NO20110890A1 - Systemer og metoder for avlastning og ringromstrykk som bygges opp i en olje- eller gassbronn - Google Patents

Systemer og metoder for avlastning og ringromstrykk som bygges opp i en olje- eller gassbronn Download PDF

Info

Publication number
NO20110890A1
NO20110890A1 NO20110890A NO20110890A NO20110890A1 NO 20110890 A1 NO20110890 A1 NO 20110890A1 NO 20110890 A NO20110890 A NO 20110890A NO 20110890 A NO20110890 A NO 20110890A NO 20110890 A1 NO20110890 A1 NO 20110890A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
chamber
annulus
pressure
wellbore
pipe
Prior art date
Application number
NO20110890A
Other languages
English (en)
Inventor
Krystian K Maskos
Michael R French
Original Assignee
Chevron Usa Inc
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 Chevron Usa Inc filed Critical Chevron Usa Inc
Publication of NO20110890A1 publication Critical patent/NO20110890A1/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
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1078Stabilisers or centralisers for casing, tubing or drill pipes
    • 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
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • 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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • 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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/063Valve or closure with destructible element, e.g. frangible disc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse er generelt rettet mot systemer og metoder for avlastning av temperaturrelatert trykkøkning i ringromsfellen i en olje- eller gassbrønn, idet slike systemer og metoder benytter produksjons- og/eller 'tieback'-rør med ett eller flere trykkavlastningskamre, og idet slike kamre gjør bruk av stempler, ventiler og sprengskiver for å avlaste trykkøkningen inne i ringrommet. Slike systemer og metoder kan gi fordeler over tidligere mothold særlig med hensyn tii offshore-brønner.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE
Denne oppfinnelsen er generelt relatert til avlastning av temperaturforbundet trykkøkning i ringromfellen i en olje- eller gassbrønn, og spesifikt til systemer og metoder for avlastning av slik ringromstrykkøkning, hvori slike systemer og metoder typisk anvender produksjons-og/eller 'tieback'-rør med ett eller flere trykkregulerende kamre.
BAKGRUNN
Det oppstår problemer når fluider som blir sittende fast i røret/rørets ringrom i en olje- eller gassbrønn ekspanderer under oppvarming som resultat av produksjonen av varme fluider fra produksjonsformasjonen inne i brønnhullet. Denne ekspansjonen medfører oppbygning av trykk i ringrommet dersom det ikke iverksettes tiltak for å ventilere eller på andre måter å avlaste trykkøkningen. Denne situasjonen kalles vanligvis "ringromstrykkøkning" ("annular pressure buildup", APB) og kan medføre enten kollaps av den indre rørstrengen eller sprengning av den ytre rørstrengen. Begge disse situasjonene (sprengning eller kollaps) kan potensielt skade den mekaniske integriteten til olje- eller gassbrønnen. En rekke metoder for APB-avlastning har blitt utviklet opp gjennom årene.
Vakuumisolerte rør (VIR) har vært nyttet til å begrense overføringen av varme fra brønnhullet til fluidene som er sitter fast i røret/rørets ringrom, for slik å forhindre ødeleggende APB. Se f.eks. Segreto, amerikansk patent nr. 7,207,603.
Noen APB-regulerende tiltak har inkludert plassering av kompressible fluider slik som nitrogen (N2) i ringromfellen under sementeringsjobben for å begrense trykkøkningen forbundet med ekspansjonen av fluidet i fellen. Se f.eks. Williamson et. al., amerikansk patent nr. 4,109,725. Selv om slike metoder kan bidra til å begrense trykket i ringrommet ved kondensering av det kompressible fluidet, kan det gjenværende trykket fremdeles være høyt.
Isolerende fluid/gel har blitt plassert i rørets ringrom i forsøk på å begrense overføring av varme på grunn av konveksjon fra brønnhullet til fluidene i rør-/ rørringromsfellen. Metoder som benytter slike isolerende fluider/geler påvirker APB-avlastning på en måte som ligner dem som benytter VIT. Se f.eks., Lon et. al., amerikansk patent nr. 4,877,542.
I noen tilfeller har forsøk på APB-avlastning involvert påklistring av kompressible faste stoffer slik som skum eller hule partikler på utsiden av den indre rørstrengen for å tillate ekspansjonen av fluidene i ringrommet ved effektivt "å øke" volumet i ringrommet når det faste stoffet komprimeres. Se f.eks., Vargo et. al., amerikansk patent nr. 7,096,944.
En annen strategi for avlastning av APD er å plassere et fluid eller et annet stoff/materiale i ringrommet som vil "krympe" når aktivert på grunn av varme og/eller tid. Se f.eks., Hermes et al., US patentsøknadspublikasjon nr. 20070114033 Al hvori metylakrylat er brukt på denne måten.
Sprengnings- og/eller kollapsskiver har vært brukt for å fungere som trykkavlastingsmetoder og å gjøre det mulig for det oppvarmede fluidet i ringrommet "å ventileres" gjennom skiven. Se f.eks. Staudt, amerikansk patent nr. 6,457,528.
I enda en annen APB-avlastningsteknikk kan en bore et hull i den ytre rørstrengen for å gjøre det mulig for fluidene å ventilere gjennom hullet eller via trykkavlastningsutstyr plassert i hullet. Se f.eks., Haugen et al., amerikansk patent nr. 4,732,211.
Til tross for variasjonen i APB-avlastningsteknikker som beskrevet ovenfor, vedvarer APB å være et alvorlig problem - særlig i undersjøiske operasjoner. Metoder og systemer som kan forbedre/ytterligere regulere APB, enten av seg selv eller sammen med én eller flere av de ovenfor beskrevne teknikker, vil følgelig være særlig fordelaktige - særlig hvor slike metoder og systemer kan avlaste APB i undersjøiske operasjoner, og spesielt i dypvannsoperasjoner.
KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Utførelser av foreliggende oppfinnelse er generelt rettet mot systemer og metoder for avlastning av temperaturforbundet trykkøkning i ringromfellen i en olje- eller gassbrønn, ofte hvori slike systemer og metoder anvender produksjons- og/eller 'tieback'-rør med ett eller flere trykkavlastningskamre, og hvori slike kamre typisk er integrert inn i/med én eller flere av nevnte rørstrenger, f.eks. i form av et ledd og/eller andre koblinger. I noen utførelser kan slike systemer og metoder med fordel benyttes i offshore (f.eks. dypvanns)-brønner.
I noen utførelser er den foreliggende oppfinnelsen rettet mot ett eller flere systemer for avlastning av trykk som bygges opp i et brønnhull-rørringrom, hvor nevnte systemer omfatter: (a) ett eller flere områder med ringromsplass etablert ved at minst to rørstrenger med forskjellige diameter arrangeres på en nestet, konsentrisk måte slik at minst en del av en rørstreng med en mindre diameter plasseres inne i minst en del av en rørstreng med en større diameter, (b) minst ett kammer som er integrert med et rørstrengledd på minst én av rørstrengene, hvori minst det ene kammeret inneholder en inert gass, og hvori nevnte gass føres inn i nevnte kammer via en gassfyllingsport som er integrert i nevnte kammer, og (c) minst ett stempel inneholdende en stempelmontasje integrert i minst det ene kammeret slik at væske som befinner seg i et ringromsområde, når trykket øker, kan få tilgang til minst det ene kammeret via en avlastningsport for oppbygget ringromstrykk, slik at stempelet flytter seg på en slik måte at trykket i den inerte gassen i kammeret øker og reduserer, via ekspansjon, trykket i ringromsvæsken. I noen utførelser omfatter slike/et slikt system(er) videre ett eller flere kamre av en andre type, hvori nevnte kammer innlemmer én eller flere sprengskiver som skiller kammeret fra ringrommet.
I noen utførelser er den foreliggende oppfinnelsen rettet mot én eller flere metoder for avlastning av trykk som bygges opp i et rørringrom i et brønnhull, hvor nevnte metode(r) omfatter trinnene: (a) tilveiebringe et kammer i et rørstrengringrom i et brønnhull, hvori kammeret er integrert via et rørstrengledd på minst én rørstreng, og hvori nevnte kammer omfatter et integrert stempel, (b) introduksjon/etablering av en mengde inert gass inn i/i nevnte kammer, (c) å gjøre det mulig for et stempel å bevege seg i respons på forandringer i trykket i rørstrengringrommet i brønnhullet, for slik å utligne trykket mellom kammeret og rørstrengringrommet i brønnhullet, og slik tjene til å avlaste trykkøkningen i ringrommet i nevnte brønnhull. I noen utførelser omfatter slik(e) metode(r) montering av et kammer av en andre type, hvori nevnte kammer innlemmer én eller flere sprengskiver som skiller kammeret fra ringrommet.
I det foregående er skissert i brede ordelag funksjonene til foreliggende oppfinnelse slik at den følgende detaljerte beskrivelsen av oppfinnelsen lettere kan forstås. Ytterligere funksjoner og fordeler ved oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende og danner grunnlaget for kravene i oppfinnelsen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
For en mer inngående forståelse av foreliggende oppfinnelse og fordelene av denne, vises det nå til de følgende beskrivelser sett i sammenheng med tilhørende tegninger, i hvilke: figur 1 skjematisk beskriver et system for avlastning av ringromstrykk i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen,
figur 2 illustrerer et kammer for avlastning av ringromstrykk i den første konfigurasjonen, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen,
figur 3Aog 3B illustrerer hvordan et avlastningskammer for ringromstrykket kan integreres med en rørstreng, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen,
figur 4 illustrerer et kammer for avlastning av ringromstrykk i den andre konfigurasjonen, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen og figur 5 beskriver på trinnvis måte en metodisk utførelse av den foreliggende oppfinnelse.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
1. Innledning
Denne oppfinnelsen er generelt rettet mot systemer og metoder for avlastning av temperaturforbundet trykkøkning i ringromsfellen (annular pressure buildup, APB) i en olje-eller gassbrønn, hvori slike systemer og metoder benytter ringromstrykkamre, typisk integrert med ventilasjonsrørstrenger (f.eks. produksjons- og/eller 'tieback'-rør), og hvori slike kamre gjør bruk av stempler, ventiler og sprengskiver for å avlaste trykkøkningen inne i ringrommet. Slike systemer og metoder kan gi fordeler over tidligere mothold, særlig med hensyn til offshore (f.eks. dypvanns)-brønner.
2. Definisjoner
Enkelte betegnelser defineres etterhvert som de først brukes i løpet av denne beskrivelsen, mens enkelte andre betegnelser som brukes i denne beskrivelsen er definert nedenfor: "Et brønnhull", slik det er definert heri, viser til et hull som er boret inn i en geologisk formasjon i den hensikt å hente ut petroleumsressurser slik som olje og/eller gass. Slike brønnhull kan være landbaserte, eller de kan være installert offshore (under vann). "Dypvanns"-offshore-brønner er generelt slike som står 3000 meter eller mer under vann.
"Rør" som definert heri, viser generelt til rørformer som brukes i fullføringen av en olje-og/eller gassbrønn. Betegnelsen "rørstreng" vil vise til ethvert av potensielt tallrike rør som utgjør røret eller rørmontasjen, og hvori slike rørstrenger kan være av produksjons- og/eller 'tieback'-variant.
"Ringrom", som definert heri, viser til området, tomrommet og/eller volumet som er forbundet av to tilstøtende konsentriske rørstrenger i rørmontasjen.
"Ringromvæske", som beskrevet heri, viser til væsken som befinner seg i, eller på annen måte okkuperer, ringromsområdene i brønnhullet. Kilder til slik væske inkluderer, men er ikke begrenset til, borefluider, produksjonsfluider, formasjonsfluider og kombinasjoner derav.
"Ringromstrykk", som definert heri, viser til det hydrostatiske trykket i væsken i ringrommet.
3. Systemer
Med henvisning til figur 1 er foreliggende oppfinnelse i noen utførelser rettet mot ett eller flere systemer 100 for avlastning av trykkøkning i et rørringrom i et brønnhull, hvori brønnhullet 101 er etablert i formasjonen 102, hvor nevnte systemer omfatter: (a) ett eller flere områder med ringromsplass 103 etablert ved minst to rørstrenger 106 med forskjellige diameter og som er arrangert på en nestet, konsentrisk måte slik at minst en del av en rørstreng med en mindre diameter plasseres inne i minst en del av en rørstreng med en større diameter, og videre defineres og/eller etableres av én eller flere sementplugger 104, (b) minst ett av kamrene 105 (kammer av en første type) som er integrert med et rørstrengledd på minst én av rørstrengene, hvori minst det ene kammeret inneholder en inert gass, og hvori nevnte gass føres inn i nevnte kammer via en gassfyllingsport (ikke vist) som er integrert i nevnte kammer, og (c) minst ett stempel inneholdt i en stempelmontasje (ikke vist) integrert med minst det ene kammeret slik at væske som befinner seg i et ringromsområde som, når trykket øker, kan få tilgang til det minst ene kammeret via en port for oppbygget ringromstrykk (APB-port) (ikke vist), for slik å flytte stempelet på en slik måte at trykket i den inerte gassen i kammeret øker og reduserer, via ekspansjon, trykket i ringromsvæsken. I noen utførelser omfatter slike / et slikt system(er) videre ett eller flere kamre 107 av en andre type, hvori nevnte kamre innlemmer én eller flere sprengskiver (ikke vist) som skiller kammeret fra ringrommet.
Med henvisning nå til figur 2 er det vist et mer detaljert tverrsnitt (sidevisning) av et avlastningskammer for ringromstrykk 105. I denne illustrerte utførelsen er kammeret 105 etablert (dvs. integrert) med rørstrengen 106. Kammeret 105 er fylt med en inert gass (f.eks. N2) via fyllport 201, og ringsromstrykket inne i brønnhullet reguleres av stempel(stempler) 202 og APB-port(er) 205. Figurer 3A og 3B illustrerer videre hvordan kammer 105 kan integreres med en rørstreng, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelse, hvori figurer 3A og 3B beskriver henholdsvis plan- og sidevisninger. 1 noen slike utførelser kan slik integrering oppnås via påhefting av en "rørhylse" av større diameter på utsiden av et produksjons-/'tieback'-rør av mindre diameter, hvor endene er lukket via en sveisekonstruksjon eller med forseglede sluttdeksler.
Figur 4 viser et APB-avlastningskammer av en andre type (107), etablert som en integrert del av rørstrengen 106 (f.eks. via et ledd), hvori nevnte kammer aktiveres via sprengskiver 401, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelse, hvorved sprengskiven er utformet for å sprenges ved en temperaturindusert trykkøkning i ringrommet. I noen slike utførelser kan sprengskiven 401 eller kanalen til kammeret som den kontrollerer tilgang til, brukes som en fyllport, i overensstemmelse med noen utførelser av den foreliggende oppfinnelse. I noen slike utførelser sprenges sprengskiven ved et ringromstrykk på minst omtrent 2500 psi. Fagpersoner i feltet vil imidlertid verdsette at det er kombinasjonen av sprengskivens mekaniske egenskaper, sammen med trykkdifferens mellom ringrommet og kamrene, som kollektivt bidrar til sprengningen av sprengskiven.
I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser velges de minst to rørstrenger fra gruppen som omfatter produksjonsrøret, 'tieback'-røret og kombinasjoner derav. I en typisk rørmontasje anvendes flere rørstrenger, og ett eller flere APB-avlastningskamre av en første og/eller andre type kan være plassert inne i ett eller flere av de potensielt mange ringromsområdene som dannes. Fagpersoner i feltet vil forstå at ikke alle ringromsområdene i en brønn må være i fluidkommunikasjon med hverandre.
I noen slike ovenfor beskrevne utførelser av systemet omfatter hver av et hvilket som helst av minst det ene kammeret av en første type et volum på mellom 0,10 bbl (1 bbl = 42 gal = 159 liter) og 20 bbl. I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser omfatter hver av et hvilket som helst av det minst ene kammeret av en andre type et volum på mellom 0,10 bbl og 20 bbl. Det samlede volumet er ikke særlig avgrenset ettersom flere kamre (av begge typer) kan anvendes inne i én enkelt brønn. 1 noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser er den inerte gassen som befinner seg inne i kammeret ved vakuumtrykk, (f.eks. mindre enn 1 atm) under standard betingelser. I andre utførelser er den inerte gassen som befinner seg i nevnte kammer ved supra-atmosfærisk trykk på opp til 6000 psi eller mer. Når flere slike kamre anvendes kan trykket i kamrene være forskjellig for slik å konstruere en spesialtilpasset respons på APB inne i brønnen hvori de befinner seg. I noen eller andre slike utførelser velges den inerte gassen fra gruppen som omfatter N2, Ar, He og kombinasjoner derav.
I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser, hvor det minst ene kammeret av en andre type omfatter et vakuum på mindre enn 1 atm. I noen eller andre slike utførelser omfatter det minst ene kammeret av en andre type en inert gass. I noen eller andre slike utførelser omfatter nevnte kammer av en andre type en inert gass ved et trykk på opp til rundt 6000 psi eller mer.
I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser brukes et forhåndsbestemt trykk inne i det minst ene kammeret for å kontrollere trykket i ringrommet. Kontroll av ringromstrykk er ringromstrykkregulering og kan anvendes samtidig med metoder og systemer for avlastning av ringromstrykk.
I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser omfatter slike systemer videre midler ved hvilke mengder inert gass som finnes i minst ett av nevnte minst ene kammer kan endres in situ. I slike systemer er tanken at midler for trykkdannelse/ventilasjon anvendes slik at de varierer trykket i slike kamre i brønnhullet.
Ringromtrykkøkningsporten skiller ringromsfluidet fra stempelet eller stempelmontasjen. Slike porter kan inkludere forskjellige typer membraner, eller de kan ganske enkelt tjene som et adgangspunkt. I noen slike ovenfor beskrevne systemutførelser omfatter ringromstrykkøkningsporten en flytkontrollinnretning valgt fra gruppen som omfatter en sprengskive, en kontrollventil, en retningsventil, en flytkontrollventil og kombinasjoner derav.
4. Metoder
Metodeutførelser av den foreliggende oppfinnelse overensstemmer generelt med systemutførelsene beskrevet ovenfor. De er for en stor del prosessrepresentasjoner av slike systemer.
Med henvisning til figur 5 er den foreliggende oppfinnelse i noen slike utførelser rettet mot én eller flere metoder for avlastning av trykk som bygges opp i et rørringrom i et brønnhull, hvor nevnte metode(r) omfatter trinnene: (trinn 501) tilveiebringe et kammer i et rørstrengringrom i et brønnhull, hvori kammeret er integrert via et rørstrengledd på minst én rørstreng, og hvori nevnte kammer omfatter et integrert stempel, (trinn 502) introdusere/etablere en mengde av inert gass inn i/i nevnte kammer, (trinn 503) gjøre det mulig for et stempel å bevege seg i respons på forandringer i trykket i rørstrengringrommet i brønnhullet, for slik å utligne trykket mellom kammeret og rørstrengringrommet i brønnhullet, og slik tjene til å avlaste oppbygningen av trykk i ringrommet i nevnte brønnhull. I noen utførelser omfatter slik(e) metode(r) montering av et kammer av en andre type, hvori nevnte kammer er innlemmet i én eller flere sprengskiver som skiller kammeret fra ringrommet.
I noen slike ovenfor beskrevne metodeutførelser inneholder kamrene av den første og/eller andre type(r) en inert gass valgt fra gruppen som omfatter N2, Ar, He og kombinasjoner derav. Nevnte inerte gass kan være ved et trykk på mindre enn 1 atm til 6000 psi eller mer.
I noen slike ovenfor beskrevne metodeutførelser er det videre innbefattet et trinn for forandring, via kontrollert endring, av mengden inert gass i kammeret av første type, for slik å gjøre det mulig å kontrollere trykket i ringrommet. I noen slike utførelser er den ene eller flere av sprengskivene forbundet med kammeret av den andre typen utformet for å sprenges ved et ringromstrykk på 2500 psi.
I noen slike ovenfor beskrevne metodeutførelser nyttes flere kamre (av en første type) for å avlaste trykkøkningen i ringrommet i et brønnhull. I noen slike ovenfor beskrevne metodeutførelser nyttes flere kamre av en andre type for å avlaste trykkøkningen i ringrommet i et brønnhull. I noen eller enda andre slike utførelser kan flere slike kamre (av den ene eller andre typen) fungere for å regulere trykket i ringromområdene i nevnte brønnhull.
I noen utførelser fungerer ringromstrykkøkningsporten ganske enkelt som et adgangspunkt ved hjelp av hvilket ringromvæsken kan få tilgang til stempelet/stempelmontasjen i kammeret. I noen slike ovenfor beskrevne metodeutførelser anvendes en ringromstrykkøkningsport til å regulere fluidkommunikasjon mellom stempelet og ringromsvæsken som befinner seg i ringrommet.
5. Variasjoner
Variasjoner (dvs. alternerende utførelser) av de ovenfor beskrevne systemene og metodene inkluderer utstyr rettet primært mot regulering av ringromstrykk, i stedet for å være hovedsakelig rettet mot avlastning av ringromstrykkøkning. I tillegg er slike metoder og systemer ikke nødvendigvis begrenset til olje- og gassbrenner. Fagpersoner i feltet vil anerkjenne at slike systemer og metoder kan nyttiggjøres i enhver rørmontasje som omfatter fluidfylte ringrom som utsettes for økninger i trykk.
6. Eksempel
Det følgende eksempelet tjener til å illustrere et dypvannsprosjekt for hvilke slike APB-avlastningssystemer/-metoder som i den foreliggende oppfinnelse kan finne anvendelse, og inkluderes for å demonstrere bestemte utførelser av den foreliggende oppfinnelse. Fagpersoner i feltet vil verdsette at metodene som fremlegges i eksempelet som følger kun representerer eksempler på utførelser av den foreliggende oppfinnelse. I lys av foreliggende fremlegging vil imidlertid fagpersoner i feltet også verdsette at det kan foretas mange endringer i de spesifikke utførelsene som beskrives og fremdeles oppnå et likt eller lignende resultat uten å avvike fra ånden og rekkevidden av den foreliggende oppfinnelse.
En anvendelseseksempel av systemer/metoder i den foreliggende oppfinnelse involverer APB-problemer forbundet med Chevrons Tahiti-prosjekt. Tahiti-brønnene krever 10 %"-'tieback'-rør (10 Va" = 273,05 mm). Ved installasjon av 'tieback'-rør i Tahiti-brønnene dannes en ringromsfelle ved 10 3/4'*-'tieback'-røret og 20" x 16" overflaten/mellomrørringrommet (20" = 508 med mer, 16" = 406,4 mm). Trykket i denne ringromfellen kunne avlastes ved installasjon av 10 %" 'tieback'-rør med 13 5/8-rørdekke (13 5/8" = 346,08 mm) som danner et ringromstrykkavlastoingskammer (APMC). Beregninger ble gjennomført og det ble konstatert at omtrent ytterligere 10 bbls volum dannet av APMC ville være påkrevd for å avlaste mot ringromstrykkøkning i en typisk Tahiti-brønn. Dette tilleggsvolumet på 10 bbls kunne oppnås ved å drive 10 ledd med 10<3>/4"-'tieback'-rør med det kledde 13 5/8"-røret og forbundne AMPC. Det 13 5/8" kledde røret ville være 30' langt (30' =9,144 meter), og gi tilstrekkelig plass i tang-/slipp-/heisrom for håndtering av 10 %"-røret i hver ende.
7. Konklusjon
Kort oppsummert er denne oppfinnelsen rettet mot systemer og metoder for avlastning av og/eller regulering av temperaturrelaterte økninger i ringromstrykk i en olje- eller gassbrønn, hvori slike systemer og metoder nytter integrerte ringromstrykkøkningskamre , og hvori slike kamre gjør bruk av stempler, ventiler og sprengskiver for å avlaste trykkøkninger inne i ringrommet. Slike systemer og metoder kan gi fordeler over tidligere mothold, særlig med hensyn til offshore (f.eks. dypvanns)-brønner.
Alle patenter og offentliggjøringer henvist til heri er herved innlemmet ved referanse i den grad de ikke i står i motsetning hertil. Det vil forstås at enkelte av de ovenfor beskrevne strukturene, funksjonene og operasjonene til de ovenfor beskrevne utførelsene ikke er nødvendig for å anvende den foreliggende oppfinnelse og er inkludert i beskrivelsen ganske enkelt for helheten i et utførelseseksempel eller utførelserseksempeler. I tillegg vil det bli forstått at de spesifikke strukturene, funksjonene og operasjonene presentert i de ovenfor beskrevne og dertil henviste patenter og publikasjoner kan anvendes i tilknytning til den foreliggende oppfinnelse, men det er ikke avgjørende å nyttiggjøre dem. Det vil derfor forstås at oppfinnelsen kan praktiseres på andre måter enn som spesifikt beskrevet uten at man faktisk avviker fra ånden og rekkevidden til den foreliggende oppfinnelse som definert av de tilføyde krav.

Claims (20)

1. System for avlastning av trykkøkning i et rørringrom i et brønnhull, hvor nevnte system omfatter: a) ett eller flere ringromsområder dannet av minst to rørstrenger med forskjellig diameter og arrangert på en nestet, konsentrisk måte slik at minst en del av en rørstreng med mindre diameter er plassert i minst en del av en rørstreng med større diameter, b) minst ett kammer som er integrert med et rørstrengledd på minst én av rørstrengene, hvori minst det ene kammeret inneholder en inert gass, og hvori nevnte gass introduseres til nevnte kammer via en gassfyllingsport som er integrert med nevnte kammer, og c) minst én stempelmontasje inneholdende ett stempel integrert med det minst ene kammeret slik at ringromsvæske som befinner seg i ringromsområdet kan, når trykket øker, få tilgang til det minst ene kammeret via en trykkøkningsport i ringrommet, for slik å flytte stempelet på en slik måte at trykket i den inerte gassen økes i kammeret og reduserer, via ekspansjon, trykket i ringromsvæsken.
2. System ifølge krav 1, idet systemet videre omfatter ett eller flere kamre av en andre type, hvori nevnte kamre inkorporerer én eller flere sprengskiver som skiller kammeret fra ringrommet.
3. System ifølge krav 2, idet sprengskiven sprenges ved et trykk på minst 2500 psi.
4. System ifølge krav 2, idet de minst to rørstrengene velges fra gruppen som omfatter produksjonsrør, 'tieback'-rør og kombinasjoner derav.
5. System ifølge krav 2, idet det minst ene kammeret av en første type omfatter et volum på mellom 0,10 bbl og 20 bbl.
6. System ifølge krav 2, idet det minst ene kammeret av en andre type omfatter et volum på mellom 0,10 bbl og 20 bbl.
7. System ifølge krav 2, idet den inerte gassen velges fra gruppen som omfatter N2, Ar, He og kombinasjoner derav.
8. System ifølge krav 2, idet minst det ene kammeret av en andre type omfatter et vakuum på mindre enn 0,5 atm.
9. System ifølge krav 2, idet det minst ene kammeret av en andre type omfatter en inert gass.
10. System ifølge krav 1, idet et forhåndsbestemt trykk inne i det minst ene kammeret brukes til å kontrollere trykket i ringrommet.
11. System ifølge krav 10, idet systemet videre omfatter midler som tillater at mengden inert gass rommende innenfor minst ett av nevnte minst ene kammer kan endres in situ.
12. System ifølge krav 1, idet ringromstrykkøkningsporten omfatter en flytkontrollinnretning valgt fra gruppen som omfatter en sprengskive, en kontrollventil, en retningsventil, en flytkontroll ventil og kombinasjoner derav.
13. Metode for avlastning av trykkøkning i et rørringrom i et brønnhull, idet nevnte metode omfatter trinnene: a) tilveiebringe et kammer i et rørstrengringrom i et brønnhull, hvori kammeret er integrert via et rørstrengledd på minst én rørstreng, og hvori nevnte kammer omfatter et integrert stempel, b) introdusere en mengde inert gass til nevnte kammer, c) gjøre det mulig for stempelet å bevege seg som respons på trykkforandringer i rørringrommet i brønnhullet, for slik å utligne trykket mellom kammeret og rørringrommet i brønnhullet, for slik å tjene til å avlaste ringromstrykkøkning i nevnte brønnhull.
14. Metode ifølge krav 13, idet metoden videre omfatter et trinn for å montere, via rørintegrering, et kammer av en andre type, hvori nevnte kammer innlemmer én eller flere sprengskiver som skiller kammeret fra ringrommet.
15. Metode ifølge krav 14, idet kammeret av en andre type inneholder en inert gass valgt fra gruppen som omfatter N2, Ar, He og kombinasjoner derav.
16. Metode ifølge krav 14, idet metoden videre omfatter et trinn for å forandre, via kontrollert endring, mengden inert gass i kammeret av en første type, for slik å gjøre det mulig å kontrollere trykket i ringrommet.
17. Metode ifølge krav 14, idet den ene eller flere sprengskiver forbundet med kammeret av den andre typen er utformet for å sprenges ved et ringromstrykk på 2500 psi.
18. Metode ifølge krav 13, idet flere kamre nyttes til å avlaste trykkøkning i ringrommet i et brønnhull.
19. Metode ifølge krav 14, idet flere kamre av en andre type nyttes til å avlaste trykkøkning i ringrommet i et brønnhull.
20. Metode ifølge krav 13, idet en ringromstrykkøkningsport nyttes til å regulere fluidkommunikasjon mellom stempelet og ringromsvæsken som befinner seg i ringrommet.
NO20110890A 2008-11-18 2011-06-16 Systemer og metoder for avlastning og ringromstrykk som bygges opp i en olje- eller gassbronn NO20110890A1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/272,924 US8066074B2 (en) 2008-11-18 2008-11-18 Systems and methods for mitigating annular pressure buildup in an oil or gas well
PCT/US2009/064828 WO2010059638A2 (en) 2008-11-18 2009-11-17 Systems and methods for mitigating annular pressure buildup in an oil or gas well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20110890A1 true NO20110890A1 (no) 2011-11-14

Family

ID=42171081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110890A NO20110890A1 (no) 2008-11-18 2011-06-16 Systemer og metoder for avlastning og ringromstrykk som bygges opp i en olje- eller gassbronn

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8066074B2 (no)
CN (1) CN102216557B (no)
AU (1) AU2009316726B2 (no)
BR (1) BRPI0921300A2 (no)
CA (1) CA2743164A1 (no)
EA (1) EA020176B1 (no)
GB (1) GB2477670B (no)
NO (1) NO20110890A1 (no)
WO (1) WO2010059638A2 (no)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2820652C (en) 2010-02-18 2017-06-27 Ncs Oilfield Services Canada Inc. Downhole tool assembly with debris relief, and method for using same
US8353351B2 (en) * 2010-05-20 2013-01-15 Chevron U.S.A. Inc. System and method for regulating pressure within a well annulus
US8347969B2 (en) * 2010-10-19 2013-01-08 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for compensating for pressure changes within an isolated annular space of a wellbore
GB201101566D0 (en) * 2011-01-31 2011-03-16 Tendeka Bv Downhole pressure relief apparatus
US9631437B2 (en) * 2011-02-03 2017-04-25 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for managing pressures in casing annuli of subterranean wells
US8752631B2 (en) 2011-04-07 2014-06-17 Baker Hughes Incorporated Annular circulation valve and methods of using same
US8739889B2 (en) 2011-08-01 2014-06-03 Baker Hughes Incorporated Annular pressure regulating diaphragm and methods of using same
US9145753B2 (en) * 2011-09-02 2015-09-29 Onesubsea Ip Uk Limited Trapped pressure compensator
CA2797485C (en) 2011-11-29 2016-08-09 Ncs Oilfield Services Canada Inc. Equalization valve
CA2798343C (en) 2012-03-23 2017-02-28 Ncs Oilfield Services Canada Inc. Downhole isolation and depressurization tool
MX360060B (es) * 2013-02-21 2018-10-22 Hunting Energy Services Inc Sistema de liberacion de presion anular.
SG11201600035WA (en) * 2013-08-08 2016-02-26 Landmark Graphics Corp Casing joint assembly for producing an annulus gas cap
US9488030B2 (en) * 2013-10-25 2016-11-08 Baker Hughes Incorporated Confined volume pressure compensation due to thermal loading
US10899956B2 (en) 2015-08-31 2021-01-26 Halliburton Energy Services, Inc. Use of crosslinked polymer system for mitigation of annular pressure buildup
CN105178944B (zh) * 2015-10-22 2018-07-24 中国石油大学(北京) 一种深水水下井筒模拟实验装置
CN105298445A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 中国石油天然气集团公司 减缓油气井环空带压的方法及装置
CN106194117B (zh) * 2016-08-12 2018-07-06 中国海洋石油集团有限公司 一种优化海上无人井口平台主工艺管线压力等级的方法
CN106761554B (zh) * 2016-12-20 2019-06-11 中国石油天然气股份有限公司 深水油气井套管圈闭空间的压力释放装置
US10920501B2 (en) * 2017-03-14 2021-02-16 Innovex Downhole Solutions, Inc. Expansion chamber
WO2019038643A1 (en) 2017-08-23 2019-02-28 Vallourec Tube-Alloy, Llc DEVICE AND METHOD FOR MITIGATING ANNULAR PRESSURE ACCUMULATION IN AN ANNULAR SPACE FOR WELLBORE TUBING
AU2017432603A1 (en) 2017-09-19 2019-12-12 Halliburton Energy Services, Inc. Annular pressure buildup mitigation using acid swellable polymer system
US11118426B2 (en) 2019-06-17 2021-09-14 Chevron U.S.A. Inc. Vacuum insulated tubing for high pressure, high temperature wells, and systems and methods for use thereof, and methods for making
US11215032B2 (en) 2020-01-24 2022-01-04 Saudi Arabian Oil Company Devices and methods to mitigate pressure buildup in an isolated wellbore annulus
US11299968B2 (en) 2020-04-06 2022-04-12 Saudi Arabian Oil Company Reducing wellbore annular pressure with a release system
US20240102358A1 (en) * 2022-09-26 2024-03-28 Saudi Arabian Oil Company Controlling a wellbore pressure

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3457864A (en) * 1967-05-01 1969-07-29 Bernard F Price Pressure control for installation in wells
US4109725A (en) 1977-10-27 1978-08-29 Halliburton Company Self adjusting liquid spring operating apparatus and method for use in an oil well valve
US4576235A (en) 1983-09-30 1986-03-18 S & B Engineers Downhole relief valve
US4732211A (en) 1986-08-07 1988-03-22 Halliburton Company Annulus pressure operated vent assembly
US4877542A (en) 1988-05-10 1989-10-31 Intevep, S. A. Thermal insulating fluid
GB2229748B (en) * 1989-03-29 1993-03-24 Exploration & Prod Serv Drill stem test tools
JP3135745B2 (ja) * 1993-05-14 2001-02-19 株式会社小松製作所 小口径管推進機の排土制御装置
US5996696A (en) * 1997-06-27 1999-12-07 Fike Corporation Method and apparatus for testing the integrity of oil delivery tubing within an oil well casing
US5947206A (en) * 1997-11-25 1999-09-07 Camco International Inc. Deep-set annulus vent valve
US6293346B1 (en) * 1998-09-21 2001-09-25 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for relieving pressure
US6457528B1 (en) 2001-03-29 2002-10-01 Hunting Oilfield Services, Inc. Method for preventing critical annular pressure buildup
WO2003016674A1 (en) * 2001-08-17 2003-02-27 Kvaerner Oilfield Products Limited Annulus monitoring system
WO2004079240A1 (en) * 2003-03-01 2004-09-16 Raska Nathan C Reversible rupture disk apparatus and method
US7207603B2 (en) 2003-03-11 2007-04-24 Grant Prideco, L.P. Insulated tubular assembly
US7191830B2 (en) * 2004-02-27 2007-03-20 Halliburton Energy Services, Inc. Annular pressure relief collar
US7096944B2 (en) 2004-03-02 2006-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Well fluids and methods of use in subterranean formations
US20060243435A1 (en) 2005-04-27 2006-11-02 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure responsive centralizer
US7441599B2 (en) 2005-11-18 2008-10-28 Chevron U.S.A. Inc. Controlling the pressure within an annular volume of a wellbore

Also Published As

Publication number Publication date
GB2477670A (en) 2011-08-10
EA020176B1 (ru) 2014-09-30
WO2010059638A3 (en) 2010-07-15
US20100122811A1 (en) 2010-05-20
WO2010059638A2 (en) 2010-05-27
GB2477670B (en) 2013-02-13
US8066074B2 (en) 2011-11-29
CA2743164A1 (en) 2010-05-27
AU2009316726B2 (en) 2015-10-22
BRPI0921300A2 (pt) 2015-12-29
AU2009316726A1 (en) 2010-05-27
CN102216557B (zh) 2014-09-24
EA201170704A1 (ru) 2012-01-30
CN102216557A (zh) 2011-10-12
GB201108285D0 (en) 2011-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20110890A1 (no) Systemer og metoder for avlastning og ringromstrykk som bygges opp i en olje- eller gassbronn
KR100742578B1 (ko) 임계적인 환형 압력 상승을 방지하기 위한 방법
ES2790901T3 (es) Obturador de ajuste sin intervención y procedimiento de ajuste para el mismo
US20060243435A1 (en) Pressure responsive centralizer
NO335921B1 (no) Kompletteringsanordning for bruk i en brønn
NO317404B1 (no) En dempesammenstilling og fremgangsmate for plassering og sementering av fôringsror i horisontale bronner
NO309739B1 (no) Fremgangsmåte for frembringelse av flere frakturer i en brönnboring
NO852498L (no) Fremgangsmaate og anordning for gruspakking gjennom forbindelsesledninger.
EP2959091B1 (en) Combination of a subsea well head, a plurality of casing strings and a modified casing coupling
NO334741B1 (no) Fremgangsmåte og apparat til bruk ved isolering av en seksjon av en boret boring
NO20130011A1 (no) Sidelomme gassloftsperreventil og rorstamme
NO321310B1 (no) Fremgangsmate og anordning for avlastning av trykk
NO328521B1 (no) Apparat og fremgangsmate for radiell ekspansjon av en rorformet del
NO20131579A1 (no) Tetningssammenstilling for hybrid-tilbakekoblingssammenstilling ved anvendelse av fremgangsmåte og system for intervensjonsfri hydraulisk setting av utstyr ved underjordiske operasjoner
NO322915B1 (no) Apparat og fremgangsmate for a opprettholde jevnt trykk i et ekspanderbart bronnverktoy
US20180304319A1 (en) Method and system for recovering and displacing fluid from a pipe
CN106593314B (zh) 一种深水高温高压油气井测试管柱
NO342075B1 (no) Forbikoplingsenhet og fremgangsmåte for innsprøytning av fluid rundt et brønnverktøy
US20060243456A1 (en) Pressure responsive centralizer
NO324234B1 (no) Termisk kompenseringsapparat og fremgangsmate for a opprettholde et relativt konstant fluidtrykk inne i et underjordisk bronnverktoy
NO332821B1 (no) Pakning for tetning mot en bronnvegg
US11970943B2 (en) Float shoe/collar with a breakable disk
NO341076B1 (no) Undergrunnsbrønnboring og fremgangsmåte for boring av en undergrunnsbrønnboring
RU2378497C1 (ru) Конструкция газовой и газоконденсатной скважины с открытым забоем

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application