NO20140356L

NO20140356L - Shunt med flere innløp

Info

Publication number: NO20140356L
Application number: NO20140356A
Authority: NO
Inventors: Gary D Hurst; David R Mandeville
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2003-08-26
Also published as: GB2385616B; US20030159825A1; NO20030878D0; US20070131421A1; US7370700B2; GB0304118D0; NO20030878L; NO20141282L; NO336225B1; US7207383B2; GB2385616A; NO341045B1; NO335921B1

Abstract

Foreliggende oppfinnelse går ut på å opprette flere passasjer hvorigjennom fluid kan trenge inn i én eller flere alternative strømningskanaler. Innløpsrør kan anordnes på en slik måte at deres innbyrdes avstand vil hindre alle disse fra å bli sammtidig sperret, tildekket eller blokkert på annen måte.

Description

Shuntkobling med flere innløp

Bakgrunn

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse gjelder shunt-rør som brukes i en ferdigstilling av underjordiske brønner, og særlig da shunt-rør med flere innløp.

Beslektet teknikk

Kanaler som danner alternative eller sekundære strømningsbaner for fluidstrøm-ning blir vanlig anvendt ved ferdigstilling av brønner. De alternative strømnings-baner tillater fluidet å strømme forbi og komme ut på baksiden av en blokkering i en primær passasje. I tidligere kjente utførelser kan det hende at ett eneste innløp til en kanal med alternative strømningsbaner kan være tildekket, blokkert eller på annen måte være utilgjengelig for fluidet, slik at dette da hindrer kanalen med alternative strømningsbaner fra å utføre sin tilsiktede arbeidsfunksjon. En slik blokkering vil for eksempel kunne opptre når kanaler en blitt posisjonsinnstilt på bunnveggen i en horisontal utboring. Hvis lav-viskositets fluider anvendes i en a/p-bølgepakning eller pumpingen skulle svikte, så vil alternativt kanalen bli blokkert i dette tilfellet. Det foreligger derfor et kontinuerlig behov for forbedrede innløpsmekanismer for å opprette mer pålitelig tilgang til kanaler med alternative strømningsbaner.

Sammenfatning

Den foreliggende oppfinnelse sørger for flere strømningsbaner hvorigjennom fluid kan trenge inn i én eller flere alternative strømningsbanekanaler. Innløpsrør kan anordnes på en slik måte at deres innbyrdes avstand hindrer at alle innløp samtidig stenger, tildekkes eller blokkeres på annen måte.

Fordeler og andre særtrekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelsen, de vedlagte tegninger, samt de etterfølgende patentkrav.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er en skjematisk skisse av et parti av en ferdigstillingssammenstilling konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser en skjematisk skisse av en alternativ utførelse av en ferdigstillingsanordning med delvis bortskårne partier og konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Figur 3 er en perspektivskisse av ferdigstillingsanordningen i Figur 2.

Detaljert beskrivelse

Figur 1 viser et parti av en ferdigstillingsanordning 10 som anvendes i en brønn. Et shunt-rør 12 ved den sentrale passasje 14 er montert på basisrøret 16. Bare ett shunt-rør 12 er vist, men det kan foreligge mer enn ett rør. Basisrøret 16 kan være et oppslisset eller perforert basisrør eller produksjonsrørledning. Innløps-rørene 18 er også montert på basisrøret 16. Disse innløpsrør 18 er anordnet med innbyrdes azimutt-avstand rundt omkretsen av basisrøret 16 samt koplet ved sine nedre ender til shunt-røret 12. Disse sammenkoplinger kunne vært utført ved bruk av sprangrør eller andre forbindelser som er kjent innenfor fagområdet. Hvert inn-løpsrør 18 har en passasje 20 i fluid kommunikasjon med den sentrale passasje 14 for å frembringe fluidstrømning gjennom innløpsrørene 18 og shunt-røret 12.

I den utførelse som er angitt i Figur 1, er innløpsrørene 18 forenet på en manifold 22. Innløpsrørene 18 kan imidlertid være forbundet med shunt-røret 18 på forskjellige steder langs lengden av shunt-røret 12, uten sammenheng med sammenkoplingen av shunt-røret 12 og andre innløpsrør 18. Innløpsrørene 18 kan også være forbundet med mer enn ett shunt-rør 12. Innløpsrørene 18 kan ha en liknende strømningskapasitet som shunt-røret 12, eller i en alternativ utførelse kan innløpsrørene 18 ha en mindre strømningskapasitet enn shunt-røret 12. Strømningskapasiteten og sammenkoplingsvinkelen mellom innløpsrørene 18 og shunt-røret 12 er også valgt for å hindre at blokkering opptrer i det indre av innløpsrørene 18 eller shunt-røret 12. Det kan for eksempel være et problem hvis pumpingen skulle opphøre før en ønsket arbeidsoperasjon er fullført.

Figur 1 viser sentreringsenheter 24 som rager radialt ut fra basisrøret 16. Disse sentreringsenheter er anordnet i innbyrdes azimutavstand rundt omkretsen av basisrøret 16 og tjener til å holde basisrøret 16 tilnærmet sentrert i borebrønnen. Shunt-røret 12 og innløpsrør 18 kan føres mellom sentreringsenhetene 24 samt inne i eller på utsiden av en sandsikt (ikke vist).

På grunn av at shunt-røret 12 er en kanal med alternative strømningsbaner og som anvendes for å føre fluid forbi en blokkering, kan det være ønskelig å hindre fluid fra å trenge inn i innløpsrørene 18 inntil det foreligger behov for shunt-røret 12. Dette kan utføres ved å plassere begrensningsenheter 26, slik som ventiler eller brytbare skiver over åpningene for innløpsrørene 18. Ved å bruke brytbare skiver til for eksempel strømning inn i innløpsrørene 18 og således også shunt-røret 12, kunne hindres under normale driftstrykk. Hvis imidlertid en blokkering (brodannelse) finner sted, vil trykket i det ringformede området kunne øke inntil én eller flere skiver brister og derved tillater fluidet å passere.

Figurene 2 og 3 viser en alternativ utførelse av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser et legeme 28 med kanaler 30. Disse kanalene 30 kan være utfrest eller dannet ved bruk av andre vanlige fremgangsmåter. Kanalene 30 danner passasjer for fluidstrømning og tjener hovedsakelig til å fungere som innløpsrør 18. Kanalene 30 løper sammen for å rette deres strømninger inn i ett eller flere utløp 32. Det kan foreligge et hvilket som helst antall kanaler 30, hvis åpninger er azimulalt fordelt. Et deksel 34 (Figur 3) er montert på legemet 28 for å begrense

det fluid som løper inn i en bestemt kanal 30 i å strømme gjennom denne kanal 30 inntil det når frem til et utløp 32. Utløpene 32 er forbundet med sandsikt-sammen-stillinger (ikke vist) ved bruk av koplingsrør eller andre kjente koplingsanordninger.

I den utførelse som er vist i figurene 2 og 3, foreligger det 4 kanaler 30 (skjønt én av disse kanaler 30 ikke kan sees). På grunn av at det foreligger 2 utløp i dette tilfellet, vil disse 4 kanaler 30 bli oppdelt i par. De to kanaler 30 som danner et bestemt par, løper sammen for å rette deres fluidinnhold mot ett av utløpene 32. Det andre par løper sammen på liknende måte for å rette sin utgangsstrømning til det andre utløp 32. Kanaler 30 kan sammenkoples til å danne grupper i samsvar med det antall utløp 32 som er tilgjengelig i bestemte utførelser. Begrensningsstykker 26 kan plasseres i kanalene 30 for å styre fluid-tilgangen inntil en viss driftsbetingelse er oppfylt. I den utførelse som er angitt i Figurene 2 og 3, er basisrøret 16 fortrinnsvis ikke oppskisset eller perforert.

I drift blir et fluid slik som en grusoppslemming eller fraktureringsfluid pumpet inn i et ringformet område mellom en produksjonssone i brønnen og basisrøret 16. Ofte blir fluid innledningsvis pumpet gjennom en arbeidsstreng ned til en krysningsmekanisme som leder fluidet inn i det ringformede området i en viss avstand under brønnoverflaten. Når fluidet støter på innløpsrørene 18, vil det strømme inn i disse innløpsrør 18 og vandre gjennom passasjen 20. På grunn av at inngangsrørene 18 er azimutalt anordnet, vil det alltid foreligge minst én åpen fluidstrømningsbane gjennom innløpsrørene 18 og inn i den sentrale passasje 14 i shunt-røret 12. Dette sikrer at fluid kan passere inn i shuntrøret 12.

Arbeidsfunksjonen for den alternative utførelse er av liknende art. Fluid blir pumpet inn i ringrommet. Når brodannelse opptrer, vil fluidet bygges opp og trykkes økes. Fluidet finner åpningene i kanalene 30 og vil i fravær av begrens-ningsinnretninger strømme inn i kanalene 30 samt inn i shunt-rørene 12. I de utførelser som benytter seg av begrensningsenheter 26, kan fluidet hindres fra å passere inn i den relevante passasje inntil begrensningsenheten 26 i denne passasje er overvunnet.

Skjønt bare noen få utførelseseksempler for foreliggende oppfinnelsesgjenstand er beskrevet i detalj ovenfor, vil fagkyndige på området uten vanskelighet kunne erkjenne at mange modifikasjoner er mulig i disse utførelseseksempler uten at disse i vesentlig grad avviker fra den nye læren og fordelene i henhold til denne oppfinnelse. Alle slike modifikasjoner er følgelig ment å inngå innenfor denne oppfinnelses omfangsramme slik denne er definert i de etterfølgende patentkrav. Det er søkernes uttrykkelige hensikt ikke å ta i bruk 35. U.S.C. §112, avsnitt 6 for eventuelle begrensninger av noen av de her angitte patentkrav, bortsett fra de hvor kravet uttrykkelig bruker ordene "midler for" sammen med en tilhørende arbeidsfunksjon.

Claims

1. Kompletteringsanordning for bruk i en brønn og som omfatter: et basisrør som har en lengdeakse; et shunt-rør som bæres på basisrøret; og et flertall innløpsrør i fluid-kommunikasjon med shunt-røret, der hvert av innløpsrørene har et innløp og et utløp, der hvert at innløpsrørene strekker seg langs en azimutalt varierende bane med hensyn til lengdeaksen til basisrøret slik at innløpene er azimutalt fordelt rundt basisrørets omkrets og befinner seg i fluid-kommunikasjon med shunt-røret, og hvert av utløpene er forbundet med shunt-røret i en forskjellig posisjon langs lengdeaksen.

2. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og som videre omfatter en manifold som innløpsrørene er koplet til ved en innløpsende av manifolden, mens shunt-røret et tilkoplet en utløpsende av manifolden.

3. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og som videre omfatter en begrensningsenhet i hvert av innløpsrørene.

4. Kompletteringsanordning som angitt i krav 3, og hvor begrensningsenheten er en brytbar skive eller en ventil.

5. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og som videre omfatter sentreringsenheter som er azimutalt fordelt rundt basisrøret.

6. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor basisrøret har en sidevegg med gjennomgående åpninger.

7. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor flere shunt-rør bæres på basisrøret.

8. Kompletteringsanordning som angitt i krav 7, og hvor innløpsrørene befinner seg i fluid kommunikasjon med mer enn ett shunt-rør.

9. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor de enkelte innløpsrør har mindre strømningskapasitet enn shunt-røret.

10. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor strømnings-kapasiteten for innløpsrørene og shunt-røret er valgt for å hindre blokkering i disse rør.

11. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor hvert av innløpsrørene har et utløp, og en spiss skjærings-vinkel eksisterer mellom hvert innløpsrør og shunt-røret nær utløpet av hvert innløpsrør.

12. Kompletteringsanordning som angitt i krav 1, og hvor hvert av innløpsrørene har et utløp, og utløpene av innløpsrørene har den samme relative posisjon sammenlignet med azimutale posisjoner til innløpene til innløpsrørene.

13. Fluidtransportanordning for bruk i en brønn og som omfatter et transportrør med flere åpninger for å tillate fluidinnløp i transportrøret, et flertall innløpsrør med øvre og nedre ender, og hvor hver nedre ende er avtettende forbundet med én av de flere åpninger i transportrøret i en forskjellig posisjon på transportrøret for derved å opprette fluid-kommunikasjon mellom innløpsrørene og transportrøret, og et basisrør hvorpå innløpsrørene og transportrøret bæres, og rundt hvilket de øvre ender av innløpsrørene er fordelt rundt røromkretsen.

14. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 13, og som videre omfatter en begrensningsenhet i hvert av innløpsrørene.

15. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 13, og hvor begrensningsenheten utgjøres av en bristbar skive eller en ventil.

16. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 13, og hvor flere transportrør bæres på basisrøret.

17. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 16, og hvor innløpsrørene befinner seg i fluidkommunikasjon med mer enn ett transportrør.

18. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 13, og hvor basisrøret har en sidevegg med gjennomgående åpninger.

19. Fluidtransportutstyr som angitt i krav 13, og hvor avstanden mellom de øvre ender hovedsakelig er den samme.

20. Fremgangsmåte for å føre fluid inn i en brønn og som omfatter: opprettelse av flere innløpsrør med hver sin øvre og nedre ender, hvor de øvre ender av innløpsrørene er plassert rundt basisrørets omkrets og bæres av basisrøret som har en lengdeakse, sammenføyning av de nedre ender av innløpsrørene med et transport-rør mellom en øvre ende av transportrøret og en nedre ende av transportrøret for å opprette fluidkommunikasjon gjennom disse, idet transportrøret bæres av basisrøret og har en passasje som hovedsakelig strekker seg langs lengdeaksen til basisrøret, posisjonsinnstilling av basisrøret i brønnen, og pumping av fluidet inn i et område av brønnen hvor de øvre ender av innløps-rørene er anordnet slik at vedkommende fluid trenger inn gjennom minst ett av innløpsrørene og strømmer gjennom transportrøret.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, og som videre går ut på å inn-snevre strømningen gjennom innløpsrøret ved hjelp av et begrensningsstykke inntil en driftstilstand er oppnådd.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, og som videre omfatter over-vinnelse av begrensningsenheten så snart driftstilstanden er oppfylt for å tillate strømning gjennom innløpsrøret.

23. Kompletteringsanordning for bruk i en brønn, og som omfatter: basisrør, et shunt-rør som bæres på basisrøret; og et flertall innløpsrør azimutalt fordelt rundt basisrørets omkrets og som befinner seg i fluid-kommunikasjon med shunt-røret, hvor de individuelle innløpsrør har en mindre strømningskapasitet enn shunt-røret.

24. Kompletteringsanordning som angitt i krav 23, og som videre omfatter en manifold som innløpsrørene er koplet til ved en innløpsende av manifolden, mens shunt-røret er tilkoplet en utløpsende av manifolden.

25. Kompletteringsanordning som angitt i krav 23, og som videre omfatter en begrensningsenhet i hvert av innløpsrørene.

26. Kompletteringsanordning som angitt i krav 23, og hvor begrensningsenheten er en brytbar skive eller en ventil.

27. Kompletteringsanordning som angitt i krav 23, og hvor de innbyrdes skjæringsvinkler mellom innløpsrørene er valgt for å hindre blokkering deri.

28. Fluidtransportsystem for bruk i en brønn og som omfatter et transportrør med flere åpninger for å tillate fluidinnløp i transportrøret, et flertall innløpsrør med øvre og nedre ender, og hvor hver nedre ende er avtettende forbundet med et koblingsrør med én av de flere åpninger i transportrøret for derved å opprette fluid-kommunikasjon mellom innløpsrørene og transportrøret, og et basisrør hvorpå innløpsrørene og transportrøret bæres, og rundt hvilket de øvre ender av innløpsrørene er fordelt rundt røromkretsen.

29. Kompletteringsanordning som angitt i krav 28, og som videre omfatter en begrensningsenhet i hvert av innløpsrørene.

30. Kompletteringsanordning som angitt i krav 28, og hvor begrensningsenheten er en brytbar skive eller en ventil.