NO300987B1

NO300987B1 - Device for sealing difficult zones in a well

Info

Publication number: NO300987B1
Application number: NO903194A
Authority: NO
Inventors: Gabdrashit Sultan Abdrakhmanov; Rashid Akhmedullovich Uteshev; Rustam Khamitovich Ibatullin; Izil Galimzyanovich Jusupov; Anatoly Vasilievich Perov; Albert Gabidullovich Zainullin; Konstantin Viktorovich Meling; Boris Vladimirovich Lavrushko; Ilmas Falikhovich Mingazov; Almaz Adgamovich Mukhametshin; Vitaly Petrovich Filippov; Khalim Akhmetovic Asfandiyarov; Tatyana Alexandrovn Mikhailova; Vladimir Sergeevich Parshin; Leonid Vladimirovich Junyshev; Alexandr Alexeevich Puzanov; Alexandr Petrovich Balandin
Original assignee: Tatarsky Gni I Pi Neftyanoi Pr
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1997-08-25
Also published as: NO903194D0; NO903194L

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for avtetting av vanskelige soner i en brønn, som angitt i krav l's innledning. The invention relates to a device for sealing difficult zones in a well, as stated in the introduction of claim 1.

Oppfinnelsen kan meget fordelaktig benyttes for tetting av vanskelige soner under boring av en brønn, hvor det kan oppstå kraftige sirkulasjonstap av boreslam og sement som følge av inntrenging av væske eller gass fra en eksponert formasjon, og/eller hvor det omgivende fjell faller inn eller brytes under boringen. The invention can be very advantageously used for sealing difficult zones during the drilling of a well, where severe circulation losses of drilling mud and cement can occur as a result of the ingress of liquid or gas from an exposed formation, and/or where the surrounding rock falls in or is broken during drilling.

Det er en stadig sterkere tendens til boring av dype brønner for olje- og gassproduksjon, og svært ofte vil man under slike boringer støte på formasjoner som ser lite vennlige ut ifra et boringssynspunkt, d.v.s. formasjoner som eksempelvis har unormalt høye og lave formasjonstrykk. For å kunne bore videre er det vanlig at man før man støter på vanskelige formasjoner, sørger for utboring av den allerede borede brønn, idet man i borehullet plasserer foringsrør som sementeres på plass. Deretter fortsetter man boringen med mindre borkroner. Jo flere inkompatible formasjoner man støter på, jo flere boringsrør kreves. For således å sikre at man til slutt har en stor nok innerdiameter, for plas-sering av produksjonsstrengen, er det nødvendig å starte boringen med en overdiameter. Dette betyr større ener-giforbruk under boringen, stort forbruk av foringsrør, sement, arbeidskraft og tid, samtidig som penetrerings-eller synkhastigheten blir mindre og hele boreoperasjonen blir betydelig dyrere. There is an increasingly strong tendency to drill deep wells for oil and gas production, and very often during such drilling you will come across formations that look unfriendly from a drilling point of view, i.e. formations that, for example, have abnormally high and low formation pressures. In order to be able to drill further, it is common that, before encountering difficult formations, one arranges for the drilling of the already drilled well, placing casing in the borehole which is cemented in place. Drilling is then continued with smaller drill bits. The more incompatible formations encountered, the more drill pipe is required. In order to thus ensure that in the end you have a large enough inner diameter, for the placement of the production string, it is necessary to start the drilling with an upper diameter. This means greater energy consumption during drilling, large consumption of casing, cement, labor and time, while at the same time the rate of penetration or sinking decreases and the entire drilling operation becomes significantly more expensive.

Det er kjent et utstyr for tetting av vanskelige soner i en brønn, innbefattende en foringsstreng hvis nedre del er forsynt med en sko og hvis øvre del er forsynt med en pakning (M.S.Vinarski, "Sovremennye method borby s oslozhneniyami pri burenii neftyaykh skvazhin v Tatari i" / Present-Day Methods of Fighting Troubles in Drilling Oil Wells in the Tartar Republic/, 1959, Tatarskoye Knizhnoye Izdatel'stvo (Kazan), pp. 78-80). A device for sealing difficult zones in a well is known, including a casing string whose lower part is provided with a shoe and whose upper part is provided with a gasket (M.S.Vinarski, "Sovremennye method borby s oslozhneniyami pri burenii neftyaykh skvazhin v Tatari i" / Present-Day Methods of Fighting Troubles in Drilling Oil Wells in the Tartar Republic/, 1959, Tatarskoye Knizhnoye Izdatel'stvo (Kazan), pp. 78-80).

En ulempe med dette utstyr er at plasseringen eller settingen betyr en betydelig redusering av hullets diameter, slik at det er nødvendig å starte brønnboringen med borekroner som har overdiameter, med suksessiv redusering av borkronedia-meteren. A disadvantage of this equipment is that the location or setting means a significant reduction in the diameter of the hole, so that it is necessary to start the well drilling with drill bits that have an overdiameter, with a successive reduction of the drill bit diameter.

Nok en ulempe ved det kjente utstyr er at det er nødvendig å foreta en sementering av det i en brønn, hvilket betyr ekstra tidsforbruk, bruk av sement og elektrisk energi. Another disadvantage of the known equipment is that it is necessary to cement it in a well, which means additional time consumption, use of cement and electrical energy.

Videre er det kjent et utstyr for tetting av vanskelige soner i brønner (SU, A, 907220), innbefattende en streng av profil-rør med sylindriske partier i endene, idet den nedre ende bærer en ventilsko, mens den øvre ende innbefatter en anordning for sammenkobling av profilrørstrengen med bore-røret. Furthermore, a device is known for sealing difficult zones in wells (SU, A, 907220), including a string of profile pipes with cylindrical parts at the ends, the lower end carrying a valve shoe, while the upper end includes a device for connection of the profile pipe string with the drill pipe.

En hovedulempe ved dette kjente utstyr er at det ikke gir tilstrekkelig pålitelig isolasjon av formasjonen, som følge av utilstrekkelig avtetting av gapet mellom strengen og borehullveggen, og som følge av de skjøter som forefinnes mellom profilrørene. Dessuten er det slik at dersom det foreligger sammenbrutte arealer over den sone hvor strengen settes, så vil sten kunne trenge inn i og forbi utstyret under den rundtur som er nødvendig for kalibrering av avtettingen, og dette vil kunne forstyrre formasjons-avstengingen og således påvirke isoleringens pålitelighet i den vanskelige sone i negativ retning. A main disadvantage of this known equipment is that it does not provide sufficiently reliable isolation of the formation, as a result of insufficient sealing of the gap between the string and the borehole wall, and as a result of the joints that exist between the profile pipes. Moreover, if there are collapsed areas above the zone where the string is placed, then the rock will be able to penetrate into and past the equipment during the round trip that is necessary for calibrating the seal, and this will be able to disturb the formation shutdown and thus affect the isolation reliability in the difficult zone in a negative direction.

Nok en ulempe ved det kjente utstyr er at settingen i brønn-en er meget tidskrevende, fordi det er nødvendig med ekstra nedførings-og opptrekkingsoperasjoner i forbindelse med kalibreringen av den indre passasje, slik at derved borekostnadene stiger. Another disadvantage of the known equipment is that the setting in the well is very time-consuming, because additional lowering and pulling-up operations are necessary in connection with the calibration of the inner passage, so that the drilling costs rise.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å øke påliteligheten i forbindelse med en avtetting av vanskelige soner i brønner. It is therefore an aim of the present invention to increase the reliability in connection with the sealing of difficult zones in wells.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å kunne redusere den tid som medgår for setting av utstyret i en brønn. Another purpose of the invention is to be able to reduce the time required for setting the equipment in a well.

Det er også en hensikt med oppfinnelsen å gjøre tettings-prosessen billigere. It is also a purpose of the invention to make the sealing process cheaper.

Således tar oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en anordning for tetting av vanskelige soner i en brønn, hvilken anordning er utført slik at det muliggjøres setting av en streng av profilrør i brønnen ved hjelp av en enkelt rundtur-syklus, med samtidig øking av kvaliteten på den avtetting eller isolering av de vanskelige soner som foretas. Thus, the invention aims to provide a device for sealing difficult zones in a well, which device is designed so that it is possible to set a string of profile pipes in the well by means of a single round-trip cycle, while simultaneously increasing the quality of the sealing or isolation of the difficult zones that are carried out.

Dette oppnås med en anordning for avtetting av vanskelige soner i en brønn, innbefattende en hydraulisk utvidbar streng av profilrør med sylindriske endepartier, hvor det nederste endeparti bærer en sko med en gjennomgangsventil, midler for slik setting av profilrørstrengen at den befinner seg i den vanskelige sone i brønnen og med forbindelseselementer beregnet for samvirke med det øverste sylindriske endeparti i profilrørstrengen, og en rømmer for mekanisk restutvidelse og glatting av profilrørstrengen etter hydraulisk utvidelse av profilrørene, hvilken rømmer kan beveges i lengderetningen inne i profilrørstrengen ved hjelp av de nevnte settingsmidler, kjennetegnet ved at settingsmidlene innbefatter rømmeren med rømmingselementer såvel som en ekspanderer med et antall ekspanderingselementer forbundet med et verktøy for kjøring av anordningen i brønnen, hvilken ekspanderer ved starten av utvidelsesprosessen er plassert over profilrør-strengen, men som under den mekaniske utvidelse vil senke seg ned under påvirkning av aksial belastning og rotasjon. Oppfinnelsen gjør det mulig å kjøre ned prof ilrørstrengen og ekspandere og rømme profilrørene i løpet av en enkelt rund-tripp, hvilket forenkler og reduserer tidsforbruket i forbindelse med tetting av vanskelige soner i en brønn, samtidig som kostnadene reduseres og sjansene for suksessfull gjennomføring ved tilstedeværelsen av sammenbrutte soner over formasjon-isolasjonssonen øker sterkt. Dette oppnås som følge av en kalibrering av profilrørstrengen, hvilken kalibrering utføres like etter rømmingen, uten at det er nødvendig med ekstra rundtripper for individuell nedkjøring av ekspanderen. Sammenbrutt fjell vil derfor ikke kunne trenge inn i rommene mellom hullveggen og profilrørstrengen, fordi strengens indre rom på pålitelig måte vil være isolert mot ringrommet, derved at veggene i profilrørene vil være presset til tett anlegg mot borehullveggen, med forsterkning av den avtettende isolering av formasjonen. This is achieved with a device for sealing difficult zones in a well, comprising a hydraulically expandable string of profiled tubing with cylindrical end portions, the lower end portion carrying a shoe with a passage valve, means for setting the profiled tubing string so that it is in the difficult zone in the well and with connection elements intended for cooperation with the uppermost cylindrical end part of the profile pipe string, and a reamer for mechanical residual expansion and smoothing of the profile pipe string after hydraulic expansion of the profile pipes, which reamer can be moved in the longitudinal direction inside the profile pipe string using the aforementioned setting means, characterized by that the settling means include the reamer with reaming elements as well as an expander with a number of expanding elements connected to a tool for driving the device in the well, which expander at the start of the expansion process is placed above the profile pipe string, but which during the mechanical expansion will descend under the influence of axial load and rotation. The invention makes it possible to run down the profile pipe string and expand and escape the profile pipes during a single round-trip, which simplifies and reduces the time consumption in connection with sealing difficult zones in a well, while at the same time reducing costs and the chances of successful completion in the presence of collapsed zones above the formation-isolation zone increases strongly. This is achieved as a result of a calibration of the profile pipe string, which calibration is carried out immediately after the escape, without the need for additional round trippers for individual lowering of the expander. Collapsed rock will therefore not be able to penetrate into the spaces between the hole wall and the profile pipe string, because the inner space of the string will be reliably insulated against the annulus, whereby the walls of the profile pipes will be pressed into close contact with the borehole wall, with reinforcement of the sealing insulation of the formation .

I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen innbefatter anordningen videre pakninger som er montert på endepartiene til strengen av profilrør, idet hver pakning innbefatter en sylindrisk rørlengde med et omløpende utvendig spor hvor det er anbragt et tetningselement, og et innvendig omløpende fremspring tilsvarende dette spor. In a preferred embodiment of the invention, the device further includes gaskets which are mounted on the end parts of the string of profile pipes, each gasket including a cylindrical length of pipe with a circumferential external groove where a sealing element is placed, and an internal circumferential projection corresponding to this groove.

Denne utførelse av anordningen øker fluidumtettheten i skjøtene mellom profilrørene og i forhold til ringrommet, med tilhørende øking av påliteligheten til den tetting som foretas av vanskelige soner i brønner. This design of the device increases the fluid density in the joints between the profile pipes and in relation to the annulus, with a corresponding increase in the reliability of the sealing performed by difficult zones in wells.

Hensiktsmessig bør rømmeren ha en utvendig skulder beregnet for angrep mot det innvendige omløpende fremspring i den sylindriske rørlengde i den øverste pakning. Appropriately, the reamer should have an external shoulder intended for attack against the internal circumferential projection in the cylindrical pipe length in the top gasket.

Dette konstruktive trekk gir mulighet for kombinering av de enkelte komponenter til en rasjonell anordning. This constructive feature makes it possible to combine the individual components into a rational arrangement.

Det vil videre være hensiktsmessig å la ekspanderens hus ha bæreflater anordnet i en vinkel i forhold til husets geometriske lengdeakse, idet disse bæreflater sammen danner en avkortet pyramide hvis tenkte toppunkt ligger i den nevnte akse og er rettet mot ekspanderens bakre ende. På disse bæreflater er ekspanderingselementene montert. It would also be appropriate for the expander's housing to have support surfaces arranged at an angle in relation to the housing's geometric longitudinal axis, as these support surfaces together form a truncated pyramid whose imaginary apex lies in the said axis and is directed towards the rear end of the expander. The expansion elements are mounted on these bearing surfaces.

Dette gjør det mulig å øke den tillatte arbeidsbelastning på ekspanderens ekspanderingselementer, som følge av den reduserte belastning på deres lågere. Dette øker ekspanderens operabilitet og reduserer den tid som er nødvendig for kalibreringen av profilrørstrengen som er satt i en forma-sjonsisolasjonssone i en brønn. Dette betyr øket arbeids-produktivitet i forbindelse med settingen av hele arrange-mentet i en brønn, og øket pålitelighet for den foretatte avtetting av en formasjon. This makes it possible to increase the permissible working load on the expansion elements of the expander, as a result of the reduced load on their bearings. This increases the operability of the expander and reduces the time required for the calibration of the profile pipe string which is set in a formation isolation zone in a well. This means increased work productivity in connection with the setting of the entire arrangement in a well, and increased reliability for the completed sealing of a formation.

Ifølge et utførelseseksempel av oppfinnelsen er hvert ekspanderingselement i ekspanderen utformet som et avkortet sfærisk segment. According to an embodiment of the invention, each expanding element in the expander is designed as a truncated spherical segment.

Dette øker levetiden for ekspanderen fordi friksjonen mellom ekspanderingselementene og innerveggene i profilrørene under kalibreringen reduseres. This increases the lifetime of the expander because the friction between the expander elements and the inner walls of the profile pipes during calibration is reduced.

I en utførelsesform av oppfinnelsen er strengen av profilrør forsynt med ringtetinger anordnet mellom sampassende flater på profilrørene. In one embodiment of the invention, the string of profile pipes is provided with ring seals arranged between matching surfaces of the profile pipes.

Dette konstruktive trekk øker fluidumtettheten i skjøtene mellom profilrørene ytterligere, med tilhørende øking av påliteligheten i avtettingen av de vanskelige soner i brønnene. This constructive feature further increases the fluid density in the joints between the profile pipes, with a corresponding increase in reliability in the sealing of the difficult zones in the wells.

Det er meget hensiktsmessig at minst en pakning er montert mellom hosliggende rør i strengen av profilrør. It is very appropriate that at least one gasket is fitted between adjacent pipes in the string of profiled pipes.

En slik utførelsesform av anordningen er beregnet for tilfeller hvor den sone som skal tettes innbefatter flere formasjoner med ulike formasjonstrykk, fordi man derved kan utelukke fluidumoverstrømninger mellom formasjonene, hvilket kan være avgjørende med hensyn til tilfredsstillelsen av de økologiske standarder. Such an embodiment of the device is intended for cases where the zone to be sealed includes several formations with different formation pressures, because fluid overflows between the formations can thereby be excluded, which can be decisive with regard to the satisfaction of the ecological standards.

Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av en anordning for avtetting av vanskelige soner i en brønn, under henvisning til tegn-ingene hvor: Fig. 1 viser den øvre del av et anordning ifølge Other purposes and advantages of the invention will emerge from the subsequent description of a device for sealing difficult zones in a well, with reference to the drawings where: Fig. 1 shows the upper part of a device according to

oppf innelsen, the invention,

fig. 2 viser en nedre del av anordningen ifølge fig. 2 shows a lower part of the device according to FIG

oppf innelsen, the invention,

fig. 3 viser et snitt etter linjen III-III i fig. 2, fig. 4 viser et snitt etter linjen IV-IV i fig. 2, fig. 5 viser en skjøt A i fig. 2, fig. 3 shows a section along the line III-III in fig. 2, fig. 4 shows a section along the line IV-IV in fig. 2, fig. 5 shows a joint A in fig. 2,

fig. 6 viser samme skjøt etter ekspanderingen og fig. 6 shows the same joint after the expansion and

kalibreringen av profilrørene, the calibration of the profile pipes,

fig. 7 viser oppbyggingen av en seksjon av ekspanderen, fig. 7 shows the construction of a section of the expander,

og and

fig. 8 viser et snitt etter linjen VIII-VIII i fig. 7. fig. 8 shows a section along the line VIII-VIII in fig. 7.

Den viste anordning for avtetting av vanskelige brønnsoner innbefatter en streng av profilrør 1 (eventuelt i form av et enkelt profilrør) (fig. 1 og 3) som ved endene har sylindriske partier 2. Disse er forsynt enten med utvendige gjenger 3 eller innvendige gjenger 4, for sammenskjøting av rørene 1 og for tilkobling til andre komponente, se fig. 2, 5 og 6. De sylindriske partier 2 i de øverste og nederste profilrør 1 er forsynt med pakninger 4' (fig. 1, 2, 4). Hver pakning 4' innbefatter en sylindrisk rørlengde 5 med et utvendig ringspor 6 hvor det er plassert et tetningselement 7. I innerveggen til rørlengdene 5 er det tisvarende ringformede fremspring 8. The shown device for sealing difficult well zones includes a string of profiled pipes 1 (possibly in the form of a single profiled pipe) (fig. 1 and 3) which have cylindrical parts 2 at their ends. These are provided with either external threads 3 or internal threads 4 , for joining the pipes 1 and for connection to the second component, see fig. 2, 5 and 6. The cylindrical parts 2 in the upper and lower profile tubes 1 are provided with gaskets 4' (fig. 1, 2, 4). Each gasket 4' includes a cylindrical pipe length 5 with an external annular groove 6 where a sealing element 7 is placed. In the inner wall of the pipe lengths 5 there are corresponding annular projections 8.

Det nederste sylindriske parti 2 i strengen av profilrør 1 opptar en sko 9 (fig. 2) som er festet til den respektive rørlengde 5 og innbefatter en kuleventil 10 for lukking av strømningspassasjen 11, samt en låsepinne 12 som begrenser forskyvningen av ventillegemet 10 i skoen 9. The bottom cylindrical part 2 in the string of profile pipes 1 occupies a shoe 9 (fig. 2) which is attached to the respective pipe length 5 and includes a ball valve 10 for closing the flow passage 11, as well as a locking pin 12 which limits the displacement of the valve body 10 in the shoe 9.

Det øvre sylindriske parti 2 i strengen av profilrørene 1 (fig. 1) har et innerrom 13 som står i forbindelse med innerrommet i den respektive rørlengde 5 i pakningen 4'. I innerrommet er det plassert en rømmer 14 som har en utvendig ringformet skulder 15 beregnet for anlegg mot det innvendige ringfremspring 8 i rørlengden 5. På denne måten henger strengen av profilrøret 1 på rømmeren. Rømmeren 14 har rømmeelementet 16 som er montert utvendig på et sentralt parti. Videre har rømmeren en spiss 17 med en spalte 18 beregnet for samvirke med låsepinnen 12 i skoen 9, og en tetning 19 ved den nevnte ringskulder 15. En lignende tetning 19' er anordnet der hvor skoen 9 er skjøtt sammen med rørlengden 5. The upper cylindrical part 2 in the string of profile pipes 1 (Fig. 1) has an inner space 13 which is connected to the inner space in the respective pipe length 5 in the gasket 4'. A reamer 14 is placed in the inner space, which has an external annular shoulder 15 intended for bearing against the internal ring projection 8 in the pipe length 5. In this way, the string of the profile pipe 1 hangs on the reamer. The reamer 14 has the reaming element 16 which is mounted externally on a central part. Furthermore, the reamer has a tip 17 with a slot 18 intended for cooperation with the locking pin 12 in the shoe 9, and a seal 19 at the aforementioned ring shoulder 15. A similar seal 19' is arranged where the shoe 9 is joined together with the pipe length 5.

Et røravsnitt 20 forbinder rømmeren 14 stivt med en ekspander 20'. Ekspanderen innbefatter flere etter hverandre sammen-skjøtede seksjoner 21, 22 og 23. Ever av disse innbefatter et hus 24 (fig. 7) med gjengepartier 25 og 26 i hver ende. Sentralt er huset ved hjelp av tapper 27 og skiver 28 (fig. 7 og 8) ekspanderingselementer 29. Hvert av disse har en avkortet sfærisk segmentform. For opptak av ekspanderingselementene 29 har ekspanderens 20' hus 24 i det sentrale parti flere (eksempelvis tre) bæreflater 30. Disse går i en spiss vinkel i forhold til den geometriske lengdeakse og danner sammen en avkortet pyramide hvis tenkte toppunkt ligger i lengdeaksen, rettet mot ekspanderens 20' bakre ende 21. A pipe section 20 rigidly connects the reamer 14 to an expander 20'. The expander includes several successively joined sections 21, 22 and 23. Each of these includes a housing 24 (Fig. 7) with threaded portions 25 and 26 at each end. In the center of the housing, by means of pins 27 and washers 28 (fig. 7 and 8), expansion elements 29. Each of these has a truncated spherical segment shape. For accommodating the expanding elements 29, the housing 24 of the expander 20' in the central part has several (for example three) bearing surfaces 30. These run at an acute angle in relation to the geometric longitudinal axis and together form a truncated pyramid whose imaginary apex lies in the longitudinal axis, directed towards expander's 20' rear end 21.

Ekspanderingselementene 29 i de respektive seksjoner 21, 22 og 23 i ekspanderen 20' har en respektiv arbeidsdiameter som avtar trinnvis i ekspanderingsretningen, d.v.s. i retning nedover i hullet. The expanding elements 29 in the respective sections 21, 22 and 23 of the expander 20' have a respective working diameter which decreases step by step in the direction of expansion, i.e. downwards in the hole.

Gjengeskjøtene 3, 4 (fig. 5 og 6) mellom profilrørene 1 er forsynt med ringtetninger 31, anordnet i respektive gap som dannes mellom et ringspor 32 ved enden av den innvendige gjenge 4 og et avsmalnet endeparti 33 ved det ytre gjengeparti 3 på de respektive sylindriske partier 2 i profilrørene 1. The threaded joints 3, 4 (fig. 5 and 6) between the profile tubes 1 are provided with ring seals 31, arranged in respective gaps which are formed between an annular groove 32 at the end of the internal thread 4 and a tapered end portion 33 at the outer threaded portion 3 of the respective cylindrical parts 2 in the profile tubes 1.

Den sammensatte anordning, som vist i fig. 1 og 2, festes ved hjelp av et innvendig gjengeparti 25 i endeseksjonen 21 i ekspanderen 20' til den nedre enden av en ikke vist borerør-streng og kan ved hjelp av denne kjøres ned i brønnen, til en vanskelig sone. Trykket til borehullfluidet vil åpne ventilen 10 slik at fluidum kan strømme via strømningspassasjen 11 inn i profilrørstrengen og videre i den ikke viste borerørstreng. Egnet fluidum pumpes så fra overflaten ned igjennom denne rørstreng, for derved å bygge opp et tilstrekkelig trykk (hvorved kuleventilen 10 automatisk lukkes) for utretting av profilrørene 1 og således for pressing av disse til tettende samvirke med veggen i borehullet. The composite device, as shown in fig. 1 and 2, is attached by means of an internal threaded part 25 in the end section 21 of the expander 20' to the lower end of a drill pipe string, not shown, and can be driven down the well, to a difficult zone, with the help of this. The pressure of the borehole fluid will open the valve 10 so that fluid can flow via the flow passage 11 into the profile pipe string and further into the not shown drill pipe string. Suitable fluid is then pumped from the surface down through this string of pipes, thereby building up a sufficient pressure (whereby the ball valve 10 automatically closes) for straightening the profile pipes 1 and thus for pressing them into a sealing cooperation with the wall in the borehole.

Deretter settes den ikke viste borerørstreng i rotasjon og det settes på en aksial belastning som overføres til rømmeren 14. Eømmeelementene 16 vil ekspandere gjengeskjøtene 3, 4 (fig. 1 og 6) mellom profilrørene 1 og også rette ut disse partier. Rømmeelementene 16 presser den avsmalnede ende 33 av gjengepartiet 3 i hvert sylindrisk parti 2 i profilrøret 1 inn i det ringformede spor 32 ved enden av det innvendige gjengeparti 4 i det respektive andre sylindriske parti 2 i det tilordnede profilrør 1, slik at ringtetningen 31 deformeres og sikrer en pålitelig sammenskjøting og fluidum-avtetting mellom hosliggende profilrør 1. Samtidig økes den innvendige løpsdiameter i de sylindriske partier 2 slik at ringskulderen 15 på rømmeren, med tilhørende tetning 19, kan gå uhindret gjennom disse partier 2. Next, the drill pipe string, not shown, is set in rotation and an axial load is applied which is transferred to the reamer 14. The emming elements 16 will expand the threaded joints 3, 4 (fig. 1 and 6) between the profile pipes 1 and also straighten these parts. The release elements 16 press the tapered end 33 of the thread portion 3 in each cylindrical portion 2 of the profile tube 1 into the annular groove 32 at the end of the internal thread portion 4 in the respective second cylindrical portion 2 of the associated profile tube 1, so that the ring seal 31 is deformed and ensures a reliable joint and fluid sealing between adjacent profile pipes 1. At the same time, the internal barrel diameter in the cylindrical parts 2 is increased so that the ring shoulder 15 on the reamer, with associated seal 19, can pass through these parts 2 unhindered.

Den etterfølgende ekspandering av løpdiameteren i gjenge-skjøtene 3, 4 mellom profilrørene 1, kalibreringen av innerdiameteren og den styrkeøkende glatting av veggene utføres av de suksessive ekspanderseksjoner 23, 22 og 21. Disse har som nevnt økende arbeidsdiameter og det skjer derfor en trinnvis ekspandering av innerdiameteren i profilrørene 1 i ønsket utstrekning. The subsequent expansion of the barrel diameter in the threaded joints 3, 4 between the profile tubes 1, the calibration of the inner diameter and the strength-increasing smoothing of the walls is carried out by the successive expander sections 23, 22 and 21. As mentioned, these have an increasing working diameter and therefore a gradual expansion of the inner diameter of the profile tubes 1 to the desired extent.

Når ekspanderen 14 når skoen 9, vil spalten 18 på spissen 17 få samvirke med låsepinnen 12. Derved roteres skoen 9 og den skrus løs fra rørlengden 5. Når den er skrudd løs, vil skoen falle ned i hullet, slik at det blir mulig å rømme og ekspandere det nederste sylindriske endeparti 2 i strengen av profilrøret 1 ved hjelp av rømmeelementene 16 og ekspanderingselementene 29. Nå er avtettingsoperasjonen ferdig, og boringen kan fortsette. When the expander 14 reaches the shoe 9, the slot 18 on the tip 17 will interact with the locking pin 12. Thereby the shoe 9 is rotated and it is unscrewed from the pipe length 5. When it is unscrewed, the shoe will fall into the hole, so that it becomes possible to ream and expand the bottom cylindrical end part 2 in the string of the profile pipe 1 with the help of the reaming elements 16 and the expanding elements 29. Now the sealing operation is finished and the drilling can continue.

Dersom den vanskelige sone under brønnboringen spenner over flere formasjoner med ulike formasjonstrykk, så vil det være nødvendig å skille eller isolere disse formasjonene fra hverandre, for å hindre fluidumoverstrømming. I så tilfelle forsyner man den viste og beskrevne anordning med ekstra mellompakninger 4' som settes inn i strengen av profilrøret 1 mellom de av dem som korresponderer med de intervaller som skal skilles. If the difficult zone during well drilling spans several formations with different formation pressures, it will be necessary to separate or isolate these formations from each other, to prevent fluid overflow. In such a case, the device shown and described is supplied with additional intermediate gaskets 4' which are inserted into the string of the profile pipe 1 between those of them which correspond to the intervals to be separated.

Ved å benytte utbyttbare rømmeelementer 16 og ekspanderingselementer 29 i henholdsvis rømmeren og ekspandereren 20',kan den viste og beskrevne anordning brukes gjentatte ganger, slik at man derved kan redusere borekostnadene. By using replaceable reaming elements 16 and expanding elements 29 in the reamer and expander 20' respectively, the device shown and described can be used repeatedly, so that drilling costs can thereby be reduced.

Oppfinnelsen kan benyttes for avtetting av vanskelige soner under brønnboring, for å hindre ellers kraftige tap av boreslam og sementgrøt i forbindelse med innstrømming av væske eller gass fra en eksponert formasjon, eller i forbindelse med sammenbrudd av fjellet som gjennombores. The invention can be used for sealing difficult zones during well drilling, to prevent otherwise heavy losses of drilling mud and cement slurry in connection with the inflow of liquid or gas from an exposed formation, or in connection with the collapse of the rock being drilled.

Claims

1. Device for sealing difficult zones in a well, comprising a hydraulically expandable string of profiled pipes (1) with cylindrical end portions (2), the lower end portion (2) carrying a shoe (9) with a through valve (10), means for such setting of the profile pipe string that it is located in the difficult zone in the well and with connection elements (15) intended for cooperation with the upper cylindrical end part (2) in the profile pipe string, and a reamer (14) for mechanical residual expansion and smoothing of the profile pipe string after hydraulic expansion of the profile pipes (1), which reamer (14) can be moved in the longitudinal direction inside the profile pipe string using the aforementioned setting means, characterized in that the setting means (14,20') include the reamer (14) with reaming elements (16) as well as an expander (20) ') with a number of expanding elements (29) connected to a tool for driving the device in the well, which expander (20') at the start of the expansion process is placed above the profile pipe string, but which during the mechanical expansion will sink under the influence of axial load and rotation.

2. Device according to claim 1, characterized in that a gasket (4') is mounted on each end of the profile pipe string, which gasket includes a cylindrical pipe length (5) • with an external circumferential groove (6) in which a sealing element (7 ), and an internal circumferential projection (8), corresponding to the groove (6).

3. Device according to claim 2, characterized in that the reamer (14) has an external shoulder (15) intended for connection to the surrounding internal projection (8) in the upper seal (4').

4. Device according to one of the claims 1-3, characterized in that the expander (20') has a housing (24) with bearing surfaces (30) arranged at an angle in relation to the longitudinal direction of the housing, on which bearing surfaces (30) the expanding elements (29) are placed .

5 . Device according to one of claims 1-4, characterized in that each expanding element (29) is shaped as a truncated spherical element.

6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the profile pipe string has ring seals (31) between matched sections of the individual pipes.

7. Device according to claim 2, characterized in that at least one gasket (4') is arranged between two individual pipes in the profile pipe string.

8. Device according to one of claims 1-7, characterized by means (17,18) at the lower end of the reamer (14) for releasing the shoe (9) mounted on the lower end of the profile pipe string.