöst wird. In manchen Fällen wird kein Linerhänger verwendet und der Linerkopf bleibt ohne Abstützung. In anderen Fällen wird der Linerkopf ausgefahren, um an einer Auskleidung anzugreifen, in der er installiert ist. Der Liner kann an Ort und Stelle einzementiert werden, bevor das Gestängerohr von dem Linerhänger gelöst wird. Wenn das Gestängerohr einmal aus dem Bohrloch herausgezogen ist, kann für das Gestängerohr eine neue Bohranordnung vorgenommen und in das Bohrloch eingefahren werden, um über den „aufbohrbaren” Meißel zu bohren, der an dem Liner befestigt bleibt.
Dieses Verfahren des Linerbohrens hat eine Vielzahl von Nachteilen. Zunächst gibt es keinen zweckmäßigen Weg, den Bohrmeißel in den Fällen auszutauschen, in denen er verschleißt, bevor die gewünschte Einbautiefe erreicht ist. Ein Austauschen des Meißels erfordert, dass der ganze Liner und Gestängestrang aus dem Bohrloch ausgebaut werden, was die Vorteile des Bohrens mit dem Liner zunichte macht. Es ist nicht möglich, mit dem System Richtbohrungen vorzunehmen, da die teueren Werkzeuge für das Richtbohren und die Formationsvermessung, die für das Bohren von Richtbohrungen erforderlich sind, nicht wiedergewonnen werden können. Das gebohrte Loch darf nicht größer als der Innendurchmesser des vorher eingebrachten Futterrohrs sein, da der bohrbare Meißel einen festen Durchmesser hat. Dies kann in dem Ringraum zu unerwünschten hohen Umlauffluiddruckverlusten führen.
Die Druckschrift US 3672447 A zeigt eine Bohranordnung zum Linerbohren, bei der das Bohrbit im Bohrloch verbleibt und dort einzementiert wird. In der Druckschrift US 6857487 A bleibt das Bohrbit mit der Bohrlochauskleidung verbunden, auch nachdem der Bohrvorgang abgeschlossen ist. Die Druckschrift WO 2001/094738 A1 zeigt einer Bohrgarnitur, bei der nach Entfernen eines oberen Rohrstrangabschnitts die Bohreinrichtung mit dem Bohrwerkzeug durch einen nachträglich eingeführten Arbeitsstrang zurückgezogen werden kann. Schließlich zeigt die Druckschrift DE 19535906 A1 eine weitere Bohrgarnitur mit Lineranordung, durch die das Bohrwerkzeug jedoch nicht zurückgezogen werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
In vielen Fällen, in denen normalerweise ein Liner in dem Futterrohrprogramm für ein Bohrloch verwendet wird, wäre es vorteilhaft, mit dem Liner als Teil des Gestängestrangs zu bohren.
Das Verfahren zum Bohren mit einem Liner gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Patentanspruch 1 definiert. Die entsprechende Bohrgarnitur zum Bohren eines Bohrlochs mit einem Bohrlochliner ist in Patentanspruch 10 beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Natürlich werden andere Aspekte der vorliegenden Erfindung für den Fachmann aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung leicht ersichtlich, in der verschiedene Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und zur Veranschaulichung beschrieben sind. Wie man erkennt, ist die Erfindung bei anderen und für andere unterschiedliche Ausführungsformen einsetzbar und mehrere Einzelheiten sind in vielfacher anderer Hinsicht modifizierbar, ohne von dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung als ihrer Art nach veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Unter Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile in allen Ansichten bezeichnen, sind mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung beispielsweise und nicht zur Beschränkung im Einzelnen in den Figuren veranschaulicht, in denen:
1 eine schematische Ansicht einer Garnitur nach dem Stand der Technik zum Bohren mit einem Bohrlochliner ist,
2 eine schematische Ansicht einer Garnitur nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Betriebseinsatz zum Bohren mit einem Bohrlochliner nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist,
3 bis 5 weitere schematische Ansichten einer aus 2 folgenden Ausführung eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung zeigen, und
6 eine schematische Schnittansicht durch ein Werkzeug zeigt, das in einem Linergestängestrang gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung installiert ist.
Detaillierte Beschreibung
Natürlich werden andere Aspekte der vorliegenden Erfindung für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung leicht ersichtlich, in der verschiedene Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und zur Erläuterung beschrieben sind. Man erkennt, dass die Erfindung für andere und unterschiedliche Ausführungsformen einsetzbar ist und mehrere Einzelheiten in verschiedener anderer Hinsicht modifizierbar sind, ohne vom Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung als in ihrer Art veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen.
In der folgenden Erörterung soll der Ausdruck Liner sowohl diejenigen Rohre, die insgesamt als Futterrohr bekannt und zur Bildung von Bohrlochauskleidesträngen verwendet werden, die sich nach Übertage erstrecken, als auch diejenigen Rohre umfassen, die gewöhnlich als Liner bezeichnet und mit dem Futterrohr identisch sein können, sich jedoch nicht nach Übertage erstrecken.
In 2 ist schematisch eine Bohrgarnitur nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren mit einem Strang von Linerrohren von Übertage 17a aus sowie eine Garnitur zur Durchführung des Verfahrens. Der Strang von Linerrohren kann als Gestängestrang wirken und ein Teil des Strangs kann nach dem Bohren unter Tage bleiben, um das gebildete Bohrloch auszukleiden. Insbesondere weist der Linerstrang 30 einen oberen Abschnitt 30a und einen unteren Abschnitt 30b auf. Der obere Abschnitt des Linerstrangs kann sich von dem oberen Ende 30b' des unteren Abschnitts nach Übertage 17a hin und gegebenenfalls zurück bis Übertage erstrecken. Übertage 17a kann eine Bohranlagenfläche für Land- oder Offshore-Betrieb sein.
Das Bohren kann unter Verwendung des Linerstrangs vor sich gehen, der einen oberen Abschnitt 30a hat, der über dem unteren Abschnitt 30b angeschlossen ist. Wenn sich der obere abschnitt 30a voll nach Übertage erstreckt, kann dadurch gebohrt werden, dass der obere Abschnitt betätigt wird, beispielsweise, dass er gedreht oder hin- und herbewegt wird oder dass an ihm Rohre angefügt werden. Das Bohren kann mit irgendwelchen anderen Systemen einschließlich beispielsweise eines Drehsystems, durch Untertagemotorantrieb, durch Luftbohren, Schlag usw. ausgeführt werden.
Wenn der Liner bis zu einer gewünschten Tiefe hineingebohrt ist, kann der obere Abschnitt des Linerstrangs von dem Rest des Strangs gelöst und aus dem Bohrloch herausgezogen werden. Der untere Abschnitt 30b des Linerstrangs bleibt in dem Bohrloch und wird zur Bohrlochauskleidung.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der untere Abschnitt des Linerstrangs in dem Bohrloch 32 abgesetzt werden, damit er als Bohrlochliner wirkt und an Ort und Stelle bleibt.
Natürlich kann die Reihenfolge der verschiedenen Schritte abhängig von den tatsächlichen Prozessen und dem verwendeten Gerät variieren. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform eine Funktion zum Absetzen des unteren Abschnitts in dem Bohrloch beispielsweise gleichzeitig über den gleichen Prozess wie demjenigen erfolgen, der dazu verwendet wird, den oberen Abschnitt von dem unteren Abschnitt zu lösen. Bei anderen Ausführungsformen können sich die Schritte des Absetzens des unteren Abschnitts 30b des Liners in dem Bohrloch von dem Schritt des Lösens des oberen Abschnitts von dem unteren Abschnitt unterscheiden und solche Schritte können vor oder nacheinander erfolgen. Der obere Abschnitt des Linerstrangs kann Übertage während des Lösens und/oder des Absetzens des Liners gehandhabt werden, wenn solch eine Handhabung für den Prozess oder für dessen Erleichterung notwendig ist.
Die gewünschte Tiefe kann bekanntlich durch verschiedene Verfahren bestimmt werden. Bei einer Ausführungsform wird die gewünschte Tiefe im Hinblick auf die Tiefe des oberen Endes 30b' des unteren Linerstrangs bestimmt. Insbesondere kann es erwünscht sein, das Bohren zu unterbrechen, wenn das obere Ende 30b' eine gewünschte Position zum Absetzen des Linerstrangs in dem Bohrloch erreicht, beispielsweise an der Stelle 20a des vorher gesetzten Liners 21, die häufig als Futterrohrstelle bezeichnet wird.
Der obere Abschnitt 30a des Linerstrangs und der untere Abschnitt 30b des Linerstrangs können von einer Vielzahl von gleichen Rohren gebildet werden. Aus verschiedenen Gründen kann jedoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Rohren verwendet werden, um die gesamte Länge oder Stücke des oberen und/oder unteren Abschnitts des Linerstrangs zu bilden. So können der Innen- und Außendurchmesser längs des Linerstrangs variieren. Jedoch können die Rohre des oberen und unteren Abschnitts des Linerstrangs so gewählt werden, dass die Förderung eines rückziehbaren Geräts durch sowohl den oberen Abschnitt 30a als auch den unteren Abschnitt 30b des Linerstrangs möglich ist. So kann der Kontrolldorndurchmesser des oberen Abschnitts 30a so gewählt werden, dass er wenigstens so groß wie der Kontrolldorndurchmesser des unteren Abschnitts 30b ist. Bei einer Ausführungsform können der obere Linerstrang und der untere Linerstrang einen gleichen Kontrolldorndurchmesser haben, während sie bei einer anderen Ausführungsform durchgängig von dem gleichen Typ von Rohren gebildet werden können.
Bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Garnitur können in einer Ausgestaltung leicht verfügbare ziehbare Werkzeuge, wie Casing-Drilling^®-Werkzeuge, verfügbar von der Tesco Corporation, zwischen dem unteren Abschnitt 30b und Übertage 17a vollständig durch den Innendurchmesser des Linerstrangs ein- bzw. ausgebaut werden. Das Ein- bzw. Ausbauen der Werkzeuge auf diese Weise ermöglicht ein Ziehen des Werkzeugs ohne den oberen Abschnitt von dem unteren Abschnitt des Linerstrangs zu lösen und ohne den Linerstrang aus dem Bohrloch zu ziehen.
Während beispielsweise wie bei dem bohrbaren Meißel nach dem Stand der Technik eine nicht ziehbare Bohrgarnitur verwendet werden kann, wird erfindungsgemäß eine durch die Verrohrung ziehbare Bohrlochsohlenanordnung 34 verwendet. Bei einer solchen Ausführung kann der untere Abschnitt 30b des Linerstrangs mit einer Kupplungsmuffe 36 nahe an seinem unteren Ende 30b'' versehen sein. Die Kupplungsmuffe, beispielsweise eine Sperrmuffe, eine Profilmuffe usw., wird für die Aufnahme und das lösbare Halten der speziellen ziehbaren Bohrgarnitur gebildet, die zur Verwendung mit der Garnitur zum Linerbohren ausgewählt ist. Natürlich kann die Kupplungsmuffe weggelassen oder ersetzt werden, wenn die Bohrgarnitur durch andere Einrichtungen in dem Linerstrang gehalten wird. Die ziehbare Bohrgarnitur kann so einfach sein, dass sie einen Pilotmeißel 38, der für den Durchgang durch den Liner bemessen ist, und einen Unterschneider 40 aufweist, der so bemessen oder kollabierbar ist, dass er durch den Linerstrang hindurchgeht und in einer Funktionsausgestaltung so bemessen ist, dass er den Endbohrlochdurchmesser bohrt. Dieser Enddurchmesser ist für die Aufnahme des Liners groß genug und kann bei Bedarf größer als der Innendurchmesser eines vorher gesetzten Futterrohrs 21 sein. Die ziehbare Garnitur hat einen Mechanismus 42, um ihn in dem Linerstrang, beispielsweise in der Kupplungsmuffe 36 so zu arretieren, dass er wie in 3 gezeigt, von dem Liner entriegelt und herausgezogen werden kann, wobei ein Drahtseil 37 verwendet wird oder eine Umkehrzirkulation vom Boden des Liners aus erfolgt. Die ziehbare Garnitur kann irgendeine Anzahl anderer Komponenten aufweisen, beispielsweise Richtbohrwerkzeuge, Formationssondiergeräte, Kernwerkzeuge und Fangwerkzeuge. Durch Bewegen der Garnitur 34 nach Übertage können diese Komponenten, nämlich der Pilotmeißel und die Unterschneider nach der Bohroperation wieder gewonnen und während eines Bohrvorgangs inspiziert, ausgetauscht und/oder geändert werden, um die Funktion der Bohrgarnitur zu verbessern oder zu ändern.
Der obere Abschnitt 30a des Linerstrangs wird mit dem oberen Ende 30b' des unteren Abschnitts 30b durch ein lösbares Verbindungsstück 44 von irgendeiner Art zur Erleichterung und zur Wahl der Position oder zum Lösen des oberen Linerstrangs von dem unteren Linerstrang verbunden. Natürlich werden die Linerstränge häufig aus einer Reihe von Linerrohren gebildet, die stirnseitig durch Gewindeverbindungen zusammengeschlossen werden. Ein lösbares Verbindungsstück 44 wird gewählt, um vorzugsweise ein Lösen gegenüber jeder der zahlreichen Linerrohr-Verbindungen herbeizuführen, die die Linerstränge bilden. Ein lösbares Verbindungsstück kann beispielsweise eine grobe Rechtsgewindeverbindung, eine drehmomentbegrenzte rechtsgängige Gewindeverbindung, ein Schersystem, Arretierklauen, J-Arretierung usw. aufweisen, wie sie beispielsweise bei verschiedenen Abschraubwerkzeugen (auch An-Ab-Werkzeuge genannt) verfügbar sind. Die Auswahl des lösbaren Verbindungsstücks kann deshalb im Hinblick auf die Maßnahme erfolgen, die man verwenden möchte, um das Lösen des oberen Liners von dem unteren Liner zu bewirken. Es muss jedoch dafür gesorgt werden, den Einsatz eines lösbaren Verbindungsstücks zu vermeiden, das den ID (Innendurchmesser) des Linerstrangs zu sehr begrenzt. Insbesondere ist es erwünscht, dass die Untertagegeräte wenigstens ziehbar bleiben und möglicherweise auch durch das lösbare Verbindungsstück ausbringbar sind. Natürlich sollte auch jedes lösbare Verbindungsstück in der Lage sein, die Bohrkräfte auszuhalten, nämlich Ermüdung und Drehmoment und gegebenenfalls auch das Gewicht des unteren Abschnitts zum oberen Abschnitt zu leiten.
Der Liner kann in dem Bohrloch durch verschiedene Vorgänge gesetzt werden, von denen einige eine Linersetzeinrichtung 45 erfordern. Ein Liner kann beispielsweise durch Verwendung eines Linerhängers gesetzt werden. Alternativ kann ein ausfahrbarer Linerabschnitt anstatt eines Linerhängers verwendet werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann der untere Abschnitt einfach dadurch gesetzt werden, dass er von dem oberen Abschnitt gelöst und in dem Bohrloch belassen wird. Zum Fixieren des unteren Abschnitts in dem Bohrloch kann ein Zementiervorgang alternativ oder zusätzlich zum Einsatz kommen.
Bei einer Ausgestaltung kann beispielsweise ein Linerhänger am Kopf des unteren Abschnitts zum Halten des Gewichts des unteren Abschnitts des Liners verwendet werden, wenn er einmal in dem Bohrloch belassen ist. Dieser Linerhänger kann verschiedene Auslegungen aufweisen. Beispielsweise sind Linerhänger verfügbar, die ein Packerelement, Fangkeile, eine mechanisch ausfahrbare Anordnung und Kombinationen davon aufweisen. Wie vorher in Bezug auf das lösbare Verbindungsstück erwähnt ist, kann jeder Linerhänger einen Vollöffnungs-Innendurchmesser haben, der beispielsweise nicht kleiner als der Kontrolldorndurchmesser des unteren Abschnitts 30b ist, damit durch ihn eine Bohrgarnitur gezogen werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Liner in dem Bohrloch durch Verwendung eines expandierbaren Abschnitts gesetzt werden. Bei einer solche Ausführungsform wird ein Abschnitt des Liners expandiert, beispielsweise durch Verwendung eines Dorns, einer hydraulischen Expansion oder einer Explosion, um das Material des Liners zwangsweise in einen mechanischen Eingriffssitz mit dem vorher gesetzten Futterrohr in dem Bohrloch zu bringen. Im Vergleich zu einem Linerhänger kann die Verwendung eines expandierbaren Abschnitts die Möglichkeit ausschließen, dass lose Teile im Bohrloch verloren gehen, für eine volle Durchflussfläche um die Außenseite vor der Expansion sorgen, eine Vollöffnungsbohrung bereitstellen und für eine gute mechanische und druckdichte Abdichtung am Kopf des gesetzten Liners sorgen.
Bei einigen Ausführungsformen kann, wie gezeigt, das lösbare Verbindungsstück eine Funktionalität hinsichtlich des Setzens des Liners haben. Beispielsweise kann das lösbare Verbindungsstück eine Linerhängerkomponente (wie gezeigt), einen expandierbaren Abschnitt, usw. aufweisen. Beispielsweise hat ein lösbares Verbindungsstück eine mechanische Verbindung, die durch eine Expansionsfunktion gelöst wird, die einen expandierbaren Linerhänger setzt.
Alternativ braucht weder ein Linerhänger noch ein expandierbarer Abschnitt verwendet werden, wenn es möglich ist, den Liner in dem Loch ohne dessen Verwendung zu setzen. Bei bestimmten Arten von Bohrlöchern, beispielsweise bei einem horizontalen Bohrloch, kann es nicht erforderlich sein, den Liner zwangsweise in Eingriff mit dem Bohrloch zu bringen. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der obere Abschnitt 30a des Liners von dem unteren Abschnitt 30b getrennt werden und der untere Abschnitt kann einfach in dem Bohrloch verbleiben. Dies kann durch Verwendung eines Lösewerkzeugs erreicht werden.
Der untere Abschnitt des Strangs kann alternativ oder zusätzlich in dem Bohrloch durch Verwendung von wenigstens einer teilweisen Zementierung gesetzt werden. Bei einer solchen Ausführung kann der untere Liner erforderlichenfalls mit einem Zwischenstück für die Annahme einer Zementflutung und/oder eines Vorstopfens ausgerüstet werden. Bei einer Ausgestaltung dient die Kupplungsmuffe einem doppelten Zweck, auch die Zementierausrüstung einzufangen und zu halten.
In 6 ist ein Beispiel eines Kombinationswerkzeugs gezeigt, das ein lösbares Verbindungsstück, das bei dieser Ausführungsform als An-Ab-Werkzeug 144 mit einer drehenden Lösekonfiguration ausgebildet ist, die zwischen einem ersten Teil 144a und einem zweiten Teil 144b wirkt, und eine Linersetzeinrichtung aufweist, die bei dieser Ausführungsform als aufblähbarer Packer 145 gezeigt ist. In einem System zum Bohren mit einem Liner, der einen oberen Abschnitt 130a und einen unteren Abschnitt 130b hat, kann das Kombinationswerkzeug dazwischen installiert werden, um den oberen Abschnitt und den unteren Abschnitt während des Bohrens zu verbinden, jedoch ihre Trennung nach dem Bohren zu ermöglichen. Das Kombinationswerkzeug ermöglicht eine Betätigung des Packers über eine Steuerung durch Betätigung des An-Ab-Werkzeugs. Bei dieser gezeigten Ausführungsform hat der Packer 145 ein äußeres aufblähbares Element 145a, das an einem Rohr 145b angebracht ist. Das Rohr 145b hat wenigstens einen Packeraufblähkanal 145c durch seine Wand hindurch, der, wenn er offen ist, für eine Fluidverbindung zwischen der inneren Bohrung des Rohrs und dem aufblähbaren Element 145a sorgt. Das An-Ab-Werkzeug 144 kann eine Hülse 144c aufweisen, die sich in die Bohrung des Packerrohrs 145b über eine ausreichende Entfernung erstreckt, um den Kanal 145c abzudecken, wenn der erste Teil und der zweite Teil voll verbunden sind. In dieser Ausgestaltung ist die Hülse 144b so ausgebildet, dass sie bewegbar ist, um den Kanal 145c an der inneren Bohrung des Rohrs 145b freizugeben, wenn der erste Teil und der zweite Teil teilweise gelöst sind. Beispielsweise erhält man eine solche Ausbildung durch Wahl der Länge der Hülse derart, dass sie sich über den Kanal in einer Stellung für geschlossenen Kanal erstreckt, jedoch den Kanal freigibt, wenn der erste und der zweite Teil teilweise gelöst sind. Alternativ kann die Hülse mit wenigstens einem Kanal versehen sein, der so positioniert ist, dass er außerhalb der Ausrichtung mit dem Packeraufblähkanal 145c in der Schließstellung des Kanals liegt, jedoch zum Kanal 145c ausgerichtet ist, wenn der erste Teil und der zweite Teil teilweise gelöst sind. Es können Dichtungen 149 vorgesehen werden, die gegen eine Fluidleckage zwischen der Hülse und der Innenbohrung des Rohrs 145d wirken.
Bei Einsatz des Kombinationswerkzeugs kann, wenn der Liner 130a, 130b bis zu seiner Endstelle gebohrt ist, das Gewicht des unteren Abschnitts 130b des Liners so abgesetzt werden, dass es an dem (nicht gezeigten) Meißelende so gehalten wird, dass das An-Ab-Werkzeug 144 sich in einer Neutralgewichtsposition befindet. Dann kann an den oberen Abschnitt des Liners ein Links-Drehmoment angelegt werden, um das An-Ab-Werkzeug zu veranlassen, ausreichend abzuschrauben, um den Packeraufblähkanal 145c zu öffnen, jedoch nicht ausreichend genug, um zu ermöglichen, den ersten Teil 144a und den zweiten Teil 144b zu trennen, so dass der obere Abschnitt 130a und der untere Abschnitt 130b des Liners verbunden bleiben. Der Linerstrang wird dann in ausreichendem Maße aufgenommen, um wenigstens einen Teil des Strangs unter Zug zu halten. Dann kann Druck durch irgendein zweckmäßiges Fluid (Spülmittel, Wasser, Zement) angelegt werden, um den Packer aufzublähen und zu setzen, damit eine Ringraumabdichtung am Kopf des unteren Linerabschnitt 130b gebildet und ein Teil des Gewichts des Linerabschnitts abgestützt wird. Der obere Abschnitt 130a des Liners kann dann wieder nach links gedreht werden, während der untere Liner durch die Wirkung des Packers 145 stationär gehalten wird, um so die Teile 144a, 144b des An-Ab-Werkzeugs vollständig zu lösen und dadurch den oberen Abschnitt von dem unteren Abschnitt zu trennen. Der obere Abschnitt kann dann aus dem Bohrloch entfernt werden.
Nachdem der Liner auf die gewünschte Tiefe gebohrt ist (2) können die Bohrwerkzeuge 34 durch den Linerstrang 30 (3) zurückgezogen werden, wozu der Durchgang durch den unteren Abschnitt des Linerstrangs und den oberen Abschnitt des Linerstrangs nach Übertage gehört. Danach kann, wie in 4 gezeigt ist, ein einpumpbarer oder am Drahtseil geförderter Zementierschwimmer 46 nahe am unteren Ende 30b'' des unteren Abschnitts des Linerstrangs installiert werden, beispielsweise gehalten in der Kupplungsmuffe 36. Der Liner kann dann an Ort und Stelle zementiert (Pfeile C) werden und der Zement aus dem Liner mit einem Zementverdrängungsvorstopfen gespült werden. Danach kann, wie in 5 gezeigt, der Linerhänger, der hier als Komponente des lösbaren Verbindungsstücks 44 gezeigt ist, gesetzt werden, während der obere Linerabschnitt 30b, wie durch das lösbare Verbindungsstück 44 vorgesehen, von dem oberen Ende des unteren Linerabschnitts 30b getrennt werden kann.
Wenn der obere Abschnitt 30a von dem Kopf des Liners getrennt ist, wird er ausgebaut.
Nach dem vorliegenden Verfahren und unter Bezug auf die Terminologie des Standes der Technik kann deshalb der obere Linerabschnitt 30a als Gestängestrang angesehen werden, der jedoch von Linerrohren anstatt von dem Gestängerohr gebildet wird, während der untere Linerabschnitt 30b als der tatsächliche abschließende Bohrlochliner angesehen werden kann.
Bei einer Ausführungsform können die Rohre des oberen Abschnitts, nachdem sie als Gestängestrang verwendet und nach Übertage gezogen wurden, in einem anderen Bohrloch verwendet werden. Bei einer möglichen Ausgestaltung können wenigstens einige der Linerrohre, die als oberer Abschnitt in einer Funktion verwendet wurden, als unterer Abschnitt in einem darauffolgenden Loch eingesetzt werden, um den Grad des Verschleißes der Rohre zu steuern, die abschließend als der permanente Bohrlochliner verwendet werden.
Dieser Bohrprozess bietet alle Vorteile eines Bohrens mit einem vollen Linerstrang, belässt jedoch nur einen Liner in dem Bohrloch, wie es bei vielen Bohrprogrammen vorteilhaft ist, und beispielsweise für Tiefseebohrprogramme erforderlich sein kann, wo alle Futterrohrstränge als ”Liner” in dem Sinne eingebracht werden, dass der Futterrohrstrang auf dem Meeresboden endet, der mehrere tausend Fuß unter der Bohranlage liegen kann.
Die vorhergehende Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen soll den Fachmann in die Lage versetzen, die vorliegende Erfindung herzustellen oder zu benutzen. Für den Fachmann werden verschiedene Modifizierungen für diese Ausgestaltungen leicht ersichtlich und die hier definierten grundsätzlichen Prinzipien können auf andere Ausführungen angewendet werden, ohne vom Gedanken oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen begrenzt sein, sondern soll dem vollen Umfang der beiliegenden Ansprüche entsprechen, wobei durch Bezug auf ein Element im Singular, beispielsweise durch Verwendung des Artikels ”ein” nicht beabsichtigt ist, dass dies ”ein und nur ein” bedeuten soll, wenn es nicht speziell so angegeben ist, sondern stattdessen ”ein oder mehrere”. Alle baulichen und funktionellen Äquivalente der Elemente der verschiedenen Ausführungsformen, die in der Offenbarung beschrieben sind, die dem Fachmann jetzt bekannt sind oder später bekannt werden, sollen von den Elementen der Ansprüche umfasst werden. Darüber hinaus soll nichts von dem, was hier offenbart ist, der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt sein. Es soll kein Element unter den Voraussetzungen von 35 USC 112, sechster Paragraph, ausgelegt werden, wenn nicht das Element ausdrücklich unter Verwendung des Satzes ”Einrichtung für” oder ”Schritt für” zitiert ist.

Claims

Verfahren zum Bohren mit einem Bohrlochliner, wobei ein Linerstrang (30) mit einem oberen Abschnitt (30a), der sich nach Übertage (17) hin erstreckt, und einem unteren Abschnitt (30b) vorgesehen wird, wobei der obere Abschnitt mittels eines lösbaren Verbindungsstücks (44) mit dem unteren Abschnitt verbunden ist, Bohrwerkzeuge (34) am distalen Ende des unteren Abschnitts angeschlossen werden, mit dem Linerstrang und den Bohrwerkzeugen auf Tiefe gebohrt wird, die Bohrwerkzeuge durch den unteren und den oberen Abschnitt sowie durch das lösbare Verbindungsstück nach Übertage zurückgezogen werden, das lösbare Verbindungsstück manipuliert wird, um den oberen Abschnitt von dem unteren Abschnitt zu trennen, der obere Abschnitt aus dem Bohrloch herausgezogen wird und der untere Abschnitt in dem Bohrloch für dessen Auskleidung zurückbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lösbare Verbindungsstück (44) mit einem Linerhänger versehen wird und der Linerhänger an einem unteren Endabschnitt eines zuvor im Bohrloch installierten Futterrohrstrangs angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der obere Abschnitt (30a) des Liner strangs (30) einen Durchmesser aufweist, der mindestens so groß ist wie der des unteren Abschnitts (30b) des Linerstrangs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der untere Abschnitt in das Bohrloch zementiert wird, bevor der obere Abschnitt (30a) des Linerstrangs (30) vom unteren (30b) getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Zementschwimmer (46) von Übertage (17) aus durch den oberen und den unteren Abschnitt (30a, 30b) des Linerstrangs (30) und durch das lösbare Verbindungsstück (44) hindurch gefördert und der untere Abschnitt des Linerstrangs in das Bohrloch zementiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der untere Abschnitt (30b) des Linerstrangs (30) mit einem Linerhänger versehen wird und der Linerhänger beim Trennen des oberen Abschnitts (30a) des Linerstrangs vom unteren gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Herausziehen des oberen Linerstrangs nach Übertage die Linerrohre des oberen Abschnitts (30a) des Linerstrangs (30) in einem Linerstrang einer darauffolgenden Bohrung wieder verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Manipulieren des lösbaren Verbindungsstücks (44) zum Trennen des oberen Abschnitts (30a) des Linerstrangs (30) vom unteren (30b) der obere Abschnitt des Linerstrangs von Übertage (17) aus manipuliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bohren das Rotieren des oberen und des unteren Abschnitts (30a, 30b) des Linerstrangs (30) umfasst.
Bohrgarnitur zum Bohren eines Bohrlochs mit einem Bohrlochliner, wobei die Bohrgarnitur umfasst: einen oberen Linerstrang (30a), einen unteren Linerstrang (30b) mit einem oberen und einem unteren Ende, ein den unteren Linerstrang mit dem oberen Linerstrang verbindendes lösbares Verbindungsstück (44) und an das untere Ende des unteren Linerstrangs anschließbare Bohrwerkzeuge (34), wobei der obere und der untere Linerstrang zusammen zum Bohren des Bohrlochs rotiert werden können; wobei das lösbare Verbindungsstück das Zurückziehen des oberen Strangs ermöglicht, nachdem die Bohrwerkzeuge zurückgezogen worden sind und der untere Linerstrang im Bohrloch zementiert worden ist; wobei der obere Linerstrang und das lösbare Verbindungsstück einen Durchmesser aufweisen, der mindestens so groß ist wie der des unteren Linerstrang; und wobei die Bohrwerkzeuge durch den oberen und den unteren Linerstrang sowie durch das lösbare Verbindungsstück zurückgezogen werden können.
Bohrgarnitur nach Anspruch 10, die nahe dem oberen Ende des unteren Linerstrangs einen Linerhänger (145) aufweist.
Bohrgarnitur nach Anspruch 10, wobei der Kontrolldorndurchmesser des oberen Linerstrangs (30a) im Wesentlichen gleich dem des unteren Linerstrangs (30b) ist.
Bohrgarnitur nach Anspruch 10, die einen Linerhänger aufweist und bei der das lösbare Verbindungsstück und der Linerhänger an einem Kombinationswerkzeug (144, 145) gehalten sind und die Betätigung des lösbaren Verbindungsstücks das Setzen des Linerhängers ermöglicht.