NO20130739A1

NO20130739A1 - Deformerbar foringsenhet for bruk til å kontrollere flyt

Info

Publication number: NO20130739A1
Application number: NO20130739A
Authority: NO
Inventors: Curtis Len Wilie
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-05-28
Also published as: US9255459B2; GB2498880B; AU2011320497B2; BR112013010366B1; GB201305655D0; MY176016A; GB2498880A; NO345110B1; CN103180546A; WO2012058544A1; BR112013010366A2; AU2011320497A1; CN103180546B; US20130214183A1

Abstract

En deformerbar foringsenhet omfattende, et innsatshus, der innsatshuset som har en ytre overflate og en indre overflate, der den ytre overflaten er fluidmessig isolert fra et ytre miljø, der den indre overflaten har en profil, og en forbindelse mellom den ytre overflaten og den indre overflaten, der forbindelsen er i stand til å bli fluidmessig koplet til et rørformet element; en deformerbar innsats, der den deformerbare innsatsen har en indre overflate og en ytre overflate, der den ytre overflaten passer inn i profilen til innsatshuset, og der den indre overflaten er i stand til å inneholde et fluid og har en første indre diameter, der den deformerbare innsatsen har egenskaper som bidrar til deformasjon, et eksplosivt materiale som genererer en trykkpuls i respons til et aktiveringssignal, der det eksplosive materialet har en indre overflate og en ytre overflate og en sammensetning, der den ytre flaten passer inn i den indre profilen til innsatshuset, der den indre overflate er ekstern i forhold til nevnte ytre overflate av den deformerbare innsatsen, og en utløser, der utløseren er i stand til å generere aktiveringssignalet

Description

Oppfinnelsesområde

Oppfinnelsen er rettet mot et apparat for å redusere en flythastighet, spesielt når flyten er en ukontrollert flyt av produksjonsfluider fra et brønnhull.

Bakgrunn

U.S. Patent nummer 5253585 beskriver at en hovedladning av eksplosiver er symmetrisk plassert om et passasjedannende rørformet element, slik som en brønnrørskopling Ladningen er anbrakt i avstand radielt utover fra elementet og er koplet til dette ved hjelp av et kompakt medium, slik som jord, som er tilpasset til å overføre den produserte eksplosive energi til det rørformetee element i form av en trykkpuls påført av mediet. Initieringsladninger anbringes ved den ytre overflate av hovedladningen, for å initiere en detonasjonsbølge rettet mot det rørformete elementet. Et lag av tett medium er gitt for å begrense den ikke-koplete overflaten av ladningen og bremse ventilering av eksplosive gasser vekk fra det rørformetee elementet. Til slutt vil konsentrerte, konvergerende trykkpulser virke på det rørformetee element ved detonasjon, og få det til å krympe symmetrisk for å begrense passasjen. U.S. Patent nummer 5253585 inngår her ved referanse i sin helhet.

U.S. Patent nummer 7779760 beskriver en formet ladningsinnretning som består av et hus, første formete ladning, en bølgeformende staffettladning og en andre formet ladning som befinner seg i huset. Innretningen er tilpasset slik at et første aktivt element formet etter initiering av den første formete ladningen forårsaker detonasjon av den bølgeformende staffettladningen som igjen fører til initiering av den andre formete ladningen for å danne et andre aktivt element. Det første aktive elementet beveger seg ut over en andre ende av huset for å forårsake skade av en første type til et eksternt mål og det andre aktive elementet beveger seg også utover den andre ende for å føre til skade av en andre type på målet. Rettede sprengladninger er kjent innen teknikken, og U.S. Patent nummer 7,779,760 er ett eksempel. U.S. Patent Number 7779760 inngår her ved referanse i sin helhet.

U.S. Patent nummer 4602794 beskriver en ringformet utblåsningssikring for bruk på en olje- eller gassbrønnrigg med et nedre hus, et øvre hus, robuste tetningsmidler, et vertikal bor koaksialt plassert gjennom huset og et vertikalt fungerende stempel for å aktivere tetningsmidlet der den indre overflaten av det øvre hus og den indre overflate av det nedre huset er konsentriske sfæriske flater som strekker seg fram til borehullet. Det robuste tetningsmidlet omfatter stålsegmenter som strekker seg mellom toppen og bunnen av tetningsmidlet og toppen og bunnen av tetningsmidlet og stålsegmentene har sfæriske flater som arbeider sammen med de sfæriske flater på de øvre og nedre deler av huset. Det øvre og nedre hus inkluderer hver en vertikal vegg som strekker seg nedover fra de sfæriske overflatene på øvre og nedre hus og det vertikalt bevegelige stempelet virker på de loddrette vegger på en tettende måte. U.S. Patent nummer 4602794 inngår her ved referanse i sin helhet.

U.S. Patent nummer 7354026 beskriver en enhetlig knivtetning for en kuttende blind rambukk av en rambukktype utblåsningssikring og omfatter en langstrakt del med et hovedsakelig semisirkulært tverrsnitt med en buet øvre overflate og en nedre overflate. Den nedre overflaten har et par sideveis løpende kanter som smalner utover og har et metallisk ytre skall festet til denne. Metallets ytre skall danner en spiss vinkel som griper inn i et komplementært spor som er dannet i den øvre rambukk av den blinde kuttende rambukkinnretning. U.S. Patent nummer 7354026 inngår her ved referanse i sin helhet.

U.S. Patent nummer 5251702 beskriver en overflatekontrollert, underjordisk sikkerhetsventil der en kraft på grunn av et kontrollfluidtrykk fra en første kilde på overflaten for åpning av ventilen er motvirket delvis av en kraft på grunn av referansefluidtrykk fra en annen kilde på overflaten, hvorved ventilen lukkes i respons til en feiltilstand. U.S. Patent nummer 5251702 inngår her ved referanse i sin helhet.

Det er et behov innen teknikken for én eller flere av følgende:

Forbedrede systemer og fremgangsmåter for kontroll av olje- og gassutslipp fra en brønn; Forbedrede systemer og fremgangsmåter for fjernstyring av olje og gassutslipp fra en brønn. Forbedrede systemer og fremgangsmåter for fjernstyring av olje og gassutslipp fra en brønn under nødssituasjoner, og/eller

Forbedrede systemer og fremgangsmåter for fjernstyring av olje og gassutslipp fra en brønn når hindringer er til stede i brønnhullet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ett aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en deformerbar foringsenhet omfattende et innsatshus, der innsatshuset som har en ytre overflate og en indre overflate, der den ytre overflaten er fluidmessig isolert fra et ytre miljø, der den indre overflaten har en profil, og en forbindelse mellom den ytre overflaten og den indre overflaten, der forbindelsen er i stand til å bli fluidmessig koplet til et rørformet element; en deformerbar innsats, der den deformerbare innsatsen har en indre overflate og en ytre overflate, der den ytre overflaten passer inn i profilen til innsatshuset, og der den indre overflaten er i stand til å inneholde et fluid og har en første indre diameter, der den deformerbare innsatsen har egenskaper som bidrar til deformasjon, og et eksplosivt materiale som genererer en trykkpuls i respons til et aktiveringssignal, der det eksplosive materialet har en indre overflate og en ytre overflate og en sammensetning, der den ytre flaten passer inn i den indre profilen til innsatshuset, der den indre overflate er ekstern i forhold til nevnte ytre overflate av den deformerbare innsatsen, og en utløser, der utløseren er i stand til å generere aktiveringssignalet. Et annet aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å styre flyt, omfattende å tilveiebringe en deformerbar foringsenhet der den deformerbare foringsenheten har et innsatshus, et eksplosivt materiale, en deformerbar innsats som har en innvendig diameter, og en utløser; og å tilveiebringe et første rørelement og et andre rørelement; å installere den deformerbare foringsenheten mellom nevnte første rørformete element, og nevnte andre rørformete element; å senke det første rørformete element som inneholder den deformerbar foringsenheten og det andre rørformete element til et utvalgt sted i et brønnhull, og å plassere det første rørformete element, den deformerbare foringsenheten, og det andre rørformete element inne i nevnte brønnhull.

Kort beskrivelse av tegningene

For at trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse kan forstås i detalj, kan en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen fås ved henvisning til dennes utførelsesformer som er illustrert i de vedføyde tegninger. Disse tegningene er brukt for å illustrere bare typiske utførelsesformer av denne oppfinnelsen, og er ikke å anse som begrensende for dens omfang, for oppfinnelsen kan ta andre like effektive utførelsesformer. Figurene er ikke nødvendigvis i skala og visse funksjoner, og enkelte perspektiv i figurene kan være overdrevet i skala eller i skjematikk av hensyn til klarhet og presisjon. Figur 1 er et skjematisk diagram av utgangstilstanden til den deformerbar foringsenheten. Fig. 2 er et tverrsnittsriss av utgangstilstanden til den deformerbare foringsenheten vist i figur 1.. Figur 3 er et skjematisk diagram av den aktiverte tilstand til den deformerbare foringsenheten. Fig. 4 er et tverrsnittsriss av den aktiverte tilstand av den deformerbare foringsenheten vist i figur 3. Fig. 5 er et skjematisk diagram av den deformerbar foringsenheten plassert over en undersjøisk brønn.

Detaljert beskrivelse

Dagens foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er vist i de ovenfor identifiserte figurer og beskrevet i detalj nedenfor. Utførelsesformer kan beskrives med henvisning til visse trekk og teknikker for bruk på brønnene i undersjøiske omgivelser.

Figur 1:

Figur 1 er et skjematisk diagram av den utgangstilstanden til den deformerbar foringsenheten 100. Den ytre overflate av øvre rørform 2 er dreibart forbundet med den ytre eller indre overflaten av innsatshusets 6. Den ytre overflaten av øvre rør 2 kan være fluidmessig isolert 20 fra ytre omgivelser 26.

Innsatshusets 6. kan være et vanlig stål som brukes i oljebransjens rørformer, slik som N-80 eller P-l 10, og kan være like sterk som eller sterkere under strekk, kompresjon, krakelering, eller dreiemoment enn den øvre rørform 2 eller nedre rørform 20, selv om en fagmannen kan forstå at det er tilfeller der innsatshuset 6 kan være svakere enn omkringliggende materiale i noen henseende. Innsatshuset 6 inneholder et hulrom som kan motta det eksplosive materialet 8 og deformerbar innsats 4. Innsatshusets 6. kan også inneholde et ytterligere tomrom for mottak av utløser 16 og signaltråd 18. Innsatshuset 6 kan inneholde flere hulrom for å gi plass til termisk utvidelse av inneholdte materialer, isolasjon, isolerende væske, sjokkabsorbenter, O-ringer, trykkontrollenheter, temperatur eller trykksensorer, etc. Den ytre overflate av innsatshuset 6 kan være fluidmessig isolert fra ytre omgivelser 26. Indikasjoner på et tomrom vist på figur 1 er bare illustrative og bør ikke tas for å indikere den foreliggende oppfinnelsen. Innsatshuset 6.kan være mindre enn 40 meter, eller f.eks. mindre enn 20 meter, f.eks. 10 fot. Innsatshuset 6 strekker seg fra en første roterbar tilkopling 10 til en andre roterbar kopling 10 '.

Dreibar kopling 10 kan være en gjenget forbindelse som er kjent innen teknikken, der den ytre overflaten av øvre rør 2 danner en tappende og den indre overflaten av innsatshuset 6 danner en boksende. Dreibar kopling 10 kan også inneholde en O-ring, en plast reservering, en viskøs væske etc. Roterbar kopling 10 kan være like så sterk som eller sterkere enn det omkringliggende materialet, selv om en fagmann i teknikken vil forstå at det finnes tilfeller der dreibar kopling 10 kan være svakere enn den omkringliggende materialet. Dreibar tilkopling 10 kan være fluidmessig isolert fra det ytre miljø 26. Roterbar kopling 10 kan også være en metall mot metall tetning, en låsering, en sveis, eller en hvilken som helst annen festemetode for å feste sammen to hovedsakelig sylindriske metallgjenstander.

Øvre rørform 2 griper inn i deformerbar innsats 4 ved tetningsflate 14. Tetningsflaten 14 kan være en metall mot metall tetning, en metalltetning med en O-ringinnsats, en metalltetning med en

viskøs væske, eller andre tetninger som er kjent innen faget. Tetningsflate 14 kan være fluidmessig isolert fra ytre miljø 26. Selv om tettingsflaten 14 er vist med en skrå kant, kan tetningsflaten 14 være en stump kant, en avrundet kant eller en annen kant som er kjent i teknikken.

Deformerbar innsats 4 er inneholdt i innsatshuset 6. Deformerbar innsats 4 strekker seg fra en første tetningsflate 14 til en andre tetningsflate 14' slik at minimum indre diameter av deformerbar innsats 4 kan være minst like stor som minimum indre diameter på øvre rørform 2 eller nedre rørform 20. Nedre rørform 20 begynner ved andre tetningsflate 14' og strekker seg inn i brønnen og er koplet til innsatshuset 6 ved dreibar kopling 10'. Nedre rørform 20 kan være lik den øvre rørform 2, omtalt ovenfor. En fagmann i teknikken vil forstå at det er tilfeller hvor den minste indre diameteren til deformerbar innsats 4 kan være mindre enn den minste indre diameter av øvre rørform 2 eller nedre rørform 20. Deformerbar innsats 4 kan være et materiale som vil kollapse fortrinnsvis til den omkringliggende øvre rørform, innsatshusets 6, eller nedre, rørform 20, f.eks. som kobber, en kobberlegering, et bløtt stål, etc. Deformerbart innsats 4 kan inneholde etsninger, depresjoner, indenteringer, etc. på den ytre overflaten for å lage lokaliserte trykkpunkter og føre til en kontrollert kollaps. Deformerbar innsats 4 kan ha konsentrasjoner av materialet 12 ved den øvre eller nedre ende, for å redusere deformasjonen ved den øvre eller nedre ende, hvilket kan gjøre fremtidige redningsoperasjoner enklere. Deformerbar innsats 4 kan også beskytte eksplosivt materiale 8, utløser 16, eller signaltråd 18 fra skade på grunn av tradisjonell brønnkomplettering og brønnoverhalingsaktiviteter. Testing kan utføres på ulike deformerbare innsatser 4 for å bestemme den foretrukne design for å optimalisere eller forutsi deformasjonsegenskaper. Eksplosivt materiale 8 er plassert mellom den indre overflate av innsatshusets 6 og den ytre overflaten av deformerbar innsats 4. Eksplosivt materiale 8 kan strekke seg radielt om innsatshuset 6 slik at eksplosivt materiale 8 har en plate eller sylindrisk form. Tomrommet mellom den indre overflate av eksplosivt materiale 8 og den ytre overflate av deformerbar innsats 4, eller tomrommet mellom den ytre overflaten av eksplosivt materiale 8 og den indre overflate av innsatshusets 6, kan være avhengig av materialene som brukes, trykk, temperatur, anvendelse osv. Sammensetningen av eksplosivt materiale 8 kan baseres på "High Melting Eksplosive" (HMX), Cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), Hexanitrostilbene (HNS), Pentaerythritol erytritoltetranitrat (PETN), eller ethvert annet eksplosivt materiale som er kjent innen teknikken. Sammensetning, mengde, eller påfølgende form eller design av eksplosivt materiale 8 kan bestemmes for en gitt applikasjon basert på trykk, temperatur, vekt av foringsenhet, veggtykkelse, tykkelse til deformerbar innsats 4, etc. Den rektangulære formen av eksplosivt materiale 8 vist i figur 1 er rent illustrativ og bør ikke indikere at en rektangulær eller rettkantet form er nødvendig. Eksplosivt materiale 8 kan utformes slik at trykkbølgen beveger seg innover for å kollapse deformerbar innsats 4 og samtidig la innsatshusets 6 forbli hovedsaklig udeformert.

Utløser 16 kan gi den initierende energi for å aktivere eksplosivt materiale 8. Utløser 16 kan være koplet til eksplosivt materiale 8 ved signalledning 18. Signaltråd 18 kan sende et signal fra utløser 16 til eksplosivt materiale 8. Utløser 16 og signaltråd 18 kan være inneholdt i innsatshuset 6, selv om en fagmann i teknikken vil forstå at utløseren 16 kan være delvis inneholdt i innsatshuset 6 eller utvendig av innsatshuset 6 avhengig av anvendelsen.

Det kan være ønskelig at deformerbar foringsenhet 100 har rotasjonssymmetri, med mulig unntak for utløser 16 og signaltråd 18. Produserte fluider, som kan omfatte olje, gass, vann, kjemikalier,

suspendert sand, suspendert proppant, avskalninger, etc. passerer gjennom tomrommet definert av de indre flater av nedre rør 20, deformerbar innsats 4, og øvre rørform 2 i retningen som er merket med pilene 22 og 24.. Dreibar kopling 10, tetningsflatene 14 og 14 ', den indre overflaten av nedre rør 20, deformerbar innsats 4, og øvre rørform 2 osv. kan alle være utformet for fluidmessig å

isolere de produserte fluider fra eksterne omgivelser 26. Mens i ikkeaktivert modus, kan produksjonsfluidets flythastighet inn i deformerbar innsats 4, representert ved pilen 22, være lik det produserte produksjonsfluidets flythastighet ved utgangen av deformerbar innsats 4, representert ved pil 24.

I noen tilfeller kan øvre rørform 2 og nedre rørform 20 være korte stykker av rørformer kjent som "pup joints" eller "pups" og kan være midlertidig eller permanent festet til deformerbar foringsenhet 100. "pups" og deformerbar foringsenhet 100 er vanligvis kjent som en «assembly». Disse "pups" kan ha dreibare koplinger 10 på endene motsatt av den deformerbare foringsenheten 100 som gjør at hele "assemblyen" kan være dreibart forbundet med den eksisterende rørstreng. Dette kan redusere lengden av tiden nødvendig for å integrere den deformerbare foringsenheten 100 inn i den eksisterende rørstrengen.

Figur 2:

Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom linjen AA' i Figur 1 og viser utgangstilstanden for deformerbar foringsenhet 100. Bare de elementene som avviker fra Figur 1 vil bli omtalt her, resterende trekk er mer fullstendig forklart med hensyn til figur 1.

Deformerbar innsats 4 er inneholdt i innsatshusets 6. Eksplosivt materiale 8 er lokalisert mellom den indre overflate av innsatshusets 6 og den ytre overflate av deformerbar innsats 4.

Eksplosivt materiale 8 kan strekke seg radielt om innsatshusets 6 slik at eksplosivt materiale 8 har en plate eller sylindriske form. Alternativt kan eksplosivt materiale 8 strekke seg radialt rundt en første omkrets til innsatshusets 6, men ikke langs en annen omkrets av innsatshuset 6, slik at eksplosivt materiale 8 er selektivt inkludert innen innsatshuset 6. Tomrommet mellom den indre flate av eksplosivt materiale 8 og ytre overflate av deformerbar innsats 4, eller tomrommet mellom den ytre overflaten av eksplosivt materiale 8 og den indre overflate av innsatshuset 6, kan være avhengig av materialet som brukes, trykk, temperatur, anvendelse osv.

Figur 3:

Fig. 3 er et skjematisk diagram av aktivert deformerbar foringsenhet 100. Bare de elementene som avviker fra figur 1 vil bli diskutert her, resten av trekkene er forklart mer fullstendig i forbindelse med fig 1.

Når utløseren 16 er aktivert, kan et signal gå gjennom signalledningen 18 for å aktivere eksplosivt materiale 8. Eksplosivt materiale 8 kan være utformet slik at det skapes en stor trykkbølge. Den store trykkbølgen kan bevege seg radielt innad mot den ytre overflate av deformerbart innsats 4, som vist med pil 306. Deformerbar innsats 4 kan absorbere energi ved å endre formen på en slik måte at den minste innvendige diameter av deformerbar innsats 4 er redusert. Eksplosivt materiale 8 kan dimensjoneres slik at en betydelig del av den produserte energi absorberes av deformerbar innsats 4, deformerer deformerbar innsats 4, og samtidig lar innsatshusets 6 forbli hovedsaklig udeformert.

Det kan være ønskelig at deformert deformerbar innsats 4 har rotasjonssymmetri. Dette kan gjøres ved å modifisere deformerbar innsats 4, som omtalt med henvisning til figur 1. Produserte fluider passere gjennom tomrommet definert av den indre overflate av nedre rør 20 og møter den reduserte minimum indre diameter av deformert deformerbar innsats 4. Den minste indre diameter av deformerbart Innsats 4 kan være delvis til fullstendig redusert slik at deformerbar innsats 4 fungerer som en flytbegrensning. Den produserte fluides flythastighet inn i deformerbar innsats 4, representert ved pilen 302, kan være mindre enn den produserte fluides flythastighet ut av deformerbar innsats 4, representert ved pil 304. Selv om Figur 3 viser at minimum indre diameter til deformerbar innsats 4 er fullstendig redusert på et eller annet sted langs lengden av deformerbar innsats 4, skal dette ikke tas som indikasjon på at en delvis redusert minste indre diameter er utelukket fira den foreliggende oppfinnelse.

Produserte fluider forblir fluidmessig isolert fira ytre omgivelser 26 av nedre rørform 20, innsatshus 6, og øvre rørform 2. Som diskutert under henvisning til figur 1 kan innsatshusets 6 være like sterkt eller sterkere i strekk, komprimering, krakelering, eller dreiemoment enn den øvre rørform 2 eller nedre rørform 20, selv om en fagmann i teknikken vil forstå at det er tilfeller der innsatshusets 6 kan være svakere i noen hensyn enn omkringliggende materiale. På denne måte, selv om deformerbar innsats 4 er deformert, og eksplosivt materiale 8 forbrukt, beholdes full styrke i systemet.

I en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, kan utløseren 16 eller signal ledning 18 modifiseres eller forprogrammeres slik at eksplosivt materiale 8 aktiveres av et eksternt generert signal. Dette signalet kan sendes i en krisesituasjon eller når visse brønnparametere er overskredet. Utløser 16 eller signaltråd 18 kan endres eller programmeres til å aktiveres selektivt som respons på tid, trykk, temperatur, densitet, flythastighet, etc. Utløser 16 eller signaltråd 18 kan bruke en kontrollsløyfe for å oppdage avvik fra en grunnparameter, eller å oppdage avvik for en viss tidsperiode. Utløser 16 eller signaltråd 18. kan også modifiseres eller programmeres for å avslutte aktiveringssekvensen, resettes, eller bli fullstendig nullstilt.

Alternativt kan utløser 16 eller signaltråd 18 modifiseres eller forprogrammeres slik at eksplosivt materiale 8 aktiveres av et differensialtrykk. Dette kan være et naturlig 5 differensialtrykk, for eksempel en trykkforskjell som skapes når visse parametre er utenfor et akseptabelt område. Dette kan gi rom for et helautomatisk system. Alternativt, kan det være en kunstig trykkforskjell påført med hensikt under en brønnoverhaling eller en brønnkontrolloperasjon.

På denne måten kan deformerbar foringsenhet 100 være installert under de første borings og kompletteringsoperasjoner eller under en overhaling. Deformerbar foringsenhet 100 kan forbli i brønnen på ubestemt tid, uten å påvirke produserte fluidflyt, brønnbanens integritet, eller brønnbanens brukervennlighet. Deformerbar foringsenhet 100 kan bare aktiveres når det er ønskelig, eller den kan aldri bli aktivert, og kan så fjernes når borehullet blir tatt ut av drift. Deformerbar innsats 4 eller eksplosivt materiale 8 kan utformes slik at den øvre eller nedre del av deformerbar innsats 4 inneholder konsentrasjoner av materialet 12 som omtalt med hensyn til figur 1. Deformerbar innsats 4 kan forbli hovedsaklig udeformerte nær øvre eller nedre konsentrasjon av materialet 12. Dette kan gi oljefeltverktøy mulighet til å trenge inn i det øvre parti av den deformerbar innsatsen 4 til delvis eller fullstendig øke den minste indre diameter til den deformerbare innsatsen 4 etter en kollaps. Disse verktøyene kan omfatte en arbeidsstreng med mindre diameter, kaldpresseverktøy, freseverktøy, kilespyd, etc. Alternativt kan verktøy brukes som hekter seg på den øvre delen av deformerbar innsats 4 og anvende strekkrefter eller kompresjonskrefter for å trekke eller presse deformerbar innsats 4 inn i eller ut av brønnhullet. Alternativt kan verktøyene brukes for å hekte seg til det øvre parti av deformerbar innsats 4 og utføre avbøtende brønnoverhalingsoperasjoner som er kjent i teknikken.

Figur 4:

Fig. 4 er et tverrsnittriss gjennom linjen BB' på figur 3, og viser aktivert tilstand av den deformerbare foringsenheten 100. Bare de elementene som avviker fra figurene 1-3 vil bli omtalt her, resten av trekkene kan forklares mer fullstendig i forbindelse med figurene 1-3.

Eksplosivt materiale 8 har blitt aktivert. Eksplosivt materiale 8 kan utformes slik at en stor trykkbølge skapes. Den store trykkbølgen har beveget seg radielt innover mot den ytre overflaten av deformerbar innsats 4, som vist med pil 306. Deformerbar innsats 4 har absorbert energi ved å endre formen på en slik måte at den minste indre diameter av deformerbart innsatsen 4 er redusert. Eksplosivt materiale 8 kan dimensjoneres slik at en vesentlig del av den produserte energi absorberes av deformerbar innsats 4, deformerer deformerbar innsats 4, og samtidig lar innsatshusets 6 forbli hovedsaklig udeformert. Figur 4 illustrerer en mulig bane til eksplosivt materiale 8, men det vil forstås av en fagmann i teknikken at i det minste en del av eksplosivt materiale 8 kan forbrukes for å skape trykkbølgen, eller den ytre overflaten og den indre overflaten av eksplosivt materiale 8 kan forbrukes eller vesentlig endres.

Deformerbar innsats 4 forblir fortsatt inne i innsatshusets 6. Deformerbar innsats 4 utgjør nå en flytbegrensning som reduserer flythastigheten av de produserte fluider gjennom deformerbar innsats 4.

Figur 5:

Fig. 5 er et skjematisk diagram over brannstedet 500. Bare de elementene som avviker fra figurene 1-4 vil bli omtalt her, resten av trekkene kan forklares mer fullstendig i forbindelse med figurene 1-4. Nedre rørform 20 er koplet til reservoaret 502. Produsert fluid flyter fira reservoaret 502 inn i nedre rørform 20 i retning av pilen 504. Deformerbar foringsenhet 100 kan være fluidmessig koplet til lavere rørform 20 og øvre rørform 2. Ytterligere brønnhullsinstallasjoner 506 kan ligge i øvre rørform 2, slike installasjoner 506 kan være en overflatekontrollert brønnsikringsventil (SCSSV). Øvre rør 2 er koplet til brønnhodet 508. Brønnhodet 508 kan befinne seg på overflaten 510. Omgivelsene 512 kan være havet, en innsjø, luft, etc. avhengig av plasseringen av brannstedet 500.

Deformerbar foringsenhet 100 kan være selvstendige og diskret i den rørformete strengen, og kan være integrert i tradisjonelle rørformete strenger. Deformerbar foringsenhet 100 kan befinne seg under installasjonen 506, og kan være plassert på en dybde mellom 250 og fot 2500 fot under brønnhodet, for eksempel på en dybde mellom 400 fot og 1000 fot, f.eks. ved 500 fot. Installasjon 506 kan inneholde eksterne kontrollinjer, for eksempel i tilfellet av en SCSSV, og det kan være ønskelig å installere deformerbar foringsenhet 100 i et parti av den rørformete strengen som ikke inneholder eksterne kontrollinjer. Deformerbar foringsenhet 100 kan være installert i en dybde bestemt av det gitte brannstedet 500 designet for å øke sannsynligheten for at en hvilken som helst flyt som skal reguleres, er plassert mellom deformerbar foringsenhet 100 og reservoaret 502. Deformerbar foringsenhet 100 kan være utformet slik at i tilfelle at brannstedet 500 er i overhalingsmodus og en arbeidsstreng 514 driftes fra overflaten og passerer gjennom deformerbar foringsenhet 100, vil deformerbar innsats 4 kollapse på den ytre overflaten av arbeidsstreng 514. Den minste indre diameter av arbeidsstreng 514 ville forbli hovedsaklig uforandret. Alternativt kan deformerbar foringsenhet 100 være utformet slik at deformerbar innsats 4 vil kollapse på den ytre overflaten av arbeidsstreng 514 slik at en del av arbeidsstrengen 514 selv også vil kollapse og redusere den minste indre diameter av arbeidsstreng 514.1 begge disse former, kan i det minste en delvis flytbegrensning innføres for å begrense flythastigheten av produserte fluider fra reservoaret 502.

Som omtalt med henvisning til figurene 1-4, kan deformerbar foringsenhet 100 være eksternt aktivert eller deaktivert for livssyklusen til brønnen. I motsetning til installasjon 506, kan deformerbar foringsenhet 100 operere uten behov for kontrolledninger eller hydrauliske linjer. Deformerbar foringsenhet 100 kan ankomme til stedet allerede roterbart koplet til en del av øvre rørform 2 og nedre rørform 20, slik at deformerbar foringsenhet 100 er lett å montere i den fullstendige rørstreng og krever ingen ekstra verktøy.

Eksempler på utførelser:

I en utførelsesform er det beskrevet en deformerbar foringsenhet omfattende et innsatshus, der innsatshuset som har en ytre overflate og en indre overflate, der den ytre overflaten er fluidmessig isolert fra et ytre miljø, der den indre overflaten har en profil, og en forbindelse mellom den ytre overflaten og den indre overflaten, der forbindelsen er i stand til å bli fluidmessig koplet til et rørformet element; en deformerbar innsats, der den deformerbare innsatsen har en indre overflate og en ytre overflate, der den ytre overflaten passer inn i profilen til innsatshuset, og der den indre overflaten er i stand til å inneholde et fluid og har en første indre diameter, der den deformerbare innsatsen har egenskaper som bidrar til deformasjon, og et eksplosivt materiale som genererer en trykkpuls i respons til et aktiveringssignal, der det eksplosive materialet har en indre overflate og en ytre overflate og en sammensetning, der den ytre flaten passer inn i den indre profilen til innsatshuset, der den indre overflate er ekstern i forhold til nevnte ytre overflate av den deformerbare innsatsen, og en utløser, der utløseren er i stand til å generere aktiveringssignalet. I noen utførelsesformer omfatter utløseren en mottaker for å akseptere et innkommende signal. I noen utførelsesformer omfatter enheten videre et rørformet element fluidmessig koplet til innsatshuset, der det rørformete elementet omfatter en indre overflate og en ytre overflate, og en diameter på nevnte indre overflate. I noen utførelsesformer omfatter enheten ytterligere en signaltråd for overføring av aktiveringssignalet til det eksplosive materialet. I noen utførelsesformer omfatter den deformerbare innsatsen videre en tetningsflate, der tetningsflaten er fluidmessig i kontakt med det rørformete elementet. I noen utførelsesformer omfatter enheten ytterligere en konsentrasjon av materiale i et bestemt sted for å forbedre deformasjonsegenskapene. I noen utførelsesformer omfatter nevnte deformerbare innsats videre defekter, der defektene forårsaker den deformerbare innsatsen til å deformeres på en forutsigbar måte. I noen utførelsesformer er den første indre diameter til den deformerbare innsatsens minst like stor som det rørformete elementets indre diameter. I noen utførelsesformer er sammensetningen av det eksplosive materialet basert på de ytre omgivelser. I noen utførelsesformer er det rørformete element koplet til nevnte innsatshus med en gjenget forbindelse. I en utførelsesform er det beskrevet en fremgangsmåte for å styre flyt, omfattende å tilveiebringe en deformerbar foringsenhet der den deformerbare foringsenheten har et innsatshus, et eksplosivt materiale, en deformerbar innsats som har en innvendig diameter, og en utløser; og å tilveiebringe et første rørelement og et andre rørelement; å installere den deformerbare foringsenheten mellom nevnte første rørformete element, og nevnte andre rørformete element; å senke det første rørformete element som inneholder den deformerbar foringsenheten og det andre rørformete element til et utvalgt sted i et brønnhull, og å plassere det første rørformete element, den deformerbare foringsenheten, og det andre rørformete element inne i nevnte brønnhull. I noen utførelsesformer omfatter fremgangsmåten også å aktivere utløseren. I noen utførelsesformer inkluderer metoden også at det sendes et signal fra den utløseren til det eksplosive materialet, der det nevnte signalet som bevirker at det eksplosive materialet for å generere en trykkpuls som strekker seg radialt innover mot den deformerbare innsatsen. I noen utførelsesformer inkluderer fremgangsmåten også å deformere den deformerbare innsatsen, der den indre diameter av den deformerbare innsatsen reduseres. I noen utførelsesformer inkluderer fremgangsmåten også et produsert fluid som strømmer opp brønnhullet med en første flythastighet. I noen utførelsesformer inkluderer fremgangsmåten også å deformere den deformerbare innsatsen, der den indre diameter av den deformerbare innsatsen er redusert og det produserte fluidet flyter med en andre flythastighet som er mindre enn den første flythastighet. I noen utførelsesformer inkluderer fremgangsmåten også å øke den indre diameter av den deformerbare innsatsen etter at nevnte indre diameter er redusert. I noen utførelsesformer i installasjonstrinnet, er de rørformete elementer og den deformerbare foringsenheten i fluidmessig kontakt. I noen utførelsesformer omfatter den deformerbare innsatsen videre defekter, der defektene forårsaker at den deformerbare innsatsen deformeres på en forutsigbar måte.

Det vil forstås av den foregående beskrivelse at forskjellige modifikasjoner og forandringer kan gjøres i de foretrukne og alternative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen uten å avvike fra dens sanne ånd.

Denne beskrivelsen er kun ment for å illustrere oppfinnelsen, og skal ikke tolkes i en begrensende forstand. Omfanget av denne oppfinnelsen skal kun bestemmes av formuleringene i kravene som følger. Uttrykket "omfattende" i kravene, er ment å bety "minst inkludert" slik at den siterte oversikt over elementene i en fordring er en åpen gruppe, "en", "et" og andre entallsformer er ment å omfatte flertallsformen med mindre spesifikt ekskludert.

Claims

1. En deformerbar foringsenhet omfattende: et innsatshus, der innsatshuset som har en ytre overflate og en indre overflate, der den ytre overflaten er fluidmessig isolert fra et ytre miljø, der den indre overflaten har en profil, og en forbindelse mellom den ytre overflaten og den indre overflaten, der forbindelsen er i stand til å bli fluidmessig koplet til et rørformet element; en deformerbar innsats, der den deformerbare innsatsen har en indre overflate og en ytre overflate, der den ytre overflaten passer inn i profilen til innsatshuset, og der den indre overflaten er i stand til å inneholde et fluid og har en første indre diameter, der den deformerbare innsatsen har egenskaper som bidrar til deformasjon, et eksplosivt materiale som genererer en trykkpuls i respons til et aktiveringssignal, der det eksplosive materialet har en indre overflate og en ytre overflate og en sammensetning, der den ytre flaten passer inn i den indre profilen til innsatshuset, der den indre overflate er ekstern i forhold til nevnte ytre overflate av den deformerbare innsatsen, og en utløser, der utløseren er i stand til å generere aktiveringssignalet

2. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat utløseren omfatter en mottaker som tar imot et innkommende signal.

3. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1 videre omfattende et rørformet element som er fluidmessig forbundet med innsatshuset, der det rørformete elementet omfatter en indre overflate og en ytre overflate, og en diameter til den indre overflaten.

4. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1 videre omfattende en signaltråd for overføring av aktiveringssignalet til det eksplosive materialet.

5. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat den deformerbare innsatsen ytterligere omfatter en tetningsflate, der tetningsflaten er fluidmessig i kontakt med det rørformete elementet

6. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat den deformerbare innsatsen ytterligere omfatter en konsentrasjon av materiale på et bestemt sted for å forbedre deformeringskarakteristikkene.

7. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat den deformerbare innsatsen ytterligere omfatter defekter, der defektene forårsaker den deformerbare innsatsen til å deformeres på en forutsigbar måte.

8. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat den første indre diameter til den deformerbare innsatsen er minst like stor som indre diameter til det rørformete elementet.

9. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat sammensetningen av det eksplosive materialet fastsettes basert på de ytre omgivelser.

10. Deformerbar foringsenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte rørformete element er koblet til innsatshuset med en gjenget forbindelse.

11. En fremgangsmåte for å kontrollere flyt, omfattende: å tilveiebringe en deformerbar foringsenhet der den deformerbare foringsenheten har et innsatshus, et eksplosivt materiale, en deformerbar innsats som har en innvendig diameter, og en utløser; å tilveiebringe et første rørelement og et andre rørelement; å installere den deformerbare foringsenheten mellom nevnte første rørformete element, og det andre rørformete element; å senke det første rørformete element med den deformerbare foringsenheten og det andre rørformete elementet til et utvalgt sted i et borehull, og å plassere det første rørformete element, den deformerbare foringsenheten, og det andre rørformete elementet inne i brønnhullet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende å aktivere utløseren.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende å sende et signal fra utløseren til det eksplosive materialet, der signalet bevirker at det eksplosive materialet genererer en trykkbølge som strekker seg radielt innover mot den deformerbare innsatsen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende å deformere den deformerbare innsatsen, der den indre diameter av den deformerbare innsatsen er redusert.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende et produsert fluid som flyter opp brønnhullet ved en første flythastighet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, videre omfattende å deformere den deformerbare innsats, der den indre diameter av den deformerbare innsatsen er redusert og det produserte fluidet flyter med en andre flythastighet som er mindre enn den første flythastigheten.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, videre omfattende å øke den indre diameter av den deformerbare innsatsen etter at den indre diameter er redusert.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der installeringstrinnet, de rørformete elementer og den deformerbare innsatsen har fluidmessig kontakt.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat den deformerbare innsatsen videre omfatter defekter der defektene forårsaker nevnte deformerbare innsats til å deformeres på en forutsigbar måte.