DE69932750T2

DE69932750T2 - Verrohrung einer Seitenbohrung

Info

Publication number: DE69932750T2
Application number: DE69932750T
Authority: DE
Inventors: David Marc 77063 KUCK; Floyd Thomas 77079 BAILEY; Ira Monte 77381 JOHNSON; Eugene Robert 77375 ROBERTSON; Thurman B. 77073 CARTER; Alan William 77059 BLIZZARD; Forrest Teme Huoma SINGLETON; Douglas John AB12 5YD ROBERTS; Allen William 77381 SPIELMAN; Michael David League City HAUGEN; Arthur Andrew Missouri City BARRY; Lamont Guy Spring MCCLUNG
Original assignee: Weatherford Lamb Inc
Current assignee: Weatherford Lamb Inc
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: EP1296018A2; EP1296018A3; DE69932750D1; EP1296018B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Bohrung, umfassend ein primäres Bohrloch und ein sekundäres Bohrloch, das von dem primären Bohrloch führt, wobei ein Übergang dazwischen gebildet ist, wobei der Übergang mit einem röhrenförmigen Element ausgekleidet ist, das sich von dem primären Bohrloch in das sekundäre Bohrloch hinein erstreckt.
Vor der vorliegenden Erfindung wurde ein laterales oder sekundäres Bohrloch in einer Formation von dem Haupt- oder primären Bohrloch gebohrt. Das primäre Bohrloch wurde gewöhnlicherweise in ein Gehäuse eingeschlossen und die laterale Bohrung wurde mit einem Auskleidungsmaterial ausgekleidet. Das Auskleidungsmaterial konnte unter Verwendung eines Auskleidungsmaterial-Aufhängers von dem in einem Gehäuse eingeschlossenen primären Bohrloch abgehängt werden. Ein Verpackungsmaterial konnte ebenfalls eingerichtet werden, um den Ringraum zwischen dem Gehäuse und dem Auskleidungsmaterial abzudichten. Um einen Fluidfluss durch das primäre Bohrloch hindurch einzurichten, wird einfach eine Mühle (ein Schneider oder eine Fräse) durch die Wand des Auskleidungsmaterials geführt, um eine Öffnung in das primäre Bohrloch hinein einzurichten.
Ein Problem ist beobachtet worden, dass die Mühle oft den falschen Teil des Auskleidungsmaterials mahlt bzw. schneidet.
Das GB 2304764 beschreibt ein Bohrlochkomplettierungswerkzeug, das eine vorgefertigte Fensterverbindung und ein Produktionsrohr umfasst, das durch die Fensterverbindung und in eine vorgebohrte und verrohrte Seitenbohrung geführt werden kann.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bohrlochverzweigung bereitgestellt, die aufweist:
einen vorgeformten Abschnitt einer Seitenbohrung;
ein erstes Rohrelement mit einer Öffnung, die in einer Wand davon gebildet wird;
ein Ablenkelement, das innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist; und
ein zweites Rohrelement, das koaxial innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist,
wobei das erste Rohrelement, das zweite Rohrelement und das Ablenkelement in ein Bohrloch in einem einzigen Ablauf eingesetzt werden können, wobei das zweite Rohrelement ein laterales Linerelement aufweist, das dauerhaft innerhalb des vorgeformten Abschnittes der Seitenbohrung angeordnet werden kann, um die Seitenbohrung auszukleiden.
Weitere Aspekte und bevorzugte charakteristische Merkmale werden im Patentanspruch 2 und den folgenden dargelegt.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung beziehen wir uns jetzt als Beispiel auf die beigefügten Zeichnungen, die zeigen:
1A, 1B und 1E Seitenschnittdarstellungen eines Linersystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
1C Schnittdarstellungen entlang der Länge des Systems, wie es in 1B veranschaulicht wird;
1D eine Schnittdarstellung längs der Linie 1D-1D in 1B; und
1E eine Hülse des Systems aus 1A, die in einem Bohrloch installiert ist.
1A zeigt ein System 200 mit einem röhrenförmigen Element 202 mit einem oberen Ende 204 mit einem Anker 206 und einem unteren Ende 208 mit einem Pfropfen (vorzugsweise bohrfähig) 210. Ein Anker kann an dem Ende 208 bereit gestellt werden. Ein Stab, ein Umwicklungsmaterial oder ein Umlenker 212 ist an einem unteren Ende eines vorgeformten und vorbearbeiteten Fensters 214 an oder innerhalb des röhrenförmigen Elements 202 befestigt.
Eine Hülse 220, z. B. eine Auskleidung oder eine Bohrloch-Röhre (hergestellt aus Metall, Messing, Bronze, Zink, einer Zinklegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Fiberglas oder einem Verbundmaterial) ist lösbar in dem röhrenförmigen Element 202 befestigt oder wird in das röhrenförmige Element 202 hinein und durch dieses hindurch eingefügt. Die Hülse 220 wird nach unten in einen Kontakt mit dem Umlenker 212 bewegt, der die Hülse 212 an eine Position drängt, wie in 1B gezeigt (z. B. in einen bereits unter-ausgefrästen Formationsabschnitt oder in eine laterale Bohrung hinein, die sich von einem Hauptbohrloch erstreckt).
Wenn die Hülse 220 an der Position ist, die in 1B gezeigt ist, wird ein aktivierbares Abdichtungsmaterial 222, das um die Kante des Fensters 214 herum angeordnet ist, aktiviert, um eine abdichtende Befestigung der Hülse 220 an dem Fenster 214 zu bewirken. Vorzugsweise erstreckt sich ein Flansch 224, der an der Hülse 220 gebildet oder daran befestigt ist, über die Kante des Fensters 214 hinaus nach innen, um eine Abdichtung der Hülse an dem Fenster zu ermöglichen und als eine Stopp- und Verriegelungseinrichtung zu dienen.
Irgendein geeignetes gespeichertes Energiemedium kann für das Abdichtungsmaterial 222 verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Thermit und andere Eisenoxyd-Aluminium-Verbindungen, die reagieren, um eine Metallabdichtung oder eine Verschweißung zwischen Teilen zu bilden, und die durch Wärme mit geeigneten Initiierungseinrichtungen aktiviert werden, wie in dem technischen Gebiet wohlbekannt ist, und die mit der Einrichtung 221 dargestellt sind, 1E.
In einem Aspekt, der nicht gezeigt ist, weist die Hülse 220 ein offenes unteres Ende auf. Wie in den 1A und 1B gezeigt, dichtet ein Druck-enthaltender bohrfähiger Schuh oder eine Endkappe 226 das Bodenende der Hülse ab.
In einem Aspekt ist der Umlenker 212 ersetzbar oder entfernbar in dem Bohrloch oder an der Oberfläche. Die Hülse 220 kann irgendeine gewünschte Länge aufweisen.
Wie in 1E gezeigt, ist eine Hülse 240 (wie die Hülse 220) mit einem Flansch 241 an einem vorgeformten Fenster 244 eines röhrenförmigen Körpers 246 installiert worden, der in einer Verrohrung 248 eines Bohrlochs 250 installiert ist, das sich von einer Erdoberfläche in eine Erdformation 252 herunter erstreckt und an der Stelle mit einem Abdichtungsmaterial 243 abgedichtet ist. Ein oberer Anker 254 verankert den oberen Teil des röhrenförmigen Körpers 246 in der Verrohrung 248. Ein Umlenker 242, der innerhalb des Körpers 246 befestigt (entfernbar oder nicht) ist, hat die Hülse 240 in einen unter-ausgefrästen Teil der Formation 252 hinein gedrängt, und eine Auskleidung 256 ist in die Hülse 240 und durch diese hindurch eingefügt worden. Die Auskleidung 256 (von irgendeiner gewünschten Länge) erstreckt sich in ein laterales Bohrloch 258 herunter. Ein Auskleidungs-Aufhänger oder ein Abpackungs-Auskleidungs-Aufhänger 260 befindet sich an dem oberen Teil der Auskleidung 256. Die Auskleidung kann an der Stelle mit Zement 262 zementiert werden. Ein Anker 255 verankert den Boden des röhrenförmigen Körpers 246. Alternativ kann anstelle des Ankers 255 oder zusätzlich zu diesem ein Pfropfen verwendet werden.
In einem Aspekt wird ein System mit einer Hülse, wie in 1A oder 1E gezeigt, in ein Bohrloch eingefahren und über einem bereits gemahlenen und unter-ausgefrästem Abschnitt einer Verrohrung eingerichtet oder überbrückt. Die Hülse wird dann nach unten an den Umlenker gedrückt und aus dem vorbearbeiteten Fenster in dem Werkzeugkörper herausgedrängt. An dieser Position ist der Flansch auf der Hülse benachbart und zu einer Schulter in dem vorbearbeiteten Fenster und ist an der Stelle positioniert. Die Reaktion des gespeicherten Energiemediums wird dann initiiert, wodurch eine Druck-enthaltende Abdichtung zwischen dem Flansch und dem Werkzeugkörper verursacht wird. An diesem Punkt kann ein laterales offenes Loch oder ein existierendes laterales offenes Loch verlängert werden. Eine zusätzliche Länge einer Auskleidung kann in das gebohrte offene Loch eingefahren werden oder von der Hülse abgehängt und dann an der Stelle zementiert werden.
Alternativ wird das laterale offene Loch zuerst gebohrt, und dann wird ein gesamtes Auskleidungsgestänge mit einem Flansch an einem oberen Teil (wie z. B. in der Flansch 241, 1E) an die Stelle eingefahren. Eine Abdichtung wird dann aktiviert (wie bei den Systemen der 1A und 1E, mit einem Abdichtungsmaterial 222 oder 243). Wenn gewünscht, wird dann die Auskleidung an der Stelle zementiert.
In einer anderen Ausführungsform wird ein System wie in 1A oder 1E in ein neues Bohrloch eingefahren (ohne eine Hülse oder eine Auskleidung an der Stelle innerhalb des Werkzeugkörpers), indem der Werkzeugkörper direkt in ein neues Verrohrungsgestänge eingebracht wird, während es in dem Loch verläuft, mit geringen Modifikationen (z. B. keine Verankerungen oder Pfropfen werden benötigt) an dem Werkzeugkörper. Die voran stehenden Prozeduren werden dann verfolgt, ohne die Anwesenheit eines Abschnitts-Mahlvorgangs und einer Unter-Ausfräsung.

Claims

Bohrlochverzweigung (200), die aufweist: einen vorgeformten Abschnitt einer Seitenbohrung (258); ein erstes Rohrelement (246) mit einer Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird; ein Ablenkelement (242), das innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist; und ein zweites Rohrelement (240), das koaxial innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist, wobei das erste Rohrelement, das zweite Rohrelement und das Ablenkelement in ein Bohrloch in einem einzigen Ablauf eingesetzt werden können; dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrelement ein laterales Linerelement (256) aufweist, das dauerhaft innerhalb des vorgeformten Abschnittes der Seitenbohrung angeordnet werden kann, um die Seitenbohrung auszukleiden.
Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1, bei der das zweite Rohrelement (240) verschiebbar innerhalb des ersten Rohrelementes (246) angeordnet ist.
Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Ablenkelement (242) eine abgeschrägte Fläche aufweist, die zur Öffnung (244) hin gerichtet ist.
Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) in Richtung der Öffnung (244) führt, so dass sich mindestens ein Abschnitt des zweiten Rohrelementes über die Öffnung hinaus erstreckt.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Rohrelement (246) und das zweite Rohrelement (240) funktionell gekuppelt werden, um die Strecke zu begrenzen, über die sich das zweite Rohrelement außerhalb der Öffnung (244) erstrecken kann.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Rohrelement (246), das laterale Linerelement (256) und das Ablenkelement (242) eine Baugruppe bilden, die in ein Bohrloch in einem einzigen Ablauf eingesetzt werden kann.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) von einer ersten koaxialen Position innerhalb des ersten Rohrelementes (246) zu einer zweiten divergierenden Position durch die Öffnung (244) führt.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Lokalisiervorrichtung (241) aufweist, um das zweite Rohrelement (240) in einer verlängerten Position relativ zum ersten Rohrelement (246) zu lokalisieren.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das zweite Rohrelement (252) im vorgeformten Abschnitt der Seitenbohrung (258) zementiert wird.
Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (244) einen Rand aufweist, auf den das obere Ende des zweiten Rohrelementes (240) geschweißt wird, um das zweite Rohrelement an der Öffnung abdichtend zu sichern.
Bohrlochverzweigung nach Anspruch 10, bei der das zweite Rohrelement (240) einen Festmach-Flansch (241) um den Rand der Öffnung (244) aufweist.
Bohrlochverzweigung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das zweite Rohrelement (240) auf den Rand der Öffnung durch aktiviertes Dichtungsmaterial geschweißt wird, das um die Öffnung angeordnet wird.
Verfahren zur Bildung einer Verzweigungsbaugruppe in unmittelbarer Nähe einer Verzweigung zwischen einem Hauptbohrloch (250) und einer Seitenabzweigbohrung (258), das die folgenden Schritte aufweist: funktionelles Kuppeln eines ersten Rohrelementes (246) mit einem zweiten Rohrelement (240), um dadurch eine Baugruppe zu bilden, die in ein Bohrloch eingesetzt werden kann; wobei das erste Rohrelement eine Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird, und ein Ablenkelement (242) für ein Zusammenwirken mit dem zweiten Rohrelement aufweist, um mindestens einen Abschnitt des zweiten Rohrelementes durch die Öffnung zu führen; Einsetzen der Baugruppe innerhalb des Hauptbohrloches in einem einzigen Ablauf; Positionieren der Baugruppe in unmittelbarer Nähe der Verzweigung; und Führen des zweiten Rohrelementes durch die Öffnung; gekennzeichnet durch ein dauerhaftes Anordnen eines lateralen Linerabschnittes des zweiten Rohrelementes in der Seitenabzweigbohrung, um so die Seitenbohrung auszukleiden.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das erste Rohr (246) und das zweite Rohr (240) koaxial gekuppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem sich ein Abschnitt des zweiten Rohrelementes (240) außerhalb des ersten Rohrelementes (246) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, das außerdem das Stoppen des ersten Rohrelementes an einem vorgegebenen Verlängerungspunkt aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, das außerdem das Verankern des ersten Rohrelementes (246) im Hauptbohrloch (250) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, das außerdem das Bewegen eines Bohrelementes durch das zweite Rohrelement (240) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, das außerdem das Lokalisieren des zweiten Rohrelementes (240) in einer verlängerten Position aufweist, um so eine Bohrlochverzweigungskonstruktion zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Lokalisieren des zweiten Rohrelementes (240) das Anstoßen eines Lokalisierungselementes (241) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem das Lokalisierungselement (241) eine Anschlagvorrichtung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, das außerdem das Zementieren des zweiten Rohrelementes (252) in der Seitenabzweigbohrung (258) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, das außerdem das Bewirken einer Dichtung um den Rand der Öffnung (244) durch Schweißen des oberen Endes eines zweiten Rohrelementes (240) auf den Rand der Öffnung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt des Schweißens durch Aktivieren von aktivierbarem Material (222) durchgeführt wird, das um den Rand der Öffnung angeordnet wird.
Verzweigungsvorrichtung für eine Installation in unmittelbarer Nähe der Durchschneidung eines ersten Bohrloches (250) und einer Seitenbohrung (258), die sich von dort aus erstreckt, die aufweist: ein erstes Rohrelement (246) mit einer Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird, und einem Ablenkelement (242) in unmittelbarer Nähe der Öffnung; und ein zweites Rohrelement (240), das funktionell mit dem ersten Rohrelement verbunden ist, so dass das erste und das zweite Rohrelement im Wesentlichen koaxial sind; wobei das erste Rohrelement, das zweite Rohrelement und das Ablenkelement in ein Bohrloch als eine Baugruppe eingesetzt werden können; dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrelement sich durch die Öffnung erstrecken kann und einen lateralen Linerabschnitt aufweist, der dauerhaft innerhalb der Seitenbohrung angeordnet werden kann, um die Seitenbohrung auszukleiden.
Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 25, bei der das zweite Rohrelement (240) verschiebbar innerhalb des ersten Rohrelementes (246) angeordnet ist.
Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, bei der das Ablenkelement (242) eine abgeschrägte Fläche aufweist, die zur Öffnung (244) hin gerichtet ist.
Verzweigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) aus einer ersten koaxialen Position innerhalb des ersten Rohrelementes (246) in eine zweite divergierende Position durch die Öffnung (244) führt.
Verzweigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei der das zweite Rohrelement (240) mit einem Lokalisierungselement (241) lokalisierbar ist.
Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 29, bei der das Lokalisierungselement (241) eine Anschlagvorrichtung ist.
Verzweigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (244) einen Rand aufweist, auf den das obere Ende des zweiten Rohrelementes (240) geschweißt werden kann, um das zweite Rohrelement an der Öffnung abdichtend zu sichern.
Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 31, bei der das zweite Rohrelement (240) einen Festmach-Flansch (241) um den Rand der Öffnung (244) aufweist.
Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, die außerdem ein aktivierbares Dichtungsmaterial (222) aufweist, das um den Rand der Öffnung (244) angeordnet ist, aktivierbar, um die Schweißnaht zwischen dem zweiten Rohrelement (240) und dem Rand der Öffnung zu bewirken.