DE60102190T2

DE60102190T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Installieren einer Verrohrung im Bohrloch

Info

Publication number: DE60102190T2
Application number: DE60102190T
Authority: DE
Inventors: Bobby L. Duncan Sullaway; Henry E. Duncan Rogers
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: CA2356493A1; BR0103781A; US6758281B2; EP1184536A3; US20030070814A1; US6651748B2; US20030070816A1; DE60102190D1; EP1184536B1; NO20014177L; NO20014177D0; EP1184536A2; US6505685B1; US20030070815A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode und ein Gerät für das Installieren einer Verrohrung in einem Bohrloch.
In vielen Bohrlöchern, und besonders in horizontalen oder besonders gekrümmten Bohrlöchern, ist es aufgrund eines hohen Verrohrungswiderstandes, welcher normalerweise durch die Lochgeometrie, die Verrohrungsgröße, die Lochgröße, das Auftreten von Schnittstücken in dem Bohrloch, oder einem besonders geringen Verrohrungsgewicht aufgrund einer unzureichenden Bohrlochtiefe verursacht wird, oft schwierig oder sogar unmöglich, eine Bohrlochverrohrung bis auf die gewünschte Tiefe desselben Bohrloches einzuführen. Das Erstellen einer Tieflochschwimmkammer in der Verrohrung wird dies leichter gestalten und die Möglichkeit wahrscheinlicher gestalten, die Verrohrung erfolgreich am Boden des gebohrten Loches platzieren zu können. Dies bedeutet, dass der Reibungswiderstand reduziert und Hindernisse leichter überwunden werden können, wenn die Verrohrung leichter gemacht werden kann.
US-Anmeldungen 4.986.361, 5.117.915 und 5.181.571 offenbaren alle Bohrlochverrohrungsschwimmvorrichtungen und Methoden für deren Anwendung. Alle dieser Patente repräsentieren das Eigentum der Union Oil Company in Kalifornien (UNOCAL). Diese Patente beziehen sich auf das Erzeugen einer Verrohrungsschwimmkammer, bevor dieselbe Verrohrung in das Bohrloch eingeführt wird. Die Kammer kann nicht erzeugt werden, nachdem die gesamte Länge der Verrohrung eingeführt wurde. Die in diesen Patenten geoffenbarten Geräte fordern ausserdem, dass das Betriebspersonal die Länge der Luftkammer vor dem Einführen der Verrohrung festlegt. Wenn die Verrohrung in das Bohrloch eingeführt ist, kann auch die Länge der Schwimmkammer nicht geändert werden.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem sie einige Ausführungen der Erfindung bietet, welche das Erzeugen einer Schwimmkammer nach dem Einführen der Verrohrung bis auf eine beachtliche Tiefe des Bohrlochs ermöglichen. Auf diese Weise kann die Länge der Verrohrungsschwimmkammer auf vorhandene Tieflochbedingungen basiert werden, welche vor dem Einführen der Verrohrung möglicherweise nicht leicht zu bestimmen sind. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität für das Betriebspersonal, und vermeidet sogar die Notwendigkeit des Erzeugens einer Schwimmkammer, wenn die Verrohrung schon sehr früh bis auf den Grund des Bohrlochs eingeführt werden kann. Wenn die Verrohrung bis auf den Boden des Bohrlochs eingeführt werden kann, ist es natürlich nicht notwendig, die für das Erzeugen einer Schwimmkammer erforderlichen Kosten oder den dafür erforderlichen Zeitaufwand bereitzustellen.
Wenn die Verrohrung in das Bohrloch eingeführt wird, ist es besonders wünschenswert, die Möglichkeit zu haben, Flüssigkeit zu zirkulieren, während dieselbe Verrohrung eingeführt wird, um die Verrohrung auf diese Weise an oft vorhandenen Vorsprüngen und Brücken vorbei zu spülen, und auch eine Schmierung für die Verrohrung zu erstellen, welche den Widerstand des Bohrlochs minimieren soll. Es ist ausserdem oft notwendig, Bohrlochschnittstücke aus horizontalen und sehr gekrümmten Abschnitten eines Bohrlochs herauszuwaschen, um den Durchgang der Verrohrung zu ermöglichen. Es kann ausserdem erforderlich sein, große Mengen von Bohrlochschnittstücken aus dem Bohrloch heraus zu zirkulieren, um den Durchgang der Verrohrung zu ermöglichen.
Die weiter oben schon erwähnten US-Anmeldungen 5.117.915 und 5.181.571 offenbaren ein Gerät, welches eine solche Zirkulation während des Einführens der Verrohrung ermöglicht. Die vorliegende Erfindung bietet auch verschiedene Ausführungen, bei welchen Flüssigkeiten zirkuliert werden können, während gleichzeitig eine Verrohrungsschwimmkammer geboten wird.
WO 91/03620 beschreibt eine Bohrlochverrohrungsschwimmvorrichtung und eine Methode, welche einen mit Öffnungen versehenen Schwimmschuh und einen Manschettenabsetzer umfassen, welche an einem Ende einer Gehäuseanordnung befestigt sind, und einen gleitenden, lufteinschließenden Einsatz an dessen anderem Ende.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet eine Methode für das Installieren einer Verrohrung in einem Bohrloch, wobei dieselbe Methode die folgenden Stufen umfasst:

(a) das Einführen einer Länge einer Verrohrung in das Bohrloch bis auf eine erste Tiefe;
(b) das Formen einer Schwimmkammer innerhalb derselben Verrohrung;
(c) das Füllen der Kammer mit einer Schwimmflüssigkeit; und
(d) das Einführen der Verrohrung bis auf eine zweite Tiefe, welche größer ist als

Die Erfindung bietet weiter eine Methode für das Installieren einer Verrohrung in einem Bohrloch, welche die folgenden Stufen umfasst:

(a) das Formen einer Schwimmkammer in einer Länge der Verrohrung;
(b) das Einführen der Verrohrung in das Bohrloch bis auf eine gewünschte Tiefe; und
(c) während Stufe (b), das Zirkulieren von Flüssigkeit durch die Verrohrung hindurch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung eine Schwimmvorrichtung in der Nähe eines unteren Endes derselben umfasst; und dadurch, dass Stufe (a) das Positionieren einer Rohranordnung in der Verrohrung über der Schwimmvorrichtung umfasst, wobei dieselbe Rohranordnung einen Untergrundlöseplug an einem unteren Ende derselben umfasst, und einen Packer über demselben Plug; und das Betätigen des Packers bis auf einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung.

Die Erfindung bietet ausserdem ein Gerät für das Formen einer Schwimmkammer in einer Bohrlochverrohrung, wobei dasselbe Gerät das Folgende umfasst: eine Länge einer Verrohrung; eine Schwimmvorrichtung, welche in einem unteren Ende der Verrohrung positioniert ist und eine untere Abgrenzung der Schwimmkammer formt; eine Abdichtungsvorrichtung für das abdichtende Verbinden der Verrohrung mit einem oberen Ende der Schwimmkammer; und ein Volumen einer Schwimmflüssigkeit für das Füllen der Schwimmkammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsvorrichtung einen Packer umfasst, welcher eine obere Abgrenzung der Schwimmkammer formt, wenn diese sich in einem abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung befindet, wobei das vorgenannte Gerät weiter einen lösbaren Plug umfasst, welcher mit dem Packer verbunden und auf eine solche Art und Weise für das Lösen von demselben Packer adaptiert ist, dass der Plug innerhalb der Schwimmkammer von der Schwimmflüssigkeit nach unten gedrängt werden kann, so dass derselbe mit der Schwimmvorrichtung in Kontakt gerät.
Im allgemeinen umfasst die vorliegende Erfindung eine Methode für das Installieren einer Verrohrung in einem Bohrloch, bei welcher dieselbe Methode die Stufen des Einführens einer Länge der Verrohrung in das Bohrloch bis auf eine erste Tiefe, das Formen einer Schwimmkammer innerhalb der Verrohrung, das Füllen der Kammer mit einer Schwimmflüssigkeit, und das Einführen der Verrohrung bis auf eine zweite Tiefe umfasst, welche größer ist als die erste Tiefe. Die Schwimmflüssigkeit kann aus einem Gas oder einer Flüssigkeit mit einer niedrigeren spezifischen Schwerkraft als die der Bohrlochflüssigkeit bestehen.
Eine erste Ausführung umfasst die Stufe des Formens einer Schwimmkammer, welche wiederum das Abdichten eines unteren Endes der Verrohrung umfasst, und das Erstellen eines Durchgangs innerhalb der Verrohrung, durch welchen die Schwimmflüssigkeit injiziert werden kann, und das Erstellen einer Abdichtung zwischen der Verrohrung und dem Durchgang über dem unteren Ende der Verrohrung. Die Verrohrung umfasst eine Schwimmvorrichtung in der Nähe eines unteren Endes derselben, und die Stufe des Formens der Schwimmkammer umfasst weiter das Positionieren eines Packers mit einem Untergrundlöseplug an einem unteren Ende desselben in der Verrohrung über der Schwimmvorrichtung, und das Betätigen des Packers bis auf einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung. Die Methode kann weiter das Lösen des Plugs von dem Packer, und das Injizieren der Schwimmflüssigkeit in die Verrohrung umfassen, und daher auch das abwärtige Bewegen des Plugs in Kontakt mit der Schwimmvorrichtung.
Bei einer weiteren Ausführung umfasst die Verrohrung auch eine Schwimmvorrichtung in der Nähe eines unteren Endes derselben, und die Stufe des Formens der Schwimmkammer umfasst das Positionieren einer Rohranordnung in der Verrohrung über der Schwimmvorrichtung, und die Rohranordnung umfasst einen Untergrundlöseplug an einem unteren Ende derselben, und den vorgenannten Packer über dem Plug, und das Betätigen des vorgenannten Packers bis auf einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung, und das Injizieren der Schwimmflüssigkeit über dem Plug, und daher auch das abwärtige Bewegen des Plugs und der Rohranordnung auf eine solche Art und Weise, dass der Plug mit der Schwimmvorrichtung in Kontakt gerät. Flüssigkeit kann während des Einführens der Verrohrung bis auf die zweite Tiefe durch die Rohranordnung hindurch zirkuliert werden.
Diese Ausführung umfasst weiter eine Methode, bei welcher die erste Tiefe einer Länge der Schwimmkammer entspricht, und bei welcher die Verrohrung eine Schwimmvorrichtung umfasst. Bei dieser Methode umfasst die Stufe des Formens der Schwimmkammer weiter das Positionieren der Rohranordnung in der Verrohrung über der Schwimmvorrichtung, wobei die Rohranordnung einen Stinger an einem unteren Ende derselben umfasst, und eine Packer über demselben Stinger, und das Betätigen des Packers bis auf einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung, und daher auch das Einschliessen der Schwimmflüssigkeit in der Schwimmkammer zwischen der Verrohrung und der Rohranordnung, und das Zirkulieren von Flüssigkeit durch die Rohranordnung.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Methode für das Installieren einer Verrohrung in einem Bohrloch umfassen, welche wiederum die Stufen des Formens einer Schwimmkammer in einer Länge der Verrohrung umfasst, und das Einführen der Verrohrung in das Bohrloch bis auf eine gewünschte Tiefe, und das Zirkulieren von Flüssigkeit durch die Verrohrung während des Einführens derselben Verrohrung in das Bohrloch.
Das Gerät der vorliegenden Erfindung umfasst im allgemeinen eine Länge einer Verrohrung, eine Schwimmvorrichtung in einem unteren Ende derselben Verrohrung, und das Formen einer unteren Abgrenzung einer Schwimmkammer, eine Abdichtungsvorrichtung für das abdichtende Befestigen der Verrohrung an einem oberen Ende der Schwimmkammer, und ein Volumen von Schwimmflüssigkeit für das Füllen der Schwimmkammer. Das Gerät ist dadurch gekennzeichnet, dass die abdichtende Vorrichtung einen Packer umfasst, welcher eine obere Abgrenzung der Schwimmkammer formt, wenn derselbe in einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung gerät, und dass das vorgenannte Gerät weiter einen lösbaren Plug umfasst, welcher mit dem Packer verbunden und für das Lösen von demselben Packer adaptiert ist, so dass der Plug von der Schwimmflüssigkeit für den Kontakt desselben mit der Schwimmvorrichtung innerhalb der Schwimmkammer nach unten gedrängt werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun verschiedene bevorzugte Ausführungen derselben zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1A und 1B eine erste Ausführung des Gerätes der vorliegenden Erfindung für das Erzeugen einer Tieflochverrohrungsschwimmkammer darstellen;
2A und 2B eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung illustrieren;
3A und 3B eine der hierin beschriebenen Methoden darstellen;
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, und insbesondere unter Bezugnahme auf 1A und 1B, wird hier eine erste Ausführung des Gerätes für das Erzeugen einer Tieflochverrohrungsschwimmkammer dargestellt, welcher hier allgemein die Nummer (10) zugeordnet wird. Dieses Gerät (10) der ersten Ausführung wurde für das Erzeugen der Verrohrungsschwimmkammer nach dem Einführen derselben Verrohrung in ein Bohrloch (12) entworfen.
Das Gerät (10) der ersten Ausführung umfasst selber einen Verrohrungsabschnitt (14). Dieser Verrohrungsabschnitt (14) repräsentiert einen unteren Verrohrungsabschnitt, und die Verrohrung umfasst weiter einen Schwimmschuh (16) an dem unteren Ende derselben. Der Schwimmschuh (16) besteht aus einem Typ, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet als ein solcher bekannt ist, welcher in US-Anmeldung 5.47.434 von Sullaway u. a. geoffenbart wird, welche das Eigentum der Einreicher der vorliegenden Anmeldung darstellt. Anstelle eines Schwimmschuhs (16) kann auch eine Schwimmmanschette angewendet werden. Der Schwimmschuh (16) und ähnliche Schwimmmanschetten werden oft auch als Schwimmgeräte oder Schwimmvorrichtungen bezeichnet. Wie dargestellt umfasst der Schwimmschuh (16) ein Ventil (18), welches in einer zentralen Öffnung (20) positioniert ist, welche in dem Schwimmschuh definiert ist. Ähnliche Schwimmmanschetten umfassen auch solche Ventile. Das Ventil (18) ist mit Hilfe einer Vorspannvorrichtung wie zum Beispiel einer Feder (22) auf eine normalerweise geschlossene Position vorgespannt. Auf diese Weise übernimmt das Ventil (18) die Funktion eines Rückschlagventils, welches ein aufwärtige Fliessen von Flüssigkeit durch die zentrale Öffnung (20) hindurch verhindert, während Flüssigkeit weiter abwärtig durch die zentrale Öffnung hindurch gepumpt werden kann.
Ausser einem Schwimmschuh oder einer Schwimmmanschette könnte auch eine Ablenkmanschette angewendet werden.
Weitere wichtige Komponente der ersten Ausführung des Gerätes (10) umfassen einen Packer (24) und einen Untergrund lösbaren Zementierplug (26) des Typs (SSR), welcher an der Unterseite des Packers befestigt ist.
Ein Packereinstellwerkzeug (28) und ein Packer (24) sind hier an einer Länge eines Spulenrohres (30) in einer Verrohrung (14) positioniert. Ein Stinger (31) des Einstellwerkzeugs (28) erstreckt sich auf eine solche An und Weise durch eine zentrale Öffnung (32) des Packers (24) hindurch, dass der Stinger in dem Packer ein Klappenventil (34) offen hält. Eine Dichtung (33) erzeugt eine Abdichtung zwischen dem Stinger (31) und der zentralen Öffnung (32) über dem Klappenventil (34). Das Klappenventil (34) ist mit Hilfe einer Vorspannvorrichtung wie zum Beispiel einer Feder (36) auf seine geschlossene Position vorgespannt.
Der Packer (24) umfasst ein Packerelement (38), welches für das abdichtende Befestigen desselben in einer Bohrung (40) innerhalb der Verrohrung (14) adaptiert ist, wenn der Packer mit Hilfe des Einstellwerkzeugs (28) wie in 1A dargestellt in der Einstellposition betätigt wird.
Die allgemeine Konfiguration des Packers (24) ist dem Fachmann auf diesem Gebiet sehr wohl bekannt. Ein bevorzugter Packertyp ist der von Halliburton Fast Drill Packer aus modifiziertem Verbundmaterial.
Der Untergrundlöseplug (26) besteht auch aus einem Typ, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist, wie zum Beispiel demjenigen, welcher in den US-Anmeldungen 4.809.776, 5.392.852, und 5.413.172 geboten wird, auf welchen wir uns hiermit bezüglich weiterer Einzelheiten beziehen. Ein solcher Plug (26) des SSR-Typs umfasst einen Körper (50) mit einem elastomerischen Mantel (52). Der Mantel (52) umfasst eine Reihe von sich nach aussen erstreckenden flexiblen Wischern (54), welche mit der Bohrung (40) der Verrohrung (14) in Kontakt treten.
Der SSR-Plug (26) ist lösbar an dem Packer (24) befestigt. Bei der hier dargestellten Ausführung verbindet eine Haltehülse (56) den Packer (24) mit dem SSR-Plug (26). Die Hülse (56) ist mit einem Abscherstift (53) abscherbar an dem Körper (50) des SSR-Plugs (26) befestigt.
Die Hülse (56) wird mit Hilfe einer Lösevorrichtung wie zum Beispiel einem Abscherstift (58) lösbar in dem Packer (24) gehalten. Weitere Typen von Lösevorrichtungen wie zum Beispiel eine Spannpatrone usw. können anstelle des Abscherstiftes (58) auch angewendet werden.
Die Hülse (56) definiert mindestens eine transversale Hülsenöffnung (55) in derselben, welche sich in der Nähe des oberen Endes (57) des Plugs (26) befinden. Eine Abdichtungsvorrichtung wie zum Beispiel ein Paar von O-Ringen (59) erzeugt einen abdichtenden Kontakt zwischen der Hülse (56) und dem oberen Ende (57) des Plugs (26), so dass die Hülsenöffnung (55) anfänglich geschlossen ist.
Die Hülse (56) definiert weiter eine Bohrung (60) innerhalb derselben, welche an ihrem unteren Ende einen aufwärtig ausgerichteten, angeschrägten Ansatz (62) umfasst. Der Ansatz (62) ist für das Befestigen desselben mit Hilfe einer Lösungskugel (64) adaptiert, was weiter unten noch eingehender beschrieben werden soll.
Bei der Methode der Anwendung des Gerätes (10) der ersten Ausführung wird die Verrohrung (14) mit einem Schwimmschuh (16) in das Bohrloch (12) eingeführt, bis der Reibungswiderstand zwischen der Verrohrung und den Wänden des Bohrlochs es der Verrohrung nicht weiter erlaubt, mit der vorhandenen Bohrinselausrüstung auf eine größere Tiefe eingeführt zu werden. Dies bedeutet, dass die Verrohrung (14) mit dem Schwimmschuh (16) bis auf eine erste Ausschußtiefe eingeführt wird. Diese Ausschußtiefe wird von den Bohrlochbedingungen, der Größe der Verrohrung (14) und dem Bohrloch (12), sowohl wie von den Schnittstücken innerhalb des Bohrlochs, der Verrohrungsleitausrüstung, den Zentralisierern, und der Lochgeometrie abhängen.
Die Verrohrung (14) kann rotiert werden, wenn dieselbe in ein Bohrloch (12) eingeführt wird, und Flüssigkeit kann durch die Verrohrung herab und durch den Schwimmschuh (16) hindurch zirkuliert werden, um die Verrohrung bis auf die Ausschußtiefe hinab auszuwaschen.
Wenn die Ausschußtiefe erreicht ist, werden der Packer (24) und der Plug (26) bis auf die gewünschte Tiefe in die Verrohrung (14) eingeführt, so dass der Packer eine obere Abgrenzung einer Schwimmkammer (66) formt. Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird dabei sofort erkennen, dass der Schwimmschuh (16) die untere Abgrenzung der Schwimmkammer (66) formt.
Der Packer (24) wird mit Hilfe des Einstellwerkzeugs (28) innerhalb der Bohrlochverrohrung (14) festgestellt. Dieses Einstellwerkzeug (28) kann aus einem dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannten Typ bestehen, wie zum Beispiel aus einem Pulvereinstellwerkzeug, oder mit Hilfe eines Spulenrohres oder einem hydraulischen Einstellwerkzeug an einem Spulenrohr. Wenn der Packer (24) festgestellt ist und die Packerelemente (38) abdichtend innerhalb der Bohrung (40) in der Verrohrung (14) befestigt worden sind, und wenn der Stinger (31) an dem Einstellwerkzeug (28) das Klappenventil (34) in der geöffneten Position hält, kann die Kugel (24) von der Erdoberfläche innerhalb der Rohranordnung (30) herabfallen. Die Kugel (64) besteht aus einem Typ, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet sehr wohl bekannt ist, und ist zum Beispiel aus phenolischem Harz gefertigt. Die Kugel (64) wird mit Hilfe einer Schwimmflüssigkeit durch die Rohranordnung (30) und durch den Stinger (31) des Einstellwerkzeugs (28) hindurch gepumpt, so dass die Kugel abdichtend auf dem Sitz zur Ruhe kommt, welcher von dem Ansatz (62) in der Hülse (56) geformt wird.
Die Schwimmflüssigkeit kann aus einem Gas wie zum Beispiel Stickstoff, Kohlendioxid, oder Luft bestehen, obwohl sich auch andere Gase als geeignet erweisen könnten. Die Schwimmflüssigkeit kann ausserdem aus einer Flüssigkeit wie zum Beispiel Wasser oder Dieselkraftstoff oder einer anderen leichten Flüssigkeit bestehen. Der wichtigste Punkt besteht dabei daraus, dass die Schwimmflüssigkeit über eine niedrigere spezifische Schwerkraft verfügt als die Bohrlochflüssigkeit, in welche das Gerät eingeführt werden soll. Die Auswahl zwischen Gas oder Flüssigkeit, und letztendlich die Auswahl des spezifischen Materials, wird jedoch von den Bohrlochbedingungen und dem Umfang der erwünschten Auftriebskraft abhängen.
Ein Steigern des Drucks innerhalb des Spulenrohres (30) wird die Hülse (56) nach unten hin verdrängen, bis der Abscherstift (58) abschert, welches wiederum den SSR-Plug (26) von dem Packer (24) löst.
Das Einpumpen einer geeigneten Menge von Schwimmflüssigkeit durch die Rohranordnung (30) erzeugt ein Druckdifferential, welches auf die Kugel (64) und den Ansatz (62) auferlegt wird. Dies wird dann auch auf den SSR-Plug (26) auferlegt, so dass derselbe abwärtig durch die Verrohrung (14) herab bewegt wird, bis derselbe wie durch die Phantomlinien in 1B angedeutet abdichtend auf dem Schwimmschuh (16) aufliegt. Auf diese Weise wird die Schwimmkammer (66) in der Verrohrung (14) zwischen dem Packer (24) und dem SSR-Plug (26) auf dem Schwimmschuh (16) definiert, und ist mit der Schwimmflüssigkeit gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch ein Anziehen der Rohranordnung (30) und dem Einstellen des Werkzeugs (28) der Stingers (31) desselben von dem Packer (24) hinweg bewegt. Die Feder (36) stellt dann das Klappenventil (34) auf die geschlossene Position um, so dass dieses den von oben ausgeübten Druck hält.
Die Schwimmflüssigkeit wird auf diese Weise in der Schwimmkammer (66) eingeschlossen, wenn sich das Klappenventil (34) schließt. Die neu erzeugte und mit Schwimmflüssigkeit gefüllte Schwimmkammer (66) hebt die Verrohrung (14) nun aufgrund der gesteigerten Auftriebskraft an. Die Verrohrung (14) kann dann bis auf eine zweite Ausschußtiefe herabgelassen werden.
Der Packer (24), der SSR-Plug (26), und der Schwimmschuh (16) sind vorzugsweise aus einem einfach zu durchbohrenden Material gefertigt. Eine Bohrkrone (nicht dargestellt) kann während eines Säuberungsverfahrens an einem Bohrgestänge in die Verrohrung (14) eingeführt werden, um den Packer (24), den SSR-Plug (26), und den Schwimmschuh (16) herauszubohren. Wenn eine Ablenkmanschette oder eine Schwimmmanschette über dem Schwimmschuh (16) positioniert wird, wird es unter Umständen nicht notwendig sein, den Schwimmschuh herauszubohren.
Nach Durchführen der Stufen der oben beschriebenen Methode für das Erzeugen einer Schwimmkammer können weitere Optionen durchgeführt werden. Wenn es zum Beispiel wünschenswert erscheint, die Verrohrung (14) in ein Bohrloch (12) einzuzementieren, können Zementierverfahren einfach auf eine gewöhnliche Art und Weise durchgeführt werden. Um diese durchzuführen, wird ein zusätzlicher Druck auf die Verrohrung (14) auferlegt, um die Hülse (56) zusammen mit der Kugel (64) in eine abwärtige Richtung zu verdrängen, und auf diese Weise ein Abscheren des Abscherstiftes (53) zu verursachen. Die Hülse (56) wird dann auf eine solche Art und Weise nach unten bewegt, dass die Hülsenöffnung (55) unter das obere Ende (57) des Plugs (26) bewegt wird und von den O-Ringen (59) nicht länger abgedichtet wird. Dies bedeutet, dass die Hülsenöffnungen (59) geöffnet werden, was wiederum auch den SSR-Plug (26) für den Durchfluß von Flüssigkeit durch denselben hindurch öffnet.
Zweite Ausführung
Unter Bezugnahme auf 1A und 2B wird hier eine zweite Ausführung des Gerätes für das Erzeugen einer Tieflochverrohrungsschwimmkammer dargestellt, welcher hier allgemein die Nummer (100) zugeordnet wird. Das Gerät (100) wird hier in seiner Position in einem Bohrloch (102) gezeigt.
Das Gerät (100) umfasst einen unteren Abschnitt einer Bohrlochverrohrung (104) mit einem Leitschuh (106) eines Typs, welcher dem Fachmann an einem unteren Ende einer solchen Verrohrung allgemein bekannt ist. Der Leitschuh (106) definiert eine zentrale Öffnung (108) durch denselben hindurch.
Über dem Leitschuh (106) ist eine Schwimmvorrichtung positioniert, welche vorzugsweise aus einer Schwimmmanschette (110) besteht. Die Schwimmmanschette (110) definiert eine zentrale Öffnung (112) durch dieselbe hindurch. Ein Ventil (114) ist in einer zentralen Öffnung (112) positioniert und schließt die zentrale Öffnung, wenn sich dasselbe wie in 2B dargestellt in der geschlossenen Position befindet. Das Ventil (114) wird mit Hilfe einer Vorspannvorrichtung wie zum Beispiel einer Feder (116) auf die geschlossene Position vorgestellt.
Die Schwimmmanschette (110) definiert eine abdichtende Hülse oder eine verriegelbare Einstechaussparung (118) an einen oberen Ende derselben.
Das Gerät (100) umfasst weiter einen Packer (120), welcher an einem Spulenrohr (122) in der Verrohrung (104) auf der gewünschten Tiefe positioniert werden kann. Ein solcher Packer besteht aus einem Spulenrohrpacker, obwohl sich auch andere Packer als geeignet erweisen können. Die Rohranordnung (122) kann durch eine zentrale Öffnung (124) des Packers (120) hindurch eingeführt werden. Eine Abdichtungsvorrichtung wie zum Beispiel eine Auspackung (126) liefert eine Abdichtung zwischen dem Packer (120) und der Rohranordnung (122).
Der Packer (120) umfasst ein Packerelement (128), welches für das abdichtende Befestigen in einer Bohrung (130) in der Verrohrung (104) adaptiert ist, wenn der Packer in einer bestimmten Feststellposition betätigt wird.
Ein SSR-Untergrundplug (140) ist mit einem oberen Ende (141) desselben mit Hilfe einer Hülse (142) und einer Manschette (144) an dem unteren Ende der Verrohrung (122) befestigt. Die Hülse (142) umfasst einen Aussendurchmesser (146), welcher in eine Bohrung (148) der Manschette (144) eingeschoben werden kann. Eine Abdichtungsvorrichtung wie zum Beispiel ein O-Ring (150) erzeugt eine abdichtende Befestigung zwischen der Hülse (142) und der Manschette (144).
Die Hülse (142) umfasst eine Bohrung (152) mit einem nach oben ausgerichteten angeschrägten Ansatz (154) an dessen unteren Ende. Die Hülse (142) is so adaptiert, dass sie eine Kugel (156) in derselben empfangen kann, welche innerhalb der Rohranordnung (122) herabfallen kann, was weiter unten noch eingehender beschrieben werden soll.
Die Hülse (142) definiert eine obere, transversale Kammeröffnung (158) über dem oberen Ende (141) des Plugs (140). Eine Schließvorrichtung wie zum Beispiel eine Berstscheibe (160) schließt anfänglich diese Kammeröffnung (158).
Der SSR-Plug (140) besteht aus einem Typ, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist, und welcher in den weiter oben schon erwähnten Patenten geoffenbart wird, auf welche sich die vorliegende Erfindung hiermit bezieht. Der Plug (140) umfasst einen Körper (161) mit einem elastomerischen Mantel (162), welcher um denselben herum positioniert ist. Der Mantel (162) umfasst eine Reihe von Wischern (164), welche sich von demselben hinweg nach aussen hin erstrecken, für das Wischen und das abdichtende Befestigen innerhalb der Bohrung (130) der Verrohrung (104).
Die Hülse (142) definiert weiter eine Reihe von unteren, transversalen Hülsenöffnungen (166) in der Nähe des oberen Endes (141) des Plugs (140). Eine Abdichtungsvorrichtung wie zum Beispiel ein Paar von O-Ringen (168) erzeugt eine abdichtende Befestigung zwischen der Hülse (142) und dem oberen Ende (141) des Plugs (140), so dass die Hülsenöffnungen (166) anfänglich geschlossen sind.
An dem unteren Ende des Körpers (161) des SSR-Plugs (140) befindet sich eine verriegelbare Plugnose (170), welche für das verriegelbare Befestigen mit einer Einstechaussparung (118) in einer Schwimmmanschette (110) adaptiert ist.
Während des Betriebs des Gerätes (100) der zweiten Ausführung wird die Verrohrung (104) mit dem Leitschuh (106) und der daran befindlichen Schwimmmanschette (110) bis auf eine erste Ausschußtiefe in ein Bohrloch (102) auf eine solche An und Weise eingeführt, welche der ersten Ausführung (10) ähnlich ist. Flüssigkeit kann während dieses Verfahrens in einer abwärtigen Richtung durch die Verrohrung (104), die Schwimmmanschette (110), und den Leitschuh (106) hindurch zirkuliert werden.
Der Packer (120) und der SSR-Plug (140) werden mit Hilfe einer Rohranordnung (122) bis an die Oberkante der gewünschten Länge der Schwimmkammer in die Verrohrung (104) eingeführt. Der Packer (120) wird dann in seiner Feststellposition betätigt, so dass das Packerelement (128) abdichtend in der Bohrung (130) der Verrohrung (104) befestigt wird. Die Kugel (156) wird dann innerhalb der Rohranordnung (120) herabgelassen, so dass dieselbe auf dem Sitz landet, welcher von dem Ansatz (154) in der Hülse (142) geformt wird. Druck wird dann auf die Rohranordnung auferlegt, zum Beispiel durch das Injizieren einer Schwimmflüssigkeit. Die Schwimmflüssigkeit kann aus einem Gas oder aus einer leichten Flüssigkeit wie zum Beispiel denjenigen bestehen, welche für den Betrieb der ersten Ausführung beschrieben wurden. Druck wird dann auf eine Berstscheibe (160) auferlegt, um dieselbe zu brechen, wodurch die Kammeröffnung (158) geöffnet wird. Die auf diese Weise geöffnete Kammeröffnung (158) kann auch als ein Fließpfad beschrieben werden.
Der Druck verursacht dann ein Druckdifferential über der Kugel (156), dem Ansatz (154), und dem SSR-Plug (140), und bewegt denselben SSR-Plug, und daher auch die Rohranordnung (122), durch die Verrohrung (104) hindurch nach unten. Wenn die Rohranordnung (122) auf diese Weise durch den Packer (120) hindurch befördert wird, erhält die Auspackung (126) eine abdichtende Befestigung zwischen der Rohranordnung und dem Packer. Nach einer Weile wird die Nase (170) des SSR- Plugs (140) wie mit Hilfe der Phantomlinien in 2B dargestellt verriegelnd und abdichtend in die Einstechaussparung (118) in der Schwimmmanschette (110) eingefügt.
Eine Schwimmkammer (172), welche über den Fließpfad (158) mit der Schwimmflüssigkeit gefüllt wird, wird auf diese Weise über dem SSR-Plug (140) und unter dem Packer (120) geformt. Die Schwimmkammer (172) umfasst zwischen der Rohranordnung (122) und der Verrohrung (104) eine ringförmige Konfiguration.
Die Rohranordnung (122) über dem Packer (12O) kann von dem Abschnitt der Rohranordnung unter dem Packer gelöst werden, indem eine durch eine Kugel betätigte Lösevorrichtung (nicht dargestellt) eines Typs aktiviert wird, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet sehr wohl bekannt ist. So verbleibt ein Abschnitt des Spulenrohres, welcher sich von dem SSR-Plug (140) hinweg durch den Packer (120) hindurch erstreckt und kurz über demselben Packer endet. Auf diese Weise wird eine zentrale Öffnung (174) in der Verrohrung (104) über dem Packer (120) durch den restlichen Abschnitt der Rohranordnung (122) mit der Bohrung (152) in der Hülse (142) in Kontakt gebracht.
Durch das Auferlegen eines ausreichend großen Drucks innerhalb der Verrohrung (104) wird die Hülse (142) im Verhältnis zu der Manschette (144) und des Körpers (161) des Plugs (140) nach unten bewegt bewegt, so dass die Hülsenöffnungen (166) in der Hülse (142) bis unter das obere Ende (141) des Plugs (140) bewegt werden und nicht länger mit Hilfe der O-Ringe (168) abgedichtet sind. Auf diese Weise werden die Hülsenöffnungen (166) geöffnet. Zur gleichen Zeit wird die Kammeröffnung (158) nach unten bewegt, so dass dieselbe durch mindestens einen der O-Ringe (168) abdichtend von der Schwimmkammer (172) getrennt und die Schwimmkammer (172) geschlossen gehalten wird.
Es ist ersichtlich, dass die zentrale Öffnung (174) in der Verrohrung (104) auf diese Weise durch die Hülsenöffnungen (166) in der Hülse (142) mit der Schwimmmanschette (110) in Verbindung gestellt wird.
Die Verrohrung (104), welche nun aufgrund der Schwimmkammer (172) leichter ist, kann weiter in das Bohrloch (102) herabgelassen werden, bis dieselbe eine zweite Ausschußtiefe erreicht. Flüssigkeit kann durch die zentrale Öffnung (174), die Rohranordnung (122), die Hülsenöffnungen (166), die Schwimmmanschette (110), und den Leitschuh (106) hindurch abwärts zirkuliert werden, um das Einführen der Verrohrung (104) auf diese zweite Tiefe zu ermöglichen.
Der Packer (120) und das Spulenrohr (122) können mit Hilfe einer bohrerähnlichen Arbeitskette und einem oberschlächtigen Spulenrohr (nicht dargestellt) auf eine herkömmliche Art und Weise aus der Verrohrung (104) herausgezogen werden. Der SSR-Plug (140) bleibt mit der Schwimmmanschette (110) verriegelt. Nach dem Lösen des Packerelementes (128) aus der Bohrung (130) innerhalb der Verrohrung (104) kann die Schwimmflüssigkeit innerhalb der Schwimmkammer (172) in die Verrohrung und den Ringraum des Bohrgestänges hinein entleert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verrohrung (104) durch die Hülsenöffnungen (166) in der Hülse (142), die Schwimmmanschette (110), und den Leitschuh (106) hindurch auf eine herkömmliche Art und Weise in das Bohrloch (102) einzementiert, und andere Bohrlochverfahren durchgeführt werden.
Dritte Ausführung
Unter Bezugnahme auf 3A und 3B wird hier eine dritte Ausführung des Gerätes für das Erzeugen einer Tieflochverrohrungsschwimmkammer dargestellt, welcher hier allgemein die Nummer (200) zugeordnet wird. Das Gerät (200) wurde für die Anwendung in einem Bohrloch (202) entworfen.
Das Gerät (200) umfasst einen unteren Abschnitt einer Bohrlochverrohrung (204), welche wiederum einen Leit- oder Schwimmschuh (206) an einem unteren Ende derselben umfasst. Der Leit- oder Schwimmschuh (206) besteht aus einem Typ, welcher dem Fachmann auf diesem Gebiet sehr wohl bekannt ist, und definiert eine zentrale Öffnung (208) durch denselben hindurch.
Auf eine Weise, welche derjenigen des Gerätes (100) der zweiten Ausführung ähnlich ist, umfasst auch das Gerät (200) der dritten Ausführung eine Schwimmmanschette (210), welche über dem Leit- oder Schwimmschuh (206) positioniert ist. Die Schwimmmanschette (210) definiert eine zentrale Öffnung (212) durch dieselbe hindurch. Ein Ventil (214) ist in der zentralen Öffnung (212) positioniert, und wird in 3B in einer geschlossenen Position gezeigt. Das Ventil (214) ist mit Hilfe einer Vorspannvorrichtung wie zum Beispiel einer Feder (216) auf diese geschlossene Position vorgespannt.
Die Schwimmmanschette (210) besteht vorzugsweise aus einer Innenkettenschwimmmanschette mit einem darin enthaltenen abgedichteten Bohrungsbehälter (218).
Wie weiter unten noch eingehender beschrieben werden soll, ist dieser abgedichtete Bohrungsbehälter (218) für das Befestigen mit Hilfe eines abgedichteten Bohrungsstinger (220) adaptiert, welcher an dem unteren Ende einer internen Rohranordnung (222) eingeführt wird.
Die letzte Verbindung der Rohranordnung (222) ist an der Unterseite eines Packers (224) befestigt. Der Packer (224) besteht vorzugsweise aus einem auftilasbaren oder herausziehbaren Packer, welcher mit Hilfe eines bekannten Einfuhrwerkzeugs oder eines Verbindungsstücks (225) positioniert werden kann. Der Packer (224) definiert eine zentrale Öffnung (226) durch denselben hindurch, durch welche sich die Rohranordnung (222) erstreckt. Eine Abdichtungsvorrichtung wie zum Beispiel eine Auspackung (228) erzeugt eine abdichtende Befestigung zwischen der Rohranordnung (222) und dem Packer (224).
Der Packer (224) umfasst ein Packerelement (230), welches für eine abdichtende Befestigung innerhalb einer Bohrung (232) der Verrohrung (204) adaptiert ist.
Während des Betriebs des Gerätes (200) der dritten Ausführung wird die Verrohrung (204) zusammen mit der Schwimmmanschette (210) und dem daran befindlichen Leitschuh (206) bis auf eine erste Tiefe in das Bohrloch (202) eingeführt. Die erste Tiefe gleicht im Wesentlichen der gewünschten Länge der Schwimmkammer, welche in dem Gerät (200) erzeugt werden soll. Die Verrohrung (204) wird bis auf diese Tiefe in ein Bohrloch (202) eingeführt, ohne die Verrohrung mit Bohrlochflüssigkeiten zu füllen. Das Ventil (214) in der Schwimmmanschette (210) verhindert den Eintritt von Bohrlochflüssigkeiten in die Verrohrung (204). Auf diese Weise kann die Verrohrung (204) ganz einfach mit Umgebungsluft als Schwimmflüssigkeit gefüllt bleiben. Wenn erwünscht kann die Verrohrung (204) zu diesem Zeitpunkt auch mit einer anderen Schwimmflüssigkeit gefüllt werden, wie zum Beispiel mit einem der vorher für die anderen Ausführungen schon erwähnten Gase oder Flüssigkeiten.
Die Rohranordnung (222) wird durch den Packer (224) hindurch positioniert. Der Stinger (220) wird an der Rohranordnung (222) in die Verrohrung (204) eingeführt, so dass der Stinger in den abgedichteten Bohrungsbehälter (218) der Schwimmmanschette (210) einsticht und denselben abdichtet. Auf diese Weise wird die Rohranordnung (222) mit der zentralen Öffnung (212) in der Schwimmmanschette (210) in Verbindung gestellt.
Der Packer (224) an der Rohranordnung (222) wird an der obersten Verbindung in der Verrohrung (204) festgestellt, so dass das Packerelement (230) abdichtend innerhalb der Bohrung (232) befestigt wird. Auf diese Weise wird unter dem Packer (220) und über der Schwimmmanschette (210) eine mit Schwimmflüssigkeit gefüllte Schwimmkammer (234) geformt. Die Schwimmkammer (234) umfasst zwischen der Rohranordnung (222) und der Verrohrung eine ringförmige Konfiguration.
Weitere Längen der Verrohrung werden dann an derselben Verrohrung (204) befestigt, und die Verrohrung wird in das Bohrloch (202) eingeführt, und befördert auf diese Weise die Schwimmkammer (234) auf den Boden des Bohrloches. Flüssigkeit kann während dieses Einführens der Verrohrung (204) innerhalb des Bohrloches zirkuliert werden, indem dieselbe Flüssigkeit durch die Rohranordnung (222), die Schwimmmanschette (210), und den Leitschuh (206) hindurch gepumpt wird, ohne die Schwimmkammer (234) zu stören.
Die Verrohrung (204) wird auf diese Weise bis auf eine zweite Tiefe eingeführt, welche allgemein aus einer Ausschußtiefe bestehen wird. Diese Ausschußtiefe ist aufgrund der Auftriebskraft, welche von der Schwimmkammer (234) geliefert wird, größer als diejenige, welche normalerweise erreicht werden kann.
Nach dem Einführen der Verrohrung bis auf die zweite Tiefe kann der Packer (224) gelöst werden, und der Packer und die Rohranordnung können herausgezogen werden. Die Schwimmflüssigkeit in der Schwimmkammer (234) kann dann in die Verrohrung und den Ringraum des Bohrgestänges hinein entleert werden.
Es können dann auf eine herkömmliche Art und Weise weitere Verfahren, wie zum Beispiel das Einzementieren der Verrohrung (204) in dem Bohrloch (202), durchgeführt werden.

Claims

Eine Methode für das Installieren einer Verrohrung (14, 104) in einem Bohrloch (12, 102), wobei dieselbe Methode die folgenden Stufen umfasst: (a) das Einführen einer Länge der Verrohrung (14, 104) in das Bohrloch (12, 102) bis auf eine erste Tiefe; (b) das Formen einer Schwimmkammer (66, 172) innerhalb der Verrohrung (14, 104); (c) das Füllen der Kammer (66, 172) mit Schwimmflüssigkeit; und (d) das Einführen der Verrohrung (14, 104) bis auf eine zweite Tiefe, welche größer ist als die erste Tiefe, wobei die Methode dadurch gekennzeichnet wird, dass die Verrohrung (14, 104) eine Schwimmvorrichtung (16, 110) neben einem unteren Ende derselben umfasst; und wobei die Stufe (b) weiter das Positionieren eines Packers (24, 102) mit einem Untergrundlöseplug (26, 140) an einem unteren Ende desselben innerhalb der Verrohrung (14, 104) und über der Schwimmvorrichtung (16, 110) umfasst; und das Bewegen des Packers (24, 120) in einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung (14, 104).
Eine Methode nach Anspruch 1, bei welcher die erste Tiefe für die Verrohrung (14, 104) vor dem Formen der Schwimmkammer (66, 172) aus einer Ausschußtiefe besteht.
Eine Methode nach Anspruch 1 oder 2, welche während der Stufe (d) weiter das Zirkulieren von Flüssigkeit durch die Verrohrung (14, 104) hindurch umfasst.
Eine Methode nach Anspruch 1, 2 oder 3, welche nach der Stufe (c) weiter die Stufe des Schliessens der Schwimmkammer (66, 172) umfasst, so dass die Schwimmflüssigkeit darin festgehalten wird.
Eine Methode nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welcher die Stufe (b) weiter das Abdichten eines unteren Endes der Verrohrung (14, 104) umfasst; das Erstellen eines Durchgangs (32) innerhalb der Verrohrung (14, 104), durch welchen die Schwimmflüssigkeit injiziert werden kann; und wobei die Stufe des Bewegens des vorgenannten Packers (24, 120) eine Dichtung zwischen der Verrohrung (14, 104) und dem Durchgang (32) über dem unteren Ende der Verrohrung (14, 104) erzeugt.
Eine Methode nach einem der obigen Ansprüche, bei welcher die Stufe (c) das Lösen des Plugs (26, 140) von dem Packer (24, 120) umfasst; und das Injizieren der Schwimmflüssigkeit in die Verrohrung (14, 104), und daher das Bewegen des Plugs (26, 140) nach unten und in Kontakt mit der Schwimmvorrichtung (16, 110), und vorzugsweise das Schliessen des Packers (24, 120) auf eine solche Art und Weise, dass die Schwimmflüssigkeit in der Schwimmkammer (66, 172) festgehalten wird.
Eine Methode nach Anspruch 6, bei welcher die Schwimmflüssigkeit durch ein Rohr (30, 122) hindurch injiziert wird, und bei welcher die Stufe (c) das Brechen einer Berstscheibe (160) umfasst, welche mit dem Rohr (30, 122) in Kommunikation steht, so dass die Schwimmflüssigkeit über dem Plug (26, 140) injiziert werden kann.
Eine Methode nach Anspruch 7, welche weiter das Abtrennen des Rohres (122) von dem Packer an einem Punkt über demselben umfasst.
Eine Methode nach Anspruch 1, 2, oder 3, bei welcher die Schwimmflüssigkeit durch ein Rohr (30, 122) injiziert wird, und welche weiter (e) das Platzieren des Rohres (30, 122) in Kommunikation mit einem Abschnitt der Bohrlochverrohrung (14, 104) unter dem Plug (26, 140) umfasst, und vorzugsweise das Bewegen einer Hülse (56) und das Auferlegen eines Drucks auf dieselbe, so dass eine in derselben Hülse definierte Öffnung geöffnet wird.
Eine Methode für das Installieren einer Verrohrung (14, 104) in einem Bohrloch (12, 102), welche die folgenden Stufen umfasst: (a) das Formen einer Schwimmkammer (66, 172) in einer Länge der Verrohrung (14, 104); (b) das Einführen der Verrohrung (14, 104) in das Bohrloch (12, 102) bis auf eine gewünschte Tiefe; und (c) während Stufe (b), das Zirkulieren von Flüssigkeit durch die Verrohrung (14, 104) hindurch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (14, 104) eine Schwimmvorrichtung (16, 110) neben einem unteren Ende derselben umfasst; und dass die Stufe (a) das Positionieren des Rohres (30, 122) innerhalb der Verrohrung (14, 104) über der Schwimmvorrichtung (16, 110) umfasst, und dass das Rohr (14, 104) einen Untergrundlöseplug (26, 140) an einem unteren Ende desselben sowohl wie einen Packer (24, 120) über dem Plug (26, 140) umfasst; und dass der Packer (24, 120) in einen abdichtenden Kontakt mit der Verrohrung (14, 104) gebracht wird.
Eine Methode nach Anspruch 10, welche vor der Stufe (a) weiter das Einführen der Verrohrung (14, 104) bis auf eine erste Tiefe, und vorzugsweise bis auf eine Ausschußtiefe in das Bohrloch (12, 102) umfasst, wobei die gewünschte Tiefe größer ist als die erste Tiefe.
Eine Methode nach Anspruch 10 oder 11, welche weiter vor der Stufe (b) das Füllen der Schwimmkammer (66, 172) mit einer Schwimmflüssigkeit umfasst.
Eine Methode nach Anspruch 10, 11 oder 12, bei welcher die Stufe (a) das Injizieren der Schwimmflüssigkeit über dem Plug (26, 140), und daher das Bewegen des Plugs (26, 140) und des Rohres (30, 104) in eine abwärtige Richtung umfasst, so dass der Plug (26, 140) in Kontakt mit der Schwimmvorrichtung (16, 110) gebracht wird.
Eine Methode nach Anspruch 13, bei welcher die Stufe (a) das Brechen einer Berstscheibe (160) in Kommunikation mit dem Rohr (30, 122) umfasst, so dass die Schwimmflüssigkeit über dem Plug (26, 140) injiziert werden kann.
Eine Methode nach einem der obigen Ansprüche 10 bis 14, bei welcher die Stufe (c) das Zirkulieren von Flüssigkeit durch das Rohr (30, 122) hindurch umfasst, und wobei die Methode wahlweise weiter (d) das Platzieren des Rohres (30, 122) in Kommunikation mit einem Abschnitt der Bohrlochverrohrung (14, 104) unter dem Plug umfasst.
Eine Methode nach Anspruch 15, bei welcher die Stufe (d) das Bewegen einer Hülse (56) durch das Auferlegen eines Drucks auf dieselbe umfasst, so dass eine in derselben Hülse (56) definierte Öffnung geöffnet wird.
Eine Methode nach einem der obigen Ansprüche, bei welcher die gewünschte Tiefe oder die zweite Tiefe aus einer zweiten Ausschußtiefe besteht.
Eine Methode nach einem der obigen Ansprüche, bei welcher die Schwimmflüssigkeit aus Stickstoff, Luft oder Kohlendioxid, oder aus Dieselbrennstoff oder Wasser besteht.
Ein Gerät für das Formen einer Schwimmkammer (66, 72) in einer Bohrlochverrohrung (14, 104), wobei das Gerät das Folgende umfasst: eine Länge der Verrohrung (14, 104); eine Schwimmvorrichtung (16, 110), welche in einem unteren Ende der Verrohrung (14, 104) positioniert ist und eine untere Abgrenzung der Schwimmkammer (66, 172) formt; eine Abdichtungsvorrichtung für das Abdichten der Verrohrung (14, 104) an einem oberen Ende der Schwimmkammer (66, 172); und ein Volumen von Schwimmflüssigkeit für das Füllen der Schwimmkammer (66, 172), dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsvorrichtung einen Packer (24, 120) umfasst, welcher eine obere Abgrenzung der Schwimmkammer (66, 172) formt, wenn dieselbe sich in Kontakt mit der Verrohrung (14, 104) befindet, wobei die vorgenannte Vorrichtung weiter einen lösbaren Plug (26, 140) umfasst, welcher mit dem Packer (24, 120) verbunden und für das Ablösen von demselben Packer (24, 120) adaptiert ist, so dass der Plug (26, 140) von der Schwimmflüssigkeit innerhalb der Schwimmkammer (66, 172) nach unten verdrängt werden und mit der Schwimmvorrichtung (16, 110) in Kontakt gebracht werden kann.
Gerät nach Anspruch 19, welches weiter ein Ventil (18) umfasst, welches den Eintritt von Schwimmflüssigkeit in die Schwimmkammer (66, 172) ermöglicht und einen Austritt der Schwimmflüssigkeit aus der Schwimmkammer (66, 172) verhindert.
Gerät nach Anspruch 19 oder 20, bei welchem der Packer (24, 120) innerhalb der Verrohrung (14, 104) an einem Spulenrohr (30, 122) positioniert ist; und bei welchem der Plug (26, 140) entweder durch das Herabfallenlassen einer Kugel (156) in dem Rohr und das Unterdrucksetzen des Rohres (30, 122) mit der Schwimmflüssigkeit gelöst wird, oder wobei der Packer (24,120) ein Klappenventil (18) umfasst, welches von dem Rohr (30, 122) in einer geöffneten Position gehalten wird, wobei das Ventil (18) sich automatisch schließt, wenn das Rohr (30, 122) entfernt wird.
Gerät nach Anspruch 19 oder 20, welches weiter ein Rohr (30, 122) umfasst, welches sich durch den Packer (24, 120) hindurch erstreckt, wobei der Packer (24, 120) in der Verrohrung (14, 104) positioniert ist; einen Fließpfad (158) unter dem Packer (24, 120), durch welchen die Schwimmflüssigkeit in die Schwimmkammer (66, 172) hinein injiziert werden kann; und einen Plug (24, 140) unter dem Fließpfad, welcher mit einem unteren Ende des Rohres (30, 122) verbunden ist, wobei der Plug (24, 140) und das Rohr (30, 122) für das abwärtige Bewegen derselben innerhalb der Schwimmkammer (66, 172) adaptiert sind, so dass der Plug (26, 140) mit der Schwimmvorrichtung (16, 110) in Kontakt tritt, wenn die Schwimmflüssigkeit über dem Plug (26, 140) in die Schwimmkammer (66, 172) injiziert wird.
Gerät nach Anspruch 22, welches weiter eine Berstscheibe (160) umfasst, welche anfänglich auf dem Fließpfad (158) positioniert ist, und welche unter einem vorbestimmten Druck bricht und auf diese Weise das Rohr (30, 122) und die Schwimmkammer (66, 172) miteinander in Kommunikation bringt.
Gerät nach Anspruch 22 oder 23, welches weiter eine Hülse (142) mit einer darin definierten Hülsenöffnung (166) umfasst, wobei die Hülse (142) in dem Plug (140) positioniert wird und sich anfänglich in einer geschlossenen Position befindet, und auf eine geöffnete Position bewegt werden kann, nachdem der Plug (140) mit der Schwimmvorrichtung (110) in Kontakt getreten ist, so dass das Rohr (30, 122) in Kommunikation mit der Schwimmvorrichtung (110) gebracht wird.
Gerät nach Anspruch 24, bei welchem die Hülse (142) mit Hilfe einer Kugel (156) bewegt wird, welche innerhalb des Rohres (30, 122) herunterfällt, und auf welche ein Druck auferlegt wird.
Gerät nach Anspruch 24, bei welchem die Hülse (142) weiter eine Kammeröffnung (158) in derselben umfasst; und welche weiter eine Berstscheibe (160) in der Kammeröffnung (158) umfasst, wobei dieselbe so adaptiert ist, dass sie unter einem vorbestimmten Druck bricht, nachdem die Kugel (156) herabgefallen ist, und auf diese Weise das Rohr (30, 122) und die Schwimmkammer (66, 172) miteinander in Kommunikation bringt.
Gerät nach einem der obigen Ansprüche 20 bis 26, bei welchem die Schwimmkomponente (16, 110, 106) das untere Ende der Verrohrung (14, 104) schliessen, so dass die Verrohrung (14, 104) ohne das Zirkulieren von Bohrlochflüssigkeit durch dieselbe Verrohrung (14, 104) hindurch zumindest bis auf eine erste Tiefe in das Bohrloch (30, 102) eingeführt werden kann; und bei welchem der Packer (24, 120) in der Verrohrung (14, 104) an einem internen Rohr (30, 122) positioniert ist, und wobei sich ein Abschnitt des Rohres (30, 122) bis unter den Packer (24, 120) hin erstreckt; und welches weiter einen Stinger (31) umfasst, welcher an einem unteren Ende des Rohres (30, 122) befestigt und für einen abdichtenden Kontakt mit der Schwimmvorrichtung (16, 110) adaptiert ist, so dass das Rohr (30, 122) in Flüssigkeitskommunikation mit dem Bohrloch (12, 102) gebracht wird, wobei die Verrohrung (14, 104) bis auf eine zweite Tiefe in das Bohrloch (12, 102) hinein eingeführt werden kann, während Bohrlochflüssigkeit durch das Rohr (30, 122) hindurch zirkuliert.
Gerät nach Anspruch 27, bei welchem der Packer (24, 120) so angeordnet ist, dass derselbe die Schwimmflüssigkeit in der Schwimmkammer (66, 172) zwischen der Verrohrung (14, 104) und dem Rohr (30, 122) festhält, wenn der Packer (24, 120) betätigt wird.