NO20111410A1 - System for a avhjelpe et bronnboringsringrom - Google Patents

Abstract

En fôringsrør-ringromsavhjelpings- slangesammenstilling med en slange med et innløp i selektiv fluidkommunikasjon med en fluidtilførsel og en utgang forbundet til en dyse. På dysen er en innføringsspiss for å tilrettelegge innføring og gjen- vinning av slangesammenstillingen inn og ut av ring rommet i en brønnhodesammenstilling. Innføringsspissen har et ytre ringformet fleksibelt hus som er koaksialt festet til dysen og kuleformede belastede deler er anordnet i rekke i huset. En kabel strekker seg koaksialt fra en nedstrøms ende av dysen og gjennom hver belastede del.

Description

1. Området for oppfinnelsen

[0001]Anordningen beskrevet heri angår generelt produksjonen av olje og gass. Mer nøyaktig angår den foreliggende oppfinnelse et system og fremgangsmåte for utplassering av et foringsrør-ringromsavhjelpingssystem.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0002]Hydrokarbonproduserende brønnboringer har foringsrør som forer brønn-boringen og produksjonsrøret opphengt innen foringsrøret. Noen brønnboringer kan anvende flere brønnforingsrør med forskjellig diametre konsentrisk arrangert i brønnboringen. I noen tilfeller kan en foringsrørstreng utvikle en lekkasje og derved trykksette et ringrom mellom den lekkende foringsrørstreng og det tilstøtende foringsrør. Andre kilder for lekkasje innbefatter rør, pakninger, brønn-hodepakninger og defekt foringsrør-sementbinding.

[0003]Trykk i ringrommet kan kontrolleres ved å innføre et fluid med høy egenvekt inn i ringrommet, og derved isolere brønnhodet fra trykket. I tillegg til å tilføre fluid direkte til toppen av ringrommet gjennom et brønnhode, har hydrauliske slange-systemer blitt benyttet for å injisere fluid inn i det trykksatte ringrom. Slangen innbefatter generelt et dyseelement senket nær ringromsbunnen hvor fluidet slippes ut fra slangen. Typisk er slangen lagret på en trommel fra hvilke den er rullet ut, og så innført gjennom en inngang i brønnhodet. Den nedre ende av slangen vil ofte innbefatte en rekke av leddede vekter forbundet i rekke.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0004]Anordningen omtalt heri innbefatter en foringsrør-ringromsavhjelpings-slangesammenstilling med en slange med et innløp i selektiv fluidkommunikasjon

med en fluidtilførsel og en utgang forbundet til en dyse. På dysen er en innførings-spiss for å tilrettelegge innføring og gjenvinning av slangesammenstillingen inn og ut av et ringrom i en brønnhodesammenstilling. Innføringsspissen har et ytre ringformet fleksibelt hus som er koaksialt festet til dysen og kuleformede vektdeler anordnet i rekke i huset. En kabel strekker seg koaksialt fra en nedstrøms ende ende av dysen og gjennom hver vektdel.

[0005]Også omtalt er en fremgangsmåte som innbefatter avhjelping av et ringrom

i en brønnhodesammenstilling ved å tilveiebringe en fleksibel slange med en

nedre ende med en dyse og en innføringsspiss omfattende belastede kuler montert på linje på et langstrakt fleksibelt element og et fleksibelt hus som dekker kulene. Fremgangsmåten innbefatter videre innføring av den nedre ende av den fleksible slange på innsiden av en brønnhodesammenstilling, og å kontakte en

overflate i ringrommet med innføringsspissen ved å senke den fleksible slange slik at innføringsspissen bøyer seg mot overflaten og faller nedover innen ringrommet ved en kant av overflaten og derved styre den nedre ende av den fleksible slange forbi overflaten, og tilveiebringe en fluidstrømning gjennom slangen som går ut av dysen inn i ringrommet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0006]Noen av egenskapene og fordelene med den foreliggende oppfinnelse har blitt angitt, andre vil fremkomme ettersom beskrivelsen går fremover sett i forbindelse med de vedføyde tegninger, i hvilke:

[0007]Figur 1 er et riss av en utførelse av en foringsrør-ringromsavhjelpings-slangesammenstilling i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0008]Figur 2 er et snittriss av dysesammenstillingen i fig. 1.

[0009]Figur 3 er et snittriss av en ventilsammenstilling til slangesammenstillingen i fig. 1.

[0010]Figur 4 er et delvis sidesnittriss av en utførelse av slangesammenstillingen i fig. 1 i bruk innen en brønnhodesammenstilling.

[0011]Figur 5A-5C er skjematiske illustrasjoner av et eksempel på en ende av slangesammenstillingen som glir forbi en kant i et ringrom.

[0012]Idet oppfinnelsen vil beskrives i forbindelse med de foretrukne utførelser, skal det forstås at det ikke er ment å begrense oppfinnelsen til den utførelse. I motsetning er intensjonen å dekke alle alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter, som kan innbefattes innen ideen og omfanget av oppfinnelsen som definert med de vedføyde krav.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0013]Den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives mer fullstendig heretter med referanse til de vedføyde tegninger i hvilke utførelser av oppfinnelsen er vist. Denne oppfinnelse kan imidlertid være legemliggjort på mange forskjellige former og skal ikke betraktes som begrenset til de illustrerte utførelser fremlagt heri; isteden er disse utførelser fremskaffet slik at denne omtale vil være gjennomgående og fullstendig, og vil fullstendig dekke området for oppfinnelsen for de som er faglært på området. Like nummer refererer til like elementer gjennomgående.

[0014]Vist i et sideriss i fig. 1 er en eksempelutførelse av et parti av en foringsrør-ringromsavhjelping (CAR) slangesammenstilling 20 til bruk i en brønnborings-sammenstilling. Partiet til CAR-slangesammenstillingen 20 vist i fig. 1 innbefatter en nedre ende med en fleksibel slange 22 som har en utrustning 24 montert på enden av slangen 22. Nå med referanse til fig. 2, er partiet til CAR-slangesammenstilling 20 i fig. 1 illustrert i et sidesnittriss 90° fra risset i fig. 1. Utrustningen 24 innbefatter et ringformet legeme 26 med en ytre og indre diameter som begge øker og avtar ved overgangspunkter langs lengden av legemet 26. En oppstrøms ende av legemet 26 danner et fluidinnløp 28 vist innført innen den nedre ende av slangen 22. Tilstøtende fluidinnløpet 28 går den ytre diameter av legemet 26 radialt utover for å danne skulder 29 som kontakter den nedre avslutningsende av slangen 22.

[0015]Et ringformet skjørt 30 er montert til legemet 26 i et spor 31 formet på den ytre overflate av legemet 26. Skjørtet 30 strekker seg fra spor 31 og koaksialt forbi skulder 29 hvor det er krympet mot enden av slangen 22 for å kile slangen mellom skjørtet 30 og innløpssiden 28. En utløpsside 32 er på legemet 26 på en ende motsatt innløpssiden 28 i hvilken en dyse 34 er skru bart festet. Dyse 34 har en ringformet base 36 som er satt innen utløpssiden 32 til legemet 26. En mottaker 37 er en ringformet base 36 og profilert for å motta en ventilsammenstilling 38. Dysen 34 innbefatter videre et kuleformet hodeparti 42 montert på den ringfor-mede base 36; en passasje 40 er vist koaksialt anbrakt i hodepartiet 42 og strekker seg fra en ende av mottakeren 37 inn i midtseksjonen av hodepartiet 42. Nå med referanse tilbake til fig. 1, er utgangsporter 44 vist anordnet rundt omkret-sen av hodepartiet 42 som er i fluidkommunikasjon med passasjen 40 i fig. 2.

[0016]Vist i både fig. 1 og 2 er en fleksibel innføringsspiss 45 montert på dysen 34 og som stikker generelt bort fra enden av den fleksible slange 22. Vist i fig. 2 er et langstrakt fleksibelt element 46 som har en ende montert innen hodepartiet 42 til dysen 34. Fra hodepartiet 42 stikker det fleksible element 46 aksialt gjennom en rekke av belastede kuler 48i ... 48N. Et fleksibelt hus 50 tilveiebringer et dekke rundt kulehodepartiet 42 og kulene 48i ... 48N. Det fleksible hus 50 er festet på den ytre periferi av den siste eller nederste kule 48N. Gjengede festeanordninger 52 er som vist festet til det fleksible hus 50 til både dyse 34 og kule 48N. Materialet som former det fleksible hus 50 kan være permeabelt og tillate at brønnfluid går gjennom; eller alternativt laget fra et inpermeabelt materiale som blokkerer fluid. I utførelser med et inpermeabelt materiale, kan luft eller et vesentlig inkompressibelt fluid innføres i huset 50. Eksempelmaterialer for det fleksible hus 50 innbefatter duk, polymerer og andre materialer som muliggjør lateral bevegelse av strengen av kuler 48i ... 48N som henger ned fra dysen 34.1 tillegg bør tilpasningen mellom huset 50 og kuler 48i ... 48N og dyse 34 være slik at den ytre overflate av det fleksible hus 50 kan forbli vesentlig kontinuerlig under bruk; at det fleksible hus 50 bør være relativt fritt for enhver bølging, og derved opprettholde en glatt overflate for lett glidning over overflater som ellers kan forårsake en tagg derpå. Eksempler på taggtilbøyelige overflater innbefatter kanter, hjørner og lignende.

[0017]Det langstrakte fleksible element 46, som kan være en metallkabel, bør også være vesentlig fleksibel slik at idet kulene 48i ... 48N er forbundet til hverandre, kan ethvert parti av strengen av kuler 48i ... 48N bøye seg radialt utover i enhver vinkelretning (dvs. 0° - 360°) fra aksen Ax til slangesammenstillingen. I tillegg bør kraften påkrevet for å skjære eller briste det langstrakte element 46 være mindre enn den for å skjære eller briste andre partier av den fleksible slangesammenstilling 20. Mer nøyaktig kan innføringsspissen 45 fraktu-re res eller skjæres mellom den første kule 48i og dyse 34. Ved å tilveiebringe et svakt punkt i det langstrakte element 46, kan CAR-slangesammenstillingen 20 fjernes fra innen en brønnboring ved å utøve en trekk-kraft for å skjære det langstrakte elementet 46 hvis innføringsspissen 45 blir huket under bruk. Valgfritt kan det langstrakte element 46 skjæres ved å lukke en BOP-ventil.

[0018] Et detaljert riss av en eksempelutførelse av ventilsammenstillingen 38 i fig.

2 er illustrert i et sidesnittriss i fig. 3. Som vist er et skålformet ventilsete 54 med en åpen og en lukket ende anordnet innen legemet 26 til utrustningen 24. Den lukkede ende av ventilsetet 54 hviler på en skulder 55. En forandring av indre radius innen legemet 26 former skulderen 55. Et ventilinnløp 56 er boret aksialt gjennom ventilsetet 54; i utførelsen i fig. 3, er et nedre legeme 58 til en ventilplugg 60 innsatt i enden av boringen på den åpne ende av ventilsetet 54. Det nedre legemet 58 er et konisk utformet element med et parti vist stikkende frem aksialt bort fra de gjenværende partier av ventilpluggen 60 og inn i boringen. Ventilpluggen 60 innbefatter videre et generelt ringformet øvre legeme 62 med en åpen ende som vender mot passasjen 40. En fjær 64 er anordnet innen den åpne enden av det øvre legemet 62; fjær 64 tilveiebringer en skyvekraft for å presse ventilpluggen 60 og det nedre legemet 58 inn i boringen for å blokkere ventil-innløpet 56. Følgelig krever strømning inn i og gjennom dysen at trykket i slangen 22 overvinner lukningskraften tilveiebrakt av fjæren 64 på ventilpluggen 60. Når fluidtrykk overvinner lukningskraften til fjæren 64, er det nedre legemet 50 presset oppover bort fra innløpet 56 slik at fluid kan gå inn i mottakeren 37. Når det er i mottakeren 37, er fluidet ført inn i en dyse 66 i ventilpluggen 60 vist hvor det øvre og nedre legemet 58, 62 er festet. Når det er innen dysen 66, kan fluid strømme gjennom mottakeren 37, gjennom passasjen 40 og ut av ventilen gjennom utgangsportene 44 (fig. 1). Det skal påpekes at i en eksempelutførelse tømmer

utgangsportene 44 ut på utsiden av det fleksible huset 50 og ikke innen dette. Det fleksible element 46 er vesentlig massivt og blokkerer fluidstrømning derigjennom.

[0019]Et eksempel på bruk av CAR-slangesammenstilling 20 er illustrert i et delvis sidesnittriss i fig. 4. Her er CAR-slangesammenstillingen 20 innført innen en brønnhodesammenstilling 68 fra en slangetrommel 70. Fra slangetrommel 70 er slange 22 ført gjennom en isolasjonsventil 72 vist montert på et nedre trykkhus 74. I eksempelet i fig. 4 bygger det nedre trykkhuset 74 opp en ytre overflate til brønnhodesammenstilling 68. En port 76 formet gjennom det nedre trykkhuset 74 er i innretning med passasjen gjennom isolasjonsventilen 72. Etter å ha blitt innført i brønnhodehuset 68, senker fortsatt mating av den fleksible slange 22 gjennom isolasjonsventilen 72 og port 76 innføringsspissen 45 inn i et ringrom 78 vist dannet mellom ytre og indre foringsrør 80, 82. Hver av de ytre og indre foringsrør 80, 82 henger henholdsvis ned fra foringsrørhenger 84, 86. Fra eksempelet i fig. 4 er foringsrørhengeren 84 montert på lavtrykkshuset 74 hvorved foringsrør-hengeren 86 er montert til høytrykkhuset 88 som er koaksialt anordnet innen lavtrykkshuset 74. En konisk formet bane 90 er vist med stiplet linje og rundt inn-føringsspissen 45. Banen 90 representerer et rom hvor strengen med belastede kuler 48i ... 48n kan være anbrakt hvis avbøyd ved kontakt med en overflate innen ringrommet 78. Således er de belastede kuler 48i ... 48N ikke begrenset for bevegelse i et enkelt plan med kan entre ethvert rom som omskriver aksen Ax til CAR-slangesammenstilling 20.

[0020] Skjematisk vist i fig. 5A til og med 5C er et eksempel på hvorledes innføringsspissen 45 tilrettelegger utplassering og fjerning av CAR-slangesammenstilling 20 inn og ut av et ringrom 78. Med hensyn til fig. 5A er i dette eksempel CAR-slangesammenstilling 20 senket slik at den nederste spissen av innføringsspissen 45A kontakter en overflate 92 som bevirker at innføringsspissen 45A bøyer seg inn i den buede utforming i fig. 5A for den vesentlige rette konfigurasjon i fig. 4. Som illustrert i fig. 5 presser fortsatt senking av den fleksible slange 22 innen ringrommet 78 innføringsspissen 45B mot kanten av overflaten slik at den nedre ende av spissen 45B strekker seg nedover innen ringrommet forbi kanten. Fortsatt mating av den fleksible slange 22 inn i et ringrom er illustrert i fig. 5C hvor de belastede deler trekker hele sammenstilling 20 forbi kanten av overflaten 92 og derved tilrettelegger innføring av CAR-slangesammenstilling 20 innen ringrommet.

[0021]Det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de nøyaktige konstruksjonsdetaljer, operasjon, eksakte materialer, eller utførelser vist og beskrevet, da modifikasjoner og ekvivalenter vil være åpenbare for de som er faglært på området. I tegningene og beskrivelsen har det blitt omtalt illustrative utførelser av oppfinnelsen og, selv om spesifikke betegnelser er anvendt, er de kun benyttet på en generisk og beskrivende måte og ikke for formålet med begrensning. Følgelig er oppfinnelsen derfor kun begrenset av området for de vedføyde krav.

Claims (18)

1. Foringsrør-ringromsavhjelpings-slangesammenstilling,karakterisert vedat det omfatter: en slange med en utgang og et innløp i selektiv fluidkommunikasjon med en fluidtilførsel; en dyse med en tilbakeslagsventil som selektivt kan åpnes som reaksjon på trykk i slangen; og en innføringsspiss med et ytre ringformet fleksibelt hus som har en øvre ende koaksialt festet til dysen og belastede deler fleksibelt forbundet til hverandre som er i huset.

2. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det lagstrakte fleksible element har en ende forbundet til dysen og er vesentlig koaksial med hver av de belastede deler.

3. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat de belastede deler er kuleformede.

4. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat de belastede deler er montert på et langstrakt fleksibelt element.

5. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det langstrakte fleksible element er forandelig fra en vesentlig rett konfigurasjon til en buet konfigurasjon.

6. Slangesammenstilling ifølge krav 5, karakterisert vedat når det langstrakte fleksible element er i den buede konfigurasjon er i det minste én av de belastede deler selektivt i enhver del av et rom som omskriver en akse til slangesammenstillingen.

7. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter utgangsporter på en ytre overflate av dysen som er i fluidkommunikasjon med slangeutgangen for utslipp av fluid fra slangen, det indre av huset er blokkert fra utgangsportene.

8. Slangesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det fleksible langstrakte element omfatter en kabel.

9. Fremgangsmåte for å avhjelpe et rør-ringrom til en brønn,karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe en fleksibel slange med en nedre ende med en dyse og en innføringsspiss som henger ned fra dysen omfattende belastede kuler montert på linje på et langstrakt fleksibelt element og et fleksibelt hus som dekker kulene; å innføre innføringsspissen til den fleksible slange gjennom en brønn-hodesammenstilling og inn i rør-ringrommet; å føre et fremspring inn i ringrommet ved å senke den fleksible slange slik at innføringsspissen bøyer seg mot fremspringet og faller lavere nedover innen ringrommet ved en kant av fremspringet for derved å styre den nedre ende av den fleksible slange forbi fremspringet; og å pumpe fluid gjennom slangen som går ut av dysen over innføringsspissen inn i ringrommet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert vedat den videre omfatter tilbaketrekking av den fleksible slange fra ringrommet slik at innføringsspissen kontakter og glir forbi kanten av fremspringet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert vedat den videre omfatter å skjære innføringsspissen fra dysen når innføringsspissen blir fastsittende innen ringrommet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert vedat trinnet med å innføre innføringsspissen omfatter bøyning av innføringsspissen fra en vesentlig rett konfigurasjon med de vekt-belagte kuler vesentlig innrettet med en dyseakse, til en buet konfigurasjon.

13. Rør-ringromsavhjelpingssammenstilling for injisering av et fluid inn i et rør-ringrom til en brønnhodesammenstilling, karakterisert vedat den omfatter: en isolasjonsventil tilpasset for å være montert til brønnhodesammen-stillingen over en åpning gjennom brønnhodesammenstillingen; en slange montert til en spole for innføring gjennom isolasjonsventilen inn i rør-ringrommet; en øvre ende av slangen i selektiv fluidkommunikasjon med en fluidtilførsel; en dyse på en nedre ende av slangen; og en fleksibelt forbundet streng med belastede deler som har en øvre ende fleksibelt hengende ned fra den nedre ende av dysen; et ytre rørformet fleksibelt hus som dekker de belastede deler og som har en vesentlig glatt og kontinuerlig ytre overflate; og utgangsporter på dysen som fører til et ytre av huset.

14. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat minst én av den belastede del er vesentlig kuleformet.

15. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat den videre omfatter en fleksibel kabel på hvilken hver belastet del er festet.

16. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat den videre omfatter utgangsporter på dysen som er i fluidkommunikasjon med slangen.

17. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat det indre av huset er isolert fra utslippet til dysen.

18. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat det indre av huset er avtettet fra et ytre av huset og fra en indre av slangen.