DE60018445T2

DE60018445T2 - Hydraulisch aktivierte doppelpacker

Info

Publication number: DE60018445T2
Application number: DE60018445T
Authority: DE
Inventors: Michael David HAUGEN; Duron Gary INGRAM; Eugene Corey HOFFMAN; Stephen Robert BEEMAN
Original assignee: Weatherford Lamb Inc
Current assignee: Weatherford Lamb Inc
Priority date: 1999-11-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: NO20021793L; DE60018445D1; AU7675500A; EP1226332A1; WO2001034938A1; CA2390133A1; EP1226332B1; US6253856B1; CA2390133C; US20020011341A1; NO20021793D0

Description

Diese Erfindung betrifft Bohrlochdichtungsstücke und Verfahren ihrer Verwendung, in bestimmten besonderen Aspekten ein hydraulisch gesetztes Straddle-Abdichtsystem und Verfahren seiner Verwendung und in einem besonderen Aspekt ein solches System, das ohne mechanisches Ziehen oder Schieben an dem System gesetzt und gelöst wird.
Bei Bohrlochoperationen ist es häufig wünschenswert, einen Bereich von Interesse in einem Bohrloch, z.B. eine Formation oder einen Teil derselben oder eine Zone oder einen Ort in einem Bohrloch dadurch zu „überspannen", daß das Bohrloch oberhalb und unterhalb des Bereichs von Interesse abgedichtet wird. Typischerweise wird ein Dichtungsstück oberhalb gesetzt, und ein weiteres Dichtungsstück wird unterhalb des Bereichs von Interesse gesetzt.
Es ist eine Vielzahl von Straddle-Abdichtwerkzeugen erhältlich, die zwei selektiv setzbare, mit Zwischenraum angeordnete Dichtungselemente einschließen. Mehrere solcher Werkzeuge verwenden einen oder mehrere Kolben, beweglich als Reaktion auf Hydraulikdruck, um eine Dichtungselement-Setzvorrichtung zu betätigen. Bohrklein oder anderes Material kann die Kolbenvorrichtung blockieren oder verstopfen, was ein Setzen der Dichtungselemente hemmt oder verhindert (und ein Absetzen/Freigeben der Dichtungselemente verhindert).
Einige Abdichtwerkzeuge haben kein Notfall-Druckfreigabemerkmal, das z.B. nützlich ist, wenn eine Formation in Unterdruck geht.
Viele Abdichtsysteme erfordern das Ausüben von Zug und/oder Druck auf Teile des Systems (mechanisches Ziehen und/oder Schieben), um Teile des Systems zu betätigen. Solche Systeme können an Schlangenrohr nicht verwendet werden.
US 4485876 offenbart einen Straddlepacker zum Abdichten eines Bereichs von Interesse in einem Bohrloch. Der Packer schließt zwei fluiddruckbetätigte ausdehnbare Dichtungselemente ein. Eine Zunahme des Fluiddrucks im Dichtungsstück bewirkt, daß die Dichtungselemente gesetzt werden, und eine nachfolgende Abnahme des Fluiddrucks bewirkt, daß die Dichtungselemente freigegeben werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abdichtsystem zum Abdichten eines Bereichs von Interesse in einem Bohrloch bereitgestellt, wobei das Abdichtsystem folgendes umfaßt: einen Körper, zwei mit Zwischenraum angeordnete Dichtungselemente am Körper zum Abdichten des Bereichs von Interesse, eine mit dem Körper verbundene Setzvorrichtung zum Setzen der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente, wobei die Setzvorrichtung durch ein in das Abdichtsystem eingeleitetes Druckfluid betätigt werden kann, und eine Freigabevorrichtung, die durch Verringern des Drucks des zum Abdichtsystem gepumpten Fluids betätigt werden kann, um die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Setzvorrichtung außerdem zwei Vorrichtungen mit beweglichen Gliedern umfaßt, die der Kraft des in das Abdichtsystem eingeleiteten Druckfluids ausgesetzt sind, wobei eine der Vorrichtungen mit beweglichen Gliedern als Reaktion auf die Kraft des Druckfluids bewegt werden kann, so daß sie jedes der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente berührt, um das Dichten der Elemente zum Abdichten des Bereichs von Interesse zu verstärken.
Weitere bevorzugte Merkmale werden in Anspruch 2 et seq. dargelegt.
Folglich offenbart die vorliegende Erfindung, zumindest in bevorzugten Ausführungsformen, ein Bohrloch-Abdichtsystem mit Dichtungselementen, die mit Zwischenraum angeordnet werden. Die Dichtungselemente befinden sich auf einem röhrenförmigen Element, das so mit einem oder mehreren zusätzlichen röhrenförmigen Elementen verbunden wird, daß die röhrenförmigen Elemente teleskopartig auseinandergefahren werden, wenn ein Fluid (das z.B. von einer Erdoberflächenpumpvorrichtung oder von einer Vorrichtung innerhalb des Bohrlochs z.B. unter Druck in das Abdichtsystem eingeleitet und/oder gepumpt wird) an sie angelegt wird. Dann wird eine bewegliche röhrenförmige Setzmuffe bewegt, um die Dichtungselemente zu setzen. Ein solches System kann in einem offenen Loch oder in einem Rohrstrang (Steigrohr, Futtenohr, Liner usw.) in einem Bohrloch verwendet werden. Sie kann (ohne darauf beschränkt zu sein) z.B. über eine Formation oder einen Teil derselben, über eine Zone von Interesse, innerhalb eines Kiespacksiebs, über eine Schiebehülse und über zwei zuvor gesetzte Dichtungsstücke gesetzt werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird ein solches System mit Rohrabschnitten mit einer oder mehreren ausrichtbaren Öffnung(en) und Austrittsöffnung(en) oder mit einer Einpreßuntereinheit zum Behandeln einer Formation verwendet. Die Rohrabschnitte oder die Einpreßuntereinheit können eine beliebige geeignete Länge haben, so daß die mit Zwischenraum angeordneten Dichtungsstücke, wenn sie gesetzt sind, den zwischen ihnen liegenden Bereich von Interesse wirksam isolieren. Durch eine oder mehrere Öffnungen und/oder Austrittsöffnungen wird Behandlungsfluid in den Bereich von Interesse in einer Formation gepumpt.
Ein System nach bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bei einer Bohrlochoperation (z.B. der Formationsbehandlung und dem Setzen eines externen Futterrohr-Dichtungsstücks, aber nicht darauf beschränkt) positioniert, gesetzt und verwendet werden und danach freigegeben und ohne Bergung zur Oberfläche zu einer anderen Stelle in einem Bohrloch bewegt werden.
In bestimmten Aspekten drückt ein in das System strömendes Druckfluid anschließend an das Setzen der Dichtungselemente gegen Teile des Systems, was die Dichtungselemente „auflädt" und ihre Abdichtungswirkung verstärkt.
In bestimmten Aspekten wird bei einem System nach der vorliegenden Erfindung eine selektiv zu betätigende Durchflußregelungsvorrichtung oder ein Ventil verwendet, um die Freigabe von Druckfluid aus dem System zu gewährleisten, um die Drücke innerhalb und außerhalb des Systems auszugleichen, so daß die Dichtungselemente selektiv freigegeben werden können.
Solche Systeme können an einem beliebigen geeigneten Rohrstrang, z.B. Schlangenrohr, einem Faseroptik-Leitungssystem, einer Slickline, einer elektrisch leitfähigen Drahtleitung, einer elektrisch nicht leitfähigen Drahtleitung, Futtenohr oder Steigrohr, eingefahren werden.
Folglich stellt die Erfindung, zumindest in bevorzugten Ausführungsformen, Abdichtsysteme ohne beim Setzen von Dichtungselementen beteiligte Kolben, Kolben, die durch Bohrklein verstopft oder blockiert werden könnten, bereit, solche Systeme, die bei Formationsbehandlungsoperationen verwendbar sind, solche Systeme mit einem Druckausgleichsventil, um ein selektives Freigeben der Dichtungselemente zu ermöglichen, solche Systeme, die innerhalb eines Bohrlochs ohne die Notwendigkeit einer Bergung zur Oberfläche der Bohrung freigegeben und bewegt werden können, solche Systeme, die kein mechanisches Ziehen oder Schieben am System erfordern, um Dichtungselemente zu setzen und freizugeben, und solche Systeme, welche die Abdichtungswirkung von Dichtungselementen verstärken.
Es werden nun einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, nur als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein seitlicher Querschnitt eines allgemein zylindrischen Systems nach der vorliegenden Erfindung in einer „Einfahr"-Konfiguration ist,
1A, 1B und 1C Vergrößerungen von Abschnitten des Systems von 1 darstellen,
2 das System von 1 in einer abgedichteten Position ist, mit in einem Steigrohrstrang gesetzten Dichtungselementen,
3A bis 3C seitliche Querschnitte eines Systems nach der vorliegenden Erfindung sind,
3D bis 3F das System von 3A bis 3C in einer abgedichteten Position zeigen, mit in einem Steigrohrstrang gesetzten Dichtungselementen,
4A ein seitlicher Querschnitt eines Schritts in einem Verfahren zum Aufblasen eines externen Futterrohr-Dichtungsstücks unter Verwendung eines Systems nach der vorliegenden Erfindung ist,
4B das System von 4A an seinem Platz im Verhältnis zum externen Futterrohr-Dichtungsstück zeigt,
5A ein seitlicher Querschnitt eines Systems nach der vorliegenden Erfindung ist und
5B das System von 5A an seinem Platz in einem Steigrohrstrang zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 und 1A bis 1C hat nun ein System 10 nach der vorliegenden Erfindung eine allgemein zylindrische obere Untereinheit 12 mit einer Durchflußbohrung 11 von oben nach unten durch dieselbe und mit der schraubend ein oberer Abdichtdorn 20 verbunden wird. Ein O-Ring 13 dichtet eine Grenzfläche von Untereinheit und Dorn ab, und Gewindestifte 14 verhindern ein Abschrauben des oberen Abdichtdorns 20 von der oberen Untereinheit 12.
Die obere Untereinheit 12 wird zu Verwendung in einem Bohrloch oder innerhalb einer Bohrung in einem Rohrstrang in einem Bohrloch mit einem unteren Ende eines beliebigen geeigneten Rohrstrangs (Steigrohr, Futterrohr usw.), Arbeitsstrangs oder in 1A schematisch gezeigten Schlangenrohrs S verbunden.
Vier mit Zwischenraum angeordnete Übergangsstifte 15 (es kann eine beliebige geeignete Zahl von Stiften verwendet werden) befestigen eine obere Setzmuffe 30 und einen oberen Körper 45 aneinander. Die Stifte 15 erstrecken sich durch Schlitze 22 im oberen Abdichtdorn 20, so daß die Setzmuffe 30 und der obere Körper 45 zusammen im Verhältnis zum Abdichtdorn 20 bewegt werden können, während sich die Stifte in den Schlitzen bewegen.
Eine obere Feder 7 hat ein unteres Ende, das an einen Absatz 25 des oberen Abdichtdorns 20 anstößt, und ein oberes Ende, das an einen Absatz 48 des oberen Körpers 45 anstößt. Anfangs drückt die Feder 7 den oberen Körper und den oberen Abdichtdorn 20 auseinander und hält folglich eine (unten beschriebene) obere Klinke 50 in einer eingeklinkten Position, wodurch ein Setzen eines (unten beschriebenen) oberen Dichtungselements 40 verhindert wird.
Die obere Setzmuffe 30 hat ein Ende 32 mit einer Lippe 33, die an ein oberes Ende des oberen Dichtungselements 40 anstößt. Das obere Dichtungselement 40 wird um ein unteres Ende des oberen Abdichtdorns 20 angeordnet. Die Dichtungselemente 40, 41 können aus einem beliebigen geeigneten elastischen Material hergestellt werden, einschließlich beliebigen geeigneten Elastomer- oder Polymer-Materials, aber nicht darauf beschränkt, und es kann ein beliebiges geeignetes Element des bekannten technischen Stands verwendet werden.
Die obere Klinke 50 hat ein durch Stifte 24 an einem unteren Ende des oberen Abdichtdorns 20 befestigtes oberes Ende. Die obere Klinke 50 hat eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Hülsenfingern 52, die anfangs an einem Absatz 44 einer oberen Bodenuntereinheit 42 einklinken. Gewindestifte 39 befestigen die Bodenuntereinheit 42 an einem unteren Ende des oberen Körpers 45. Das obere Ende der Bodenuntereinheit 42 wird ebenfalls schraubend mit dem unteren Ende des oberen Körpers 45 verbunden. Ein O-Ring 122 dichtet eine Grenzfläche von oberem Körper und Bodenuntereinheit ab.
Eine Einpreßuntereinheit 46 hat ein schraubend mit einem unteren Ende der oberen Bodenuntereinheit 42 verbundenes oberes Ende und ein schraubend mit einem oberen Ende einer unteren Bodenuntereinheit 43 verbundenes unteres Ende. Eine Öffnung 47 ermöglicht einen Fluiddurchfluß zwischen dem Innern der Einpreßuntereinheit 46 und dem Raum außerhalb des Systems 10. Es kann eine beliebige Zahl von Öffnungen verwendet werden.
Die Gegenstände 20, 30, 40, 42, 45, 46 und 50 haben allgemein eine zylindrische Form, jeweils mit einer Bohrung 101, 102, 103, 104, 105, 106 bzw. 107 von oben nach unten durch dieselben.
Die verschiedenen Teile von der unteren Bodenuntereinheit 43 bis zu einem unteren Abdichtdorn 21 spiegeln in Struktur und Funktion die oberen Teile wider, d.h., die folgenden Teile entsprechen einander: 6–7, 20–21, 22–23, 30–31, 40–41, 42–43, 45–49, 50–51. Ein unteres Ende des unteren Abdichtdorns 21 wird schraubend mit einem oberen Ende einer Übergangsuntereinheit 55 verbunden, und Gewindestifte 56 befestigen den unteren Abdichtdorn 21 an der Übergangsuntereinheit 55. Die Übergangsuntereinheit 55 hat durch dieselbe von oben nach unten eine Bohrung 57.
O-Ringe mit den folgenden Zahlen dichten die angezeigten Grenzflächen ab: 121 – Abdichtdorn 20/oberer Körper 45, 122 – obere Untereinheit 42/oberer Körper 45, 123 – Bodenuntereinheit 43/unterer Körper 49, 124 – unterer Abdichtdorn 21/unterer Körper 49, 125 – unterer Körper 49/unterer Abdichtdorn 21, 126 – Übergangsuntereinheit 55/unterer Abdichtdorn 21 und 127 – Übergangsuntereinheit 55/Ventilgehäuse 71.
Ein durchflußbetätigtes Sperrventil 70 hat ein Gehäuse 71 mit einer Bohrung 77 von oben nach unten durch dasselbe. Eine Düse 60 wird schraubend mit einem unteren Ende des Ventilgehäuses 71 verbunden. Ein Kolben 72 wird beweglich in der Bohrung 77 angeordnet. Der Kolben 72 hat einen Kolbenkörper 73, ein Kolbenelement 74 mit einem oberen Ende innerhalb des Kolbenkörpers 73 und ein Kolbenöffnungselement 75 mit einer Öffnung 79 von oben nach unten, ebenfalls innerhalb des Kolbenkörpers 73. Ein Sicherungsring 67 hält das Kolbenöffnungselement 75 und das Kolbenelement 74 an ihrem Platz. Eine Öffnung 65 gewährleistet einen Druckausgleich zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Kolbenelements 74.
Eine Feder 66 hat ein oberes Ende, das an ein unteres Ende des Kolbenkörpers 73 anstößt, und ein unteres Ende, das an ein oberes Ende der Düse 60 anstößt. Anfangs drückt die Feder 66 den Kolben 72 nach oben, um den Kolben 72 in der in 1 und 1C gezeigten Position zu halten.
Die Düse 60 hat Auslaßöffnungen 62, Innenöffnungen 63 und Innenöffnungen 64. Die Innenöffnungen 63, 64 erstrecken sich durch eine Wand 61 der Düse 60. In der in 1 und 1C gezeigten Position des Kolbens 72 kann ein Fluid strömen: vom Inneren des Systems 10 durch das Kolbenöffnungselement 75 hinab zu einer Öffnung 79, durch eine Bohrung 78 des Kolbenelements 74, in eine Bohrung 59 der Düse 60, durch die Innenöffnungen 63 hinaus in einen Raum zwischen dem Äußeren der Wand 61 und einem Inneren des Ventilgehäuses 71, durch die Innenöffnungen 74 hinein in eine Stopfenkammer 58 der Düse 60 und danach durch die Auslaßöffnungen 62 hinaus.
Anfangs wird ein Ableitstopfen 69 durch Abscherschrauben 68 an der Düse 60 befestigt, so daß er die im vorstehenden Absatz beschriebene Fluiddurchflußbahn nicht beeinflußt und einen Durchfluß unmittelbar durch die Düse 60 verhindert.
O-Ringe mit den folgenden Zahlen dichten die angezeigten Grenzflächen ab: 128 – KolbenkörperNentilgehäuse, 129 – Düse/Ventilgehäuse, 130 – Düse/Kolbenelement und 131 – Ableitstopfen/Düse.
Die Kreuzuntereinheit 55, das Ventilgehäuse 71, der Kolbenkörper 73, das Kolbenelement 74 und das Kolbenöffnungselement 75 sind allgemein zylindrisch.
An Stelle der Ventilbaugruppe 70 kann am Ende des Systems 10 wahlweise ein Bull-Plug installiert werden. Außerdem kann oberhalb der Übergangs- und der Ventilbaugruppe wahlweise eine Kugelfall-Umlaufuntereinheit installiert werden, so daß ein Fallenlassen einer Kugel zur Kugelfall-Umlaufuntereinheit einen Fluiddurchfluß öffnet und einen Druckausgleich oberhalb und unterhalb der Untereinheit ermöglicht, und die Ventilbaugruppe 70 in einem Aspekt eines solchen Systems weggelassen werden kann.
Bei einem besonderen Betriebsverfahren eines Systems 10 nach der vorliegenden Erfindung (oder eines Systems 200) wird das System in einen Rohrstrang in einem Bohrloch, wie z.B. den Steigrohrstrang 140, 2, eingefahren. Unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Positionierwerkzeugs, -geräts, -systems oder -apparats wird das System 10 an einer gewünschten Stelle im Steigrohrstrang 140 angeordnet. In einem besonderen Aspekt ist das Steigrohr 140 (und zusätzliche Stränge im Bohrloch außerhalb des Steigrohrs 140, z.B. (ein) zusätzlicher) Strang/Stränge von Steigrohr oder Futtenohr, die ebenfalls perforiert werden) an dieser Stelle perforiert worden, um an dieser Stelle das Fördern aus einer Erdformation zu ermöglichen, und die Dichtungselemente 40, 41 werden so angeordnet, daß die Formation von Interesse zwischen ihnen liegt. Der Abstand zwischen den Dichtungselementen kann, z.B. unter Verwendung einer Einpreßuntereinheit einer gewünschten Länge und/oder durch Verbinden zusätzlicher Rohrabschnitte mit einem oder beiden der Enden der Einpreßuntereinheit, eingestellt werden.
Sobald das System 10 an der gewünschten Stelle im Bohrloch innerhalb des Steigrohrstrangs 140 positioniert worden ist, wird von der Oberfläche Druckfluid mit einer solchen Geschwindigkeit gepumpt, daß innerhalb des Systems 10 ein ausreichender Druck erreicht wird, um den Kolben 72 nach unten zu drücken und die Fluid-Durchflußbahn durch die Düse 60 nach außen abzusperren. Danach steigt der Druck an, um die Hülsenfinger 52 über die entsprechenden Absätze an der oberen und der unteren Bodenuntereinheit 42, 43 zu ziehen, wodurch die verschiedenen Teile gezwungen werden, sich auseinanderzuschieben und die Setzmuffen 30, 31 für eine Bewegung im Verhältnis zu ihren entsprechenden Abdichtdornen freizugeben. Die obere Setzmuffe 30 drückt nach unten, um das obere Dichtungselement 40 zu setzen, und die untere Klinke 51 wird gegen das untere Dichtungselement 41 nach unten gezogen und drückt es gegen die untere Setzmuffe 31, um das untere Dichtungselement zu setzen, wie in 2 gezeigt.
Für Operationen mit einem System, wie es in 1 und 2 abgebildet und wie es oben beschrieben wird, wird das System 10 bei einer Ausführungsform am unteren Ende eines Strangs von Schlangenrohr angeschlossen. Schlangenohr ist bei solchen Operationen nützlich, weil Schlangenrohr unter anderem verhältnismäßig schnell innerhalb eines Bohrlochs bewegt werden kann, Schlangenrohr, ohne das Bohrloch totzupumpen, in ein Bohrloch bewegt werden kann, das innerhalb des Bohrlochs einem Bohrlochdruck ausgesetzt ist, und Systeme nach der vorliegenden Erfindung nicht die Anwendung von mechanischem Zug oder Druck erfordern.
Sobald, wie in 2, die Dichtungselemente 40, 41 gesetzt sind, wird Fluid zum Behandeln der Formation zur Einpreßuntereinheit 46 hinab, durch die Öffnung 47 hinaus, durch Perforationen 142 im Steigrohr 140 (und durch ähnliche Perforationen in einem beliebigen anderen Strang innerhalb des Bohrlochs außerhalb des Steigrohrs 140) und in die Formation gepumpt. Das Pumpen dieses Druckfluids verstärkt außerdem die Dichtungswirkung der Dichtungselemente 40, 41, da ein Teil des gepumpten Fluids innerhalb des Steigrohrstrangs 140 an den Bodenuntereinheiten 42, 43 vorbeifließt und die Klinken 50, 51 gegen die Dichtungselemente 40, 41 drückt, wodurch die Dichtungswirkung der Dichtungselemente gesteigert („verstärkt") wird.
Anschließend an die Zufuhr des gewünschten Fluids und der gewünschten Fluidmenge zur Formation kann das System 10 zu einer anderen Stelle innerhalb des Bohrlochs bewegt werden, durch Anhalten des Fluidpumpens, was ermöglicht, daß die Federn 6, 7 die Klinken 50, 51 wieder einklinken, was zu einem Absetzen und Freigeben der Dichtungselemente 40, 41 führt. Danach können das System 10 neu positioniert und die Dichtungselemente wieder wie oben beschrieben für weitere Operationen an der neuen Stelle gesetzt werden.
Mit einem System nach der vorliegenden Erfindung (wie beispielsweise den Systemen 10 oder 200) kann ein beliebiges Fluid, einschließlich von Wasser und/oder Chemikalien, aber nicht darauf beschränkt, in eine Formation eingepreßt werden. In bestimmten Aspekten wird zuerst Wasser gepumpt, um zu sichern, daß eine Formation Fluid aufnehmen wird, und danach wird ein Behandlungsfluid, z.B. ein Säuerungsfluid oder ein Gel und/oder ein Polymer-Behandlungsfluid, gepumpt.
Ein System nach der vorliegenden Erfindung, wie z.B. das System 10 oder das System 200, ist ebenfalls verwendbar zum Aufblasen eines externen Futterrohr-Dichtungsstücks an einem Futterrohr in einem ausgekleideten Bohrloch. Das System 10 wird in das Futterrohr eingefahren und schlägt für einen selektiven Durchfluß von Fluid in das externe Futterrohr-Dichtungsstück die Abschlagvorrichtung des Dichtungsstücks ab. Danach wird das System 10 wie oben beschrieben aktiviert, und Druckfluid, das durch die Öffnung(en) 47 fließt, bläst das externe Futterrohr-Dichtungsstück auf.
In einem Aspekt wird mit einem beliebigen System nach der vorliegenden Erfindung, einschließlich eines Systems 10 oder eines Systems 200, aber nicht darauf beschränkt, ein Entlaster verwendet, z.B. ein Entlaster wie im US-Patent Nr. 6257339 offenbart, im Miteigentum mit der vorliegenden Erfindung und hier für alle Zwecke vollständig einbezogen, aber nicht darauf beschränkt. In einer Situation, in der ein Entlaster verstopft wird und der Fluiddruck innerhalb des Systems 10 nicht verringert werden kann, um die Dichtungselemente freizugeben, wird von der Oberfläche Fluid mit einem ausreichend hohen Druck (z.B. 5000 Pfund/Quadratzoll (34 MPa)) in das System 10 gepumpt, um die Abscherschrauben 68 abzuscheren und den Ableitstopfen 69 freizugeben. Danach wird der Ableitstopfen 69 in die Stopfenkammer 58 gepumpt und öffnet folglich die Düse 60 für den Austrittsfluß von Fluid aus dem System 10 und durch die Auslaßöffnungen 62 hinaus. Mit diesem Freisetzen von Fluid werden die Dichtungselemente 40, 41 freigegeben, und das System 10 kann bewegt und/oder geborgen werden.
Ähnlich kann, falls ein Fluid mit einem verhältnismäßig hohen Druck entweder unterhalb des Systems 10 in einem Bohrloch oder zwischen den Dichtungselementen 40, 41 gehalten wird, der Ableitstopfen 69 in die Stopfenkammer 58 gepumpt werden, um den Druck zwischen dem Äußeren des Systems 10 und seinem Inneren auszugleichen. Bei Formationsbehandlungsoperationen kann, wenn das Fluideinpressen aufhört und die Formation kein Fluid mehr aufnehmen wird, oberhalb des Systems 10 ein hydrostatisches Hochdruckgefälle erzeugt werden. Wieder werden durch Pumpen von Druckfluid durch das System die Abscherschrauben 68 abgeschert, und der Ableitstopfen wird in die Stopfenkammer 58 gepumpt und ermöglicht, daß für einen Druckausgleich und eine anschließende Systembergung Fluid aus der Düse 60 strömt.
Ein System nach der vorliegenden Erfindung (einschließlich eines beliebigen hierin offenbarten Systems, einschließlich eines Systems 10 oder eines Systems 200, aber nicht darauf beschränkt) kann innerhalb eines Kiespacksiebs gesetzt werden, das in einem Erdbohrloch angrenzend an eine Formation oder einen Teil derselben angeordnet ist, um einen Bereich von Interesse abzudichten und danach die Schritte einer Formationsbehandlungsoperation, z.B. das Einpressen von Behandlungsfluid in die Formation (oder einen Teil derselben), wie oben beschrieben, durchzuführen. Ähnlich kann ein System nach der vorliegenden Erfindung über eine Gleitmuffe gesetzt werden, um eine solche Operation durchzuführen, oder so verwendet werden, daß jedes Dichtungselement des Systems innerhalb einer Dichtungsstückbohrung eines von zwei zuvor in einer Bohrung gesetzten, mit Zwischenraum angeordneten, Dichtungsstücken gesetzt wird.
Unter Bezugnahme auf 3A bis 3C hat nun ein System 200 nach der vorliegenden Erfindung eine allgemein zylindrische obere Untereinheit 212 mit einer Durchflußbohrung 211 von oben nach unten durch dieselbe und mit der schraubend ein oberer Abdichtdorn 220 verbunden wird. Ein O-Ring 213 dichtet eine Grenzfläche von Untereinheit und Dorn ab, und Gewindestifte 214 verhindern ein Abschrauben des oberen Abdichtdorns 220 von der oberen Untereinheit 212.
Die obere Untereinheit 212 wird zur Verwendung in einem Bohrloch oder innerhalb einer Bohrung in einem Rohrstrang in einem Bohrloch mit einem unteren Ende eines beliebigen geeigneten Rohrstrangs (Steigrohr, Futtenohr usw.), Arbeitsstrangs oder (in 1A schematisch als Strang S gezeigt) Schlangenrohrs verbunden.
Vier mit Zwischenraum angeordnete Übergangsstifte 215 befestigen eine obere Setzmuffe 230 und einen oberen Körper 245 aneinander. Die Stifte 215 erstrecken sich durch Schlitze 222 im oberen Abdichtdorn 220, so daß die Setzmuffe 230 und der obere Körper 245 zusammen im Verhältnis zum Abdichtdorn 220 bewegt werden können, während sich die Stifte in den Schlitzen bewegen.
Eine obere Feder 207 hat ein unteres Ende, das an einen Absatz 225 des oberen Abdichtdorns 220 anstößt, und ein oberes Ende, das an einen Absatz 248 des oberen Körpers 245 anstößt. Anfangs drückt die Feder 207 den oberen Körper und den oberen Abdichtdorn 220 auseinander und hält folglich eine (unten beschriebene) obere Klinke 250 in einer eingeklinkten Position, wodurch ein Setzen eines (unten beschriebenen) oberen Dichtungselements 240 verhindert wird.
Die obere Setzmuffe 230 hat ein Ende 232 mit einer Lippe 233, die an ein oberes Ende des oberen Dichtungselements 240 anstößt. Das obere Dichtungselement 240 wird um ein unteres Ende des oberen Abdichtdorns 220 angeordnet. Das Dichtungselement 240 (und ein Element 241) können aus einem Material hergestellt werden, wie es oben für das Element 40 beschrieben wird.
Die obere Klinke 250 hat ein schraubend an einem unteren Ende des oberen Abdichtdorns 220 befestigtes oberes Ende. Die obere Klinke 250 hat eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Hülsenfingern 252, die anfangs an einem Absatz 244 einer oberen Bodenuntereinheit 242 einklinken. Gewindestifte 239 befestigen die Bodenuntereinheit 242 an einem unteren Ende des oberen Körpers 245. Das obere Ende der Bodenuntereinheit 242 wird ebenfalls schraubend mit dem unteren Ende des oberen Körpers 245 verbunden. Ein O-Ring 322 dichtet eine Grenzfläche von oberem Körper und Bodenuntereinheit ab.
Eine optionale Abstandsröhre 246 hat ein mit einem unteren Ende der oberen Bodenuntereinheit 242 verbundenes oberes Ende. Die Abstandsröhre 246 hat ein mit einem oberen Ende einer unteren Bodenuntereinheit 243 verbundenes unteres Ende.
Die Gegenstände 220, 230, 240, 242, 245, 246 und 250 haben allgemein eine zylindrische Form, jeweils mit einer Bohrung von oben nach unten durch dieselben.
Die verschiedenen Teile von der unteren Bodenuntereinheit 243 bis zu einem unteren Abdichtdorn 221 spiegeln in Struktur und Funktion die oberen Teile wider, d.h., die folgenden Teile entsprechen einander: 215–315, 220–221, 222–223, 230–231, 240–241, 242–243, 245–249, 250–251, 252–282. Ein unteres Ende des unteren Abdichtdorns 21 wird schraubend mit einer Düse 260 verbunden.
O-Ringe mit den Zahlen 321 bis 330 dichten verschiedene Grenzflächen ab.
Eine durchflußbetätigte Abspenbaugruppe 270 hat eine Absperrmuffe 271 mit einer Bohrung 277, 278, 279 von oben nach unten durch dieselbe. Die Düse 260 nimmt ein unteres Ende der Muffe 271 auf. Die Muffe 271 kann innerhalb eines Gehäuses 272 bewegt werden, dessen oberes Ende mit der unteren Bodenuntereinheit 243 verbunden wird. Das untere Ende der Muffe 271 bewegt sich innerhalb der Düse 260. Eine Feder 273 hat ein unteres Ende, das an einen Absatz 274 des Gehäuses 272 anstößt, und ein oberes Ende, das an einen Absatz 275 der Absperrmuffe 271 anstößt. Eine Öffnung 276 erstreckt sich durch die Muffe 271, und eine Öffnung 266 erstreckt sich durch das Gehäuse 272.
Die Feder 273 drückt die Muffe 271 nach oben, um die Muffe 271 anfangs in der in 3C gezeigten Position zu halten.
Die Düse 260 hat Auslaßöffnungen 262 und einen Dichtungsring 264 in einer Aussparung 261 der Düse 260. In der in 3C gezeigten Position der Muffe 271 kann Fluid fließen: vom Inneren des Systems 200, die Bohrungen 277 bis 279 hinab, in eine Bohrung 265 der Düse 260 und durch die Öffnungen 262 in einen Raum zwischen dem Äußeren des Systems 200 und einem Inneren einer Bohrung oder eines Bohrlochs, worin das System 200 angeordnet ist.
Die Muffe 271 und das Gehäuse 272 sind allgemein zylindrisch.
Bei einem besonderen Betriebsverfahren eines Systems 200 nach der vorliegenden Erfindung wird das System in einen Rohrstrang in einem Bohrloch (wie z.B. den Steigrohrstrang 140, 2) eingefahren. Unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Positionierwerkzeugs, -geräts, -systems oder -apparats wird das System 200 an einer gewünschten Stelle im Strang angeordnet. In einem besonderen Aspekt ist das Steigrohr (und zusätzliche Stränge im Bohrloch um dieselbe) an dieser Stelle perforiert worden, um an dieser Stelle das Fördern aus einer Erdformation F, durch die sich das Bohrloch W an dieser Stelle erstreckt, zu ermöglichen, und die Dichtungselemente 240, 241 werden so angeordnet, daß die Formation von Interesse oder ein Teil derselben zwischen ihnen liegt. Der Abstand zwischen den Dichtungselementen kann, z.B. unter Verwendung einer Abstandsröhre einer gewünschten Länge und/oder durch Verbinden zusätzlicher Rohrabschnitte mit einem oder beiden der Enden der Abstandsröhre, eingestellt werden.
Sobald das System 200 an der gewünschten Stelle im Bohrloch innerhalb des Strangs positioniert worden ist, wird von der Oberfläche Druckfluid mit einer solchen Geschwindigkeit gepumpt, daß innerhalb des Systems 200 ein ausreichender Druck erreicht wird, um die Muffe 271 nach unten zu drücken und die Fluid-Durchflußbahn durch die Düse 260 (siehe 3F) nach außen abzusperren. Danach steigt der Druck an, um die Hülsenfinger 252, 282 über die entsprechenden Absätze an der oberen und der unteren Bodenuntereinheit 242, 243 zu ziehen, wodurch die Teile oberhalb der oberen Bodenuntereinheit und unterhalb dem Gehäuse 272 gezwungen werden, sich von der Abstandsmuffe weg auseinanderzuschieben und die Setzmuffen 230, 231 für eine Bewegung im Verhältnis zu ihren entsprechenden Abdichtdornen freizugeben. Die obere Setzmuffe 230 drückt nach unten, um das obere Dichtungselement 240 zu setzen, und die untere Klinke 251 wird gegen das untere Dichtungselement 241 nach unten gezogen und drückt es gegen die untere Setzmuffe 231, um das untere Dichtungselement 241 zu setzen, wie in 3D, 3F gezeigt.
Für Operationen mit einem System, wie es in 3A bis 3F abgebildet und wie es oben beschrieben wird, wird das System 200 bei einer Ausführungsform am unteren Ende eines Strangs von Schlangenrohr angeschlossen.
Sobald die Dichtungselemente 240, 241 gesetzt sind, wird Fluid zum Behandeln der Formation zu der Öffnung 276 und der Öffnung 266 (ausgerichtet wie in 3E) hinab, durch Perforationen 242 im Steigrohr 240 (und durch ähnliche Perforationen in einem beliebigen anderen Strang innerhalb des Bohrlochs um dasselbe) und in die Formation gepumpt. Das Pumpen dieses Fluids unter Druck verstärkt außerdem die Dichtungswirkung der Dichtungselemente 240, 241, da ein Teil des gepumpten Fluids fließt, um die Klinken 250, 251 gegen die Dichtungselemente zu drücken, wodurch die Dichtungswirkung der Dichtungselemente gesteigert („verstärkt") wird.
Anschließend an die Zufuhr des gewünschten Fluids und der gewünschten Fluidmenge zur Formation kann das System 200 zu einer anderen Stelle innerhalb des Bohrlochs bewegt werden, durch Anhalten des Fluidpumpens, was ermöglicht, daß die Federn 206, 207 die Klinken 250, 251 wieder einklinken, was zu einem Absetzen und Freigeben der Dichtungselemente 240, 241 führt. Danach können das System 200 neu positioniert und die Dichtungselemente wieder wie oben beschrieben für weitere Operationen an der neuen Stelle gesetzt werden. Mit einem System 200 nach der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges geeignetes Fluid in die Formation eingepreßt werden.
In einem Aspekt wird mit einem beliebigen System 200 ein Entlaster verwendet, z.B. ein Entlaster wie im oben erwähnten US-Patent Nr. 6257339 offenbart, aber nicht darauf beschränkt. Wenn gewünscht wird, den Druck innerhalb und außerhalb des Systems 200 auszugleichen, z.B. in einer Notsituation, aber nicht darauf beschränkt, wird das Niveau, mit dem Fluid zur Muffe 271 gepumpt wird, verringert, so daß die Feder 273 die Muffe 271 zur Position von 3C hochschiebt. Mit dem innerhalb und außerhalb des Systems ausgeglichenen Druck werden die Dichtungselemente freigegeben, und das System kann zur Oberfläche geborgen oder für weitere Operationen erneut in der Bohrung positioniert werden.
4A zeigt, wie das System 200 innerhalb eines Futtenohrstrangs 360 zu einer Stelle eines externen Futtenohr-Dichtungsstücks 362 mit einem Dichtungselement 367 bewegt wird. (Das Dichtungsstück 362 repräsentiert ein beliebiges bekanntes externes Futtenohr-Dichtungsstück.) Die Düse 260 des Systems 200 hat eine Abschlagvorrichtung 364 berührt, die anfangs verhindert, daß Fluid aus dem Futtenohr (und aus einem System wie dem System 200) fließt, um das Dichtungselement 367 des Dichtungsstücks aufzublasen. Wie in 4B gezeigt, ist das System 200 so positioniert worden, daß die Dichtungselemente 240, 241 das externe Futtenohr-Dichtungsstück isolieren („abdichten"). Die Abschlagvorrichtung 364 ist abgeschlagen worden, so daß zu und aus dem System 200 gepumptes Fluid das Dichtungselement 367 aufblasen wird. Es liegt im Rahmen dieser Erfindung, die Vorrichtung 364 vor dem Einfahren des Systems 200 mit einer anderen Vorrichtung abzuschlagen, oder dies kann vor dem Installieren des Dichtungsstücks 362 in einem Bohrloch ausgeführt werden.
5A zeigt eine alternative Ausführungsform 400 des Systems 200, die oberhalb des unteren Dichtungselements 241 einen Rohrklemmkeil-Setzmechanismus 410 einschließt. (Wahlweise kann ein solcher Rohrklemmkeil-Setzmechanismus oberhalb des oberen Dichtungselements 240 eingesetzt werden.) Der Rohrklemmkeil-Setzmechanismus 410 wird zwischen einer Klinke 414 (ähnlich der Klinke 251) und einem unteren Muffenende 412 (das wie das untere Ende der Klinke 251, 3C, ist) eingeschoben. Das untere Muffenende 412 wird schraubend mit einer äußeren Muffe 416 verbunden, die ein oberes verjüngtes Ende 418 hat. Das obere verjüngte Ende stößt anfangs an ein entsprechendes unteres verjüngtes Ende 419 einer Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Rohrklemmkeilen 420 an (es können zwei, drei, vier oder mehr verwendet werden), jeder vorzugsweise mit einer gezahnten Außenfläche 422 (obwohl ein beliebiger geeigneter bekannter Rohrklemmkeil oder ein Greifelement verwendet werden kann). Jeder Rohrklemmkeil 420 hat einen oberen Rohrklemmkeilabschnitt 423 und einen Mittelabschnitt 425.
Ein Gehäuse 430 umschließt den Rohrklemmkeil-Setzmechanismus 410 und hat Fenster 431, 432, durch welche die Rohrklemmkeile 420 vorstehen können. Federn 433 zwischen dem Gehäuse 430 und den Rohrklemmkeil-Mittelabschnitten 425 drücken die Rohrklemmkeile zu einem Abdichtdorn 441 hin, wobei sie die Rohrklemmkeile 420 nach innen drücken und die Rohrklemmkeile 420 anfangs in der in 5A gezeigten Position halten. Am Abdichtdorn 441 wird ein Anschlagring 438 befestigt. Eine Feder 436, die an ein Oberteil 437 des unteren Muffenendes 412 und eine untere Fläche des Anschlagrings 438 anstößt, drückt das untere Muffenende 412 und die äußere Muffe 416 nach unten, d.h., zu einer Position, wie sie in 5A gezeigt wird. Wie in 5B gezeigt, haben sich der Abdichtdorn 441 und der Rohrklemmkeil-Setzmechanismus 410 nach unten bewegt und schieben die Rohrklemmkeile 420 gegen das obere verjüngte Ende 418 der äußeren Muffe 416 und folglich durch die Gehäusefenster 431, 432 nach außen und in einen Setzeingriff mit einer Innenfläche eines Steigrohrs 470 (oder einer Bohrung, eines Futterrohrs usw.), in dem das System angeordnet ist. Die Feder 436 ist zusammengedrückt worden. Durch Anhalten des Pumpens von Fluid zum System 400 und Bewegen des Systems nach unten werden die Rohrklemmkeile 420 freigegeben, und das System wird erneut eingeklinkt, wie oben für das System 200 beschrieben.
Bei einem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann das System 200 dadurch, daß die Dichtungselemente 240, 241 mit dem oberen Element größer bemessen werden als das untere Element, so in einem Bohrloch angeordnet werden, daß sich das obere Dichtungselement in einem ersten Rohrstrang mit einem ersten Innendurchmesser befindet und sich das untere Dichtungselement in einem zweiten Rohrstrang, mit dem ersten Rohrstrang verbunden und unterhalb desselben, befindet, wobei der zweite Rohrstrang einen Innendurchmesser hat, der geringer ist als der des ersten Rohrstrangs.
Als Alternative dazu wird in einem Aspekt das obere Dichtungselement 240 des Systems 400 zum Setzen in einem ersten, oberen, Rohrstrang bemessen, und das untere Dichtungselement 241 und der Rohrklemmkeil-Setzmechanismus 410 werden zum Setzen in einem zweiten, unteren, Rohrstrang, mit dem ersten Rohrstrang verbunden und unterhalb desselben, bemessen, wobei der zweite, untere, Rohrstrang einen Innendurchmesser hat, der geringer ist als der des ersten, oberen, Rohrstrangs.
Es wird zu erkennen sein, daß Abweichungen von den obigen Ausführungsformen in den Rahmen der Erfindung fallen werden.

Claims

Abdichtsystem zum Abdichten eines Bereichs von Interesse in einem Bohrloch, wobei das Abdichtsystem folgendes umfaßt: einen Körper, zwei mit Zwischenraum angeordnete Dichtungselemente am Körper zum Abdichten des Bereichs von Interesse, eine mit dem Körper verbundene Setzvorrichtung zum Setzen der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente, wobei die Setzvorrichtung durch ein in das Abdichtsystem eingeleitetes Druckfluid betätigt werden kann, und eine Freigabevorrichtung, die durch Verringern des Drucks des zum Abdichtsystem gepumpten Fluids betätigt werden kann, um die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Setzvorrichtung außerdem zwei Vorrichtungen mit beweglichen Gliedern umfaßt, die der Kraft des in das Abdichtsystem eingeleiteten Druckfluids ausgesetzt sind, wobei eine der Vorrichtungen mit beweglichen Gliedern als Reaktion auf die Kraft des Druckfluids bewegt werden kann, so daß sie jedes der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente berührt, um das Dichten der Elemente zum Abdichten des Bereichs von Interesse zu verstärken.
Abdichtsystem nach Anspruch 1, bei dem der Bereich von Interesse ein Bereich angrenzend an eine Bohrung eines Strangs im Bohrloch ist, das Abdichtsystem in der Bohrung angeordnet ist und die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente gesetzt werden können, um die Bohrung abzudichten.
Abdichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Körper wenigstens eine Körperdurchflußöffnung hat, durch die Fluid von innerhalb des Abdichtsystems zur Außenseite desselben fließen kann, die Freigabevorrichtung eine Absperrmuffe hat, die beweglich im Körper angebracht ist und auf die Kraft des in das Bohrloch und in das Abdichtsystem eingeleiteten Druckfluids anspricht, wobei die Absperrmuffe eine Öffnung durch dieselbe und eine Fluiddurchflußbohrung von oben nach unten hat, wobei der Durchfluß durch die Öffnung anfangs durch einen Abschnitt des Körpers gesperrt wird, wobei das Abdichtsystem außerdem folgendes umfaßt: eine mit dem Körper verbundene Düse, wobei die Düse eine Fluiddurchflußbohrung durch dieselbe hat, die anfangs in Fluidverbindung mit der Fluiddurchflußbohrung der Absperrmuffe steht, wobei die Düse wenigstens eine Austrittsöffnung hat, durch die Fluid aus der Düse austreten kann, eine Feder, die an den Körper und die Absperrmuffe anstößt und die Absperrmuffe nach oben drückt, so daß die Absperrmuffe anfangs den Durchfluß zu der wenigstens einen Austrittsöffnung der Düse nicht absperrt, wobei die Fluiddurchflußbohrung von oben nach unten durch die Absperrmuffe so bemessen wird, daß Druckfluid mit einem ausreichenden Pegel zur Absperrmuffe gepumpt werden kann, um die Absperrmuffe gegen die Kraft der Feder nach unten zu bewegen, um die Öffnung mit der wenigstens einen Körperdurchflußöffnung auszurichten und um den Durchfluß zu der wenigstens einen Austrittsöffnung der Düse abzusperren, so daß sich in dem Abdichtsystem ein Druck aufbaut und Druckfluid durch die Öffnung aus der Absperrmuffe austritt und zu der wenigstens einen Körperdurchflußöffnung fließt und aus dem Abdichtsystem austritt.
Abdichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich der Bereich von Interesse innerhalb einer Bohrung eines Gegenstands im Bohrloch befindet.
Abdichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem einen Strang umfaßt, mit dessen unterem Ende das Abdichtsystem verbunden ist, wobei der Strang aus der Gruppe ist, die aus Schlangenrohr, Faseroptik-Leitungssystem, Slickline, elektrisch leitfähiger Drahtleitung, nicht elektrisch leitfähiger Drahtleitung, Steigrohr und Futtenohr besteht.
Abdichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Überspannen eines Teils einer Bohrung, in der das Abdichtsystem angeordnet ist, wobei das Abdichtsystem außerdem folgendes umfaßt: zwei mit Zwischenraum angeordnete Abdichtdorne, wobei sich die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente jeweils an einem der mit Zwischenraum angeordneten Abdichtdorne befinden, ein röhrenförmiges Element mit einem Abschnitt innerhalb jedes Abdichtdorns, wobei das röhrenförmige Element im Verhältnis zu den Abdichtdornen bewegt werden kann, zwei mit Zwischenraum angeordnete, an dem röhrenförmigen Element befestigte und mit demselben bewegliche, Setzmuffen, wobei jede Setzmuffe bewegt werden kann, um eines der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente zu setzen, zwei mit Zwischenraum angeordnete Klinkenvorrichtungen, wobei jede Klinkenvorrichtung mit einem der mit Zwischenraum angeordneten Abdichtdorne verbunden ist, um das röhrenförmige Element und die zwei mit Zwischenraum angeordneten Abdichtdorne lösbar in einer ersten Position zu halten, in der die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente nicht gesetzt sind, wobei das röhrenförmige Element durch dasselbe eine Fluiddurchflußbohrung mit einem selektiv verschließbaren unteren Ende hat, so daß unter Druck in das Abdichtsystem und in die Fluiddurchflußbohrung des röhrenförmigen Elements gepumptes Fluid das röhrenförmige Element im Verhältnis zu den zwei mit Zwischenraum angeordneten Abdichtdornen und von denselben weg bewegt, um die Klinkenvorrichtung zu lösen, so daß sich die Setzmuffen mit dem röhrenförmigen Element bewegen, um die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente gegen ein Inneres der Bohrung zu setzen, in der das Abdichtsystem angeordnet ist.
Abdichtsystem nach Anspruch 6, bei dem die zwei mit Zwischenraum angeordneten Klinkenvorrichtungen als Reaktion auf das Druckfluid bewegt werden können, um das Dichten des Bereichs von Interesse durch die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente zu verstärken.
Abdichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: der Körper wenigstens eine Körperdurchflußöffnung hat, durch die Fluid von innerhalb des Abdichtsystems zur Außenseite desselben fließen kann, die Freigabevorrichtung eine Absperrmuffe umfaßt, die beweglich im Körper angebracht ist und auf die Kraft des unter Druck in das Bohrloch und in das Abdichtsystem eingeleiteten Fluids anspricht, wobei die Absperrmuffe eine Öffnung durch dieselbe und eine Fluiddurchflußbohrung von oben nach unten hat, wobei der Durchfluß durch die Öffnung anfangs durch einen Abschnitt des Körpers gesperrt wird, eine Düse mit dem Körper verbunden ist, wobei die Düse eine Fluiddurchflußbohrung durch dieselbe hat, die anfangs in Fluidverbindung mit der Fluiddurchflußbohrung der Absperrmuffe steht, wobei die Düse wenigstens eine Austrittsöffnung hat, durch die Fluid aus der Düse austreten kann, eine Feder an den Körper und die Absperrmuffe anstößt, wobei sie die Absperrmuffe nach oben drückt, so daß die Absperrmuffe anfangs den Durchfluß zu der wenigstens einen Austrittsöffnung der Düse nicht absperrt, und die Fluiddurchflußbohrung von oben nach unten durch die Absperrmuffe so bemessen wird, daß Druckfluid mit einem ausreichenden Pegel zur Absperrmuffe gepumpt werden kann, um die Absperrmuffe gegen die Kraft der Feder nach unten zu bewegen, um die Öffnung mit der wenigstens einen Körperdurchflußöffnung auszurichten und den Durchfluß zu der wenigstens einen Austrittsöffnung der Düse abzusperren, so daß sich in dem Abdichtsystem ein Druck aufbaut und Druckfluid durch die Öffnung aus der Absperrmuffe austritt und zu der wenigstens einen Körperdurchflußöffnung fließt und aus dem Abdichtsystem austritt.
Verfahren zum Abdichten eines Bereichs von Interesse in einem Bohrloch, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Installieren eines Abdichtsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche im Bohrloch, um den Bereich von Interesse abzudichten, Betätigen der Setzvorrichtung, um jedes der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente durch Einleiten von Fluid in das Abdichtsystem zu setzen, und Betätigen der Freigabevorrichtung durch Verringern der Einleitungsgeschwindigkeit des Fluids, wodurch die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente freigegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 9, das außerdem umfaßt, das Abdichtsystem zu einer anderen Stelle innerhalb des Bohrlochs zu bewegen und die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente erneut zu setzen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, das außerdem umfaßt, das Abdichtsystem aus dem Bohrloch zu bergen.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, das außerdem umfaßt, die Dichtwirkungen der zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente zu verstärken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem das Abdichtsystem eine Fluidaustrittsvorrichtung hat, um Fluid von innerhalb des Abdichtsystems zu einer Außenseite desselben fließen zu lassen, wobei das Verfahren außerdem umfaßt: Fluid von innerhalb des Abdichtsystems zur Außenseite desselben fließen zu lassen.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die zwei mit Zwischenraum angeordneten Dichtungselemente gesetzt werden, um eine Bohrung durch einen Erdformationsbereich von Interesse abzudichten, und bei dem das von innerhalb des Abdichtsystems zur Außenseite desselben fließende Fluid Formationsbehandlungsfluid ist, das aus dem Abdichtsystem durch einen beliebigen Rohrabschnitt, in dem das Abdichtsystem angeordnet ist, zum Erdformationsbereich von Interesse zur Behandlung desselben fließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem das Fluid von einer Pumpvorrichtung an der Erdoberfläche zum Abdichtsystem gepumpt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem das Fluid von einer Vorrichtung innerhalb des Bohrlochs zum Abdichtsystem gepumpt wird.