NO20131418A1

NO20131418A1 - Gassinjeksjonsstamme utplassert med kveilerør.

Info

Publication number: NO20131418A1
Application number: NO20131418A
Authority: NO
Inventors: Ganesh Balasubramanian; Yazid Mohamed Bashir; Bjoern Staale Varnes
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-04-30
Also published as: GB2508973A; US20140116719A1; BR102013027758A2; US9518456B2; GB201318938D0

Abstract

En gassinjeksjonsstamme i kveilerør inkluderer en huskonstruksjon som kan festes til kveilerøret, der huskonstruksjonen omfatter en opphullsende, en nedhullsende, en muffe langsgående forbundet i ett med opphullsenden og nedhullenden, og en skyve gjennom ventilbeholderkonstruksjon avtakbart forbundet inne i muffen. I mer detalj omfatter skyve-gjennom- ventilbeholderkonstruksjonen et opphullsrør med en skulder, minst ett langsgående forlengende fremspring, minst én langsgående forlengende port, et nedhullsrør forbundet i ett med opphullsrøret, og et langsgående hull inne i opphullsrøret og nedhullsrøret. Opphullsenden og nedhullsenden kan festes med kveilerøret. Skyve-gjennom- beholderkonstruksjonen og muffen danner en gasstrømningspassasje der gasstrømningspassasjen kontrollerer gasstrømningen gjennom en gassløfteventil installert i skyve-gjennom-ventilbeholderen for gass som injiseres inn i kveilerøret.

Description

GASSINJEKSJONSSTAMME UTPLASSERT MED KVEILERØR

TEKNISK OMRÅDE

[0001] Området for offentliggjøringen vedrører generelt stammer for gassløftesystemer, nærmere bestemt en gassinjeksjonsstamme i kveilerør som gjør det mulig å løfte gass gjennom ringrommet som dannes mellom kveilerøret og produksjonsrøret.

BAKGRUNN

[0002] For formål å sende brønnvæske til en overflate av en brønn, som en olje- eller gassbrønn, kan en brønn inkludere produksjonsrør. For å øke hastigheten som væsken produseres med gjennom produksjonsrøret, benytter man ofte en kunstig løftemetode. Én slik metode involverer å injisere gass inn i produksjonsrøret for å fortrenge noe av brønnvæsken i røret med lettere gass. Forskyvningen av brønnvæsken med den lettere gassen reduserer det hydrostatiske trykket inne i produksjonsrøret og gjør det mulig for reservoarvæsker å komme inn i borehullet med høyere strømningshastighet. Gassen som skal injiseres inn i produksjonsrøret føres vanligvis ned i hullet gjennom et ringrom og kommer inn i produksjonsrøret gjennom én eller flere gassløftebarriereventiler.

[0003] Det kan oppstå en rekke problemer i en produksjonsbrønn som negativt kan påvirke driften, produksjonen og dermed inntektene, for eksempel svikt i mekanisk utstyr, endringer i produksjonsegenskapene, tilstopping og økninger i injeksjonstrykket. Disse hendelsene kan skje etter at en brønn er satt i produksjon, og krever at brønnen modifiseres for å oppnå optimal produksjon; dette kalles brønnintervensjon. I mange gamle brønner kan man for eksempel ikke anvende gassløftesystemer uten å fjerne produksjonsrøret for å plassere stammer og ventiler. Dette er også tilfellet i brønner der de opprinnelige gassløftesystemene ikke lenger fungerer eller fungerer feil. Kveilerør har ofte blitt anvendt i brønnintervensjon siden fleksibiliteten til røret gjør at det kan plasseres i brønnen inne i det allerede eksisterende produksjonsrøret, og således anvendes kveilerør ofte som en modifikasjon for å løse problemer.

[0004] Gassløftekonstruksjoner festet til kveilerøret, lik den som er offentliggjort i amerikansk patent nr. 5,170,815, er kjent innen teknikken. Likevel gir ikke de kjente konstruksjonene fleksibilitet i valg av gassløfteventilen. Således finnes det i et forsøk på å optimalisere et gassløftesystem et kontinuerlig behov for å tilveiebringe gassløft i et fleksibelt system, der eldre brønner kan modifiseres med en passende ventil for formålet.

OPPSUMMERING

[0005] Det følgende er en kort oppsummering av en kombinasjon av utformede trekk og er på ingen måte ment å urimelig begrense nåværende eller fremtidige krav som vedrører denne offentliggjøringen.

[0006] I en utforming inkluderer en gassinjeksjonsstamme i kveilerør en huskonstruksjon som kan festes til kveilerør. Huskonstruksjonen omfatter en opphullsende, en nedhullsende, en muffe som er forbundet i ett med opphulls- og nedhullsenden og en skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjon avtakbart forbundet inne i muffen. Gassinjeksjonsstammen i kveilerøret tilpasses for å forbindes med et kveilerør, der kveilerøret utplasseres inn i produksjonsrøret fra en brønn og gassinjeksjon utføres gjennom kveilerøret.

[0007] Skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen er konfigurert med et opphullsrør, en skulder, minst ett sidefremspring, minst én sideport, et nedhullsrør forbundet i ett med opphullsrøret og et langsgående hull inne i opphullsrøret og nedhullsrøret slik at skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen avtakbart passer sammen med muffen og danner en strømningsbanepassasje. Denne strømningsbanepassasjen muliggjør styring av gassinjeksjon for gassløft.

[0008] I én utforming overveies en utforming for å anvende gassinjeksjonsstammen i kveilerør for kveilerørgassløft.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0009] Beskrivelsen henviser til de medfølgende figurene.

[00010] FIG. 1 er et skjematisk sideriss av en gassinjeksjonsstamme i kveilerør som inneholder en installert gassløfteventil og installert låsekonstruksjon. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør er forbundet til kveilerør (ikke vist) på innsiden av produksjonsrøret (ikke vist).

[00011] FIG. 2 er et skjematisk sideriss av en gassinjeksjonsstamme for kveilerør uten en installert gassløfteventil og låsekonstruksjon.

[00012] FIG. 3 er et frontriss i perspektiv av utsiden av glideren gjennom lommen av gassinjeksjonsstammen i kveilerør.

[00013] FIG. 4 er et sideriss av innsiden av skyve-gjennom-lommen av gassinjeksjonsstammen i kveilerør.

[00014] FIG. 5 er et sideriss av utsiden av skyve-gjennom-lommen av gassinjeksjonsstammen i kveilerør.

DETALJERT BESKRIVELSE

[00015] I den følgende beskrivelsen er mange detaljer angitt for å tilveiebringe en forståelse av de foreliggende utformingene. De med ferdigheter innen teknikken vil irnidlertid forstå at de foreliggende utformingene kan praktiseres uten mange av disse detaljene og at mange variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utformingene er mulige. Denne detaljerte beskrivelsen er ikke på noen måte ment å urimelig begrense nåværende eller fremtidige krav knyttet til den foreliggende offentliggjøringen.

[00016] Som anvendt her indikerer begrepene "over" og "under"; "opp" og "ned"; "øvre" og "nedre"; "oppover", "nedover", "opphulls" og "nedhulls" og andre lignende begrep relative posisjoner over eller under et gitt punkt eller element anvendt i denne beskrivelsen for å klargjøre beskrivelsen av noen utforminger. Men når de anvendes på utstyr og utforminger for anvendelse i brønner som er skrå eller horisontale, kan slike begrep referere til et venstre til høyre, høyre til venstre, eller diagonalt forhold ut fra hva som er hensiktsmessig.

[00017] Et eksempel på en gassinjeksjonsstamme for kveilerør (CT-GIM) er beskrevet. Under henvisning til tegningene, indikerer henvisningstallet 15 generelt gassinjeksjonsstammen for kveilerør. Stammen inkluderer en huskonstruksjon 17. Mange av figurene viser også en gassløfteventil- og låsekonstruksjon 19.

[00018] Som vist i fig. 1 har huskonstruksjonen 17 en opphullsende 20 og en nedhullsende 22, der endene er tilpasset for å forbindes til kveilerør (ikke vist), en muffe 24, en ventilbeholder 26 og en boring 28 gjennom denne.

[00019] I en utforming gjenges både opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 slik at huskonstruksjonen 17 kan forbindes til kveilerøret med gjengene. Gjengetypen i endene 20 og 22 er ikke ment å være begrensende, og kan være én av mange kjente gjenger. For eksempel kan de gjengede områdene av endene utformes for en egnet gjengetype som VAM, EUE, Tenaris osv. Det er fordelaktig at gjengingen gir generelt lekkasjesikre tetninger. I en annen utforming forbindes endene 20 og 22 til kveilerøret ved fullt gjennomtrengende sveising inn i kveilerøret.

[00020] I visse utforminger forbindes bare opphullsenden 20 til kveilerøret. I disse utformingene forblir nedhullsenden 22 en fri ende. Hvis nedhullsenden 22 er ment å være en fri ende, kan den ha eller ikke ha hensiktsmessig gjenging.

[00021] Opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 kan senkesmis separat og forbindes til muffen 24 i huskonstruksjonen 17 ved hjelp av rundtgående sveiser. I utformingen som er vist i fig. 1, vises for eksempel sveisesanimenføyninger 30. I én utforming endres den indre diameteren til opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 fra liten til stor i opphullsenden av stammelegemet, og fra stor tilbake til liten, i nedhullsenden av stammelegemet. Det betyr vanligvis at hver ende har en stor ende som samsvarer med diameteren av muffen, og en liten ende som samsvarer med diameteren til kveilerøret. I én utforming omstilles den ytre diameteren av opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 også fra liten til stor på opphullsenden av stammelegemet og fra stor tilbake til liten på nedhullsenden av stammelegemet. Den større ytre diameteren passer til muffen 24 og ventilbeholderen 26 for sveising. Den innsnevrende ytre diameteren passer til gjengene på kveilerøret, som bestemmes av dimensjonene til gjengeverktøyet. I andre utforminger forblir imidlertid den ytre diameteren av opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 konstant. Videre kan opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 inkludere skråkantene 32 i visse utforminger. Skråkantene 32 er ikke nødvendige; men de kan imidlertid være fordelaktige ved at de eliminerer skarpe kanter der glatt ståltråd eller brønnkabelverktøy potensielt kan bli sittende fast.

[00022] Som det fremkommer tydeligst i fig. 2, er hovedlegemet av huskonstruksjonen 17 dannet av muffen 24 og den langsgående orienterte ventilbeholderen 26. Som anvendt i dette dokumentet, er ventilbeholderen ekvivalent med ventilbeholderkonstruksjonen og skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen. I utformingen vist i figurene har ventilbeholderen 26 opphullsrør 34 og nedhullsrør 36.1 én utforming er ventilbeholderen 26 en beholder som plasseres i muffen 24 ved å skyve den gjennom inntil nedhullsenden 33 av ventilbeholderen 26 kommer i kontakt med nedhullsenden 22. Skyve-gjennom-ventilbeholderen 26 forbindes deretter med muffen 24 på opphullsenden 20 og nedhullsenden 22 på nedhullsenden. I én utforming tilveiebringer nedhullsdelen av ventilbeholderen 26 en utvendig diameter på ventilbeholderen 26 som skal sveises til nedhullsenden 22.

[00023] Ventilbeholderen 26 plasseres i muffen 24 slik at gassen kan gå (vist ved piler) fra kveilerøret til minst én strømningsbanepassasje 35 mellom innsiden av muffen 24 og utsiden av ventilbeholderen 26. I én utforming går strømningsbanepassasjen 35 langs en lengde av muffen 24. For eksempel kan strømningsbanepassasjen 35 være omtrent 75 % av den langsgående lengden av muffen 24. I en annen utforming kan strømningsbanepassasjen 35 være omtrent 85 % av den langsgående lengden av muffen 24.

[00024] Innsiden av ventilbeholderen 26 kan være en jevn diameter i én utforming. Likevel, i utformingen vist i fig. 2, har ventilbeholderen 26 del 37, som er mindre i indre diameter i forhold til opphullsdelen av opphullsrøret 34, for ventilpakkingen. Den gjenværende nedhullsdelen av opphullsrøret 34 kan også være mindre i indre diameter. Ventilbeholderkonstruksjonen 26 kan også inkludere skråkanten 39 i individuelle utforminger. Skråkanten 39 er vanligvis 45 grader, men det overveies også andre kantvinkler. Skråkanten 39 bidrar til at ventilkonstruksjonen 19 kan gå glatt inn i og ut av ventilbeholderen 26.

[00025] I én utforming har muffen 24 minst ett nedre muffefremspring 38, som strekker seg langt nok til å komme i kontakt med utsiden av ventilbeholderen 26. Dette danner en tetning mellom innsiden av muffen 24 og utsiden av ventilbeholderen 26, som krever at gassinjeksjon resulterer i at injisert gass strømmer gjennom ventilen hvis en ventil plasseres i ventilbeholderen 26.1 en utforming sveises ventilbeholderen 26 til nedhullsmuffefremspringene 38.

[00026] Med henvisning tilbake til fig. 1, tilpasses ventilbeholderen 26 for å motta en gassløfteventilkonstruksjon 19 innenfor boringen 28 mellom opphullsenden 20 og nedhullsenden 22. Vanligvis inkluderer en gassløfteventil en strømningskontrollenhet som for eksempel en gassløfteventil 40 og en låsekonstruksjon 42. Som vist med pilene i fig. 1 og fig. 2, som viser strømningsbanen for injisert gass, skaper muffen 24 og ventilbeholderen 26 minst én strømningsbanepassasje 35 for gassen fra kveilerøret som passerer gjennom gassløfteventilen 40. Størrelseskravene til strømningsbanepassasjen 35 avhenger av gassinjeksjonshastigheten og vil vanligvis bestemmes av feltingeniøren for den bestemte brønnen. I én utforming festes låsekonstruksjonen 42 for gassløfteventilen 40 til ventilbeholderen 26 ved hjelp av låseknasten 45 slik som den som fremkommer tydeligst i fig. 2. I denne utformingen maskineres låseknasten 45 inn i skyve-gjennom-ventilbeholderen 26 for en ventiltopplås. I andre utforminger kan imidlertid låsekonstruksjonen 42 festes til ventilbeholderen 26 ved hjelp av enhver kjent enhet innen teknikken for å feste gassløfteventiler inne i en stamme.

[00027] Skyve-gjennom-ventilbeholderen 26 er vist i mer detalj i fig. 3-5. Ventilbeholderen 26 kan spesialutformes for å ha boringen 28 i en størrelse på omtrent 1 tomme, omtrent 1,5 tommer, eller omtrent 1,75 tommer, som gjør det mulig å tilpasse ventilhullet til alle disse tre størrelsene av kommersielt tilgjengelige gassløfteventiler. Likevel overveies en rekke andre profiler avhengig av kravene som stilles til brønnanvendelsestypen.

[00028] Ventilbeholderen 26 har minst én sideport 43 for passasje av gass fra strømningsbanepassasjen 35 inn i den gjennomgående boringen 28 i ventilbeholderen 26. Vanligvis, som i utformingene vist i fig. 3-5, vil den gjennomgående boringen 28 ha en sylindrisk form. Likevel, i visse utforminger, kan den gjennomgående boringen 28 ha forskjellige former, som for eksempel nøkkelhull. Den langsgående aksen av den gjennomgående boringen 28 er representert med henvisningstallet 47. Lengdeaksen 47 utjevnes generelt parallelt med muffen 24 og kveilerøret.

[00029] Nedhullsrøret 36 av skyve-gjennom-ventilbeholderen 26 dannes slik at nedhullsrøret 36 virker sammen med nedhullsenden 22 av huskonstruksjonen 17. I mange tilfeller sveises nedhullsrøret 36 til nedhullsenden 22.

[00030] Som det også best vises i fig. 3-5 i denne utformingen, har ventilbeholderen 26 en skulder 52, og minst ett sideveis fremspring 48. Skulderen 52 tilpasses for å støtte skyve-gjennom-lommen mot bøyebelastninger. Sidefremspringet 48 tilpasses for å kunne kobles sammen med innsiden av muffen 24 og holder ventilbeholderen 26 på plass.

[00031] En fordel med CT-GIM er at det tillater kveilerørutplassering sammen med kveilerørgassinjeksjon. I de fleste utforminger utplasseres kveilerøret inne i produksjonsrøret. Således tilveiebringer CT-GIM gassløfting gjennom ringrommet som skapes mellom kveilerøret og produksjonsrøret.

[00032] Eksempelet på gassinjeksjonsstammen i kveilerør kan anvendes i inverterte gassløftesystemer i kveilerør (IGLS). I én utforming muliggjør stammen innføring av et gassløftesystem inn i ikke-gassløftbrønner. Som et middel for økt brønnutvinning, kan IGLS innføres i både eksisterende gassløftbrønner og også i standard produksjonsbrønner som er klare for gassløft. Dessuten kan et invertert gassløftesystem være nødvendig i en eksisterende gassløftbrønn hvis eksisterende gassløfteutstyr svikter.

[00033] Et eksempel på et IGLS-system kan bestå av en CT-henger, et oppheng, en dobbel strømningssikkerhetsventil og den offentliggjorte gassinjeksjonsstammen i kveilerør med en forhåndsinstallert gassløfteventil. I én utforming installeres CT-GIM med 5,5 tommers kveilerøret. I en annen utforming installeres CT-GIM med 7 tommers kveilerøret. Systeminstallasjonsoperasjonen kan oppnås med en brønnintervensjonsrigg.

[00034] Selv om det vanligvis bare plasseres én CT-GIM i en individuell brønn for å tilveiebringe gassløft i en bestemt stilling, skal det forstås at i enhver individuell brønn kan én eller flere CT-GIM forbindes til kveilerøret vertikalt med en avstand fra hverandre. Den offentliggjorte CT-GIM-en illustrerer metoden for å injisere løftegass nedad gjennom stammen og utslipp gjennom hver gasspassformkonstruksjon og gjennom bunnen av stammen inn i produksjonsrøret og derved løfte brønnvæsker i ringrommet mellom produksjonsrøret og kveilerøret.

[00035] Fra omtalen ovenfor, kan en med ferdigheter innen teknikken fastslå de vesentlige egenskapene av oppfinnelsen og uten å avvike fra ånden og omfanget derav, foreta forskjellige endringer og modifikasjoner av de utformingene for å tilpasse seg forskjellige anvendelser og betingelser. Således vil forskjellige modifikasjoner av utformingene, i tillegg til de som er vist og beskrevet i dette dokumentet, være åpenbare for de med ferdigheter innen teknikken fra den foregående beskrivelsen. Slike modifikasjoner er også ment å falle innenfor omfanget av de vedlagte kravene.

Claims

Det som kreves er: 1. Gassinjeksjonsstamme i kveilerør, omfattende en huskonstruksjon i stand til å festes til kveilerør, der huskonstruksjonen omfatter en opphullsende, en nedhullsende, en muffe langsgående forbundet i ett med opphullsenden og nedhullsenden, og en skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjon avtakbart forbundet inne i muffen.
2. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1, der opphullsenden, nedhullsenden og muffen er en sveiset konstruksjon.
3. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1, der huskonstruksjonen forbindes med et kveilerør gjennom opphullsenden.
4. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 3, videre der huskonstruksjonen forbindes til et kveilerør gjennom nedhullsenden.
5. Kveilerøret ifølge krav 3 der gassinjeksjonsstammen i kveilerør forbindes med kveilerøret som en gjenget konstruksjon.
6. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1, der skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen er i stand til å huse en gassløfteventil og låsekonstruksjon.
7. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1 der forbindelsen mellom muffen og skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen danner en strømningsbanepassasje.
8. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1 der muffen og skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen er avtakbart forbundet av et muffefremspring og skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonsidefremspring.
9. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1 der skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen omfatter et opphullsrør, der opphullsrøret omfatter en skulder, minst ett sideveis forlengende utspring, minst én sideport, et nedhullsrør innvendig forbundet med opphullsrøret, og en langsgående boring inne i opphullsrøret og nedhullsrøret.
10. Gassinjeksjonsstarnmen i kveilerør ifølge krav 6 videre omfattende en gassløfteventil inne i skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen.
11. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 10, der gassløfteventilen forbindes med skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjonen gjennom en låsekonstruksjon.
12. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 11, der låsekonstruksjonen omfatter en låseknast.
13. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 10 der gass er i stand til å strømme fra en boring i opphullsenden inn i muffen, inn i gasstrønmingskammeret og deretter gjennom ventilen inn i nedhullsenden.
14. Gassinjeksjonsstammen i kveilerør ifølge krav 1, der gassinjeksjonsstammen i kveilerør kan utplasseres inn i produksjonsrøret ved anvendelse av et kveilerør.
15. Et system omfattende et produksjonsrør, kveilerør og en gassinjeksjonsstamme i kveilerør forbundet med kveilerøret, der gassen injiseres gjennom det samme kveilerøret.
16. Systemet ifølge krav 15, der gassinjeksjonsstammen i kveilerør muliggjør gassløft gjennom et ringformet område mellom kveilerøret og et produksjonsrør.
17. Systemet ifølge krav 15, der en strømningsbanepassasje dannet mellom en skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjon og en muffe i gassinjeksjonsstammen i kveilerør definerer en strømningsbane for en injisert gass, og muliggjør regulering av den injiserte gasstrømningen gjennom en installert gassløfteventil.
18. Metode for å utføre gassløft i en produksjonsbrønn omfattende å injisere gass gjennom et kveilerør og en gassinjeksjonsstamme i kveilerør, der kveilerøret og gassinjeksjonsstammen i kveilerøret er inne i et produksjonsrør.
19. Metoden ifølge krav 18 der gassinjeksjonsstammen i kveilerør omfatter en huskonstruksjon i stand til festing til kveilerøret, der huskonstruksjonen omfatter en opphullsende, en nedhullsende, en muffe langsgående innvendig forbundet med opphullsenden og nedhullsenden, og en skyve-gjennom-ventilbeholderkonstruksjon avtakbart forbundet med muffen.
20. Metoden ifølge krav 19, der skyve-gjermom-ventilbeholderkonstruksjonen omfatter et opphullsrør, der opphullsrøret omfatter en skulder, minst ett sidefremspring, minst én sideport, et nedhullsrør innvendig forbundet med opphullsrøret og et langsgående hull inne i opphullsrøret og nedhullsrøret.