NO20120536A1 - Apparat og fremgangsmater for flerlags borehullkonstruksjon - Google Patents

Abstract

I aspekter tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et monoboring-brønnboring konstruksjonsapparat og fremgangsmåte, som i en utførelse kan innbefatte en rekke av overlappende ekspanderbare foringsseksjoner. I ett aspekt kan de overlappende foringsseksjoner være ekspandert og presset for ikke å tilveiebringe åpninger langs lengden av foringssystemet. I et annet aspekt kan foringsseksjonene innbefatte sentraliserere og/eller periferiske tetninger som tilveiebringer tetningsfunksjoner og avstander mellom de overlappende foringsseksjoner. Foringsseksjonene kan være foret med et passende tetningsmateriale, innbefattende en epoksy eller kan være fylt med sement eller annet ønsket materiale.

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERTE SØKNADER

Denne søknad krever prioritet fra US provisorisk patentsøknad med serie nr. 61/262068, innlevert 17 november 2009.

BAKGRUNN

1. Området for oppfinnelsen

[0001]Oppfinnelsen angår generelt apparat og fremgangsmåter for brønn-komplettering.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0002]Hydrokarboner, slik som olje og gass, så vel som geotermiske ressurser gjenvinnes fra en underjordisk formasjon ved å benytte en brønnboring boret inn i formasjonen. Slike brønnboringer er typisk komplettert ved å plassere et foringsrør langs brønnboringslengden, sementering av ringrommet mellom foringsrøret og brønnboringen og perforering av foringsrøret tilstøtende hver produksjonssone. Et brønnforingsrør er ofte laget ved å forbinde relativt korte rørseksjoner (for eksempel 30m lange) via gjengede (skrudde) forbindelser ved rørendene. Slike konvensjonelle foringsrørteknikker benytter rørstrenger med avtagende diameter og innbefatter flere skrudde forbindelser. Monoboring-brønnkonstruksjon som benytter en massiv foringsrørutforming har begrensninger med hensyn til opp-nåelig kollapsmotstand av et ekspandert rør. Ekspansjon av foringselementer forbundet med gjenger løper en høy risiko med hensyn til den oppnåelige lang-tidssikkerhet. Kostnaden med å bygge dype brønner med forlenget rekkevidde er meget høy. Derfor er det ønskelig å tilveiebringe alternative fremgangsmåter for bygging av slike brønnboringer.

[0003]Det er således et behov for forbedret apparat og fremgangsmåter for å bygge brønnboringer for å transportere fluid til eller fra brønnsteder uten å eksponere fluider til brønnboringsstedene mellom overflaten og brønnstedene.

SAMMENFATNING

[0004]I aspekter tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse brønnboring-konstruksjonsapparat og fremgangsmåter. En brønnboring laget i henhold til én utførelse kan innbefatte en rekke av overlappende forlengbare foringsseksjoner. I ett aspekt kan de overlappende foringsseksjoner ekspanderes og presses for å sørge for ingen åpningen langs lengden av foringssystemet. I et annet aspekt kan foringsseksjoner innbefatte sentreringsrør og/eller periferiske tetninger som tilveiebringer tetningsfunksjoner og avstander mellom de overlappende foringsseksjoner. Foringsseksjonene kan være foret med et passende tetningsmateriale, innbefattende en epoksy, sement eller annet ønsket materiale.

[0005]Eksempler på mer viktige egenskaper med oppfinnelsen har blitt oppsummert i heller bred grad for at den detaljerte beskrivelse av denne som følger kan forstås bedre, og for at bidragene til teknikken skal forstås. Det er selvfølgelig ytterligere egenskaper ved oppfinnelsen som vil beskrives heretter og som vil danne gjenstanden for kravene som er vedføyd heri.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0006]Fordelene og ytterligere aspekter med oppfinnelsen vil forstås av de som er normalt faglært på området ettersom den bedre forstås med referanse til den følgende detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger hvor like henvisningsbetegnelser generelt angir like eller lignende elementer i de mange figurer til tegningene og hvori: Figur 1A viser et snittriss av et segment av en monoboring foret brønn-boring i henhold til én utførelse av oppfinnelsen; Figur 1B er et utvidet riss av en overgangsseksjon av overlappende foringer vist i fig. 1A; Figur 1C viser et snittriss av et forsterket segment av en foret brønnboring i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen; Figur 2A viser et snittriss av et segment av en foret monoboring brønn-boring i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen; Figur 2B viser en alternativ konstruksjon av foringene til bruk ved foring av en brønnboring; Figur 3 viser et segment av en foret monoboring-brønnboring i henhold til enda en annen utførelse av oppfinnelsen; Figur 4 viser et snittriss av et segment av en foret brønnboring i henhold til enda en annen utførelse av oppfinnelsen; Figur 5A og 5B viser en fremgangsmåte for å installere en utvidbar foring sammen med et komposittnett eller slange i en brønnboring, i henhold til én fremgangsmåte av oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0007]Den foreliggende oppfinnelse angår monoboring-brønnboringer som benytter overlappende ekspanderbare foringer for å fore brønnboringen. Den foreliggende oppfinnelse er mottakelig for utførelser med forskjellige former. Det er vist i tegningene og vil heri beskrives i detalj, eksemplifiserende utførelser av den foreliggende oppfinnelse med den forståelse at den foreliggende oppfinnelse skal anses som en eksemplifisering av prinsippene i oppfinnelsen og er ikke ment å begrense oppfinnelsen til det som er illustrert og beskrevet heri.

[0008]Aspekter av oppfinnelsen heri innbefatter foring av en brønnboring med relativt lange (for eksempel 300-3000 fot) overlappende og trinnvis ekspanderte s-formede foringsseksjoner (også referert til heri som rør eller foringsdeler). Foringsseksjonene kan være et ekspanderbart rundt eller foldet kveilet rør eller sveisede skjøtede rør som kan ekspanderes ved konvensjonelle fremgangsmåter. I aspekter kan en nedre ende av en foringsseksjon ekspanderes inn i formasjonen og sement eller innesluttede kjemikalier kan aktiveres ved komprimering eller varme i ekspansjonsprosessen for å feste og tette endeseksjonen. Den øvre ende av foringsseksjonen kan ekspanderes inn i endeseksjonen til den tidligere installerte foringsseksjonen. Avhengig av den endelige styrke og tetningskravene for foringsrøret, kan området mellom foringsseksjonene fylles med passende kjemikalier. Foringsseksjonene kan også ekspanderes inn i hverandre for å tilveiebringe ingen eller vesentlig ingen åpning, med en relativt liten kompresjon. I aspekter kan foringsseksjonene være utstyrt med funksjonselementer eller anordninger, slik som sentreringsrør, oppheng, lokaliserere, tetninger og sensorer. Foringsseksjonene kan være profilert for å avlevere maksimal kollapsstyrke (bruddstyrke) og å forbedre tetning og forbindelsesstyrke av utformingen. Overgangsområdene mellom overlappende foringer kan være forsterket ved selektivt å fylle åpninger i overgangsområdene med høy-ytelses materialer, slik fiber-forsterket epoksy, formede foringsender, etc. Slike brønnboringer kan tilslutt være forsterket ved foring av den innvendige diameter med en foring på overflaten av den innvendige diameter etter oppnåelse av den endelige dybde og endelige fluidvektreduksjon. I aspekter kan konseptene, utformingene og prosessen omtalt heri eliminere skrudde forbindelser av skjøtede rør. I tillegg kan mekanisk forsterkning sikre ustabile formasjoner kort tid eller raskt etter boring av en brønn-boringsseksjon og kan tilveiebringe en større innvendig diameter for bore- og kompletteringsverktøy før senking av slamvekten og setting av den endelige produksjonsforing med mekanisk forsterkning.

[0009]Figur 1A viser et snittriss av et brønnboringssegment 101 til et monoboring-brønnsystem 100 foret i henhold til én utførelse av oppfinnelsen. Brønnborings-systemet 100 er vist å innbefatte en brønnboring 104 boret inn i en formasjon 102. I ett aspekt er brønnboringen 104, med en diameter "D" boret til en viss dybde wd1. En ekspanderbar foring 110 med en ytre diameter, mindre enn den tidligere foringens indre diameter, hvis noen, er transportert inn i brønnboring 102 og ekspandert til en ønsket innvendig diameter d1.1 aspekter kan foringen 110 ekspanderes for å tilveiebringe et ønsket ringrom 103 mellom foringen 110 og brønnboringsveggen 105. Brønnboringen 104 er så boret til en andre dybde wd2og en ekspanderbar foring 120 er utplassert på innsiden av foring 110 til dybden wd2. En øvre seksjon 122 til foringen 120 er så ekspandert til innvendig d2 for å presse mot foringen 110 opp til dens nedre ende wd-i. Den nedre seksjon 124 til foring 120 er så ekspandert slik at den indre diameter av den nedre seksjon 124 er den samme som den indre diameter d1 til foring 110. Brønnboring 104 er så boret til en neste dybde wd3(ikke vist). En ekspanderbar foring 130 med en ytre diameter mindre enn den indre diameter d2 til foring 120 er transportert inn i brønnboringen 104. Den øvre seksjon 132 til foring 130 er så ekspandert for å presse mot den nedre seksjon 124 til foringen 120, idet den nedre seksjon 134 til foringen 130 er ekspandert til en innvendig diameter d2. Ringrommet 103 kan fylles med et passende materiale, slik som sement eller epoksy 160. Denne prosess med å tilføre ekspanderbare foringer kan fortsette inntil den ønskede brønnboringslengde har blitt foret. Denne konstruksjon tilveiebringer et brønn-boringssegment foret med overlappende og trinnvis ekspanderte s-formede foringer 110,120 og 130.1 ett aspekt har overlappingene mellom delene 110, 120 og 130 en vesentlig åpning langs lengden av foringene. I et annet aspekt kan det være en overlapping ut gjennom en vesentlig lengde av brønnboringen som vist ved vesentlig kontinuerlig overlapp tilveiebrakt ved foringsseksjoner 110, 120, 130 og 140.1 aspekter kan rom 105 ved de overlappende ender og rom 106 mellom tilstøtende seksjoner av foringer 110, 120 og 130 være foret med et tetningsmateriale for å tilveiebringe tetning mellom slike rom og foringsseksjoner når de er presset mot hverandre.

[0010]Fremdeles med referanse til fig. 1A kan, den ovennevnte prosess, de øvre og/eller nedre ender av ekspanderte foringer 110, 120, 130 og 140, være konet under ekspansjon for å forbedre tetning og opphengsfunksjonalitet. Brønnboringer forskjellig fra monoboring-brønnboringer eller seksjoner (dvs. samme diametre over hele seksjonen) kan være bygget ved å benytte apparat og fremgangsmåtene beskrevet heri. I slike tilfeller kan en foring med økt veggtykkelse benyttes for å opprettholde trykkintegritet av brønnboringen under boring med redusert indre diameter d1 og/eller d2. Et avvik fra monoboring-brønnboring tilnærmingen vil fremdeles levere mindre borehull og produksjonsdiameter-reduksjon sammen-lignet med vanlig benyttede teleskopiske teknikker med store diametertrinn innen de standard foringsopphengspakningssystemseksjoner. Ved å anta en konstant økning av ytre trykklast over dybde, vil den forede brønnboring se ut som en konus. Seksjon-ved-seksjon foringsinstallasjonen beskrevet heri reduserer også det utvendige trykket påført foringsrøret, avhengig av vekten av slam og sement-søylen bak foringsrøret.

[0011]Fremdeles med referanse til fig. 1A, kan foringene 110, 120, 130 og 140 være laget fra ethvert passende materiale med en ønsket tykkelse. I aspekter kan foringene 110, 120, 130 og 140 være relativt tynne slik at de kan ekspanderes relativt lett, men er også sterke nok til å holde integriteten av brønnboring 104 under boring. I andre aspekter kan en indre foring 150 være plassert langs innsiden av foringene 110, 120, 130, 140, etc. etter komplettering av boreprosessen og før endelig reduksjon av slamvekten nær produksjonsfluidvekt. Den indre foring 150 kan være et kveilet rør som ekspanderes for å komprimere mot innsiden av foringene 110, 120, 130 og 140. Pressing av foringene mot hverandre, som vist i fig. 1, kan i aspekter tilveiebringe en nullåpning og/eller metalltetning mellom slike foringer og kan tilveiebringe forbedret tetning og økt mekanisk styrke under forbindelse, stimulering og produksjonsfaser. Den indre foring 150 kan fungere som produksjonsforing laget av slitasje og korrosjonsmotstandsdyktige materialer, som kan byttes ut for vedlikehold.

[0012]Figur 1B viser et ekspandert riss av en overgangssone (s-seksjon) 115 til overlappende foringer 110, 120 og 130 vist i fig. 1A. Området 115 representerer et potensielt svakt punkt mot bruddtrykk, forårsaket av det faktum at foringen 120 i denne seksjon ikke har en overlappende del. Bruddtrykket er trykket hvor en foring deformerer seg på grunn av trykket påført fra formasjonen 102 eller fra fluid bak foringsrøret. Bruddtrykket er også referert hertil som "radialtrykk" eller trykket påført foringene fra en retning forskjellig fra den aksiale langsgående retning 103 til foringene (fig. 1). En eksemplifiserende måte å forsterke overgangsområdet 115 i overlappende foringssystem er beskrevet under med referanse til fig. 1C.

[0013]Figur 1C viser et snittriss av et brønnboringssegment 101a til et brønn-boringssystem 100a, foret i henhold til en annen utførelse av denne oppfinnelse. Brønnboringssystemet 100a viser en eksemplifiserende måte for forsterkning av overgangsseksjonen, slik som seksjon 115 vist i fig. 1B. I brønnboringskonfigu-rasjonen vist i fig. 1C, overlapper minst to foringer ut gjennom et valgt parti eller hele brønnboringen 104a. I systemet 100a, overlapper den første foring 110a og den andre foring 120a for brønnboringssegmentet mellom dybde wdla og Swda2, idet en tredje foring 130a overlapper foringene 110a og 120a mellom dybdene wda3 og wda2. Den tredje foring fortsetter også å overlappe foring 120a under dybden S2 til en valgt dybde. På denne måte ved de potensielle svake seksjoner, slik som seksjon 115a, overlapper tre foringer 110a, 120a, 130a, idet det er i det minste to foringer langs den gjenværende lengde av den forede brønnboring 104a. En indre foring eller produksjonsrør 150a er vist plassert på innsiden av foringen 130a. En alternativ fremgangsmåte for å forbedre styrken av overgangssonen 115a er den selektive bruk av ekspanderbare høystyrke-materialet i området 115a. Enhver av forsterkningsfremgangsmåtene beskrevet med referanse til fig. 1C kan også benyttes for å styrke overgangssonen 115a. Selektiv fylling av volumet eller rommene mellom ekspanderte foringer 110a, 120a og 130a og produksjonsrør 150a med materialer, slik som høystyrke-varmeisolasjonssement 160a kan øke sluttrykkmotstanden, redusere varmeenergitap og varmebelastningsrelaterte spenninger under produksjon og stimuleringsaktiviteter. Slike fremgangsmåter kan benyttes for forming av monoboring-, teleskopisk- og konet brønnboring.

[0014]Figur 2 viser et snittriss av et brønnboringssegment 201 til et monoboring-brønnboringssystem 200 foret i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen. Brønnboringssystemet 200 er vist å innbefatte en brønnboring 204 boret inn i en formasjon 202. Fremgangsmåten med å konstruere eller fore brønnborings-systemet 200 er den samme som beskrevet med referanse til brønnborings-systemet 100 i fig. 1, med unntak av at foringene benyttet heri innbefatter visse forskjellige egenskaper. I utførelsen vist i fig. 2, innbefatter de overlappende foringer 210, 220, 230 og 240 ytterligere elementer 250 som virker som sentre-ringsverktøy eller periferiske tetninger. Elementene 250 sentrerer de overlappende foringsseksjoner og tilveiebringer tetninger mellom slike overlappende foringsseksjoner. For eksempel, i konfigurasjon i fig. 2, sentrerer element 250a nedre seksjon 212 til foring 210 og den øvre seksjon 222 til foring 220; elementer 250b og 250c sentrerer den nedre seksjon 224 til foring 220 og den øvre seksjon 232 til foring 230; og element 250d sentrerer den nedre seksjon 234 til foring 230 og den øvre seksjon 242 til foring 240.1 ett aspekt, kan etter setting av hver av foringene 210, 220 og 230, ringrommet 260 mellom slike foringer og brønnboringen 204 fylles med et passende materiale, slik som sement. Foringer 210, 220, 230, 240, etc. kan også fores eller belegges (på innsiden og/eller utsiden) med et passende materiale 262, slik som sement eller fiberfylt epoksy for å tilveiebringe tetning og ytterligere styrkning av materialet mellom de overlappende partier av slike foringer. Økt bruddstyrke kan også oppnås ved å øke bøyningsstivheten av foringene. Således, i aspekter, tilveiebringer konfigurasjonen vist i fig. 2 foringssystem som innbefatter flerlags foringsseksjoner med fylte åpninger og en valgt distanse mellom de overlappende foringsseksjoner avhengig av den ønskede styrke.

[0015]Figur 2B viser en alternativ konstruksjon av ekspanderbare foringer vist i fig. 1. Figuren viser en brønnboring 201 a hvor en første 210a er vist ekspandert mot brønnboringen 204a og en andre ekspanderbar foring 220a ekspandert mot den første foring 210a. I denne spesielle konfigurasjon er hver av foringene bølge-formet og, når plassert tilstøtende hverandre, tilveiebringer en bølgeformet åpning 220 mellom foringene. I ett aspekt kan den bølgeformede åpning 222a være fylt med et tetningsmateriale, slik som sement eller epoksy for å tilveiebringe aksial og lateral styre for de overlappende foringer 210a og 220a. I et aspekt kan én slik foring være bølgeformet, idet den andre kan ha en annen form, slik som vist i fig. 1.

[0016]Figur 3 viser et segment 301 til et brønnboringssystem 300 foret i henhold til enda en annen utførelse av oppfinnelsen. Brønnboringen 304 innbefatter et forsterkningsnett eller forsterket kjemikalieslange 306. En s-foringsseksjon 320 er vist ekspandert inn i en tidligere installert foring 310. Nettet 306 er aktivert eller ekspandert og heftet i formasjonen 302. En forsterkning 335 kan være fremskaffet til en valgt brønnboringsseksjon 325. Forsterkningen 335 kan være anordnet langs en svak seksjon, slik som seksjonen 115 vist i fig. 1A, til en ukonsolidert fjell-seksjon (slik som seksjon 402a, fig. 4) og/eller en formasjonsseksjon tilbøyelig til hurtig krypende salt (slik som seksjon 402b, fig. 4), etc. I ett aspekt kan forsterkningen 335 være plassert under eller mellom installasjon av komposittnettet eller gummikjemikalieslangen 306 for å beskytte de ekspanderte foringer mot bruddtrykk. I ett aspekt kan forsterkningen 335 innbefatte et par av ekspanderbare/ foldbare rør 332 og 334 med et tetnings/fyllings-materiale 336 mellom slike rør. Andre forsterkningskonstruksjoner kan innbefatte deler laget fra komposittmate-riale, slik en karbonfiber, kombinasjon av metalliske og ikke-metalliske materialer og andre passende legeringer. Tetningsmaterialet kan være ethvert passende materiale, innbefattende sement og epoksy.

[0017]Figur 4 viser et snittriss av en brønnboringsseksjon 401 til et brønnborings-system 400 med en sentral akse 401a foret i henhold til enda en annen utførelse av oppfinnelsen. Brønnboringsseksjonen 401 er vist til å innbefatte en brønnboring 404 i formasjonen 402. Brønnboringen 404 innbefatter en øvre seksjon 305 som er foret og sementert. Et komposittnett eller en gummislange 460 er vist plassert mot innsiden av brønnboringen 404. Foringer 410, 420, 430, 440 er plassert i brønnboringen 404 mot komposittnettet eller gummislangen 460 på samme måte som beskrevet ovenfor med hensyn til foringer 110, 120, 130 og 140 i referanse til fig. 1. Kryssende seksjoner (s-formede seksjoner med metalliske tetninger) er vist ved lokaliseringer 415a, 415b og 415c. Disse krysningsseksjoner kan i én konfigurasjon være laget av høystyrke og korrosivt motstandsdyktige materialer og plassert langs foringene 410, 420, 430 og 440. Alternativt kan foringene være plassert slik at i det minste to foringer overlapper ved overgangssonene 415a, 415b og 415c, som beskrevet med referanse til fig. 1C. Foringer er mottakelig for bevegelse etter plassering på grunn av varmeekspansjon og andre faktorer. For å kompensere for slik bevegelse kan et høy-ytelses materiale med en fleksibel form 416 være plassert ved eller nær overgangssonene 415a, 415b og 415c for å tilveiebringe forsterkning og aksial lengdekompensasjonskapasitet. Brønnboringen 404 er også vist foret med et siste rør 450. Hule komprimerbare legemer eller bobler med komprimerbare fluider 462a, 462b og 462c tilveiebringer rom innen komposittnettet/slangen 460 og tillater innkapslede fluider og faststoffer i nettet/ slangen å bevege seg, slik som for eksempel under ekspansjon av foringene eller på grunn av varmeekspansjon av fluidene. Avstandsstykker 472 kan valgfritt plasseres mellom foringene. I tillegg kan tilstøtende foringer, slik som foringer 420 og 430 forsterkes ved å tilveiebringe korrigeringer eller ved å forme bølger i foringer som vist ved element 468. Bølger eller korrigeringer tilveiebringer ytterligere styrke for foringene langs de aksiale og radiale retninger. Foring-til-foring posisjonering forbedrer integriteten av overgangssonen og ytterligere ved korrigeringer, slik som korrigeringer 472.1 tillegg kan forankringer 470 benyttes for å forankre foringene 310, 420, 430 og 440 til hverandre, til komposittnettet/slangen 460 og/eller formasjonen 402.

[0018]Fremdeles med referanse til fig. 4, når en bløt sone (slik som ukonsolidert fjell) 402a er tilstede, kan en slik bløt sone forsterkes med en passende forsterkning 466, slik som forsterkning 322 vist i fig. 3 eller enhver annen forsterkning kjent på fagområdet. Elementene til forsterkningen 466 kan være heftet i formasjonen 402 med multi-dimensjonale forankringer, slik som 461a, 461b og 461c for å sentralisere og feste forsterkningen 466 til formasjonen 402. Måleanordninger (eller sensorer) 463a, 463b og 463c kan henholdsvis være anordnet i forankringene 461 a, 461 b og 463c for å måle formasjonsegenskaper og spenning innen forsterkningen. Slike sensorer kan være plassert ved enhver lokalisering i eller nær forsterkningen 466. Kraftledere til sensorene 461, 461 b og 461 c og forbindelser for kommunikasjon av sensormålingene til overflaten kan være ført på enhver passende måte kjent innen fagområdet. For en tapssone, slik som sone 402b, kan komposittnettet være anordnet med en neddykket forsterkning 464. Svellbar del med tetning, slik som en forsterket gummislange eller komposittnett kan være fremskaffet for å feste og stabilisere tapssonen 402b. Forsterkningen 464 kan innbefatte kjemikalier som er aktivert nede i hullet for å feste og stabili sere tapssonen. Komposittnettet eller slangen 464, sammen med den neddykkede forsterkning, tilveiebringer alternativer for vanlig benyttet sement. Anordninger eller sensorer 465a, 465b kan være fremskaffet for å bestemme én eller flere para-metere relatert til forsterkningen 464 og/eller formasjonen 402b.

[0019]Figurer 5A og 5B viser en eksemplifiserende fremgangsmåte for plassering og ekspansjon av et komposittnett 560 i en brønnboring 501. Komposittnettet 560 er plassert en første foring 510, hvor komposittnettet strekker seg utover bunn-enden 510a til foringen 510. Denne kombinasjonen er plassert i brønnboringen 501 ved en ønsket dybde. Komposittnettet kan være laget fra et fibermateriale eller stålduk eller et annet passende materiale som kan ekspandere nede i brønnen. Komposittnettet er også vist å innbefatte et par av atskilte kjemikalier 506 og 507. Disse kjemikalier, når kombinert med hverandre, danner en tetning rundt komposittnettet 560. Etter plassering av foringen 510 sammen med komposittnettet 506, er foringen 510 og komposittnettet 560 på innsiden av foringen ekspandert mot brønnboringsveggen 501a. Komposittnettet 560 under foringsenden 510a er så ekspandert mot brønnboringsveggen 501a, som vist i fig. 5B. Kjemikaliene er så kombinert for å danne en tetning rundt komposittnettet 560. En gummikjemikalieslange eller annen forsterkningsdel kan være benyttet istedenfor komposittnettet 560. Ekspansjon av komposittnettet eller gummikjemikalieslangen tetter også enhver sprekk i formasjonen, slik som sprekk 505.

[0020]Konseptene beskrevet heri for foring under boring er beskrevet ved hjelp av et eksempel. De spesifikke dimensjoner benyttet heri er for formål med enkel forklaring og forståelse og er ikke ansett som begrensninger. De følgende trinn kan benyttes for konstruksjon av en slik monoboring-brønnboring: 1. Bore ved en tidligere boret seksjon med en økt formasjons indre diameter (f.eks. 12,1/4") eller start og avslutt innen en fordypning til et åpent borehull (f.eks. en 10" fordypning for en 8,1/2" åpen hullseksjon). Overgangene kan være konet i én eller to retninger for å føre eller overføre laster og/eller å overta tetningsfunksjoner. Dette området sørger for et tetningsarrangement og for plassering av andre ønskede funksjonelle komponenter/sammenstillinger (f.eks. pumper, forholdsovervåkingsutstyr, ventiler, etc). 2. Bore en første seksjon med redusert borehullsseksjon (f.eks. 8,1/2") for installasjon av intielt oppheng og pakning. 3. Installere (gli og/eller ekspandere) en forsterket kjemikalieslange (RCH) med 2 komponentkjemikalier inn i den indre diameter av brønnboringen. 4. Sette et initielt oppheng, slik som en 7" diameter. Sette den ytre diameterseksjon i den siste seksjon til den tidligere seksjon (f.eks. 12,1/4") og den indre diameterseksjon i den første monoboringsseksjon med allerede installert (RCH). 5. Ekspandere den nedre seksjon (øvre seksjon aksial bevegbar for å kompensere for varmeeffekter og hvis ønskelig, kan være festet med ekspan-sjonsprosess så vel som å forbedre tetningslastmotstand). 6. Delvis ekspandere øvre seksjon til den første 7" foringsrørforing inn i enden av opphengsseksjonen. Holde gjenværende åpning for tetningsmateriale (f.eks. sement, epoksy) og borefluid-tilbakebakestrømning.

7. Ekspandere nedre seksjon inn i RCH og aktivere RCH.

8. Ekspandere øvre seksjon og aktivere bundne kjemikalier mellom øvre og nedre foringselementseksjon.

9. Bore og utvide neste borehullseksjon.

10. Installere (gli og/eller ekspandere) en forsterket kjemikalieslange (RCH) med to komponentkjemikalier inn i den indre diameter av brønnboringen og installere forsterkningene hvis ønsket. 11. Kjøre S-foring og ekspandere nedre ende inn i RCH og RCH inn i formasjon og ekspandere øvre ende inn i den nedre ende til den initielle foring. Repetere trinn 9 til 11.

12. Perforere nedre seksjon og sette filteret hvis ønsket.

13. Installere produksjonsforing med bunnen opp med eller uten ekspansjon og/eller sementering. 14. Repetere trinn 13 avhengig av den endelige styrke av brønnborings-konstruksjonen. Siste indre diameterlag eller første lag 140 (fig. 1, fig. 2 og fig. 3) kan være laget av korrosjonsmotstandsdyktig materiale, f.eks. titanium eller et elastomermateriale som kan være gjenvinnbart og/eller utbyttbart over en lengre tidsperiode, slik som levetiden til brønnboringen.

Den selektive anvendelse av et fyllmateriale mellom en ekspandert foring og den endelige produksjonsforing (slik som foring 150, fig. 1A, forbedrer den endelige indre og ytre trykkmotstand, reduserer virkningen av galvanisk korrosjon og forbedrer varmeisolasjon.

[0021]Således, i aspekter, tilveiebringer oppfinnelsen apparat og fremgangsmåter for konstruksjon av monoboring-brønnboring som, i ett aspekt, ikke benytter skrudd forbindelse. Lange foringsseksjoner (f.eks. 300-3000 fot) kan være installert, som kan være spolbare eller foldbare. Tapt soneisolasjon under boring kan oppnås med forsterket kjemikalieslange (kjemisk slange). Systemet tillater ved behov foringssetting og kan tilveiebringe underbalansert borestøtte. Systemet og fremgangsmåtene kan redusere formasjon og foringsrørskade. Systemet benytter lav ekspansjonskraft og således kan sørge for hurtig ekspansjonprosess. Forskjellige materialer, former og veggtykkelser av foringsseksjoner og bruken av ytre overlappende seksjoner sørger for lengekompensasjon i den midtre/overgangsseksjonen. I tillegg kan forbedret tetning over lang lengde av ytre diameter og i overlappende seksjon oppnås.

[0022]Den foregående beskrivelse er rettet mot spesielle utførelser av den foreliggende oppfinnelse for formålene med illustrasjon og forklaring. Det vil imidlertid være åpenbart for en som er faglært på området at mange modifikasjoner og forandringer i utførelsen fremlagt ovenfor er mulig uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for å forme en brønnboring, karakterisert vedat den omfatter: plassering av en første foring i brønnboringen, den første foring har en nedre seksjon; plassering av en andre foring i brønnboringen, med en øvre seksjon til den andre foring plassert tilstøtende den nedre seksjon av den første foring; og plassering av en tredje foring i brønnboringen, med en øvre seksjon til den tredje foring plassert tilstøtende en nedre seksjon av den andre foring.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat: plassering av den andre foring i brønnboringen omfatter pressing av den øvre seksjon til den andre foring mot den nedre seksjon til den første foring; og plassering av den tredje foring i brønnboringen omfatter pressing av den øvre seksjon av den tredje foring mot den nedre seksjon av den andre foring.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter plassering av et tetningsmateriale mellom i det minste én av og den første foring og den andre foring og den andre foring og den tredje foring.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter å tilveiebringe en avstandsdel mellom i det minste én av: den første foring og den andre foring; og den andre foring og den tredje foring.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert vedat avstandsdelen utformes for å virke som i det minste én av: en sentraliserer; og en periferisk tetning.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert vedat den videre omfatter plassering av forsterkning i et overgangsområde mellom i det minste to av foringene.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter plassering av en tetningsdel langs brønnboringen før plassering av de første, andre og tredje foringer.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter forsterkning av brønnboringen langs en formasjonsseksjon som er én av: en bløt formasjon; og en tapssone.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat minst to foringer overlapper langs en hel lengde av brønnboringen.

10. Brønnboring, karakterisert vedat den omfatter: en første foring i brønnboringen, den første foring har en nedre seksjon; en andre foring i brønnboringen, med en øvre seksjon til den andre foring plassert tilstøtende den nedre seksjon av den første foring; og en tredje foring i brønnboringen, med en øvre seksjon til den tredje foring plassert tilstøtende en nedre seksjon av den andre foring.

11. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat: den øvre seksjon til den andre foring er presset mot den nedre seksjon av den første foring; og den øvre seksjon til den tredje foring er presset mot den nedre seksjon til den andre foring.

12. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat den første foring, den andre foring og den tredje foring danner en overlappende s-formet overgangssone.

13. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat den videre omfatter et tetnings/forsterknings-materiale mellom i det minste én av: den første foring og den andre foring; og den andre og den tredje foring.

14. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat den videre omfatter en avstandsdel mellom i det minste én av: den første foring og den andre foring; og den andre foring og den tredje foring konfigurert for å virke som i det minste én av: en sentraliserer; og en periferisk tetning.

15. Brønnboring ifølge krav 12, karakterisert vedat den videre omfatter en forsterkningsdel tilstøtende brønnboringen som er valgt fra en gruppe bestående av: et komposittnett; og en svellbar tetningsdel.

16. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat den videre omfatter forsterkning langs en seksjon som er én av: en bløt formasjon; og en tapssone.

17. Brønnboring ifølge krav 10, karakterisert vedat den første foring, den andre foring og den tredje foring danner en vesentlig kontinuerlig overlappende foring langs brønnboringen.

18. Brønnboring ifølge krav 17, karakterisert vedat overlappingene mellom den første foring og den andre foring og mellom den andre foring og den tredje foring er 100 fot eller mer.

19. Brønnboring, karakterisert vedat den omfatter: en forsterkningsdel festet langs innsiden av brønnboringen; og i det minste tre overlappende ekspanderbare foringer på innsiden av forsterkningsdelen, hvori de overlappende foringer danner i det minste én s-overgangssone.

20. Brønnboring ifølge krav 19, karakterisert vedat foringene er punktsveiset ved brønnsted og er i en kveilrørform.

21. Brønnboring ifølge krav 15, karakterisert vedat forsterkningsdelen videre omfatter et komprimer-bart legeme konfigurert for å tilveiebringe et rom innen forsterkningsdelen for å tillate at en innkapslet fluid eller faststoff i forsterkningsdelen beveger seg.