NO153741B - Fremgangsmaate til boring av et sterkt avboeyd borehull i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk. - Google Patents

Fremgangsmaate til boring av et sterkt avboeyd borehull i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk. Download PDF

Info

Publication number
NO153741B
NO153741B NO800205A NO800205A NO153741B NO 153741 B NO153741 B NO 153741B NO 800205 A NO800205 A NO 800205A NO 800205 A NO800205 A NO 800205A NO 153741 B NO153741 B NO 153741B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
borehole
drill
drilling
pipe
weight
Prior art date
Application number
NO800205A
Other languages
English (en)
Other versions
NO153741C (no
NO800205L (no
Inventor
Thomas Bayne Dellinger
Wilton Gravley
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of NO800205L publication Critical patent/NO800205L/no
Publication of NO153741B publication Critical patent/NO153741B/no
Publication of NO153741C publication Critical patent/NO153741C/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for boring av hull som avviker sterkt fra vertikalretningen i jordoverflaten ved rotasjonsboring av den art som angitt i innledningen til søknadens eneste krav.
Det er kjent å bore hull i jordoverflaten i en retning som avviker fra vertikalretningen, for forskjellige formål og med forskjellig teknikk. Nødvendigheten av slike huller ble tidlig erkjent for tapping av mineralreserver under vann eller ved siden av vanskelig tilgjengelige jordformasjoner. For eksempel ble det før århundreskiftet på Summerland Field nær Santa Barbara i California boret slike huller under vann fra et sted på landjorden.
Senere er det boret huller som avviker meget sterkt fra vertikalretningen. Den teknikk som anvendes for slik boring er ofte kalt "extended reach drilling", et uttrykk som skal beskrive rotasjonsboring av borehull som avviker mere enn 60 grader fra vertikalretningen og hvor en sammensatt borehull-profil kan anvendes for utvidelse av de horisontale grenser for brønnboring. Slik teknikk kan anvendes for boring av borehull som strekker seg fra jordoverflaten og til jordformasjoner som befinner seg i stor sideveis avstand fra utgangspunktet.
I en artikkel "Ultrahigh-Angle Wells Are Technical and Economic Success", THE OIL AND GAS JOURNAL, 1.9. juli, 1 976 , side 115-120, er det beskrevet en boring med en dybde på 3.750 m i en vinkel på 82°. I et manuskript SPE 6818, "Improved Techniques For Logging High-Angle Wells" av M.W. Bratovitch, W.T. Bell og K.D. Kaaz, som ble presentert på 52. Annual Fall Technical Conference og Exhibition of the Society of Petroleum Engineers of AIME i Denver, Colorado, 9-12 oktober, 1977 er det nevnt at boring i en retning som avviker sterkt fra vertikalretningen er vanlig, særlig ved boring til havs. Manuskriptet beskriver arbeider som letter økning av avvikningsvinklene ved hvilke boringene kan overvåkes på vanlig måte for å avgjøre om det skal anvendes tyngdekraftdrevne eller pumpedrevne verktøy som første forsøk ved slike boringer.
I U.S.-patentskrift nr. 4.063.592 er det beskrevet et system for overvåkning av borehull som avviker sterkt fra vertikalretningen, og omfatter et vanlig overvåkningsinstrument som er egnet for å beveges i et skråttstilt borehull i enden av en vanlip overvåkningskabel.
I U.S.-patentskrift nr. 3.285.350 er det beskrevet en teknikk for boring av huller som avviker fra vertikalretningen gjennom jordformasjoner og særlig en teknikk og apparatur for overvåket boring gjennom og hovedsakelig parallelt med mineralforekomster mellom borehull i avstand fra hverandre.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art, hvor borehullets retning avviker så sterkt fra vertikalretningen at vanlig rotasjonsboringsteknikk ikke er tilstrekkelig for å oppnå tilstrekkelig vekt på borkronen for å oppnå effektiv boring.
Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte av den art som angitt innledningsvis og hvis karakter-istiske trekk fremgår av søknadens eneste krav.
En slik boreteknikk er særlig egnet for boring av flere borehull fra en enkelt boreplattform, men kan også anvendes for boring på land.
Ved fremgangsmåten kan det anvendes som vektrør tykkveggede rør sammenlignet med borerøret og tyngre pr. lengdemeter enn selve borerøret.
De anvendte vektrør kan ha en diameter på 11,5-
25 cm og borerøret kan ha en utvendig diameter på 9-12,5 cm.
Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen, som skjematisk viser et utførelses-eksempel på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Ved rotasjonsboring anvendes én borestreng som omfatter et borrør, vektrør og en borkrone. Borrøret tjener til å overføre dreiemoment og boreslam fra boreriggen til borkronen og danne et organ for å trekke borestrengen ut av borehullet. Under normal drift er borrøret alltid i spent tilstand under boring. Borrørets ytre diameter varierer vanligvis fra 9-12,5 cm. Vektrørene er tykkveggede rørstyk-ker som er vesentlig tykkere enn borrøret og har derfor større vekt. Vektrørene tjener som avstivningsorganer for borestrengen. Vektrørene anbringes normalt på borestrengen umiddelbart over borkronen og tjener til å pådra vekt på denne. Ved vanlig rotasjonsboring tjener bare ca. de nedre trefjerdedeler av vektrørene til aksialt trykk på borkronen under boring, mens en øvre fjerdedel av vektrørene er utsatt for strekk slik som borrøret. Borkronene som anvendes har større diameter enn borrøret, vanligvis med en ytre diameter på 11,5-25 cm.
Ved rotasjonsboring anvendes en borerigg som er ut-styrt med et dreiebord for å påføre dreiemoment til toppen av borestrengen som igjen dreier borkronen. Dreiebordet virker også som basis med hvilken borrør, vektrør og foringsrør er forbundet med riggen. En kelly anvendes på toppen av borestrengen og strekker seg gjennom dreiebordet og påvirkes av dette for påføring av dreiemoment via borestrengen til borkronen. Væske- eller slampumper anvendes for å sirkulere bor-væske eller -slam mellom boreriggen og bunnen av borehullet. Normalt pumpes borevæsken ned gjennom borestrengen og ut gjennom borkronen og bringes tilbake til overflaten gjennom det ringformede hulrom mellom borestrengen og borehullet. Borevæsken tjener til kjøling av borkronen og å fjerne ut
boret materiale fra borehullet og smøre borestrengen, slik at mindre energi er nødvendig for å rotere borrøret. Et forings-rør føres vanligvis ned i borehullet og støpes fast for at det skal holdes på plass.
Rotasjonsboreutstyr anvendes for å utføre boring av hull som avviker fra vertikalretningen, men det oppstår da mange problemer for å oppnå den sammensatte profil og ved en av-vikelse på mere enn 60 grader kan det ikke anvendes vanlig rotasjonsboreteknikk. Et av problemene er den å pådra nok vekt på borkronen. Som nevnt ovenfor anvendes ved vanlig rotasjonsboreteknikk vektrør på borestrengen umiddelbart over borkronen for å påføre vekt på denne. Ved boring av hull som avviker sterkt fra vertikalretningen resulterer anvendelse av vektrør umiddelbart over borkronen i at vekten av vektrørene hovedsakelig tilføres undersiden av borehullet heller enn på borkronen. Virkningen av vekten av vektrørene på den vekt som pådrar borkronen blir progressivt mindre når vinkelen avviker sterkere fra vertikalplanet og borehullet forlenges i jord-formasjonen inntil vekten av vektrørene bare påføres undersiden av borehullet. Deretter vil vektrørene være unyttige når det gjelder å påføre vekt på borkronen.
Ifølge oppfinnelsen bores først et hovedsakelig vertikalt borehull i jordoverflaten ned til et vikepunkt. Deretter påbegynnes en andre del av hullet ved vikepunktet i
en retning som avviker sterkt fra vertikalretningen. Deretter trekkes borestrengen ut av borehullet og borrøret forlenges og vektrør festes til borrøret i ønsket lengde for å påføre trykk-kraft via borrøret til borkronen og disse vektrør skal hele tiden befinne seg i den vertikale del av borehullet. Borestrengen med vektrør trykker så på borkronen som fortsetter boringen i retningen som avviker fra vertikalretningen. Boringen fortsetter og lengden av borehullet øker og ekstra vekt-rør føyes til for å oppnå nødvendig vekt på borkronen. Etter at tilstrekkelig lengde av vektrør er ført inn i den vertikale del av borehullet for å tilveiebringe tilstrekkelig vekt på borkronen, må borrør igjen føyes til borstrengen over vekt-rørene og forbindes med kellyen som strekker seg gjennom dreiebordet. Boringen fortsetter inntil den nedre ende av søylen av vektrør når vikepunktet i den nedre del av den vertikale del av borehullet. Deretter trekkes borstammen opp inntil i det minste alle vektrørene er fjernet fra borehullet. Ofte trekkes hele borestrengen ut av borehullet, slik at borkronen kan inspiseres og eventuelt byttes ut hvis nødvendig. Borkronen anbringes igjen på borrøret og tilstrekkelig lengde bor-rør føyes til borestrengen for å utføre den neste boreperiode. Deretter anbringes vektrørene på borestrengen og føres inn i borehullet inntil borkronen når bunnen og boringen fortsetter inntil igjen den nedre del av søylen av vektrør når vikepunktet, hvoretter igjen borestrengen trekkes opp fra borehullet, slik at ytterligere borrør kan føyes til for neste boreperiode.
Det kan også på borrøret i nærheten av borkronen anvendes et hydraulisk vektrør for å pådra vekt på borkronen.
Tegningen viser et borehull 1, hvis retning avviker sterkt fra vertikalretningen og som strekker seg fra jordoverflaten 3 ned til bunnen 5 av borehullet. Borehullet har en første del 7 som på tegningen er vist vertikal, men som kan ha en helningsvinkel på ikke mere enn 40° fra vertikalretningen og som strekker seg fra overflaten 3 til et vikepunkt 9 og fortsetter i en avvikende, andre del 11 som strekker seg fra vikepunktet 9 til bunnen 5 av borehullet. Et foringsrør 13 er normalt anordnet i den første del 7 av borehullet og et stykke nedenfor vikepunktet 9 for å lette påbegynnelsen av den andre del 11 av borehullet. Foringsrøret 13 støpes normalt fast med en støpemasse 15. Den øvre ende av den første del av borehullet 1 kan videre forsynes med et ytterligere foringsrør 17 som er holdt på plass ved hjelp av en støpemasse 19.
Borehullet kan påbegynnes såvel på jordoverflaten som på havbunnen. Den første del av borehullet kan bores ved vanlig rotasjonsboreteknikk. Den andre del 11 av borehullet påbegynnes i vikepunktet 9 og fortsetter et stykke 21. På dette tidspunkt anbringes foringsrøret 13.
Deretter anordnes borestrengen for boring av den andre del 11 av borehullet og består av borkronen 23 som er festet i enden av borrøret 25 som på sin side er festet til vektrør 27. Boringen av den andre del 11 av borehullet fortsetter fra delen 21 til bunnen 5. En tilstrekkelig lengde borrør 25 strekker seg fra borkronen 23 og opp i den første del 7 av borehullet til den nedre del 29 av vektrørene 27. Søylen av vektrør 27 har tilstrekkelig lengde til å pådra den nødven-dige vekt for boringen, men denne lengde kan ikke strekke seg nedenfor den første del av borehullet, fordi vektrørene da vil ligge an på undersiden av den andre del 11, slik at vekten på borkronen vil minske. Når den nedre ende 29 av vektrørene 27 når vikepunktet, trekkes borestrengen 31 ut av borehullet, slik at i det minste alle vektrørene 27 er fjernet fra borehullet. Normalt vil også borrøret 25 trekkes ut av borehullet, slik at borkronen 23 kan inspiseres og byttes ut, hvis ønskelig. Deretter føres borstammen 31 ned igjen i borehullet og tilstrekkelig lengde av borrøret 25 føyes til slik at borkronen 23 når bunnen 5 i borehullet og forbindes med borkravene, hvoretter neste periode av boringen kan starte.
Som nevnt ovenfor kan det for å pådra tilstrekkelig trykk på borkronen anbringes et hydraulisk vektrør 28 over borkronen og dette vektrøret har forankring 30 til borehullveggen. På denne måte påføres ekstra trykk på borkronen. Et slik hydraulisk vektrør er beskrevet i en artikkel "Hydraulic Wall-Anchored Drill Coilar Promises Lower Drilling Costs" av
J.M. Kellner og A.P. Roberts, publisert i THE OIL AND GAS JOURNAL, 3. oktober 1960, vol. 48, nr. 40, side 87-89 og i U.S.-patentskrift nr. 3.105.561, "Hydraulic Actuated Drill Coilar".
Som et eksempel på boring av et slikt borehull hvis retning avviker sterkt fra vertikalretningen, er lengden av den første del av borehullet ca. 660 m og den andre del av borehullet ca. 3.300 m. Den første del av borehullet er boret ved hjelp av vanlig rotasjonsboreteknikk. Fra vikepunktet 9 endres boreretningen ved hjelp av forskjellige hjelpemidler, som f.eks. en jet- eller slammotor nede i borehullet. Vektrørlengden er 330 m i den første del av borehullet og kan derved senkes ytterligere 330 m før den nedre del 29 av borkronene når vikepunktet 9. På dette punkt blir borestrengen trukket ut av borehullet og minst 330 m borrør skjøtes til borestrengen, hvoretter vektrørene igjen anbringes på toppen av borrøret. Deretter bores ytterligere 330 m og deretter gjentas det hele inntil den fulle lengde av borehullet er nådd.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte for boring av et sterkt avbøyd borehull (1) i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk hvor en borestreng som består av vektrør og borerør anvendes for å drive en borekrone festet til borerøret ved den nedre enden av borestrengen ned i jorden og for å danne borehullet, innbefattende: a) dannelse av en første del (7) av borehullet, som strekker seg ned i jordskorpen fra et overflatested til et avvikspunkt (9) ved den nedre enden av den første delen (7), idet den første delen av borehullet danner en vinkel med vertikalplanet ikke større enn omkring 40°, idet den første delen av borehullet er av tilstrekkelig dybde for å passe med en tilstrekkelig lengde av vektrør (27) for å tilveiebringe en ønsket vekt på borekronen for effektiv boring, b) starting av en andre del (21) av borehullet ved avvikspunktet (9) og avbøyning av den andre delen slik at vinkel med vertikalplanet er større enn 60°, karakterisert vedc) forlengelse av den andre delen (11) av borehullet ned i jordskorpen med borestrengen slik at vektrøret (27) anbringes i det vesentlige i den første delen (7) av borehullet, idet vektrøret ved dets nedre del (29) er forbundet med borerøret, og borekronen (23) er forbundet med det nedre partiet av borerøret (25) for å bli anbragt i den andre avvikende delen (11) til borehullet,for å sørge for trykkrefter på borekronen, d) fortsettelse av trinnet (c) inntil det nederste vekt-røret i den første delen (7) til borehullet når ned til et sted omkring avvikspunktet (9), e) trekking av vektrøret (27) fra borehullet, f) anbringelse av ytterligere borestreng (25) i borestrengen under vektrøret for å sikre at vektrøret (27) vil bli anbragt hovedsakelig i den første delen (7) av borehullet, og g) kjøring på nytt av borerøret i borehullet (1) og gjen-tagelse av trinnene (c) og (d).
NO800205A 1979-02-16 1980-01-28 Fremgangsmaate for boring av et sterkt avboeyd borehull i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk. NO153741C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1293179A 1979-02-16 1979-02-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO800205L NO800205L (no) 1980-08-18
NO153741B true NO153741B (no) 1986-02-03
NO153741C NO153741C (no) 1986-05-14

Family

ID=21757430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO800205A NO153741C (no) 1979-02-16 1980-01-28 Fremgangsmaate for boring av et sterkt avboeyd borehull i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk.

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA1111830A (no)
GB (1) GB2042609B (no)
NO (1) NO153741C (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0209217B1 (en) * 1985-05-14 1991-07-24 Cherrington Corporation Apparatus and method for forming an enlarged underground arcuate bore and installing a conduit therein
US4784230A (en) * 1985-05-14 1988-11-15 Cherrington Martin D Apparatus and method for installing a conduit within an arcuate bore
US4679637A (en) * 1985-05-14 1987-07-14 Cherrington Martin D Apparatus and method for forming an enlarged underground arcuate bore and installing a conduit therein
US6607044B1 (en) * 1997-10-27 2003-08-19 Halliburton Energy Services, Inc. Three dimensional steerable system and method for steering bit to drill borehole
US6659200B1 (en) 1999-12-20 2003-12-09 Halliburton Energy Services, Inc. Actuator assembly and method for actuating downhole assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CA1111830A (en) 1981-11-03
NO153741C (no) 1986-05-14
GB2042609B (en) 1982-11-10
NO800205L (no) 1980-08-18
GB2042609A (en) 1980-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7775304B2 (en) Apparatus and method for driving casing or conductor pipe
EP0713953B1 (en) Method of drilling and completing wells
US6629565B2 (en) Abandonment and retrieval apparatus and method
US8360160B2 (en) Deep water drilling with casing
US5667023A (en) Method and apparatus for drilling and completing wells
NO316183B1 (no) Fremgangsmåte og anordning ved fôringsrör
US5842528A (en) Method of drilling and completing wells
NO326286B1 (no) Fremgangsmate for boring med fôringsror og avansering av dette i et bronnhull
NO317359B1 (no) Bronnsystem
NO300986B1 (no) Fremgangsmåte til oppbygging av en brönn
Patel et al. A review on casing while drilling technology for oil and gas production with well control model and economical analysis
US20120048535A1 (en) Method and apparatus for cutting and removing pipe from a well
NO822917L (no) Fremgangsmaate for aa forhindre fluidumringstroemmer
NO316291B1 (no) Fremgangsmåte for boring av undergrunnsbrönner
US3252528A (en) Method of drilling from a fully floating platform
NO166296B (no) Fremgangsmaate for boring av avviksbroenner.
US3512592A (en) Offshore drilling method and apparatus
US4431068A (en) Extended reach drilling method
NO20160715A1 (no) Verktøy og fremgangsmåte til fremstilling av sidegrener i borehull i en fjellgrunn.
NO153741B (no) Fremgangsmaate til boring av et sterkt avboeyd borehull i jordskorpen ved rotasjonsboreteknikk.
US20230366284A1 (en) Stuck packer miller and external retrieval tool
US1919844A (en) Method of drilling wells
Pond Language of the California oil fields
US3341398A (en) Offshore deep drilling method from a floating platform
Baumgärtner et al. Progress at the European HDR project at Soultz–Sous–Forêts: Preliminary results from the deepening of the well GPK2 to 5000 m