NO309908B1 - FremgangsmÕte og anordning for utforming av et vindu gjennom veggen til et foringsrør - Google Patents

FremgangsmÕte og anordning for utforming av et vindu gjennom veggen til et foringsrør Download PDF

Info

Publication number
NO309908B1
NO309908B1 NO952567A NO952567A NO309908B1 NO 309908 B1 NO309908 B1 NO 309908B1 NO 952567 A NO952567 A NO 952567A NO 952567 A NO952567 A NO 952567A NO 309908 B1 NO309908 B1 NO 309908B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
casing
cutter
window
hole
motor
Prior art date
Application number
NO952567A
Other languages
English (en)
Other versions
NO952567D0 (no
NO952567L (no
Inventor
Larry J Leising
Denis Doremus
Mansour Shaheen
Original Assignee
Sofitech Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sofitech Nv filed Critical Sofitech Nv
Publication of NO952567D0 publication Critical patent/NO952567D0/no
Publication of NO952567L publication Critical patent/NO952567L/no
Publication of NO309908B1 publication Critical patent/NO309908B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/06Cutting windows, e.g. directional window cutters for whipstock operations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/061Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/068Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Door And Window Frames Mounted To Openings (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår generelt fremgangsmåter og systemer for tildanning av et nedenhulls vindu i veggen til et foringsrør som muliggjør boring av et nytt borehull utenfor foringsrøret, og nærmere bestemt fremgangsmåter og systemer hvor en ledekile orienteres og anbringes i sideveis forskjøvete hull boret i en sementplugg for å muliggjøre fresing av vinduet gjennom foringsrør-veggen motstående avbøyningsflaten til en slik ledekile.
Ledekiler er blitt brukt i flere år i forbindelse med boring av borehull som avbøyes til siden eller strekker seg utad fra et eksisterende borehull. Selv om det eksisterende borehull kan være uforet med foringsrør (åpent hull), er hullet typisk blitt foret slik at et langstrakt vindu må freses gjennom veggen til stål-foringsrøret for å muliggjøre fremføring av en borkrone og borestreng til utsiden. For tildanning av vinduet blir en anordning, generelt kjent som en ledekile, forankret mot nedadrettet og roterende bevegelse i foringsrøret. En ledekile er primært en langstrakt metallkam eller -kile med en skrånende, konkav avbøyningsflate som styrer en rotasjonsfres på en borestreng mens fresen påtvinges gradvis, utadrettet bevegelse. Fresens nedadrettete og utadrettete bevegelse, når den dreies av borestrengen, danner et langstrakt vindu gjennom foringsrørets vegg. Hvis ønsket, kan først en pilotfres brukes for å igangsette fresingen og/eller frese øret, og deretter kan en vindusfres brukes til å fullføre åpningen. I noen tilfeller kan en såkalt "vannmelon"-fres nedføres sammen med eller adskilt fra vindusfresen for å røm-me og gjøre ferdig vinduets kanter, og sikre at boreverktøy senere ikke vil oppfan-ges eller på annen måte henges opp i vinduet. I ethvert tilfelle muliggjør vinduet fremføring av en borkrone og borestreng, eller en borkrone, boreslam-motor og nedføringsstreng, gjennom vinduet slik at et nytt borehull kan bores utenfor foringsrøret.
I mange brønninstallasjoner strekker det seg en produksjonsstreng av rør fra overflaten ned inne i foringsrøret med større diameter, i hvilket det er nødven-dig å danne et vindu. Vanligvis er en pakning anbrakt nær nedre ende av produksjonsstrengen for å isolere borehullet nedenfor pakningen fra ringrommet ovenfor pakningen. Å fjerne pakningen og produksjonsstrengen fra brønnen, og deretter igjen å installere disse senere, er tidkrevende og kostbare operasjoner som opera-tører søker å unngå der det er mulig. Tidligere ledekile-prosedyrer har imidlertid krevd fjerning av produksjonsstrengen og pakningen uten hensyn til kostnad.
Et formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrete fremgangsmåter for tildanning av et vindu i foringsrøret nedenfor en produksjonsstreng.
Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrete fremgangsmåter og systemer for orientering og anbringelse av en ledekile på en sideveis forskjøvet måte i en foringsrør-sementplugg nedenfor en produksjonsstreng for å muliggjøre tildanning av et vindu i foringsrøret motstående lede-kilens avbøyningsflate.
Disse og andre formål oppnås i henhold til foreliggende oppfinnelse ved fremgangsmåter og anordning som angitt i de etterfølgende krav.
Foreliggende oppfinnelse har både de ovennevnte og andre formål, trekk og fortrinn som fremgå tydeligere i forbindelse med følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utføringsform, sammen med de medfølgende tegninger, hvor: Figur 1 er en skisse av en foret brønn-installasjon som viser en sementplugg anbrakt nedenfor produksjonsrøret; Figur 2 er en skisse som i Figur 1 og som viser boring av den sideveis for-skjøvete hullseksjon i sementpluggen; Figur 3 er en annen skisse som viser en ledekile anbrakt i en slik hullseksjon; og Figur 4 er en skisse som viser et vindu som er skåret gjennom foringsrør-veggen motstående ledekilen ved hjelp av en fres drevet av en boreslam-motor.
I Figur 1 er vist et borehull 10 foret med stål-foringsrør 11 som er sementert på plass ved hjelp av vanlig metode. Selv om borehullet 10 ifølge tegningene strekker seg virtuelt nedad, skal det bemerkes at mye av nedre parti av borehullet i virkeligheten er skrånende i forhold til vertikalretningen p.g.a. moderne bore- og kompletteringsmetoder. Når borehullet 10 er skrånende, har det, typisk betegnet, en lav side og en høy side. En produksjonsstreng av røret 12 er opphengt i foringsrøret 11 fra et brønnhode 24 ved overflaten, og en produksjonspakning 13 av vanlig konstruksjon isolerer trykket og fluider i borehullet 10 fra ringrommet 14 over pakningen. Ifølge et eksempel laget for denne beskrivelse, kan produksjons-røret 12 ha en ytterdiameter på omtrent 4<1>/2 tomme (11,4 cm), og foringsrøret 11 kan ha en ytterdiameter på 7 tommer (17,8 cm). Selv om en nedføringsstreng av vanlig rør eller produksjonsrør med skjøter som er skrudd ende mot ende kunne vært brukt ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse, foretrekkes det å bruke en kontinuerlig lengde av kveilerør 17 som er viklet på trommelen 18 hos en flyttbar overflate-enhet 20. Kveilerøret 17, som kan ha en diameter på f.eks. omkring 3 tommer (7,6 cm), er ført over en føring 21 og inn i toppen av en injektor 22 som tvinger det ned inn i og ut av produksjonsrøret 12 under kraft. Røret 17 går gjennom én eller flere utblåsningssikringer 23 som er montert på toppen av brønn-hodet 24. Den indre ende av kveilerøret 17 er ved hjelp av koplinger og et rør 9 forbundet med en boreslam-pumpe 8 slik at fluider kan sirkuleres ned røret av årsaker som skal beskrives nedenfor. En fremvisningsenhet 7 for nedenhulls målinger kan enten være koplet til en trykkgiver ved koplingen for innhenting av data i form av modulerte trykkpulser i fluidene inne i røret 17, eller via hensiktsmessige elektriske koplinger til en vaierkabel som strekker seg langs hele lengden av kveilerøret. Fordi kveilerøret 17 er kontinuerlig langs hele sin lengde, elimine-res behovet for å kople sammen og fra hverandre mange gjengete skjøter, med betydelige besparelser av tid og kostnad.
Uansett om det skyldes behov for å fjerne skrot i foringsrøret 11, eller behov for å danne et nytt borehull som strekker seg utad fra foringsrøret til et bestemt mål, må det tildannes et vindu gjennom foringsrørets 11 vegg nedenfor produksjonsrøret 12 for å muliggjøre gjennomføring av boreverktøy. Ifølge foreliggende oppfinnelse, er et første trinn i fremgangsmåten å danne en langstrakt sementplugg 30 i foringsrøret 11 ved nedføring av en arbeidsstreng av rør (ikke vist) ned gjennom produksjonsrøret 12 inntil nedre ende av en slik streng er nær det sted hvor nedre ende av sementsøylen bør være, og deretter å pumpe sementslam ned arbeidsstrengen mens denne gradvis heves ved overflaten. Etter at et forutbestemt antall fat med sement er pumpet ned for å danne en ønsket lengde av pluggen 30, trekkes arbeidsstrengen tilbake for å tillate sementen å stivne og herde. I et typisk tilfelle bør sementpluggen 30 være omtrent 50-150 fot (15-45 m) lang og ende opp med toppen ved 31 omtrent 5-10 fot (1,5-3 m) nedenfor nedre ende av produksjonsrøret 12. Sementen kunne imidlertid strekke seg til nedre ende av røret 12, og deretter opp i dets boring et antall fot.
Neste trinn i fremgangsmåten er å bore en boring 32 i sementpluggen 30, som vist i Figur 2. Boringen 32 er utformet med en øvre seksjon 33 som svinger nedad og utad mot toppen av en nedre seksjon 34 som strekker seg rett langs og nær foringsrørets 11 innervegg 35. Boringen 32 er boret under anvendelse av en boreslam-motor 36 med en fres 39 på sin nedre ende. Øvre ende av motoren 36 er festet til et MWD-verktøy 37 (måling under boring) som er festet til en oriente-ringsanordning 38. Over anordningen 38 er et frakoplingsrørstykke 40, en oppad lukkende tilbakeslagsventil 41 og en kveilerør-kopling 42 som er festet til nedre ende av kveilerøret 17. Komponentene 40-42 er standard, og representerer kjent teknikk. Boreslam-motoren 36 er fortrinnsvis en anordning av Moineau-typen hvor en spiralformet rotor dreier i en stator utformet med kammer som reaksjon på strømmen av borefluid som pumpes ned kveilerøret 17, og har et avbøyet hus 43 som danner et avbøyningspunkt 44 nær dens nedre ende. Avbøyningsvinkelen 0 bringer fresens 39 rotasjonsakse til å skjære motorens 37 lengdeakse i en lav vinkel, i denne anvendelse f.eks. omtrent 0,38 grader. Denne konstruksjon bringer borkronen 39 til å bore den buete seksjon 33 i øvre parti av sementpluggen 38 inntil borkronen ligger an mot foringsrørets 12 innervegg 35. Deretter vil borkronen 39 bore rett frem gjennom hele hullseksjonen 34 fordi foringsrør-veggen hind-rer ytterligere utadrettet bevegelse av fresen 39. Et stabiliseringsrør (ikke vist) med flere radielle ribber som søker å sentrere det avbøyde hus 43 i boringen 32 kan være montert på det avbøyde hus.
MWD-verktøyet 37 og orienteringsverktøyet 38 brukes forut for igangsetting av boringen av den forskjøvete boring 32 for å orientere azimutretningen til borkronens 37 rotasjonsakse (verktøyflate) på en slik måte at nedre hullseksjon 34 vil bli boret langs den side av foringsrøret 11 hvor vinduet skal dannes. Selv om figure-ne i tegningene, som ovenfor nevnt, skisserer borehullet 10 forløpende vertikalt nedad, strekker det seg i virkeligheten i en vinkel i forhold til vertikalretningen, slik at det har en lav side og en høy side. MWD-verktøyet 37 innbefatter et inklino-meter i form av et sett ortogonalt monterte akselerometre som måler komponenter av jordens tyngdefelt og gir utgangssignaler som kan kombineres for å frembringe helnings- og verktøyflatevinklene. Brukt i forbindelse med denne avdekking betyr "verktøyflatevinkel", eller bare "verktøyflate", vinkelen, uttrykt som en positiv eller negativ verdi mellom 0° og 180°, mellom en linje som er radialkomponenten til borkronens rotasjonsakse og en referanse-radiallinje som strekker seg gjennom den nederste side av et skrånende borehull. Verktøyflate vises typisk på en bestemt overflate-fremvisningsinnretning som er en gradert sirkel der toppen av sirkelen er angitt med 0° og bunnen er merket 180°. Øvre høyre kvadrant er gradert fra 0° til +90°, og nedre høyre kvadrant fra +90° til 180°. Venstre øvre og nedre kvadranter er merket på samme måte bortsett fra at gradene har negative verdier. Hvis inklinometerets målinger nede i borehullet bringer radialviseren på fremvisningsinnretningen til å indikere en verktøyflate på f.eks. +45°, avbøyes følgelig borehullet mot høyre og helningen til borehullet er gradvis økende eller under oppbygging. Hvis imidlertid viseren indikerer f.eks. -120°, avbøyes borehullet mot venstre og helningen faller eller avtar mot vertikalretningen.
Der hvor boreslampuls-telemetri benyttes, mates signalene fra helnings-giveme til en styring som modulerer rotasjonshastigheten til et rotasjonsventil-element eller "siven" som forstyrrer boreslammet som strømmer ned kveilerøret 17, for frembringelse av trykkpulser. Pulsene fremføres svært hurtig til overflaten hvor de dekodes, behandles og fremvises eller registreres, slik at helningsvinkel og verktøyflate stort sett i sanntid. Et boreslampuls-telemetrisystem er avdekket i US patenter nr. 4 100 528, 4 103 281 og 4 167 000, som det herved henvises til. Som ovenfor nevnt, kan det også brukes et MWD-vaierverktøy som omdanner de analoge inklinometersignaler til digitale signaler, og sender dem til overflaten over en elektrisk vaier eller kabel som strekker seg gjennom hullet i kveilerøret 17. Ved overflaten blir signalene behandlet og omdannet tilbake til analoge verdier for fremvisning.
For å rotasjonsorientere boremotoren 36 slik at borefresens 39 verktøyflate-vinkel har en valgt verdi, er det i et orienteringsverktøy 38 av den art som er avdekket og avgrenset av krav i US patent nr. 5 311 952 innbefattet en fjærbelastet dor med en i hullet utformet strømningsinnsnevring, slik at midlertidig reduksjon og deretter økning av boreslam-volumstrømmen bevirker respektive oppadrettete og nedadrettete bevegelser av doren. Slik bevegelse driver et automatisk indekssys-tem hos skråstilte kanaler og knaster som dreier et nedre hus forbundet med MWD-verktøyet 37 gjennom en forutbestemt vinkel, som f.eks. 30° eller 45° eller en annen vinkel, avhengig av kanalenes vinkel-avstandsdeling. Under montasje har MWD-verktøyet 37 som referanse verktøyflaten dannet av det avbøyde hus, slik at boreslampuls- eller elektriske telemetrisignaler kan behandles for å vise azimutretningen som fresen 39 vil bore i. Det henvises herved også til US patent nr. 5 311 952.
Fresen 39, som dreies mot høyre eller med urviseren ved hjelp av motoren 36 sett ovenfra, søker i praksis å "vandre" i en retning mot urviseren, etterhvert som den rette seksjon 34 av boringen 32 bores. Dette skyldes at yttersiden av fresen 39 roterer med urviseren mot foringsrørets 11 innervegg 35, og følgelig søker å bore gradvis i motsatt retning etterhvert som hullet 34 blir dypere. For å kompensere for slik tilbøyelighet til vandring, er fresens 39 verktøyflatevinkel inn-ledningsvis overkorrigert i et valgt omfang. Det er også foretatt en innledende korrigering av oppviklingsvinkelen i kveilerøret 17 p.g.a. reaksjonsdreiemomentet på det avbøyde hus 43, som er en funksjon av omfanget av borkronevekt. Ved hensiktsmessig forbindelse, vil det når boringen begynner opprettes en likevekt som vil opprettholde ønsket verktøyflatevinkel. Med den hensiktsmessige verktøyflate opprettet ved drift av orienteringsverktøyet 38, bekreftet ved hjelp av MWD-verktøyet 37, bores hullseksjonen 34 til en valgt lengde, som vist i Figur 2. Boreverktøy-enheten trekkes deretter ut av brønnen ved drift av injektoren 22 og trommelen 18.
En kombinasjon 58 av anker og ledekile nedføres deretter ned gjennom produksjonsrøret 12 på nedre ende av kveilerøret 17, som vist i Figur 3. Ledekilen 50 er opphengt i MWD-verktøyet 37 ved hjelp av en mansjett 51 med et nedhen-gende ben 52 som er løsbart festet til toppen av avbøynings-styrelegemet 53 ved hjelp av en bruddbolt 54 eller tilsvarende. Komponentene over MWD-verktøyet 37 er de samme som er vist som elementene 38 og 40-42 i Figur 2. Legemet 53 har en nedad og utad skrånende flate 55 med konkavt tverrsnitt for styring av borkronen 39 i lengderetningen mens den gradvis tvinges utad under nedadrettet bevegelse. Nedre ende av legemet 53 er sammenskrudd med en ankerenhet 56 som bærer et normalt tilbaketrukket glideelement 57. En spiralfjær som holdes sammentrykket ved hjelp av en bruddstift 58 frigjøres ved avbryting av stiften når en fot 60 på nedre ende av en stang 61 bringes til anlegg mot nedre flate av hullet 34, som vist. Ekspandering av fjæren bringer glideelementet 57 til å forskyves oppad og utad langs en skrånende flate 62 inntil tenner på glideelementets ytre omkrets bringes til inngrep med og biter inn i foringsrørets 11 tilstøtende indre veggflate. Ankerenheten 56 og ledekilen 50 kunne naturligvis vært sammenkoplet slik at glideelementet 57 forankres mot sementen. Glidetennene vender nedad og griper følgelig enda fastere som reaksjon på nedadrettet kraft på avbøyningslege-met 53. Selv om det her er avdekket en kombinasjonsenhet med ledekile og anker, kunne et anker vært nedført, orientert og anbrakt, etterfulgt av nedføring av en ledekile som styres til å støtte ankeret på en kjent måte.
Forut for nedføring av ledekilen 30 i boringen 32, blir avbøyningsflaten 55 hensiktsmessig orientert ved drift av orienteringsverktøyet 38 som ovenfor beskrevet, mens inklinometersignaler sendes til overflaten med MWD-verktøyet 37. Når ønsket orientering er oppnådd, nedsenkes ledekilen 50 og ankeret 56 i boringen 32. Når foten 60 hviler på bunnen av boringen, påføres vekt for deretter å avbryte stiften 58 og bolten 54. Deretter tibaketrekkes alle verktøy over ledekilen 30 fra brønnen etterhvert som kveilerøret 17 vikles tilbake på trommelen 18.
For tildanning av et vindu gjennom siden av foringsrøret 11 slik at et nytt borehull kan bores på utsiden av det, nedføres strengen av boreverktøy, vist i figur 4, på kveilerøret 17. Verktøystrengen innbefatter en hastighetsfres 70 drevet av en boreslam-motor 71 med en kraftseksjon 72 og et hus 73. Huset 73 danner fortrinnsvis en avbøyningsvinkel, men et rett hus kan imidlertid brukes. Som i figur-ene 2 og 3, er et MWD-verktøy 37 og et orienteringsverktøy 38 tilkoplet over boreslam-motoren 21, og de forskjellige tilbakeslagsventil-, frigjørings- og koplings-komponenter 40-42 bruke også. Forut for nedsenking av fresen 70 i øvre ende av boringen 32, drives orienteringsverktøyet 38 og MWD-verktøyet 37 som ovenfor beskrevet for orientering av fresens 70 verktøyflate i forhold til hullets lave side i samme vinkel som en radiell linje vinkelrett på avbøyningsflaten 55 ville hatt i forhold til en slik lav side. Deretter nedsenkes borkronen 70 til anlegg mot øvre ende av avbøyningsflaten 55 krever drift av motoren 71 for igangsetting av utfresing av et vindu 74 gjennom veggen til foringsrøret 11. Etterhvert som fresen 70 åpner et langstrakt vindu, tvinges den gradvis utad ved hjelp av avbøyningsflaten 55, inntil den har skåret ferdig vinduet og er ført gjennom sementkappen utenfor, som vist. Endelig vil det nye borehull 75 strekke seg utelukkende på utsiden av foringsrøret 11. Det foretrekkes å fortsette boringen inntil hullet 75 strekker seg omtrent 5-15 fot (1,5-4,5 m) utenfor foringsrøret 11. Boreverktøystrengen fjernes deretter fra brønnen. Hvis ønsket kan hastighetsfresen 70 erstattes av andre typer freser, og boreverktøyene kan igjen nedføres for oppretting av vinduet 74 ved fjerning av grader eller utspring. Til slutt nedføres en annen og kanskje kraf-tigere boremotor og en rullemeisel- eller diamant-borkrone gjennom vinduet 74 for å forlenge det nye hull 75 og awiksbore det til et bestemt mål.
Under drift og bruk av foreliggende oppfinnelse bør en foringsrørmansjett-lokaliseringsinnretning (CCL) og et gammastråle-loggeverktøy nedføres på elektrisk vaier for nøyaktig å bestemme awiksdybden, som fortrinnsvis bør være fra 10 fot (3 m) under en mansjett i foringsrøret 11 til omtrent 20 fot (6 m) over en mansjett i dette. Deretter dannes sementpluggen 30 som ovenfor beskrevet slik at den strekker seg fra minst omtrent 50 fot (15 m) under awiksdybden til noen få fot under nedre ende av produksjonsrøret 12. Den totale lengde av sementpluggen 30 er naturligvis gitt ved overveid utforming. Sementpluggen 30 tillates å stivne og herde i et hensiktsmessig tidsrom.
Deretter blir en boreverktøystreng innbefattende hastighetsfresen 39 på 3 3/4 tomme (9,53 cm), en boreslam-motor 36 på 2 7/8 tomme (7,30 cm) med et 0,38° avbøyet hus 43, et MWD-styreverktøy 37, et orienteringsverktøy 38, flere boremansjetter på 2 7/8 tomme, et frakoplingsrørstykke 40, en tilbakeslagsventil 41 og en kveilerør-kopling 42 nedført på kveilerøret 17 inntil hastighetsfresen er like over toppen av pluggen 30. Boreslam-pumpene startes for å igangsette sirku-lering og muliggjøre drift av MWD-verktøyet 37 og orienteringsverktøyet 38. Boreslam-volumstrømmen gjennomgår sykler ved å redusere av denne og deretter øke den tilbake til et normalt nivå inntil motoren 36 og det avbøyde hus 43 er blitt indeksert i vinkel slik at verktøyflaten har den ønskete vinkel pluss en "vandre"-korreksjonsvinkel og oppviklingsvinkel som kreves. Slik orientering kan være i forhold til den lave side av foringsrøret 11 som, ifølge det ovennevnte, skråner en viss vinkel i forhold til vertikalretningen. Deretter nedsenkes borkronen 39 og den påføres vekt for å bevirke boring av den buete, øvre seksjon 33 av hullet 32 i sementpluggen 30, inntil borkronen kommer ut mot den indre sidevegg 35 av foringsrøret 11. Når dette inntreffer vil borkronen 37 bore rett frem langs innerveggen 35 inntil hullet er forlenget en hensiktsmessig avstand, som vist i Figur 2. Deretter trekkes denne boreverktøystreng ut av brønnen.
Neste trinn i operasjonen er nedføring av en ledekile 50 på 31/2 tomme (8,89 cm) med en 1,12° konkav avbøyningsflate 55 og ankerenheten 56 nedenfor
MWD-verktøyet 37 og orienteringsverktøyet 38. De vanlige komponenter 41-42 henger opp ledekilen 50 og ankeret 56 på nedre ende av kveilerøret 17. Mansjet-ten 51, benet 52 og bruddbolten 54 danner en hensiktsmessig forbindelse. Strengen stoppes flere fot før ankerfoten 60 når bunnen av hullet 32. Fluidsirkulering igangsettes slik at vinkelorienteringen av ledekileflaten 55 kan innstilles ved drift av orienteringsverktøyet 38 etterhvert som signaler sendes via telemetri opp av borehullet ved hjelp av MWD-verktøyet 37. Når ledekilen 50 er tilfredsstillende anbrakt, nedsenkes verktøystrengen til bunnen og vekt påføres bruddstiften 58 og glideelementet 57 anbringes, som vist i Figur 3. Ytterligere vekt bevirker at bolten 54 avbrytes for frigjøring av ledekilen 50 fra komponentene over denne. Slike komponenter trekkes deretter tilbake til overflaten etterhvert som kveilerøret 17 vikles tilbake på trommelen 18.
For tildanning av vinduet 74 slik at et nytt borehull 75 kan bores utenfor foringsrøret 11, nedføres boreverktøystrengen vist i Figur 4 på kveilerøret 17. Denne streng innbefatter en hastighetsfres 70 på 3 3/4 tomme (9,53 cm) som i tandem kan etterfølges av en "vannmelon"-fres på 3 3/4 tomme, hvis ønsket en boreslam-motor 71 på 2 7/8 tomme (7,30 cm) med et 0,38° avbøyet hus 73, et MWD-verktøy 37 av vaier- eller trykkpulstypen, et orienteringsverktøy 38 og de ovennevnte komponenter 40-42. Når fresen 70 når toppen av hullet 32 i sementpluggen 30, stoppes strengen og boreslam-pumpen 8 startes for drift av MWD-verktøyet 37 og muliggjør orientering av fresens 70 verktøyflate til hensiktsmessig verdi. Deretter nedsenkes strengen inntil fresen 70 ligger an mot toppen av avbøyningsflaten 55. Det påføres vekt på fresen for å bringe den til å fremføres nedad langs flaten 55 etterhvert som den gradvis åpner det langstrakte vindu 74 motstående flaten 55, som vist i Figur 4. Nær nedre ende av avbøyningsflaten 55 vil fresen ha skåret helt fullt ut gjennom foringsrør-veggen. Den påfølgende vann-melon-fres med lengre mål virker til å rette opp vinduet 74 og fjerne grader eller andre utspring som kan hindre glatt gjennomføring av andre verktøy gjennom vinduet 74. Fresing bør fortsette inntil det nye hull 75 strekker seg 5-10 fot (1,5 til 3 m) utad, hvorpå fresingen stoppes og hullet sirkuleres en stund for å fjerne alt spon og andre partikler som måtte være igjen. Deretter fjernes boreverktøystren-gen fra brønnen etterhvert som kveilerøret 17 vikles tilbake på trommelen 18.
Under fresingen av vinduet 79, kan det være ønskelig å bruke flere motorer 71 med forskjellige vinkler 6 på det avbøyde hus. F.eks. kan øvre dei av vinduet 74, som innbefatter den opprinnelige åpning gjennom foringsrøret 11, freses med en større avbøyningsvinkel på omtrent 3°. En mellomliggende del av vinduet 74 kan freses ved bruk av en lavere avbøyningsvinkel på 1,83°, mens dets nedre parti kan bores ved bruk av en liten avbøyningsvinkel på 0,38°. Vannmelon-fresen (ikke vist) brukes til oppretting av vinduet 70 ved at den trekkes opp og ned gjennom vinduet flere ganger før fjerning av boreverktøystrengen fra brønnen 10. For endring av avbøyningsvinkler må selvfølgelig verktøystrengen trekkes tilbake for utskifting av avbøyde hus.
Borehullet 75 kan ha et avvikende forløp ved bruk av en borestreng og en boreslam-motor med et avbøyet hus, og en rotasjonsborkrone som ovenfor
beskrevet. Alternativt kan det brukes i lengderetningen innbyrdes adskilte stabili-seringsrør på borestrengen for å bevirke hull-awik p.g.a. pendelvirkningen. Selv om det gjennom beskrivelsen er gitt forskjellige dimensjoner, vinkler, lengder o.l., skal det bemerkes at disse verdier kun er eksempler og at andre verdier kan brukes i henhold til hva forholdene krever. Selv om kveilerøret 17 er avdekket som nedføringsstrengen, og er foretrukket, kan forskjellige trinn i fremgangsmåten utføres under anvendelse av produksjonsrør og/eller borerør som nedførings-strengen.
Det skal nå være forstått at det er avdekket nye og forbedrete fremgangsmåter og systemer som muliggjør tildanning av et vindu i et borerør forskjøvet fra en ledekile som er anbrakt i en sementplugg, slik at et nytt borehull kan bores utenfor foringsrøret. Der hvor foringsrørets lengdeakse er tilstrekkelig skråstilt i forhold til vertikalretningen, kan f.eks. hullet i sementpluggen bores uten bruk av et avbøyet hus eller anvendelse av orientering, ved bruk av tyngdekraften til å bringe fresen til å bore til og deretter langs nedre side av foringsrør-boringen.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for tildanning av et vindu (74) gjennom veggen til et brønn-foringsrør (11) under den nedre ende av et i foringsrøret (11) opphengt produk-sjonsrør (12), hvilket vindu (76) muliggjør boring av et nytt borehull (75) på utsiden
av foringsrøret (11), karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: tildanning av en langstrakt sementplugg (30) i foringsrøret (11) under produksjons-rørets (12) nedre ende; boring av et hull (34) i sementpluggen (30), hvilket hull svinger mot foringsrørets (11) sidevegg (35) og deretter strekker seg i lengderetningen langs sideveggen; plassering av en ledekile (50) med en avbøyningsflate (55) i hullet, idet avbøyningsflaten (55) vender mot innerveggen (35); og utfresing av et langstrakt vindu (75) gjennom foringsrør-veggen under anvendelse av avbøyningsflaten (55) som en styrekam.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at boretrinnet utføres under anvendelse av en roterende fres (70) med en rotasjonsakse som danner en vinkel med foringsrørets (11) lengdeakse.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den innbefatter det ytterligere trinn å orientere rotasjonsaksen i en slik vinkel at hullet (34) svinger i en valgt azimutretning.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at orienterings-trinnet innbefatter tilveiebringelse av en ytterligere korrigeringsvinkel som motvir-ker fresens (70) tendens til å vandre i retning mot urviseren, sett ovenfra, p.g.a. dens rotasjon i retning med urviseren.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter det ytterligere trinn å forankre ledekilen (50) mot nedadrettet og roterende bevegelse i hullet (34).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den innbefatter de ytterligere trinn å utføre målinger av aksens vinkelorientering i forhold til en referanse, og overføring av for målingene representative signaler til overflaten; og justering av rotasjonsaksens vinkelorientering til en ønsket verdi.
7. Fremgangsmåte for tildanning av et vindu gjennom veggen til et brønn-foringsrør (11) under den nedre ende av et i foringsrøret (11) opphengt produk-sjonsrør (12), hvilket vindu (74) muliggjør boring av et nytt borehull (75) på utsiden av foringsrøret (11), karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: bruk av en arbeids-rørstreng for å anbringe en sementsøyle i foringsrøret (11) under produksjonsrørets (12) nedre ende, idet den øvre ende av sementsøylen er beliggende nær nevnte nedre ende, hvilken sement, når den har herdnet, danner en plugg (30) i foringsrøret (11); nedsenking av en boremotor med en fres (70) og et avbøyet hus (43) gjennom produksjonsrøret (12) på en kjørestreng inntil fresen (70) befinner seg over sementpluggens (30) øvre ende, idet det avbøyde hus (43) gir fresen en rotasjonsakse som skråner i forhold til motorens lengdeakse; vinkel-orientering av motoren og det avbøyde hus (43) slik at nevnte rotasjonsakse er rettet i en valgt azimut-retning; drift av motoren for å bringe fresen (70) til å bore et hull i sementpluggen (30) med en krum øvre seksjon som strekker seg fra et sted sentralt i forhold til den øvre ende til et sted nær foringsrørets (11) innvendige veggflate, og en rett nedre seksjon som strekker seg i lengderetningen langs veggflaten; fjerning av boremotoren og fresen (70) fra brønnen; nedsenking av en ledekile (50) som har en skråttløpende avbøyningsflate (55) gjennom produksjonsstrengen på en kjørestreng; vinkel-orientering av ledekilen (50) slik at avbøy-ningsflaten (55) vender mot foringsrør-veggflaten; nedsenking av ledekilen (50) i den nedre seksjon av hullet (75) og forankring av ledekilen i dette; igjen nedsenking av en motor med en fres (70) og et avbøyd hus (43) gjennom produksjonsstrengen på en kjørestreng; igjen vinkel-orientering av motoren og det avbøyde hus slik at nevnte rotasjonsakse strekker seg mot foringsrør-veggflaten; nedsenking av motor og avbøyd hus inntil fresen (70) ligger an mot avbøyningsflaten (55); drift og nedsenking av motoren for fresing av et langstrakt vindu (74) gjennom foringsrørets (11) veggflate idet fresen kamstyres utad ved hjelp av avbøynings-flaten (55); og fjerning av motoren og kjørestrengen fra brønnen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den omfatter utførelse av målinger av en arbeidsflate-vinkel som dannes av rotasjonsaksen og overføring av signaler som er representative for denne til overflaten for behandling og fremvisning.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at orienterin-gen utføres ved å anordne indekseringsmidler som reagerer på endringer i volum-strømmen til borefluider i kjørestrengen, hvilke indekseringsmidler bevirker rotasjon av motormidlene og det avbøyde hus gjennom en forutbestemt vinkel som reaksjon på slike endringer; og endring av volumstrømmen for drift av indekse-ringsmidlene.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at målingen innbefatter måling av kampvinkel-komponenter av jordens tyngdefelt; og bestem-melse ut fra respektive verdier av nevnte komponenter, rotasjonsaksens azimut-retning, og verktøyflate-vinkel.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det utføres en innledende korrigering av verktøyflate-vinkelens verdi for å oppta fresens (70) tendens til å vandre mens den danner nevnte nedre seksjon av hullet.
12. Anordning for bruk ved utforming av et vindu (74) i et brønn-foringsrør (11) for å muliggjøre boring av et nytt borehull (75) på foringsrørets (11) utside, karakterisert'ved at det omfatter en langstrakt sementplugg (30) som er utformet i foringsrøret (11), en i pluggen (30) utformet boring (32) som har en øvre seksjon (33) som buer utad til den når en indre veggflate av foringsrøret (11), og en nedre seksjon (34) som strekker seg i lengderetningen langs nevnte inner-veggflate, ledekile-innretninger som er satt i hullets nedre seksjon, hvilke ledekile-innretninger har en skråttløpende avbøyningsflate 55 som vender mot den indre veggflate og er innrettet til å styre en rotasjonsfres (70) og tvinge den gradvis utad når fresen (70) freser et langstrakt vindu (74) gjennom innerveggflaten.
13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at ledekilemidlene innbefatter normalt inntrukne ankermidler som er innrettet til å strekke seg i inngrep med veggflatene til den nedre boringseksjon for å hindre nedad- og rotasjonsbevegelse av ledekilemidlene i denne.
NO952567A 1994-06-27 1995-06-26 FremgangsmÕte og anordning for utforming av et vindu gjennom veggen til et foringsrør NO309908B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/266,016 US5431219A (en) 1994-06-27 1994-06-27 Forming casing window off whipstock set in cement plug

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO952567D0 NO952567D0 (no) 1995-06-26
NO952567L NO952567L (no) 1995-12-28
NO309908B1 true NO309908B1 (no) 2001-04-17

Family

ID=23012826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO952567A NO309908B1 (no) 1994-06-27 1995-06-26 FremgangsmÕte og anordning for utforming av et vindu gjennom veggen til et foringsrør

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5431219A (no)
EP (1) EP0690201B1 (no)
CA (1) CA2152638A1 (no)
DE (1) DE69515738D1 (no)
NO (1) NO309908B1 (no)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9520347D0 (en) * 1995-10-05 1995-12-06 Red Baron Oil Tools Rental Milling of well castings
US5740864A (en) * 1996-01-29 1998-04-21 Baker Hughes Incorporated One-trip packer setting and whipstock-orienting method and apparatus
US5947201A (en) * 1996-02-06 1999-09-07 Baker Hughes Incorporated One-trip window-milling method
US5730221A (en) * 1996-07-15 1998-03-24 Halliburton Energy Services, Inc Methods of completing a subterranean well
US6019173A (en) * 1997-04-04 2000-02-01 Dresser Industries, Inc. Multilateral whipstock and tools for installing and retrieving
US5964287A (en) * 1997-04-04 1999-10-12 Dresser Industries, Inc. Window assembly for multiple wellbore completions
US6244340B1 (en) * 1997-09-24 2001-06-12 Halliburton Energy Services, Inc. Self-locating reentry system for downhole well completions
WO1999039073A2 (en) 1998-01-30 1999-08-05 Dresser Industries, Inc. Method and apparatus for running two tubing strings into a well
US6308782B1 (en) 1998-01-30 2001-10-30 Halliburton Energy Services, Inc Method and apparatus for one-trip insertion and retrieval of a tool and auxiliary device
NO993680L (no) * 1998-07-29 2000-01-31 Philip Head Forankringsanordning og fremgangsmåte
US6318466B1 (en) 1999-04-16 2001-11-20 Schlumberger Technology Corp. Method and apparatus for accurate milling of windows in well casings
US6267179B1 (en) 1999-04-16 2001-07-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for accurate milling of windows in well casings
US6209645B1 (en) 1999-04-16 2001-04-03 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for accurate milling of windows in well casings
US6273190B1 (en) 1999-10-13 2001-08-14 Donald M. Sawyer Wellbore sidetrack plug
GB2373520B (en) * 2000-02-18 2004-11-24 Halliburton Energy Serv Inc Downhole drilling apparatus and method for use of same
US6454007B1 (en) 2000-06-30 2002-09-24 Weatherford/Lamb, Inc. Method and apparatus for casing exit system using coiled tubing
US6712144B2 (en) * 2000-08-28 2004-03-30 Frank's International, Inc. Method for drilling multilateral wells with reduced under-reaming and related device
GB2402419B (en) * 2001-03-22 2005-02-09 Halliburton Energy Serv Inc Downhole drilling apparatus and method for use of same
US6786282B2 (en) * 2001-06-25 2004-09-07 Schlumberger Technology Corporation Milling apparatus and method for a well
WO2004081333A2 (en) * 2003-03-10 2004-09-23 Exxonmobil Upstream Research Company A method and apparatus for a downhole excavation in a wellbore
US20050039915A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-24 Murray Douglas J. Methods for navigating and for positioning devices in a borehole system
US7481282B2 (en) * 2005-05-13 2009-01-27 Weatherford/Lamb, Inc. Flow operated orienter
US20070000695A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Baker Hughes Incorporated Mud motor force absorption tools
CA2650152C (en) * 2008-01-17 2012-09-11 Weatherford/Lamb, Inc. Flow operated orienter
US8069920B2 (en) * 2009-04-02 2011-12-06 Knight Information Systems, L.L.C. Lateral well locator and reentry apparatus and method
NO339025B1 (no) 2012-02-03 2016-11-07 Hydra Systems As Fremgangsmåte ved etablering av en ringromsbarriere i en underjordisk brønn
NO335689B1 (no) * 2012-02-17 2015-01-19 Hydra Systems As Fremgangsmåte ved etablering av en ny brønnbane fra en eksisterende brønn
US9062508B2 (en) * 2012-11-15 2015-06-23 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for milling/drilling windows and lateral wellbores without locking using unlocked fluid-motor
US9835011B2 (en) 2013-01-08 2017-12-05 Knight Information Systems, Llc Multi-window lateral well locator/reentry apparatus and method
NO339191B1 (no) 2013-09-06 2016-11-14 Hydra Systems As Fremgangsmåte for isolering av en permeabel sone i en underjordisk brønn
CN104563936A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 杰瑞能源服务有限公司 连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合及工艺
CA2884979C (en) 2015-03-02 2017-07-25 Allan Albertson Multilateral well system and method
US11679424B1 (en) * 2021-12-27 2023-06-20 B B & M Materials, LLC Disposal of biomass waste

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2173035A (en) * 1938-02-16 1939-09-12 Security Engineering Co Inc Method of sidetracking wells
US2632630A (en) * 1949-07-16 1953-03-24 Lynn W Storm Automatically operable orienting tool
US2691507A (en) * 1951-09-27 1954-10-12 John Eastman H Apparatus for orienting well tools within a well bore
US3289760A (en) * 1964-02-10 1966-12-06 Kammerer Jr Archer W Method and apparatus for cementing and conditioning bore holes
US4100528A (en) * 1976-09-29 1978-07-11 Schlumberger Technology Corporation Measuring-while-drilling method and system having a digital motor control
US4167000A (en) * 1976-09-29 1979-09-04 Schlumberger Technology Corporation Measuring-while drilling system and method having encoder with feedback compensation
US4103281A (en) * 1976-09-29 1978-07-25 Schlumberger Technology Corporation Measuring-while-drilling system having motor speed detection during encoding
GB8329138D0 (en) * 1983-11-01 1983-12-07 Encore Drilling Co Ltd Drilling
DE3902869C1 (no) * 1989-02-01 1990-04-12 Eastman Christensen Co., Salt Lake City, Utah, Us
US5259467A (en) * 1992-04-09 1993-11-09 Schoeffler William N Directional drilling tool
US5311952A (en) * 1992-05-22 1994-05-17 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for directional drilling with downhole motor on coiled tubing
US5277251A (en) * 1992-10-09 1994-01-11 Blount Curtis G Method for forming a window in a subsurface well conduit

Also Published As

Publication number Publication date
DE69515738D1 (de) 2000-04-27
NO952567D0 (no) 1995-06-26
CA2152638A1 (en) 1995-12-28
NO952567L (no) 1995-12-28
US5431219A (en) 1995-07-11
EP0690201A3 (en) 1996-12-27
EP0690201A2 (en) 1996-01-03
EP0690201B1 (en) 2000-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO309908B1 (no) FremgangsmÕte og anordning for utforming av et vindu gjennom veggen til et foringsrør
US5445222A (en) Whipstock and staged sidetrack mill
EP0685628B1 (en) Whipstock orientation method and system
AU751544B2 (en) A drilling tool
RU2378479C2 (ru) Способ и устройство для выполнения операций в стволе подземной скважины посредством использования гибких обсадных труб
AU718398B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
AU714721B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
CA2271795C (en) Whipstock
US5884698A (en) Whipstock assembly
NO319536B1 (no) Nedhulls-boreanordning og fremgangsmate for bruk av denne
US5944101A (en) Apparatus for milling a window in well tubular
CN102124180B (zh) 双bha钻井系统
US10450801B2 (en) Casing windowing method and tool using coiled tubing
AU719101B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
NO309583B1 (no) Fleravtapnings-, bore- og produksjonsinnretning
NO317376B1 (no) Boresystem med en anordning for forankring i borehullet
US6401821B1 (en) Method and apparatus involving an integrated or otherwise combined exit guide and section mill for sidetracking or directional drilling from existing wellbores
EP1537289A2 (en) New and improved method and apparatus involving an integrated or otherwise combined exit guide and section mill for sidetracking or directional drilling from existing wellbores
US20210404324A1 (en) Tagging assembly including a sacrificial stop component
RU2719875C1 (ru) Компоновка низа бурильной колонны для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины
RU2715482C1 (ru) Компоновка низа бурильной колонны для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины
US2837314A (en) Apparatus for deflecting bore holes
Savage Deep Hole Drilling with Wireline Equipment
GB2305953A (en) Selective core sampling after logging
WO2004065751A1 (en) Short radium whipstock system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees