JP2003508662A - 拡張可能な導管を固定するための装置及び方法 - Google Patents
拡張可能な導管を固定するための装置及び方法Info
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Abstract
Description
が設置される第2の導管に固定するための装置及び方法に関する。
ホールは、典型的には、所定位置にセメンとで固められたケーシングでライニン
グされている。ケーシングは、ボアホールの周りの地層が崩れるのを防ぐために
設置される。加えて、ケーシングは、周囲の地層からの好ましくない流体がボア
ホールに流れ込むのを防ぎ、同様に、ボアホール内の流体が周囲の地層に流れ出
すのを防ぐ。
できる柔軟なケーシングを使うことが知られている。柔軟なケーシングは、典型
的にはケーシングにセラミック又はスチールのコーン等のようなエキスパンダ装
置を通すことよって拡張させられた時に塑性変形する。エキスパンダ装置は、パ
イプラインのピッグと同じ方法でケーシングに沿って進められ、ならびに(例え
ば流体の圧力を使用して)押されても、あるいは(ドリルパイプ、ロッド、コイ
ルドチュービング、又はワイヤーライン等を使用し)引かれても良い。
ストリングを作るのに互いに連結される。ケーシングストリングは、拡張してい
ない状態でボアホールに入れられ、続けて、エキスパンダ装置を用いて拡張させ
られる。しかし、拡張していないケーシングストリングは、その上部末端又は下
部末端のどちらか一方で、拡張処理の前に及び/又は間に、固定される必要があ
る。
れ、該装置は拡張可能な導管の外面に備え付けられた少なくとも一つの構造体を
含み、該構造体は中に前記拡張可能な導管が設置される第2の導管と係合するこ
とができ、拡張可能な導管が少なくとも部分的に拡張させられる時に、前記構造
体が拡張可能な導管のためのアンカー及び/又はシールを提供する。
方法は、その外面に少なくとも一つの構造体を有する拡張可能な導管を提供し、
該構造体は中に該拡張可能な導管が設置される第2の導管と係合して拡張可能な
導管のためのアンカー及び/又はシールを提供することができ、拡張可能な導管
を第2の導管に固定し、そしてその構造体を第2の導管と接触させるために少な
くとも拡張可能な導管の一部を拡張する工程を含む。
導管が拡張させられる時に、その導管は、第2の部材と係合するように適合され
たその外面上の構造体を有する。
からなるのが典型的であり、該第1と第2のバンドは軸方向に間隔を空けられて
おり、第2のゴムのような第2の弾性材料の第3のバンドが、第1と第2のバン
ドの間に配置されている。前記第1の材料は、前記第2の材料より硬いほうが好
ましい。前記第1及び/又は第2の材料は、アンカー及び/又はシールを強くす
るのに、その外面上にプロファイリングされても良い。
ミリメーター)幅のバンドからなり、10インチ(約250ミリメーター)幅で
間隔をあけられている。前記第3のバンドは、典型的には10インチ(約250
ミリメーター)幅のバンドからなる。前記第1のゴムは、典型的には60デュロ
メーターのゴムである。前記第2のゴムは、典型的には40デュロメーターのゴ
ムである。ゴムのバンドは、いずれか適当な硬さ及び幅であることができる。代
わりに、前記第1のゴムが90デュロメーターのゴムであることができ、ならび
に、前記第2のゴムが60デュロメーターのゴムであることができる。
らなる。該バンドが、導管の表面上にジグザグのパターンをつけるのが好ましい
。前記ゴムは、いずれか適当な硬さであることができるが、典型的には約40か
ら90デュロメーターであり、ただしこの範囲を外れた数値の硬さが使われても
良い。
合わせて選択されることができる。
。しかし、該拡張可能な導管は、いずれか適当な拡張可能なパイプ等であっても
良い。
導管の外面に適用されるのが好ましい。前記構造体は、任意選択で、2つ以上の
軸方向に間隔をあけられた構造体からなる。
なる。拡張可能なケーシングは、いずれかのタイプの導管と係合すれば良い。
エキスパンダ装置を提供する付加的な工程を含む。
から作られて良い。代わりに、エキスパンダ装置は、セラミック材料、あるいは
スチールとセラミック材料を組み合わせたものから作られて良い。エキスパンダ
装置は、任意選択で、柔軟性がある。
用いて、第2の導管に、一時的に固定される。
な態様を示している。拡張可能な導管12が、ケーシング又はライナー14の内
側に設置されたのが示されている。従来、ケーシング又はライナー14は、炭化
水素の回収を容易にするのに、地層16にあけられたボアホールをライニング又
はケースするのに使われる。しかし、拡張可能な導管12が、ボアホールをケー
ス又はライニングするのに使われるライナー又はケーシングであっても良いこと
に留意されるべきである。
性変形に耐えることのできる、いずれかのタイプの適当な導管であればよいが、
ただし導管はこれよりも大きい又は小さい値まで半径方向に拡張させられてよい
。
スパンダ装置18が、半径方向への拡張力を与えるのに、その中に配置されてい
る。図1の下部は、エキスパンダ装置18により半径方向に拡張した拡張可能な
導管12の一部を示している。
スチールから作られて良く、あるいは代わりにセラミック材料から、又はスチー
ルとセラミック材料を組み合わせたものから作られて良い。エキスパンダ装置1
8は、任意選択で、柔軟であるが、ただしこれは、エキスパンダ装置18が、湾
曲等を含む拡張可能な導管を拡張する必要がある場合に有利である。いずれかの
従来のタイプのエキスパンダ装置18が使われて良い。
え、概ねその外面12s上の20(図1に示された唯一の構造体20)に示され
ている。該構造体20は、典型的には、拡張可能な導管12の長さ方向の軸26
に沿って軸方向に間隔をあけられている第1と第2のバンド22、24を含む。
第1と第2のバンド22、24は、典型的には幾分かの距離、例えば10インチ
(約250mm)の間隔を軸方向にあけられている。第1と第2のバンド22、
24は、拡張可能な導管12の外面12sの周りに環状に延びる環状のバンドで
あるのが好ましいが、ただしこの形状は必須ではない。第1と第2のバンド22
、24は、典型的には、第1のタイプのゴムの2インチ幅(約51mm)のバン
ドを含む。構造体20が、表面12sの円周全部に延びている必要はない。
第3のバンド28である。第3のバンド28は、好ましくは第1と第2のバンド
22、24の間に延び、従って典型的には10インチ(約250mm)幅である
。
ンド28は、典型的には第2の厚さである。第1の厚さは、典型的には第2の厚
さよりも厚いが、ただしそれらは同じであって良い。従って、第1と第2のバン
ド22、24は、図1で概略的に示されているように、第3のバンド28よりも
さらに表面12sから突き出ている。
タイプのゴム(すなわち、第3のバンド28)よりも硬い硬度であるのが好まし
い。第1のタイプのゴムは、典型的には60デュロメーターのゴムであり、一方
、第2のタイプのゴムは、典型的には40デュロメーターのゴムである。デュロ
メーターは、ゴムの一般的な硬さの程度である。
は単なる例示である。第1、第2、及び第3のバンド22、24、28のそれぞ
れの寸法及び間隔は単なる例示であって、いずれか適当な寸法及び間隔であって
良いことにも留意されるべきである。
替の構造体50が示されている。図2(a)から図2(c)に示されている態様
では、構造体50は第1の弾性材料の第1と第2のバンド52、54を含み、そ
れらの間に配置される第2の弾性材料の第3のバンド56を有する。
約3インチ(約76mm)の間隔をあけられている。第3のバンド56は、従っ
て3インチ幅である。
56の第2の弾性材料よりも硬い。図2(a)から図2(c)で示される態様で
は、第1の弾性材料は、90デュロメーターの硬さのゴムからなり、ならびに第
2の弾性材料は、60デュロメーターの硬さのゴムからなる。
。特に図2(c)から見て取られるように、第3のバンド56の外面56sはプ
ロファイリングされている。外面56sは、中に拡張可能な導管12が設置され
る第2の導管(例えば、ライナー又はケーシング等の予め設置された部分、ある
いは抗井構造)の内面に対する第3のバンド56のグリップを強くするのにリブ
を付けられている。第1と第2のバンド52、54の外面も、プロファイリング
(例えばリブ)されても良いことが認識されよう。
び比較的柔らかい方の第3のバンド56のゴムに対するバックアップのシールを
提供する。第3のバンド56は、典型的にはより低温のシールを提供する。
の外面12sに適用される。構造体20、50は、拡張可能な導管12の長さに
沿って軸方向に間隔をあけた位置に適用されれば良く、構造体20、50の間隔
及び個数は、その特定の用途に合わせて選ばれる。
あるいは拡張可能な導管12が装着されるべき何らかの他の導管の中に入れられ
る。図1(上部)で見られるように、拡張可能な導管12がケーシング又はライ
ナー14の中に入れられると、環状部30が、導管12の外面12sと、ケーシ
ング又はライナー14の内面14iとの間にできる。エキスパンダ装置18は、
導管12がケーシング又はライナー14の中に入れられる前に、拡張可能な導管
12の拡張した部分12eに設置されるのが典型的である。導管12は、拡張可
能な導管12が半径方向に拡張する場合でも、(サイズは縮小するが)環状部3
0が残る、すなわち、拡張可能な導管12とケーシング又はライナー14との間
に間隙がある非干渉(ノンインターフィーランス、non−interfere
nce)のタイプであることに留意されるべきである。拡張可能な導管12は非
干渉のタイプである必要はない。
iと直接接触していないので、拡張可能な導管12の少なくとも一部が半径方向
に拡張させられる間、機械的な、あるいは他のタイプの固定具32(例えばスリ
ップ)が一時的なアンカーを提供するのに用いられる。機械的な、あるいは他の
タイプの固定具32は、いずれかの一般的なタイプであって良く、典型的には拡
張可能な導管12の拡張した部分12eに、あるいはその近くに装着される。
装置18は、拡張可能な導管12中を矢印34の方向に押され、あるいは引かれ
る。エキスパンダ装置18は、拡張可能な導管12中を流体の圧力を用いて進ま
されて良く、あるいは拡張可能な導管12に沿って一般的なピッグ又はトラック
ター(不図示)を用いてピッグされて良い。エキスパンダ装置18は、代わりに
(例えばストリングからの)重さを用いて進められて良く、あるいは(例えば、
ドリルパイプ、ロッド、コイルドチュービング、又はワイヤーライン等を用いて
)拡張可能な導管12中を引かれて良い。
12に沿って進められると、図1の下部に図示されているように、それは導管1
2を半径方向に拡張する。導管12が拡張させられると、構造体20、50も拡
張させられ、それにより、構造体20、50(すなわち、第1、第2、及び第3
のバンド22、24、28、52、54、56のゴム)が、ケーシング又はライ
ナー14の内面14iの一部と係合する。第1と第2のゴム(すなわち、バンド
22、24、52、54)の外面と、任意選択で、固定及び/又はシールするの
を強めるのにプロファイリング(例えば、リブ等)されている第3のゴム(すな
わち、バンド28、56)とを有するのが有利である。
、ケーシング又はライナー14の内面14iと係合すると、それらは、第1及び
/又は第2のゴムと内面14iとの間に引き起こされる摩擦によるアンカー箇所
を提供する。このアンカー箇所は、拡張可能な導管12をケーシング又はライナ
ー14に固定する。
ールに結果としてなるシールとして働いても良い。2つ以上の構造体20、50
が軸方向に間隔をあけた位置に設けられている場合には、その構造体20、50
の間の環状部30の部分は、お互いに隔てられることになる。
なケーシング12のための少なくとも一つのアンカー箇所(及び任意選択で環状
部30のためのシール)を提供した後に、機械的な、あるいは他のタイプの固定
具32が解除され、そして任意選択でケーシング又はライナー14から取り外さ
れる。
2の態様が示されている。拡張可能な導管100は、拡張可能な導管12と実質
的に同じであるが、その外面100sにさらなる代替の構造体150を有する。
できる塑性変形に耐えることのできるいずれかのタイプの適当な導管であれば良
いが、ただしこれよりも大きい又は小さい値まで半径方向に拡張されて良い。
ル等に入れられる間にエキスパンダ装置(例えば、エキスパンダ装置18)が設
置される予め拡張した部分100eを備えている。エキスパンダ装置は、導管1
00がボアホールに入れられている間に導管内に設置される必要はなく、導管1
00が適所になったら導管内に設置させることができることに留意されるべきで
ある。
、少なくとも一つの構造体を備える。多くの構造体150が、導管100の外面
100sに適用されているのが示されており、それぞれの構造体は、約12イン
チ(約305mm)まで、お互い軸方向に離されている。
替の構造体150は、ジグザグの形状である。この態様では、その又はそれぞれ
の構造体150は、例えば90デュロメーターの硬さであり、ならびに約0.1
2インチ(約3mm)の厚さで約2.5インチ(約28mm)幅であるゴムの一
本のバンドからなる。
グリップ及び/又はシールの強度を強くするのに、いくつかのスロット152a
、152b(例えば20個)が、ゴムのバンドに施される。スロット152a、
152bは、典型的には約2インチ(約50mm)の長さで、約0.2インチ(
約5mm)幅である。
を約18°とされ、バンドの一方の縁150aに沿って施される。その後、その
処理が、バンドのもう一方のサイド150bに別の20個のスロット152bを
施すことにより繰り返され、そのもう一方のサイドのスロットは、他方のサイド
のスロット152aから周辺上で9°ずらされている。
面100sに適用される。構造体150は、図3で見られるように、拡張可能な
導管100の長さに沿って軸方向に間隔をあけた位置に適用されて良く、構造体
100の間隔及び個数は、特定の用途に合わせて選ばれる。
か、あるいは拡張可能な導管100が装着されるべき何れかの他の導管に入れら
れ、上記の導管12と実質的に同じ方法で使用される。
使用することで、構造体を備える拡張可能な導管を使用し抗井をケースすること
が、セメントを用いずに可能になる。これは、必要な材料及び掘削装置の中断時
間の削減により特にコストの点で顕著な利点を有する。
る。ある態様の装置及び方法は、任意選択で、拡張可能な導管と第2の導管の間
にシールを提供する。ある態様の装置は、特別に配置され、かつ構成されている
、弾性材料からなる様々な層又はバンドの構造体を含み、拡張可能な導管と第2
の導管の間に良好なアンカー及び/又はシールを提供する。
図である。
図である。 (b) 図2(a)の構造体の端面図である。 (c) プロファイリングされた外面を示している、図2(a)及び図2(b
)の構造体の一部の拡大図である。
置の代替の態様の概略断面図である。
ケーシング又はライナー、 14i…内面、 16…地層、 18…エキスパン
ダ装置、 20…構造体、 22、24、28…バンド、 26…長さ方向の軸
、 30…環状部、 32…固定具、 34…矢印、 50…構造体、 52、
54、56…バンド、 56s…外面、 100…拡張可能な導管、 100s
…外面、 150…構造体、 150a、150b…バンドのサイド(縁)、
152a、152b…スロット。
Claims (25)
- 【請求項1】 拡張可能な導管を固定するための装置であって、該装置は拡張
可能な導管に備え付けられている少なくとも一つの構造体を含み、該構造体は中
に拡張可能な導管が設置される第2の導管と係合することが可能でき、拡張可能
な導管が少なくとも部分的に拡張させられる時に、前記構造体が該拡張可能な導
管のためのアンカー及び/又はシールを提供することを特徴とする拡張可能な導
管を固定するための装置。 - 【請求項2】 前記構造体が、弾性材料からなることを特徴とする請求項1記
載の装置。 - 【請求項3】 前記構造体が、第1の弾性材料の第1と第2のバンドからなる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】 前記第1と第2のバンドが、軸方向に間隔をあけられており、
第2の弾性材料の第3のバンドが、第1と第2のバンドの間に配置されているこ
とを特徴とする請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 前記第1の弾性材料が、第2の弾性材料よりも硬いことを特徴
とする請求項4記載の装置。 - 【請求項6】 前記第1及び/又は第2の弾性材料が、固定及び/又はシール
するのを強くするのに、その外面にプロファイリングされていることを特徴とす
る請求項4又は請求項5記載の装置。 - 【請求項7】 前記第1の弾性材料が第1のゴムからなり、ならびに前記第2
の弾性材料が第2のゴムからなることを特徴とする請求項4ないし請求項6のい
ずれか一項に記載の装置。 - 【請求項8】 前記構造体が、導管の外面にジグザグのパターンを施された弾
性材料のバンドからなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の装置。 - 【請求項9】 前記構造体が、導管が拡張させられる前に導管の外面に適用さ
れていることを特徴とする前記いずれかの請求項に記載の装置。 - 【請求項10】 前記構造体が、2つ以上の、軸方向に間隔をあけた構造体か
らなることを特徴とする前記いずれかの請求項に記載の装置。 - 【請求項11】 前記拡張可能な導管が、前記第2の導管に一時的に固定され
ていることを特徴とする前記いずれかの請求項に記載の装置。 - 【請求項12】 拡張可能な導管であって、該拡張可能な導管が拡張させられ
る時に、その導管が第2の部材と係合するように適合された構造体を外面に有す
ることを特徴とする拡張可能な導管。 - 【請求項13】 前記構造体が、弾性材料からなることを特徴とする請求項1
2に記載の拡張可能な導管。 - 【請求項14】 前記構造体が、第1の弾性材料の第1と第2のバンドからな
ることを特徴とする請求項12又は請求項13記載の拡張可能な導管。 - 【請求項15】 前記第1と第2のバンドが軸方向に間隔をあけられており、
第2の弾性材料の第3のバンドが第1と第2のバンドの間に配置されていること
を特徴とする請求項14記載の拡張可能な導管。 - 【請求項16】 前記第1の弾性材料が、前記第2の弾性材料よりも硬いこと
を特徴とする請求項15記載の拡張可能な導管。 - 【請求項17】 前記第1及び/又は第2の弾性材料が、固定及び/又はシー
ルするのを強くするのに、その外面にプロファイリングされていることを特徴と
する請求項15又は請求項16に記載の装置。 - 【請求項18】 前記第1の弾性材料が第1のゴムからなり、前記第2の弾性
材料が第2のゴムからなることを特徴とする請求項15ないし請求項17のいず
れか一項に記載の拡張可能な導管。 - 【請求項19】 前記構造体が、導管の外面にジグザグのパターンの付いた弾
性材料のバンドからなることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の装
置。 - 【請求項20】 前記構造体が、導管が拡張させられる前に導管の外面に適用
されていることを特徴とする請求項12ないし請求項19のいずれか一項に記載
の拡張可能な導管。 - 【請求項21】 前記構造体が、2つ以上の、軸方向に間隔をあけた構造体か
らなることを特徴とする請求項12ないし請求項20のいずれか一項に記載の拡
張可能な導管。 - 【請求項22】 前記拡張可能な導管が、機械的な固定具を用いて第2の導管
に一時的に固定されていることを特徴とする請求項12ないし請求項21のいず
れか一項に記載の拡張可能な導管。 - 【請求項23】 拡張可能な導管を固定する方法であって、該方法は、その外
面に少なくとも一つの構造体を有する拡張可能な導管を提供し、該構造体は中に
拡張可能な導管が設置される第2の導管と係合して拡張可能な導管のためのアン
カー及び/又はシールを提供することができ、その拡張可能な導管を第2の導管
に固定し、そしてその構造体を第2の導管と接触させるのに拡張可能な導管の少
なくとも一部を拡張する工程を含むことを特徴とする拡張可能な導管を固定する
方法。 - 【請求項24】 前記方法が、拡張可能な導管を半径方向に拡張するためのエ
キスパンダ装置を提供する付加的な工程を含むことを特徴とする請求項23に記
載の方法。 - 【請求項25】 前記方法が、機械的な固定具を使用し拡張可能な導管を一時
的に固定する付加的な工程を含むことを特徴とする請求項23又は請求項24に
記載の方法。
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