DE60031693T2

DE60031693T2 - Vorrichtung und verfahren zum ankern einer ausdehnbaren rohrauskleidung

Info

Publication number: DE60031693T2
Application number: DE60031693T
Authority: DE
Inventors: Christopher Ducasse; Peter Oosterling
Original assignee: e2Tech Ltd; E2 Tech Ltd USA
Current assignee: e2Tech Ltd; E2 Tech Ltd USA
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: EP1500784A2; JP4689911B2; EA003447B1; EP1210503A1; JP2003508662A; CA2390585C; US20040256098A1; OA12014A; NO20021082D0; NO20021082L; DE60031693D1; CA2390585A1; EA200200343A1; WO2001018355A1; GB9920936D0; US6789622B1; AU7021100A; NO332064B1; EP1210503B1; DK1210503T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung, insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf eine zweite Rohrleitung, in der sich die aufweitbare Rohrleitung befindet.
Ein Bohrloch wird herkömmlicherweise während der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus einer Bohrung gebohrt, wobei das Bohrloch typischerweise mit einem Futterrohr ausgefüttert wird, das an der Verwendungsstelle zementiert wird. Futterrohre werden installiert, um zu verhindern, dass die Formation um das Bohrloch herum einstürzt. Des Weiteren verhindern Futterrohre, dass unerwünschte Fluide aus der umgebenden Formation in das Bohrloch fließen, und sie verhindern auf ähnliche Weise, dass Fluide aus dem Inneren des Bohrlochs in die umgebende Formation entweichen. Ein Beispiel einer solchen Futterrohrinstallation ist in dem Dokument EP 0 881 354 zu finden.
Die Verwendung eines biegsamen Futterrohrs, das radial aufgeweitet werden kann, so dass eine äußere Oberfläche des Futterrohrs die Formation um das Bohrloch herum kontaktiert, ist bekannt. Das biegsame Futterrohr wird bei der Aufweitung einer plastischen Verformung unterzogen, typischerweise, indem eine Rohraufweitereinrichtung wie etwa eine Keramik- oder Stahlkegelrolle oder dergleichen durch das Futterrohr geführt wird. Die Rohraufweitereinrichtung wird auf eine ähnliche Art und Weise wie ein Pipeline-Molch entlang dem Futterrohr vorwärts getrieben und kann gestoßen (zum Beispiel unter Verwendung von Fluiddruck) oder gezogen werden (unter Verwendung von Bohrgestänge, Pumpstangen, Wickelrohr, einem Drahtseil oder dergleichen).
Aufweitbare Futterrohrstücke werden aneinander gekuppelt (typischerweise mittels Schraubkupplungen), um einen Futterrohrstrang zu produzieren. Der Futterrohrstrang wird in einem nicht aufgeweiteten Zustand in das Bohrloch eingeführt und wird anschließend unter Verwendung der Rohraufweitereinrichtung aufgeweitet. Der nicht aufgeweitete Futterrohrstrang erfordert, bevor und/oder während des Aufweitungsprozesses entweder an einem oberen Ende oder einem unteren Ende davon verankert zu sein.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung gemäß Anspruch 17 bereitgestellt.
Die Erfindung stellt auch eine aufweitbare Rohrleitung gemäß Anspruch 9 bereit.
Das erste elastische Material ist typischerweise ein erster Gummi und das zweite elastische Material ist typischerweise ein zweiter Gummi. Das erste Material ist vorzugsweise härter als das zweite Material. Das erste und/oder das zweite Material kann auf einer äußeren Oberfläche davon profiliert sein, um das Verankern und/oder das Abdichten zu verbessern.
Bei einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung beinhalten das erste und das zweite Band Bänder, die eine Breite von 2 Zoll (in etwa 51 Millimeter) aufweisen, die mit einem Abstand von 10 Zoll (in etwa 250 Millimeter) voneinander angeordnet sind. Das dritte Band beinhaltet typischerweise ein Band, das eine Breite von 10 Zoll (in etwa 250 Millimeter) aufweist. Der erste Gummi ist typischerweise ein Gummi von 60 Durometer. Der zweite Gummi ist typischerweise ein Gummi von 40 Durometer. Die Bänder aus Gummi können von jeder geeigneten Härte und Breite sein. Alternativ dazu kann der erste Gummi ein Gummi von 90 Durometer sein und der zweite Gummi kann ein Gummi von 60 Durometer sein.
Bei einer alternativen Ausführungsform beinhaltet die Formation ein Band aus Gummi oder aus anderem geeigneten elastischen Material. Vorzugsweise legt das Band auf der äußeren Oberfläche der Rohrleitung ein Zickzackmuster fest. Der Gummi kann von jeder geeigneter Härte sein, typischerweise liegt sie aber in der Größenordnung von 40 bis 90 Durometer, obwohl auch Härtegrade außerhalb dieses Bereichs verwendet werden können.
Die Materialeigenschaften und die Konfiguration der oder jeder Formation können ausgewählt werden, um für die bestimmte Anwendung geeignet zu sein.
Die aufweitbare Rohrleitung beinhaltet typischerweise eine aufweitbare Rohrleitung oder einen aufweitbaren Liner. Die aufweitbare Rohrleitung kann jedoch jede geeignete aufweitbare Röhre oder dergleichen sein.
Die Formation ist wahlweise abnehmbar und wird vorzugsweise auf die äußere Oberfläche der Rohrleitung gepasst, bevor die Rohrleitung aufgeweitet wird. Die Formation beinhaltet wahlweise zwei oder mehr mit Abstand angeordnete Formationen.
Die zweite Rohrleitung beinhaltet typischerweise ein Bohrloch, ein Futterrohr, einen Liner oder dergleichen. Die aufweitbare Rohrleitung kann jede Art von Rohrleitung in Eingriff nehmen.
Das Verfahren der Erfindung umfasst typischerweise den zusätzlichen Schritt des Bereitstellens einer Rohraufweitereinrichtung zum radialen Aufweiten der aufweitbaren Rohrleitung.
Die Rohraufweitereinrichtung beinhaltet typischerweise eine Kegelrolle. Die Rohraufweitereinrichtung kann aus Stahl hergestellt sein. Alternativ dazu kann die Rohraufweitereinrichtung aus einem Keramikmaterial oder einer Kombination aus Stahl und einem Keramikmaterial hergestellt sein. Die Rohraufweitereinrichtung ist wahlweise flexibel.
Die aufweitbare Rohrleitung wird typischerweise unter Verwendung einer mechanischen oder einer anderen Verankerungseinrichtung (z. B. einem Einschieber) vorübergehend an der zweiten Rohrleitung verankert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, wobei:
1 ein schematischer Querschnitt einer beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung an einem Bohrloch ist;
2a eine Vorderansicht ist, die eine erste Konfiguration einer Formation, die auf eine äußere Oberfläche der Vorrichtung aus 1 gepasst wird, zeigt;
2b ein Seitenriss der Formation aus 2a ist;
2c eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Formation aus 2a und 2b ist, die eine profilierte äußere Oberfläche zeigt;
3 ein schematischer Querschnitt einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung an einem Bohrloch ist, die auf einer äußeren Oberfläche eine unterschiedliche Formation aufweist;
4a eine Vorderansicht der Formation aus 3 ist; und
4b ein Seitenriss der Formation aus 4a ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung zeigt 1 eine exemplarische Ausführungsform der Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung 12. Die aufweitbare Rohrleitung 12 ist sich im Inneren eines Futterrohrs oder eines Liners 14 befindend gezeigt. Herkömmlicherweise wird das Futterrohr oder der Liner 14 verwendet, um ein Bohrloch, das zur Erleichterung der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen in eine Formation 16 gebohrt wird, auszufüttern oder zu verrohren. Es sollte jedoch vermerkt werden, dass die aufweitbare Rohrleitung 12 ein Liner oder ein Futterrohr sein kann, der/das verwendet wird, um das Bohrloch zu verrohren oder auszufüttern.
Die aufweitbare Rohrleitung 12 kann jede Art von geeigneter Rohrleitung sein, die fähig ist, plastische Verformung zu ertragen, wodurch sie um mindestens 10 % radial aufgeweitet werden kann, obwohl sie auch um einen höheren oder niedrigeren Wert als diesen radial aufgeweitet werden kann.
Der obere Abschnitt aus 1 zeigt die aufweitbare Rohrleitung 12 in einer nicht aufgeweiteten Form, wobei sich eine Rohraufweitereinrichtung 18 darin befindet, die verwendet wird, um eine radiale Aufweitungskraft zu übermitteln. Der untere Abschnitt aus 1 zeigt einen Abschnitt der aufweitbaren Rohrleitung 12, der mittels der Rohraufweitereinrichtung 18 radial aufgeweitet wurde.
Die Rohraufweitereinrichtung 18 beinhaltet typischerweise eine Kegelrolle. Die Rohraufweitereinrichtung 18 kann aus Stahl hergestellt sein oder sie kann alternativ dazu aus einem Keramikmaterial oder einer Kombination aus Stahl und einem Keramikmaterial hergestellt sein. Die Rohraufweitereinrichtung 18 ist wahlweise flexibel, obwohl dies vorteilhaft ist, wenn es erforderlich ist, dass die Rohraufweitereinrichtung 18 eine aufweitbare Rohrleitung, die eine Krümmung oder dergleichen aufweist, aufweitet. Es kann jede herkömmliche Art von Rohraufweitereinrichtung 18 verwendet werden.
Wie in 1 gezeigt, ist die aufweitbare Rohrleitung 12 auf einer äußeren Oberfläche 12s davon mit mindestens einer Formation versehen, die im Allgemeinen mit 20 bezeichnet ist (in 1 ist lediglich eine Formation 20 gezeigt). Die Formation 20 beinhaltet typischerweise ein erstes und ein zweites Band 22, 24, die entlang einer Längsachse 26 der aufweitbaren Rohrleitung 12 axial mit Abstand voneinander angeordnet sind. Das erste und das zweite Band 22, 24 sind typischerweise axial mit einiger Entfernung, zum Beispiel 10 Zoll (in etwa 250 mm), angeordnet. Das erste und das zweite Band 22, 24 sind vorzugsweise ringförmige Bänder, die sich im Umfang um die äußere Oberfläche 12s der aufweitbaren Rohrleitung 12 herum erstrecken, obwohl diese Konfiguration nicht erforderlich ist. Das erste und das zweite Band 22, 24 beinhalten typischerweise Bänder aus einer ersten Art von Gummi, die eine Breite von 2 Zoll (in etwa 51 mm) aufweisen. Die Formation 20 muss sich nicht um den ganzen Umfang der Oberfläche 12s herum erstrecken.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Band 22, 24 befindet sich ein drittes Band 28 aus einer zweiten Art von Gummi. Das dritte Band 28 erstreckt sich vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Band 22, 24 und weist somit typischerweise eine Breite von 10 Zoll (in etwa 250 mm) auf.
Das erste und das zweite Band 22, 24 weisen typischerweise eine erste Tiefe auf. Das dritte Band 28 weist typischerweise eine zweite Tiefe auf. Die erste Tiefe ist typischerweise größer als die zweite Tiefe, obwohl sie gleich sein können. Somit ragen das erste und das zweite Band 22, 24 weiter von der Oberfläche 12s hervor als das dritte Band 28, wie schematisch in 1 gezeigt.
Die erste Art von Gummi (d. h. das erste und das zweite Band 22, 24) ist vorzugsweise von einer härteren Konsistenz als die zweite Art von Gummi (d. h. das dritte Band 28). Die erste Art von Gummi ist typischerweise ein Gummi von 60 Durometer, wohingegen die zweite Art von Gummi typischerweise ein Gummi von 40 Durometer ist. Durometer ist eine herkömmliche Härteskala für Gummi.
Die bestimmten Eigenschaften des Gummis können von jeder geeigneten Art sein und die angegebenen Härten sind lediglich beispielhaft. Es sollte auch vermerkt werden, dass die relativen Ausmaße und die Zwischenräume des ersten, des zweiten und des dritten Bands 22, 24, 28 lediglich beispielhaft sind und sie jede geeigneten Ausmaße und Zwischenräume aufweisen können.
Unter Bezugnahme auf 2a bis 2c ist eine alternative Formation 50 gezeigt, die im Wesentlichen die gleiche wie die Formation 20 ist. In der in 2a bis 2c gezeigten Ausführungsform beinhaltet die Formation 50 ein erstes und ein zweites Band 52, 54 aus einem ersten elastischen Material, wobei sich ein drittes Band 56 aus einem zweiten elastischen Material dazwischen befindet.
Das erste und das zweite Band 52, 54 weisen ungefähr eine Breite von 1 Zoll (in etwa 25,4 mm) auf und sind mit einem Abstand von 3 Zoll (in etwa 76 mm) voneinander angeordnet; das dritte Band 56 weist somit eine Breite von 3 Zoll auf.
Das erste elastische Material des ersten und des zweiten Bands 52, 54 ist typischerweise härter als das zweite elastische Material des dritten Bands 56. Bei der in 2a bis 2c gezeigten Ausführungsform beinhaltet das erste elastische Material einen Gummi mit einer Härte von 90 Durometer und das zweite elastische Material beinhaltet einen Gummi mit einer Härte von 60 Durometer.
Im Gegensatz zu der Formation 20 weisen die Bänder 52, 54, 56 im Wesentlichen dieselbe Tiefe auf. Wie insbesondere aus 2c ersichtlich ist, kann eine äußere Fläche 56s des dritten Bands 56 profiliert sein. Die äußere Fläche 56s ist gerippt, um den Griff des dritten Bands 56 auf einer inneren Fläche einer zweiten Rohrleitung (z. B. eines zuvor installierten Abschnitts eines Liners, eines Futterrohrs oder dergleichen oder einer Bohrlochformation), in dem sich die aufweitbare Rohrleitung 12 befindet, zu verbessern. Es versteht sich, dass eine äußere Oberfläche auf dem ersten und dem zweiten Band 52, 54 ebenfalls profiliert (z. B. gerippt) sein kann.
Die zwei äußeren Bänder 52, 54, die aus einem härteren Gummi sind, stellen dem relativ weicheren Gummi des dritten Bands 56 eine Abdichtung bei relativ hohen Temperaturen und eine Stützdichtung bereit. Das dritte Band 56 stellt typischerweise eine Abdichtung bei niedrigeren Temperaturen bereit.
In Verwendung wird die Formation 20, 50 auf die äußere Oberfläche 12s der (nicht aufgeweiteten) aufweitbaren Rohrleitung 12 gepasst. Die Formation 20, 50 kann entlang der Länge der aufweitbaren Rohrleitung 12 an axial mit Abstand voneinander angeordnete Stellen gepasst werden, wobei die Zwischenräume und die Anzahl an Formationen 20, 50 ausgewählt werden, um für die bestimmte Anwendung geeignet zu sein.
Die aufweitbare Rohrleitung 12 wird dann in ein Bohrloch, ein Futterrohr oder einen Liner 14 oder eine andere Rohrleitung, auf der die aufweitbare Rohrleitung 12 befestigt werden soll, eingelassen. Wie in 1 (oberer Abschnitt) ersichtlich ist, entsteht, wenn die aufweitbare Rohrleitung 12 in das Futterrohr oder den Liner 14 eingelassen wird, zwischen der äußeren Oberfläche 12s der aufweitbaren Rohrleitung 12 und einer inneren Oberfläche 14i des Futterrohrs oder des Liners 14 ein Ringraum 30. Die Rohraufweitereinrichtung 18 befindet sich typischerweise in einem aufgeweiteten Abschnitt 12e der aufweitbaren Rohrleitung 12, bevor die Rohrleitung 12 in das Futterrohr oder den Liner 14 eingelassen wird. Es sollte vermerkt werden, dass die Rohrleitung 12 eine der Art ohne Eingriff ist, wobei der Ringraum 30 verbleibt (obwohl in der Abmessung reduziert), selbst wenn die aufweitbare Rohrleitung 12 radial aufgeweitet wird, d. h. es besteht eine Lücke zwischen der aufweitbaren Rohrleitung 12 und dem Futterrohr oder dem Liner 14. Die aufweitbare Rohrleitung 12 muss nicht von der Art ohne Eingriff sein.
Da die äußere Oberfläche 12s der aufweitbaren Rohrleitung 12 nicht in direktem Kontakt mit der inneren Oberfläche 14i des Futterrohrs oder des Liners 14 steht, wird eine mechanische oder eine andersartige Verankerungseinrichtung 32 (z. B. ein Einschieber) verwendet, um eine vorläufige Verankerung bereitzustellen, während mindestens ein Abschnitt der aufweitbaren Rohrleitung 12 radial aufgeweitet wird. Die mechanische oder andersartige Verankerungseinrichtung 32 kann von jeder herkömmlichen Art sein und wird typischerweise an oder nahe dem aufgeweiteten Abschnitt 12e der aufweitbaren Rohrleitung 12 befestigt.
Wenn die mechanische oder andersartige Verankerungseinrichtung 32 eingestellt ist, wird die Rohraufweitereinrichtung 18 durch die aufweitbare Rohrleitung 12 in die Richtung von Pfeil 34 gestoßen oder gezogen. Die Rohraufweitereinrichtung 18 kann unter Verwendung von Fluiddruck durch die aufweitbare Rohrleitung 12 vorwärts getrieben werden, oder kann unter Verwendung eines herkömmlichen Molchs oder einer Zugmaschine (nicht gezeigt) entlang der aufweitbaren Rohrleitung 12 gemolcht werden. Die Rohraufweitereinrichtung 18 kann alternativ dazu unter Verwendung eines Gewichts (zum Beispiel von einem Strang) vorwärts getrieben werden, oder kann durch die aufweitbare Rohrleitung 12 (z. B. unter Verwendung von Bohrgestänge, Pumpstangen, Wickelrohr, einem Drahtseil oder dergleichen) gezogen werden.
Wenn die Rohraufweitereinrichtung 18 entlang der aufweitbaren Rohrleitung 12 (unter Verwendung jeglichen herkömmlichen Mittels) vorwärts getrieben wird, weitet sie die Rohrleitung 12 radial auf, wie in dem unteren Abschnitt von 1 dargestellt ist. Wenn die Rohrleitung 12 aufgeweitet wird, wird auch die Formation 20, 50 aufgeweitet, wodurch die Formation 20, 50 (d. h. das erste, das zweite und das dritte Band 22, 24, 28, 52, 54, 56 aus Gummi) einen Abschnitt der inneren Oberfläche 14i des Futterrohrs oder des Liners 14 in Eingriff nimmt. Es ist von Vorteil, eine äußere Oberfläche aus dem ersten und dem zweiten Gummi (d. h. Bänder 22, 24, 52, 54) und wahlweise dem dritten Band (d. h. Band 28, 56) aufzuweisen, profiliert (z. B. gerippt oder dergleichen), um das Verankern und/oder das Abdichten zu verbessern.
Wenn das erste, das zweite und das dritte Band 22, 24, 28, 52, 54, 56 aus Gummi die innere Oberfläche 14i des Futterrohrs oder des Liners 14 in Eingriff nehmen, stellen sie aufgrund der Reibung zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Gummi und der inneren Oberfläche 14i einen Verankerungspunkt bereit. Dieser Verankerungspunkt verankert die aufweitbare Rohrleitung 12 an dem Futterrohr oder dem Liner 14.
Darüber hinaus wirkt der erste und/oder der zweite Gummi auch als eine Abdichtung, die in einer ringförmigen Druckabdichtung, welche den Ringraum 30 abdichtet, resultiert. Wo zwei oder mehr Formationen 20, 50 an axial mit Abstand voneinander angeordneten Stellen bereitgestellt sind, sind die Abschnitte des Ringraums 30 zwischen den Formationen 20, 50 voneinander isoliert.
Nachdem die Formation 20, 50 aufgeweitet worden ist, wodurch der erste und der zweite Gummi der aufweitbaren Rohrleitung 12 mindestens einen Verankerungspunkt (und wahlweise eine Abdichtung für den Ringraum 30) bereitstellen, kann die mechanische oder andersartige Verankerungseinrichtung 32 gelöst und wahlweise von dem Futterrohr oder dem Liner 14 entfernt werden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine alternative aufweitbare Rohrleitung 100 gezeigt, die eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist. Die aufweitbare Rohrleitung 100 ist im Wesentlichen die gleiche wie die aufweitbare Rohrleitung 12, weist aber auf einer äußeren Oberfläche 100s davon eine weitere alternative Formation 150 auf.
Die aufweitbare Rohrleitung 100 kann jede Art von geeigneter Rohrleitung sein, die fähig ist, plastische Verformung zu ertragen, wodurch sie um mindestens 10 % radial aufgeweitet werden kann, obwohl sie auch um einen höheren oder niedrigeren Wert als diesen radial aufgeweitet werden kann.
Wie aus 3 zu sehen ist, ist die aufweitbare Rohrleitung 100 mit einem zuvor aufgeweiteten Abschnitt 100e, in dem sich eine Rohraufweitereinrichtung (z. B. die Rohraufweitereinrichtung 18) befinden kann, während die Rohrleitung 100 in ein Bohrloch oder dergleichen eingelassen wird, versehen. Es sollte vermerkt werden, dass sich die Rohraufweitereinrichtung nicht in der Rohrleitung 100 befinden muss, während sie in das Bohrloch eingelassen wird, und erst in die Rohrleitung 100 platziert werden kann, sobald sie an der Verwendungsstelle ist.
Wie in 3 gezeigt, ist die aufweitbare Rohrleitung 100 mit mindestens einer Formation, die im Allgemeinen mit 150 bezeichnet ist, versehen. Eine Anzahl an auf die äußere Oberfläche 100s der Rohrleitung 100 gepassten Formationen 150 ist gezeigt, wobei jede Formation durch ungefähr 12 Zoll (in etwa 305 mm) mit Abstand zu der anderen angeordnet ist.
Die Formation 150 ist am besten in 4a und 4b gezeigt. Die alternative Formation 150 weist eine Zickzackform auf. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die oder jede Formation 150 ein einzelnes (vorzugsweise ringförmiges) Band aus Gummi, das zum Beispiel eine Härte von 90 Durometer aufweist und eine Breite von etwa 2,5 Zoll (in etwa 28 mm) mal eine Tiefe von etwa 0,12 Zoll (in etwa 3 mm) aufweist.
Zur Bereitstellung eines Zickzackmusters und somit der Erhöhung der Stärke des Griffs und/oder der Abdichtung, welcher/welche die Formation 150 in Verwendung bereitstellt, wird eine Anzahl an Schlitzen 152a, 152b (z. B. 20) in das Band aus Gummi gefräst. Die Schlitze 152a, 152b weisen typischerweise eine Größenordnung von 0,2 Zoll (in etwa 5 mm) Breite mal eine Länge von etwa 2 Zoll (in etwa 50 mm) auf.
Die Schlitze 152a werden an etwa 20 im Umfang mit Abstand voneinander angeordneten Stellen gefräst, wobei zwischen allen entlang einer Kante 150a des Bands etwa 18° liegen. Der Prozess wird dann wiederholt, indem weitere 20 Schlitze 152b auf der anderen Seite 150b des Bands gefräst werden, wobei die Schlitze auf der anderen Seite im Umfang um 9° von den Schlitzen 152a auf der anderen Seite versetzt sind.
In Verwendung wird die Formation 150 an die äußere Oberfläche 100s der (nicht aufgeweiteten) aufweitbaren Rohrleitung 100 gepasst. Die Formation 150 kann entlang der Länge der aufweitbaren Rohrleitung 100 an axial mit Abstand voneinander angeordnete Stellen gepasst werden, wie in 3 gezeigt, wobei die Zwischenräume und die Anzahl an Formationen 100 ausgewählt werden, um für die bestimmte Anwendung geeignet zu sein.
Die aufweitbare Rohrleitung 100 wird dann in ein Bohrloch, ein Futterrohr oder einen Liner 14 oder eine andere Rohrleitung, auf der die aufweitbare Rohrleitung 100 befestigt werden soll, eingelassen und wird im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie die oben beschriebene Rohrleitung 12 verwendet.
Unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung an einer zweiten Rohrleitung wie hier beschrieben ist es möglich, ohne die Verwendung von Zement ein Bohrloch unter Verwendung einer mit der Formation versehenen aufweitbaren Rohrleitung zu verrohren. Dies weist aufgrund der Reduzierung der erforderlichen Materialien und der Ausfallzeit der Bohranlage insbesondere hinsichtlich der Kosten signifikante Vorteile auf.
Somit werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung an einer zweiten Rohrleitung bereitgestellt. Gewisse Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens stellen wahlweise eine Abdichtung zwischen der aufweitbaren Rohrleitung und der zweiten Rohrleitung bereit. Gewisse Ausführungsformen der Vorrichtung umfassen eine Formation aus unterschiedlichen Schichten oder Bändern aus elastischen Materialien, die besonders angeordnet und zusammengesetzt sind, um eine gute Verankerung und/oder Abdichtung zwischen der aufweitbaren Rohrleitung und der zweiten Rohrleitung bereitzustellen.
Abwandlungen und Verbesserungen können an dem Vorhergehenden vorgenommen werden, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine Vorrichtung zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung, wobei die Vorrichtung mindestens eine Formation (16, 50), die auf einer äußeren Oberfläche (12s) der aufweitbaren Rohrleitung (12) bereitgestellt ist, beinhaltet, wobei die Formation (16, 50) eine zweite Rohrleitung (14), in der sich die aufweitbare Rohrleitung (12) befindet, in Eingriff nehmen kann, wobei die Formation (16, 50) der aufweitbaren Rohrleitung (12) eine Verankerung und/oder eine Abdichtung bereitstellt, wenn die aufweitbare Rohrleitung (12) mindestens zum Teil aufgeweitet ist, wobei die Formation (16, 50) ein erstes und ein zweites Band (22, 24, 52, 54) aus einem ersten elastischen Material beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Band (22, 24, 52, 54) axial mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sich ein drittes Band (28, 56) aus einem zweiten elastischen Material zwischen dem ersten und dem zweiten Band (22, 24, 52, 54) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste elastische Material härter als das zweite elastische Material ist.
Vorrichtung gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder das zweite elastische Material auf eine äußere Oberfläche (56s) davon profiliert sind, um das Verankern und/oder das Abdichten zu verbessern.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste elastische Material einen ersten Gummi beinhaltet und das zweite elastische Material einen zweiten Gummi beinhaltet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oder jedes Band (22, 24, 28, 52, 54, 56) aus elastischem Material auf einer äußeren Oberfläche (12s) der Rohrleitung (12) ein Zickzackmuster festlegt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formation (16, 50) auf die äußere Oberfläche (12s) der Rohrleitung (12) gepasst wird, bevor die Rohrleitung (12) aufgeweitet wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formation (16, 50) zwei oder mehrere axial mit Abstand angeordnete Formationen (16, 50) beinhaltet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aufweitbare Rohrleitung (12) vorübergehend an der zweiten Rohrleitung verankert wird (14).
Eine aufweitbare Rohrleitung, wobei die Rohrleitung (12) auf ihrer äußeren Oberfläche (12s) eine Formation (16, 50) aufweist, die angepasst ist, um ein zweites Element (14) in Eingriff zu nehmen, wenn die aufweitbare Rohrleitung (12) aufgeweitet ist, wobei die Formation (16, 50) ein erstes und ein zweites Band (22, 24, 52, 54) aus einem ersten elastischen Material beinhaltet und wobei das erste und das zweite Band (22, 24, 52, 54) axial mit Abstand voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Formation (16, 50) ein drittes Band (28, 56) aus einem zweiten elastischen Material umfasst, das sich zwischen dem ersten und dem zweiten Band (22, 24, 52, 54) befindet.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß Anspruch 9, wobei das erste elastische Material härter als das zweite elastische Material ist.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei das erste und/oder das zweite elastische Material auf eine äußere Oberfläche (56s) davon profiliert sind, um das Verankern und/oder das Abdichten zu verbessern.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das erste elastische Material einen ersten Gummi beinhaltet und das zweite elastische Material einen zweiten Gummi beinhaltet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das oder jedes Band (22, 24, 28, 52, 54, 56) aus elastischem Material auf einer äußeren Oberfläche (12s) der Rohrleitung (12) ein Zickzackmuster festlegt.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Formation (16, 50) auf die äußere Oberfläche (12s) der Rohrleitung (12) gepasst wird, bevor die Rohrleitung (12) aufgeweitet wird.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Formation (16, 50) zwei oder mehrere axial mit Abstand angeordnete Formationen (16, 50) beinhaltet.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die aufweitbare Rohrleitung (12) unter Verwendung einer mechanischen Verankerungseinrichtung (32) vorübergehend an dem zweiten Element (14) verankert wird.
Ein Verfahren zum Verankern einer aufweitbaren Rohrleitung, wobei das Verfahren die Schritte des Bereitstellens einer aufweitbaren Rohrleitung (12) mit mindestens einer Formation (16, 50) auf einer äußeren Oberfläche (12S) davon beinhaltet, wobei die Formation (16, 50) ein erstes und ein zweites Band (22, 24, 52, 54) aus einem ersten elastischen Material beinhaltet und wobei das erste und das zweite Band (22, 24, 52, 54) axial mit Abstand voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Formation (16, 50) ein drittes Band (28, 56) aus einem zweiten elastischen Material umfasst, das sich zwischen dem ersten und dem zweiten Band (22, 24, 52, 54) befindet, wobei die Formation (16, 50) eine zweite Rohrleitung (14) in Eingriff nehmen kann, in der sich die aufweitbare Rohrleitung (12) befindet, um der aufweitbaren Rohrleitung (12) eine Verankerung und/oder eine Abdichtung bereitzustellen, wobei die aufweitbare Rohrleitung (12) an der zweiten Rohrleitung (14) verankert wird und mindestens ein Abschnitt der aufweitbaren Rohrleitung (12) aufgeweitet wird, um die Formation (16, 50) in Kontakt mit der zweiten Rohrleitung (14) zu zwingen.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Bereitstellens einer Rohraufweitereinrichtung (18) zum radialen Aufweiten der aufweitbaren Rohrleitung (12) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt des vorübergehenden Verankerns der aufweitbaren Rohrleitung (12) unter Verwendung einer mechanischen Verankerungseinrichtung (32) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das erste elastische Material eine Abdichtung bei relativ hohen Temperaturen bereitstellt, wohingegen das zweite elastische Material eine Abdichtung bei relativ niedrigen Temperaturen bereitstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das zweite elastische Material härter als das erste elastische Material ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei das zweite elastische Material eine Abdichtung bei relativ hohen Temperaturen bereitstellt, wohingegen das erste elastische Material eine Abdichtung bei relativ niedrigen Temperaturen bereitstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei das erste elastische Material eine Abdichtung bei relativ hohen Temperaturen bereitstellt, wohingegen das zweite elastische Material eine Abdichtung bei relativ niedrigen Temperaturen bereitstellt.
Aufweitbare Rohrleitung gemäß Anspruch 9, wobei das zweite elastische Material härter als das erste elastische Material ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, wobei das zweite elastische Material eine Abdichtung bei relativ hohen Temperaturen bereitstellt, wohingegen das erste elastische Material eine Abdichtung bei relativ niedrigen Temperaturen bereitstellt.