DK178422B1 - Fremgangsmåde til in-situ reparation af et hul i rør-i-rør rørelementer - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåde til in-situ reparation af huller i rør-i-rør-rørelementer. Fremgangsmåden omfatter følgende trin: at fremføre en hulforseglingsindretning i rør-i-rør-rørelementet, at identificere et hul i rør-i-rør-rørelementet, og at injicere et tætningsmateriale i hullet via den hulforseglingsindretning. På denne måde kan man reparere rør-i-rør-rørelementer uden, at der påløber omkostninger til at fjerne det indre rør fra det ydre rør. Der tilvejebringes endvidere en indretning, som er hensigtmæssig til fremgangsmåden.

Description

Fremgangsmåde til in-situ reparation af et hul i rør-i-rør rørelementer

Den foreliggende opfindelsen angår en fremgangsmåde til In-situ reparation af hulter i brøndrørelementer og som anvendes i produktionen af carbon-hydrider eller fluider og/eller til injektion af fluider i jordformationer. Tre ikke-begrænsende eksempler på sådanne anvendelser er produktionen af olie, produktionen af naturgas samt injicering af vand i en formation. Den foreliggende opfindelse angår ligeledes en indretning, der anvendes i forbindelse med fremgangsmåden.

I nærværende beskrivelse anvendes betegnelsen ”rør-i-rør” til at angive de brøndrørelementer, som er anbragt inde i et andet brøndrørelement. Et typisk eksempel er et "produktionsrør", som er det brøndrørelement, der anvendes i olieproduktionen og som indføres i et foringsrør, en foring eller lignende. Produktionsrør adskiller sig fra andre typer af brøndrørelementer i og med, at de sædvanligvis er udformet til at blive fjernet og erstattet, hvis det er nødvendigt, i modsætning til foringsrør, der sædvanligvis cementeres fast i brøndboringen og bliver til en integreret del af brønden. I nærværende beskrivelse anvendes produktionsrør som det primære eksempel på rørelementer af rør-i-rør-iypen. Beskyttelsen af nærværende opfindelse skal imidlertid ikke begrænses til produktionsrør, men udstrækker sig til også at dække samtlige typer rør-i-rør rørelementer.

En definition på et ’‘produktionsrør" er: “et rørelement til en brøndboring, der bruges til at producere reservoir-fluider. Produktionsrør samles med andre færdiggørelseskomponenter, så de udgør produktionsstrengen. Det produk-tlonsrør, som vælges til en given færdiggørelse, skal være kompatibelt med brøndboringens geometri, reservoirets produktionskarakteristika og reservoir-fluiderne”.

En definition på et ’’foringsrør" er: ”rør med stor diameter, der nedsænkes i et åbent hul og cementeres på plads. Brønddesigneren skal udforme foringsrøret til at kunne modstå en række forskellige kræfter, såsom kollaps, bristning og brudsvigt og endvidere kemisk aggressivt saltvand. Foringsrøret nedsættes med henblik på at beskytte ferskvandsformationer, isolere en zone med mistet udbytte (GB: lost returns) eller isolere formationer med betydeligt forskellige trykgradienter.

Det skal endvidere bemærkes, at fagmanden vil vide, at produktionsrør og foringsrør af og til defineres i henhold til deres diameter. Rørelementer med en diameter, der er større end 11,4 cm (4,5”) defineres nogen gange som foringsrør, medens rørelementer med en diameter på under 11,4 cm (4,5”) defineres som rør. Imidlertid og som det også vil være fagmanden bekendt, bliver rørelementer med en diameter på over 11,4 cm (4,5”) også anvendt som produktionsrør til givne anvendelser. Derfor skal produktionsrør som anvendt i forbindelse med nærværende beskrivelse forstås som det rørelement, der befinder sig inde i et foringsrør eller foring, uanset rørelementets størrelse.

Beskrivelse af nærliggende teknik I det følgende vil eksempler og omtale fokusere primært på "produktionsrøri’. Dog vil fagmanden forstå, at den foreliggende opfindelse vil kunne finde anvendelse på samtlige andre former for rørelementer af ”rør-i-rør”-typen.

Traditionelle teknikker til at reparere huller i rør-i-rør-rørelementer omfatter følgende fem teknikker: 1. at trække produktionsrøret ud og erstatte den beskadigede del 2. at installere et spændelement hen over den beskadigede del 3. at installere en udvidelig rørlap hen over den beskadigede del 4. at behandle det beskadigede område med et trykaktiveret, flydende tætningsmiddel 5. at pumpe cement ned i produktionsrøret og ud gennem det beskadi-gede område.

Imidlertid er samtlige aktuelt tilgængelige fremgangsmåder alle behæftet med ulemper. For eksempel medfører den første mulighed, at trække produktionsrøret ud og erstatte den beskadigede del, høje omkostninger og kompliceret driftslogistik.

Den anden mulighed, at installere et spændelement, medfører en begrænsning af den indvendige diameter af produktionsrøret efter installation. Den indvendige diameter af spændelementet er typisk kun 1/3 til 1/2 af den indvendige diameter af det produktionsrør, det er installeret i. Dette reducerer den materialestrøm, der kan pumpes gennem produktionsrøret, betydeligt, efter at spændelementet er blevet installeret.

Den tredje mulighed, at installere en udvidelig brøndlap, medfører typisk en mindre begrænsning af ID end et spændelement, men mange af de kommercielt tilgængelige produkter er forbundet med et eller flere af følgende problemer: de er ikke bevisligt gastætte, de er ikke til rådighed i tilstrækkeligt små størrelser til at lappe huller i rør og de forudsætter, at der enten bruges coiled tubing eller borerør, til at montere dem, hvilket sætter begrænsninger på deres anvendelighed og øger omkostningerne.

Den fjerde mulighed, at anvende trykaktiverede tætningsmidler, anvendes typisk på små lækager, såsom "pinholes" og samlinger, der lækker. Trykaktiverede tætningsmidler er udformet til at blive pumpet ned i produktionsrøret og ud gennem lækagerne. Et trykfald gennem lækagestedet bringer tætningsfluiderne til at polymerisere til et fleksibelt faststof. Polymeriseringspro-cessen finder kun sted under different!altryk. Tætningsmidlet anbringes typisk ved, at fluidet pumpes ned gennem det produktionsrør, der lækker, eller ved at anvende enten coiled tubing eller en såkaldt "wireline bailer”. Denne teknik anvendes imidlertid ikke i udstrakt grad til større huller og succesraten i forbindelse med denne anvendelse forventes ikke at være høj.

Den femte mulighed er at bruge cement, imidlertid har materialer som cement ikke de rigtige fysiske egenskaber til at kunne sprede sig jævnt ud i annulus og forsegle et hul i et rør. Det er derfor nødvendigt at pumpe store mængder cement for at være sikker på, at et hul tætnes effektivt. Dette er både tidskrævende og dyrt. Brugen af cement er også en mere permanent løsning, idet cement vil fylde en stor del af annulus mellem produktionsrøret og foringsrøret, hvilket gør det tilnærmelsesvist umuligt at fjerne produktionsrøret, hvis man skulle ønske at gøre det.

Det skal bemærkes, at der under udarbejdelsen af nærværende ansøgning og efter, at opfindelsen var blevet gjort, er fremfundet indretninger i patentlitteraturen, som bruges til reparation af kloakrør. Se f.eks. EP 0 496 289. Vi bemærker, at om end de kan have et udseende, som ligner de indretninger, der omtales i nærværende beskrivelse, er de indretninger, der anvendes i kloakrør ikke egnede til anvendelse til reparation nede i brøndhullet af produktionsrør. Endvidere vil den person, som til dagligt arbejder med boreoperationer, ikke være blevet inspireret af de fremgangsmåder og værktøjer, der bruges til reparation af kloakrør, på grund af forskellene i arbejdsmiljø og forskellene i de krav, der stilles til udstyret. Indretningerne skal derfor ikke indgå i diskussionen om patenterbarheden af den foreliggende opfindelse.

Vi bemærker endvidere, at reparation af produktionsrør i en brønd er helt anderledes end reparationen af foringsrøret i en brønd, fordi foringsrøret er permanent fastgjort i brønden, hvorimod det er meningen, at produktionsrøret skal kunne fjernes. Kravene til reparationen er derfor ganske forskellige. Ét eksempel af et system til reparation af et foringsrør er FR 2,893,973. Dette skrift viser et system med to ring formet forseglinger som etablerer en lukket cylindrisk hulrum rundt hele den indvendig side af foringsrøret omkring hullet som skal repareres. Efter reparationen er udført, vil der være en cylindrisk lappe rundt hele den indvendig side af foringsrøret.

Kort beskrivelse af opfindelsen

Ifølge et første aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, hvormed man kan foretage in-situ reparation af huller i rør-i-rør-rørelementer, hvorved man undgår de omkostninger og den driftslogistik, som er forbundet med at udtrække og erstatte beskadiget rør i rør til rørledninger.

Ifølge et andet aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, som er udformet til at minimere den mængde, hvormed reparationen reducerer den indvendige diameter af rør-i-rør-rørelementer.

Ifølge et tredje aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, som kan anbringes på en wireline.

Ifølge et fjerde aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, hvormed der tilvejebringes en gastæt forsegling i typiske størrelser for produktionsrør.

Ifølge et femte aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde ifølge den indledende del, hvormed den reparation, der frembringes med indretningen, ikke er afhængig af differentialtrykket for at kunne størkne og udvikle mekanisk styrke.

Ifølge et sjette aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, hvormed fluidumstrømmen kan opretholdes i annulus mellem et indre rør og et ydre rør efter reparationen.

Ifølge et syvende aspekt ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en fremgangsmåde som anført i den indledende del, hvormed rør-i-rør-rørelementet forstærkes i reparationsområdet.

De ovennævnte aspekter løses til dels ved en fremgangsmåde som anført i den indledende del, som omfatter følgende trin: at indføre en hulforseglingsindretning ind i rør-i-rør-rørelementet, at identificere hullet i rør-i-rør-rørelementet, at rotere hulforseglingsindretningen i rør-i-rør-rørelementet, indtil en dyse til injicering af tætningsmateriale på hulforseglingsindretningen vender mod hullet i rør-i-rør-rørelementet og at injicere et tætningsmiddel i hullet ved hjælp af hulforseglingsindretningen.

På denne måde ophober forseglingen sig overvejende på ydersiden af det rørelement, der behandles. Med indretningen og fremgangsmåden ifølge opfindelsen minimeres derved tykkelsen af det lag, der hærder på indersiden af rørelementet, hvilket resulterer i minimal reduktion af den indvendige diameter. Dette begrænser eventuel indsnævring af materialestrømmen og gør det muligt at udføre fremtidige interventionsaktiviteter neden under reparationen.

Ifølge en første udførelsesform kunne det anvendte tætningsmateriale være en tokomponent-epoxy. Ved at ændre blandingen af epoxyen kan egenskaberne af tætningsmaterialet ændres og justeres til de behov, der gælder i den specifikke situation.

Fremgangsmåden kunne også omfatte trinnet at presse hulforseglingsindretningen mod den indvendige overflade af produktionsrøret, således at der etableres en forsegling rundt om hullet. På denne måde påføres der tætningsmiddel lokalt på den indvendige overflade af rør-i-rør-rørelementet der, hvor hullet befinder sig.

For at styrke området omkring hullet kunne man i trinnet at injicere et tætningsmateriale i hullet injicere lige tætningsmateriale nok til, at annulus mellem produktionsrøret og foringsrøret fyldes delvist.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden kan der anbringes en tynd folie eller et ikke klæbende materiale mellem den indvendige overflade af produktionsrøret og indretningen, inden tætningsmaterialet injiceres i hullet. På denne måde forhindres hulforseglingsværktøjet i at klæbe til produktionsrøret, når tætningsmidlet hærder.

Opfindelsen angår endvidere en indretning, der er hensigtsmæssig til en fremgangsmåde som anført i den indledende del. En sådan indretning kunne omfatte en aflang forsegling, som har en længdeakse, som er parallel med længdeaksen af produktionsrøret og som er indrettet til at etablere en forsegling omkring et område af den indvendige overflade af produktionsrøret, når indretningen presses mod den indvendige overflade af produktionsrøret. På denne måde anbringes indretningen, så tætningsmaterialet fokuseres på det område, hvor hullet befinder sig. Dertil kommer, at den skabte forsegling kan forstærke produktionsrøret omkring hullet via den aflange lap, der dannes.

Indretningen kunne også være indrettet således, at den omfatter midler til at holde en folie mellem tætningsmidlet og indretningen, således at tætningsmidlet ikke fastgør indretningen til den indvendige overflade af produktionsrøret.

Ifølge en udførelsesfarm for indretningen kunne indretningen omfatte en mekanisme med en mekanisk arm, som er indrettet til at presse indretningen mod den indvendige overflade af produktionsrøret modsat den mekaniske arm. Den mekaniske arm kan sikre, at forseglingen presses hård mod den indvendige overflade af produktionsrøret.

Indretningen kunne også omfatte en mekanisme, der omfatter en gevindstang, en gevindmøtrik, som er anbragt på gevindstangen, og en arm, der er fastgjort på gevindmøtrikken, hvor rotation af gevindstangen bevirker, at den arm, der er fastgjort til gevindmøtrikken, kommer til at strække sig ud i forhold huset. Dette er en nem måde at generere en stor mekanisk kraft med små krav til energi og i en aflang indretning.

Det skal understreges, at det er hensigten, at betegnelsen “omfat-ter/omfattende” som anvendt i nærværende beskrivelse skal angive forekomsten af angivne træk, heltal, trin eller komponenter, men den udelukker ikke forekomst eller tilføjelse af et eller flere træk, heltal, trin, komponenter eller grupper deraf.

Kort beskrivelse aftegningen I det følgende vil opfindelsen blive beskrevet mere detaljeret, idet der henvises til udførelsesformer, som vises på de tilhørende figurer. Det skal understreges, at de viste udførelsesformer udelukkende anvendes som eksempel og ikke skal bruges til at begrænse omfanget af opfindelsen.

På fig. 1 vises i perspektivisk afbildning en del af noget produktionsrør, som har to huller gennem sidevæggen af røret, hvilket produktionsrør er anbragt inden i et foringsrør, der vises i tværsnit.

På fig. 2 vies et skematisk tværsnitsbillede af en del af det på fig. 1 viste produktionsrør og brønd-annulus, hvilket tværsnit omfatter et hui gennem produktionsrøret.

På fig. 3 vises det på fig. 2 viste tværsnit, efter at hullet er blevet repareret under anvendelse af en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse.

På fig. 4 vises et skematisk sidebillede af en første udførelsesform for en indretning til at udføre fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

På fig. 5 vises i skematisk afbildning og set nedefra den på fig. 4 viste indretning.

På fig. 6 vises den på fig. 4 viste indretning, set fra enden og inden aktivering.

På fig. 7 vises den på fig. 4 viste indretning, set fra enden og efter aktivering.

På fig. 8 vises i skematisk afbildning og set forfra en anden udførelsesform for en indretning til at udøve fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Detaljeret beskrivelse af udførelsesformerne På fig. 1 vises en skematisk og over-forenklet afbildning af en typisk brøndinstallation 1. En typisk brøndinstallation omfatter et foringsrør 2, der sædvanligvis er permanent installeret i et brøndboringshul 3. Foringsrøret 2 holdes normalt på plads ved, at der injiceres cement 4 mellem den udvendige overflade af foringsrøret og den indvendige overflade af brøndboringen 3. På denne måde bliver foringsrøret fastgjort permanent i brøndboringshullet.

Produktionsrøret 5 er anbragt inde i foringsrøret. Produktionsrøret er anbragt, så det kan udtages, så det er ikke forbundet permanent til borehullet eller til foringsrøret. Derfor er der dannet et annulus 6 mellem den ydre overflade af produktionsrøret 5 og den indre overflade af foringsrøret 2.

Det på fig. 1 viste produktionsrør 5 har to huller 7, der går gennem sidevæggen af produktionsrøret. Hullerne vil kunne være opstået af alle mulige årsager. Tre ikke-begrænsende eksempler på årsager til huller i produktionsrør er korrosion, erosion og beskadigelse som følge af værktøjer, der anvendes inde i produktionsrøret. Imidlertid vil der, som det vil være fagmanden bekendt, kunne være mange andre årsager.

På fig. 2 vises et tværsnit gennem en side af brøndboringsenheden, som viser et af de to huller gennem væggen af produktionsrøret 5. På fig. 3 vises samme tværsnit som vist på fig. 2, men efter at fremgangsmåden ifølge en udførelsesform for den foreliggende opfindelse er blevet udført. I det tilfælde er der blevet injiceret epoxy 8 i hullet, således at epoxyen fylder hullet. Epoxyen fylder også delvist annulus 6 mellem foringsrøret og produktionsrøret. Det skal imidlertid bemærkes, at epoxyen i annulus i de fleste tilfælde kun vil fylde volumenet i annulus umiddelbart omkring hullet. Normalt og når man ser på epoxymaterialet i annulus i en retning, som er vinkelret på hullets akse, vil lappen af epoxymateriale være tilnærmelsesvist cirkulær. Med andre ord svøber epoxymaterialet sig ikke omkring hele den udvendige overflade af produktionsrøret. På denne måde bliver fluidumstrømmen gennem annulus ikke blokeret af reparationen. Det skal imidlertid bemærkes, at hvis det ønskes at afspærre fluidumstrømmen gennem annulus, så vil der kunne injiceres en øget mængde epoxy gennem hullet. Hvis der injiceres nok epoxy i annulus, vil epoxyen til sidst danne en ringformet blokering i annulus, hvorved man forhindrer fluidumstrømning gennem annulus.

Som det vil fremgå af figuren, er tykkelsen T af epoxylaget på indersiden af produktionsrøret tynd og udgør ikke nogen alvorlig forhindring for strømning gennem røret eller for, at værktøj kan få adgang til produktionsrøret under lappen. Laget af epoxy på indersiden af røret fungerer imidlertid også som forstærkning af reparationen. Laget af epoxy binder til den indvendige overflade af røret og forhindrer, at proppen forskubber sig ud gennem hullet. For yderligere at øge styrken af reparationen kunne epoxymaterialet forstærkes med fibre eller andre styrkeforøgende tilsætningsstoffer.

Det skal også nævnes, at hvis der injiceres nok epoxy til, at epoxyen når frem til den indvendige overflade af foringsrøret, kan epoxyen yderligere forstærke den udvendige overflade af produktionsrøret i området, hvor hullet befinder sig. På denne på vil reparationen ikke blot proppe hullet til, men også forstærke røret - både fra indersiden via det tynde lag af epoxy og fra ydersiden via den epoxy, som skubber mod den indvendige overflade af foringsrøret.

For at forhindre den til injicering af epoxy anvendte hulforseglingsindretning i at binde sig fast til produktionsrøret, anbringes der en tynd folie 9 mellem indretningen og epoxyen. Når epoxyen injiceres i hullet, vil epoxyen fylde det tynde mellemrum mellem den indvendige overflade af røret og folien. Når epoxyen hærder, vil epoxyen binde sig til folien. Når indretningen trækkes ud af brønden, vil folien blive tilbage i brønden, forbundet til reparationen. Ifølge en anden udførelsesform kunne der anbringes Teflon eller andet ikke-klæbende materiale, såsom et støbeslipmiddel, på den udvendige overflade af indretningen.

På fig. 4-7 vises skematiske detaljer ved en første udførelsesform 10 for en hulforseglingsindretning, der er hensigtsmæssig til at udføre en fremgangsmåde, som kan anvendes til at etablere en prop som f.eks. den på fig. 3 viste.

Hulforseglingsindretningen 10 omfatter et rørtegeme 11, som har en udvendig diameter, der er mindre end den mindste, indvendige diameter af produk tionsrørstrengen 5. En aflang semi-rektangulær forsegling 12 er anbragt på en udvendig overflade af rørlegemet. Den aflange forsegling har en længde-akse, som er anbragt parallelt på længdeaksen af rørlegemet. Som følge af den aflange facon af forseglingen, er det muligt for indretningen at fylde en flerhed af huller inden for et område, der defineres af forseglingens omkreds. Det skal imidlertid bemærkes, at andre faconer end semi-rektangulær også vil kunne bruges. En oval forsegling eller en cirkulær forsegling vil også kunne bruges. Den semi-rektangulære forsegling har dog den fordel, at den har et stort areal, som øger det areal der kan repareres i en operation.

Forseglingen kunne frembringes på mange forskellige måder. Et eksempel er som en opsvulmelig bælg, som har et rørformet tværsnit. Bælgen kunne fyldes med et fluidum, det være sig en gas eller en væske, eller den kunne fyldes med et halvfast materiale, såsom f.eks. skum eller et elastisk materiale.

Forseglingen er udformet til at blive komprimeret, når indretningen presses op mod den indvendige overflade af produktionsrøret og derved skaber et veldefineret, forseglet volumen mellem indersiden af produktionsrøret og indretningen. Hjul 13 eller puder er anbragt på samme side af indretningen som forseglingen for at forhindre forseglingen i at komme i kontakt med den indvendige overflade af produktionsrøret, medens indretningen anbringes på plads. Hjulene er monteret på indretningens legeme via fjedre 14, således at hjulene trækker sig tilbage i indretningens legeme, når indretningen og dermed forseglingen 12 presses mod den indvendige overflade af produktionsrøret. Ifølge en anden udførelsesform (ikke vist) kunne forseglingen trækkes tilbage i indretningens legeme, når den ikke er brug. På denne måde er det ikke nødvendigt med hjul eller puder til at beskytte forseglingen. Et eksempel på dette kunne være en opsvulmelig forsegling (ikke vist), som ikke udrager fra indretningens legeme, når den er deflateret.

Indretningen omfatter et fluidum-injektions-udløb 15, som er anbragt i centrum af det område, som forseglingen omgiver. En ventil 16 styrer strømningen af fluidum ud af fluidum-injektions-udløbet. I den aktuelle udførelsesform bestemmes sammensætningen af epoxyen ved overfladen, inden indretningen indføres i brønden. Epoxyen er normalt et tokomponent-system, som blandes inde i indretningens legeme, umiddelbart inden den injiceres i hullet.

Indretningen kunne også omfatte en sensor (ikke vist) som kan scanne den indvendige overflade af produktionsrøret med henblik på at lokalisere huller i produktionsrøret. Sensoren kan være en af mange forskellige, mulige typer. Fagmanden inden for sensor-området vil kunne angive en række forskellige valgmuligheder.

Indretningen kan også omfatte midler 26, 27 til at trykprøve hullet og reparationen. Inden tætningsmidiet injiceres i hullet, vil det normalt være ønskeligt at være sikker på, at der er et hul, som vil skulle fyldes. Hvis indretningen er anbragt forkert, vil det med indretningen injicerede taetningsmiddel forblive i produktionsrøret. Desuden er det, efter at tætningsmidlet er blevet injiceret, ønskeligt at afprøve, om reparationen er lykkedes.

I den foreliggende udførelsesform omfatter midlerne til trykprøvning af hullet og reparationen et andet indløb (26) for fluidum, som injicerer f.eks. N2 gas i det forseglede volumen. Strømmen af gas styres via en ventil 27. Dette middel kunne også omfatte en tryksensor (ikke vist), som kunne måle trykudviklingen i det forseglede volumen. Hvis der er et trykfald i det forseglede volumen, så er der et hui. Hvis trykket forbliver konstant, så er der ikke noget hul. Hvis trykket leveres via en motordreven pumpe, så kunne man i stedet for at bruge en tryksensor måle trykket ved at måle den mængde strøm, der trækkes af den motor, som driver pumpen. Testen kunne også udføres ved at injicere en lille mængde gas eller fluidum ind i det forseglede volumen og iagttage reaktionen i det relevante annulus ved toppen af brøndboringen.

Indretningen omfatter endvidere en mekanisme 17, som kan presse indretningen og forseglingen mod den indvendige overflade af produktionsrøret. I den på fig. 4-7 viste udførelsesform, er mekanismen anbragt på den side af legemet, som ligger modsat forseglingen. Mekanismen omfatter et type mekanisk arm, som er udformet ti! at strække sig ud af huset og presse mod den indvendige overflade af produktionsrøret, hvorved den presser selve indretningen mod den indvendige overflade af produktionsrøret modsat mekanismen.

Mekanismen 17 ifølge denne udførelsesform omfatter en gevindstang 18, der er anbragt i indretningens legeme og parallelt med legemets længdeakse. En motor 19 er anbragt til at udvirke rotation af gevindstangen. Lejer 20 understøtter gevindstangen i legemet. En gevindmøtrik 21 er anbragt på gevindstangen og forhindres i at rotere af en glidesamling (ikke vist) på legemet. Gevindmøtrikken bevæger sig derfor frem og tilbage langs gevindstangen, når stangen roterer. En ende 22 af en to-armet kobling 23 er forbundet til gevindmøtrikken. Den anden ende 24 af den to-armede kobling er fastgjort til legemet. Et hjul 25 er anbragt ved det midterste led af den to-armede kobling. Når gevind møtrikken bevæger sig frem og tilbage, vil hjulet derfor blive tvunget ind i og ud af indretningens legeme. Hjulet 25 af mekanismen kan derfor presses mod den indvendige overflade af produktionsrøret ved at rotere gevindstangen i en første retning. Når hjulet 25 presses mod den indvendige overflade, tvinges indretningen mod den modsatte side af produktionsrøret, hvorved den presser forseglingen 12 mod den indvendige overflade af produktionsrøret.

Det skal bemærkes, at armen vil kunne udformes på mange forskellige måder. F.eks. kunne man forestille sig et hydraulisk stempel. Desuden kunne man forestille sig, at der vil kunne anvendes en anden slags understøtning end et hjul 25 for bedre at kunne fordele kraften på den indvendige overflade af røret. Det kunne være vigtigt i tilfælde af rør, der ikke har høj styrke eller som er stærkt korroderede.

På fig. 6 og 7 vises, hvorledes indretningen bevæger sig inde i produktionsrøret, når den mekaniske arm strækker sig ud og skubber forseglingen mod den indvendige overflade af produktionsrøret. På fig. 6 vises indretningen, inden armen strækker sig ud. Som det vil fremgå, skubber hjulene 13 mod indersiden af produktionsrøret og afholder forseglingen fra at komme i kontakt med produktionsrøret. På fig. 7 vises armen udstrakt og indretningen forskudt udad i retning mod den indvendige overflade af produktionsrøret modsat armen, hvorved forseglingen komprimeres mod den indvendige overflade af produktionsrøret. På denne måde skabes der et veldefineret, lukket volumen mellem indretningen og den indvendige overflade af produktionsrøret. Dette lukkede volumen kan så fyldes med tryksat epoxy, hvorved epoxyen tvinges gennem hullet i produktionsrøret og ud i annulus mellem produktionsrøret og foringsrøret.

På fig. 8 vises en anden udførelsesform 30 for en hulforseglingsindretning. Indretningen ifølge fig, 8 er generelt meget tilsvarende den på fig. 4-7 viste indretning og samme henvisningsbetegnelser vil derfor blive brugt til at beskrive samme træk. Imidlertid ligger forskellen i mekanismen 31 til at presse indretningen mod den indvendige overflade af produktionsrøret. I det tilfælde omfatter mekanismen en to-armet kobling 32, 33, hvor en ende af hver arm forbindes til en gevindmøtrik 34, 35, der er anbragt på modsatte ender af en gevindstang 36. Gevindstangen er desuden anbragt sådan, at en side 36’ af stangen har et gevind, som er modsat den anden side af stangen 36”. På denne måde og når gevindstangen roteres af motoren 19, vil de to gevindmøtrikker enten bevæge sig hen imod hinanden eller bort fra hinanden, alt efter gevindstangens rotationsretning, Som i den foregående udførefsesform er der monteret et hjul 25 på den to-armede kobling ved ledet mellem armene 32, 33. Når gevindmøtrikkerne bevæger sig hen imod hinanden, bevæges hjulet 25 ud af huset, hvorved det presser forseglingen 12 mod den indvendige overflade af produktionsrøret. Når gevindmøtrikkeme bevæger sig bort fra hinanden, bevæges hjulet ind i legemet, og forseglingen frigiver den indvendige overflade.

Nu vil en udførelsesform for fremgangsmåden i henhold til informationen blive beskrevet.

Efter at have etableret den tilnærmelsesvise dybde af hullet/hullerne, bliver hulforseglingsindretningen 10 monteret under et håndteringsværktøj (ikke vist) og fremført på en elektrisk wireline. Håndteringsværktøjet kunne være af den i WO 01/38689 A1 viste art. Medens indretningen bevæger sig gennem produktionsrørstrengen, vil de fjederaktiverede hjul 13 eller puder, der er anbragt på indretningen, beskytte forseglingselementet 12 på indretningen mod slid.

Når indretningen så er nået frem til den korrekte dybde, vil håndteringsværktøjet forankre og rotere hulforsegiingsindretningen over 360°. En sensor i hulforseglingsindretningen vil kunne anvendes til at detektere orienteringen af hullet 7 med henblik på at tillade hulforsegiingsindretningen at blive roteret til den korrekte orientering. Alternativt kunne der udføres en serie trykafprøvninger ved forskellige orienteringer. Når forseglingselementet 12 af indretningen vender mod hullet, vil motoren 19 i hulforsegiingsindretningen arbejde på at anbringe en mekanisk arm-mekanisme 17. Den vil så skubbe indretningen mod væggen af produktionsrøret modsat den mekaniske arm, hvorved forseglingselementet komprimeres og "indrammer'’ hullet/hullerne i røret.

For at afprøve om værktøjet er anbragt nøjagtigt over et hul kan der foretages en lækagetest ved at pumpe et lille volumen af gas eller fluidum, f.eks. N2, ned i hullet og observere trykreaktionen i det indesluttede volumen, der er indrammet af forseglingen og/elier ved overfladen. Når en lækagebane først er bekræftet, vil epoxyresin blive injiceret gennem hullet/hullerne i produktionsrøret med et tilstrækkeligt volumen til at røre og binde sig til den indvendige væg af det næste foringsrør, men med et utilstrækkeligt volumen til fuldstændigt at forsegle annuius mellem produktionsåret og foringsrøret. Som tidligere nævnt kan man, hvils man ønsker at forsegle annulus fuldstændigt, injicere en øget mængde epoxy i hullet.

Resinegenskaberne (hærdetid, viskositet, massefylde, tri-aksial styrke osv.) af resinen vil blive tilpasset specielt til den individuelle brønd. En tynd folieforing 9 vil blive anvendt på overfladen af værktøjslegemet for at forhindre epoxyen i at binde sig til værktøjet.

Når epoxyreparationen først er på plads, vil motoren udvirke, at den mekaniske arm-mekanisme 17 trækkes tilbage i værktøjslegemet, hvorved de fjederaktiverede hjul 13 eller puderne vil kunne rage ud og beskytte forseglingen, medens indretningen trækkes ud af produktionsrøret. I det tilfælde, hvor der er blevet brugt en folie 9, frigøres folien fra indretningen og bliver tilbage i brøndboringen, forbundet til epoxyreparationen.

Proceduren gentages, indtil samtlige huller i røret er blevet repareret. Det skal bemærkes, at det forventes, at den bedste procedure er at fjerne indretningen fra brønden mellem hver hulreparation. Man kunne imidlertid også forestille sig, at der vil kunne bygges en indretning i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, som vil kunne fylde mere end et hul ad gangen uden at blive udtaget af brønden.

Det todelte epoxyinjektionssystem er ikke beskrevet mere detaljeret i denne beskrivelse, fordi en detaljeret beskrivelse af kemien af epoxysystemet ikke er væsentligt for at forstå don foreliggende opfindelse. Imidlertid vil mere information om hensigtsmæssige epoxysystemer kunne findes ved at konsultere relevant patent- og ikke-patent-litteratur eller ved at adspørge en fagmand inden for området. Fordelen ved at bruge et epoxysystem skyldes det faktum, at kemien af epoxyresiner gør, at de kan fremstilles med en meget lang række forskellige egenskaber. Egenskaber som hærdetid, viskositet, massefylde og tri-aksial styrke kan alle afpasses efter hver specifik opgave. Der kan også tilsættes forskellige additiver, f.eks. armeringsfibre, til epoxyen med henblik på at optimere dens egenskaber.

Det skal bemærkes, at som følge af den relativt lille størrelse af den resulterende epoxylap mellem produktion s røret og foringsrøret, vil lappen ikke forhindre fjernelse af produktionsrøret, efter at lappen er blevet etableret. I nogle tilfælde, hvis f.eks. der er blevet fyldt store huller eller hvis der er et stort antal fyldte huller, så vil epoxyen kunne hindre fjernelse af røret. I det tilfælde vil det kunne overvejes at fjerne epoxyproppen/lappen fra brøndboringen med påføring af tilstrækkelig varme, hvilket potentielt kunne blive nødvendigt som en del af, at brønden nedlægges. Det kunne tænkes, at der også vil kunne bruges andre teknikker til at fjerne epoxyen, hvis det skulle blive nødvendigt.

Det bemærkes endvidere, at ovenstående beskrivelse har fokuseret på produktionsrør som et eksempel på rør-i-rør-rørelementer. Den foreliggende opfindelse kan imidlertid også bruges sammen med andre slags rør-i-rør-rørelementer. Foreksempel en mellemliggende foringsrørstreng.

Det skal også bemærkes, at ovenstående beskrivelse udelukkende har fokuseret på epoxy som tætningsmateriale. Imidlertid vil der kunne anvendes andre typer tætningsmaterialer inden for den sammenhæng, der angives af nærværende beskrivelse. For eksempel vil der kunne anvendes mange forskellige typer elastomere materialer, f.eks. phenolresiner og gum-mi/selwulkaniserende gummi. Et andet eksempel er, at metal-baserede tætningsmidler også vil kunne bruges, f.eks. smeltet bly eller tin.

Det skal bemærkes at figurerne og ovenstående beskrivelse har vist eksemplerne på udførelsesformer på en enkel og skematisk måde. De indvendige elektroniske og mekaniske materialer er ikke vist, idet fagmanden skulie væ-re bekendt med disse detaljer, og de ville blot komplicere nærværende beskrivelse unødvendigt.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til at udføre in-situ reparation af huller (7) i sidevæggen af brøndrør anvendt til produktionen af carbonhybrider, såsom produktionsrør (5), og/eller injektion af fluider i jordformationer, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: - at fremføre en hulforseglingsindretning (10, 30) i brøndrøret, - at identificere hullet (7) i sidevæggen af brøndrøret, og - at injicere et tætningsmateriale (8) ind i hullet (7) via hulforseglingsindretningen, kendetegnet ved. at presse hulforseglingsindretningen (10, 30) mod den indvendige overflade af brøndrøret, således at der omkring hullet (7) etableres en forsegling (12), der er semi-rektangulær, oval eller cirkulær, så hullet er indenfor et område af brøndrørets indvendige overflade defineret af forseglingens omkreds og derved skaber et veldefineret, forseglet volumen mellem indersiden af brøndrøret og indretningen, og ved at tætningsmaterialet (8) injiceres ind i hullet via det nævnte veldefinerede forseglede volumen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at det anvendte tætningsmateriale (8) er en tokomponent-epoxy.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved at fremgangsmåden yderligere omfatter trinnet at rotere hulforseglingsindretningen (10, 30) i brøndrøret (5), indtil en dyse (15) på hulforseglingsindretningen til injicering af tætningsmateriale vender mod hullet (7) i brøndrøret.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved at ved trinnet at injicere et tætningsmateriale (8) i hullet (7) injiceres der nok tætningsmateriale til delvist at fylde et annulus (6) mellem brøndrøret og et foringsrør (2), hvori brøndrøret er blevet indført.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved at en tynd folie eller et ikke-klæbende materiale (9) er anbragt mellem den indvendige overflade brøndrøret og indretningen (10, 30), inden tætningsmaterialet (8) injiceres i hullet (7).

6. Hulforseglingsindretning (10; 30) til in-situ reparation af huller (7) i sidevæggen af brøndrør anvendt til produktionen af carbonhybrider, såsom produktionsrør (5), og/eller injektion af fluider i jordformationer, hvilken indretning omfatter et rørformet legeme (11), der har en udvendig diameter som er mindre end den mindste indvendige diameter af brøndrør der skal repareres, og hvilken indretning omfatter et fluiduminjektionsudløb (15) til at injicere et tætningsmateriale (8) ind i et hul (7) i brøndrørets sidevæg, kendetegnet ved at der på det rørformede legemes (11) udvendige overflade er arrangeret en semi-rektangulær, oval eller cirkulær forsegling (12) omkring fluiduminjektionsudløbet (15) for at etablere en forsegling omkring et område af brøndrørets indvendige overflade defineret af forseglingens omkreds, når indretningen (10, 30) presses mod brøndrørets indvendige overflade.

7. Hulforseglingsindretning (10, 30) ifølge krav 6, kendetegnet ved at forseglingen (12) er aflang og har en længdeakse, der er parallel med længdeaksen af brøndrøret.

8. Hulforseglingsindretning (10; 30) ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved at indretningen omfatter midler til at holde en folie (9) mellem tætningsmaterialet (8) og indretningen, således at tætningsmaterialet ikke fastgør indretningen til den indvendige overflade af brøndrøret.

9. Hulforseglingsindretning (10, 30) ifølge et hvilket som helst af kravene 6 til 8, kendetegnet ved at indretningen omfatter en mekanisme med en mekanisk arm (17; 31), som er indrettet til at presse indretningen mod den indvendige overflade af brøndrøret modsat den mekaniske arm.

10. Hulforseglingsindretning (10; 30) ifølge krav 9, kendetegnet ved at mekanismen omfatter en gevindstang (18, 36), en gevindmøtrik (21, 34, 35), som er anbragt på gevindstangen, og en arm (22, 32, 33), som er fastgjort til gevindmøtrikken, hvor rotation af gevindstangen udvirker, at armen, der er fastgjort til gevindmøtrikken, kommer til at strække sig ud i forhold til indretningen.