NO310374B1 - Fremgangsmåte og anordning for å fôre en brönn med en rörformet preform - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse beskriver en fremgangsmåte og en anordning for å fore en brønn med en rørformet preform som er radielt deformerbar ved oppblåsning, mellom en foldet tilstand hvor den største transversale dimensjon er mindre enn diameteren av brønnen, og en annen utfoldet tilstand i hvilken preformen har en i det vesentlige sylindrisk form, og har en øvre og nedre ende hvor preformen omfatter øvre og nedre tetningsanordninger ved motsatte ender, hvor preformen kan herdes i brønnen slik at den utgjør en foring.

Dokumentene WO 94/25.655 og WO 94/21.887 beskriver fremgangsmåter for å fore brønner fra en kompositt-preform som oppblåses ved hjelp av en hylse plassert inne i preformen. Etter polymerisering av preformen, fjernes hylsen fra den forede brønn ved å utøve en fraksjon på enden av hylsen, fra jordoverflaten. Et slikt system er ikke egnet for kompositt-foringsrør med større lengder, siden det i et slikt tilfelle ikke er mulig å fjerne hylsen. Videre er det ikke mulig å sette inn en hylse med stor lengde i en ikke-polymerisert preform.

Målene med foreliggende oppfinnelse er derfor å løse ulempene forbundet med den kjente teknikk som omtalt ovenfor.

Dette oppnås ved en fremgangsmåte ifølge innledningen av beskrivelsen og som er kjennetegnet ved trekkene i krav 1. Foretrukne utføringsformer av fremgangsmåten er utdypet i kravene 2-5. Målene med oppfinnelsen er videre oppnådd ved en anordning ifølge innledningen av beskrivelsen og som er kjennetegnet ved trekkene i krav 6. Foretrukne utførelsesformer av anordningen er utdypet i kravene 7-12.

Andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå fra den følgende beskrivelse, gitt gjennom eksempler, og under henvisning til teg-ningene, hvor:

Fig. 1 viser prinsippet med å sette en preform i en brønn,

fig. 2A og 2B viser den øvre tetningsanordning i de to implemente-rings-varianter,

fig. 3 viser den nedre tetningsanordning etter eller under herdingen av foringsrøret,

fig. 4A viser prinsippet med anordningen for å frakople den nedre tetningsanordning,

fig. 4B viser funksjonen av mottakeren ifølge oppfinnelsen,

fig. 5A og 5B viser en utførelse av oppfinnelsen,

fig. 6A og 6B illustrerer en annen variant av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser senking ned i en brønn 1 av en myk og herdbar preform 2 som er satt i en foldet tilstand (en tilstand i hvilken den utviser en liten radiell størrelse) som så blir radielt ufoldet ved å tilføre et trykk innvendig. Denne teknikken er beskrevet i dokumentene FR-A-2.662.207, FR-A 2.668.241, WO 94/25.665 eller WO 94/21.887. Denne preformen omfatter en komposittstruktur laget av harpiks-impregnerte forsterkningsfibre. For å utføre oppblåsningsoperasjonen og tillate utfolding av preformen, er denne utstyrt med en pakningsanordning ved hver ende, med henvisning 3 for den nedre ende og 4 for den øvre ende. Veggen i preformen omfatter minst ett forseglingsbelegg. Forsterkningsfibrene i preformen er festet til to forseglingsanordninger 3 og 4 for å motstå spenningene som genere-res av trykket innvendig. Et rør 5 er forbundet med preformen for å tillate setting i brønnen og å levere et fluidum under trykk til det indre rom i preformen. Den nedre forseglingsanordning 3 omfatter et sete 6 og en åpning 7 i senket tilstand. En måleanordning 8 er fortrinnsvis plassert i en åpning 7, på setet 6. Funksjonen av støttehodet 9 på måleanordningen er å reverserbart forbinde anordningen 8 med enden på preformen, for å tillate anordningen 8 å tas opp til overflaten ved hjelp av et passende fiskeverktøy, for å etablere minst en elektrisk forbindelse mellom måledetektorene i anordningen 8 med en kabel 10 ved hjelp av ledende tråder som er integrert i preformen ved dens fremstilling. Under senking av preformen i brønnen som skal fores, vil således detektorene av anordningen 8 levere tilstrek-kelig informasjon for å styre den korrekte setting av plattformen i brønnen. Preformen er faktisk myk siden harpiksen ikke er polymerisert, hvilket ikke gjør det lett å senke den ned i brønnen. For å lette denne setting, kan belastningsstaver tilfø-res anordningen 8 for å holde preformen under strekk til tross for friksjon på veggen i brønnen.

Detektorene i anordningen 8 kan være hvilken som helst type av anordning som tillater geografisk lokalisering eller dybdemålinger som en funksjon av trykk eller temperaturgradient. Temperaturindikatorer kan også brukes til å styre den følgende polymeriseringsoperasjon.

En mottaker 11 er festet nedenfor anordningen 3. Hovedfunksjonen for mottakeren 11 er beskrevet nedenfor. Bunnen i mottakeren 11 omfatter en åpning 12 som tillater i det minste en del av anordningen 8 å løpe gjennom preformen. Funksjonen av åpningen 12 er også å tillate bruk av mottakeren.

Fig. 2A og 2B viser posisjonen til tetningsanordningen 4 i forhold til brøn-nen, i to forskjellige varianter: På fig. 2A dekker preformen 2 en brønnhøyde opp til jordoverflaten, hvilket tillater direkte tilgang til den øvre tetningsanordning 4.1 dette tilfelle, etter oppblåsning og fortrinnsvis herding av preformen, blir sistnevnte hengt fra brønnhode-elementet 13 som hviler på jorden. Etter herding av preformen blir anordningen 4 kappet av for å lette operasjon av opphengingen fra elementer 13 og å ha tilgang til det indre rom 15 av kompositt-foringsrøret for å utføre operasjoner.

På fig. 2B er preformen 2 beregnet på å fore en brønnlengde mellom bunnen og den nedre ende av et tidligere foringsrør 16 som allerede er på plass. Dette foringsrøret 16 kan stamme fra den samme komposittrør-teknologi, men det kan også være et konvensjonelt stål eller kompositt-foringsrør. Den nedre ende av foringsføret 16 ender med fordel i en radiell utvidelse 17 slik at foringsrørhodet 4 passer inn i denne utvidelse som vist på fig. 2B. Det kan således ikke være noen reduksjon i diameteren i passasjen mellom foringsrøret 16 og foringsrøret som utgjøres av preformen 2. Preformen 2, i foldet tilstand, før polymerisering, blir således senket ved hjelp av rørene 5 forbundet med den øvre tetningsanordning 4. Etter polymerisering av preformen 2, blir anordningen 4 frakoplet, enten revet av ved å trekke på rørene 5 fra overflaten, eller ved en skjæreanordning som kan senkes på enden av rørene 5 samtidig som preformen, eller etter polymerisering, som krever en ytterligere manøver med rørene 5. Anordningene for å kappe anordning 4 kan senkes og føres gjennom en åpning i anordning 4, eller kan plasseres i anordningen 4 når de fremstilles.

Ifølge utførelsen på fig. 2B er lederne 10 plassert i ringrommet mellom rør-ene 5 og foringsrøret 16.

Fig. 3 viser den nedre tetningsanordning 3 utstyrt med mottakeren 11 forbundet til anordningen 3, f.eks. ved festeelementer 18 som kan skjæres under en bestemt påkjenning. Lederne 19 forbundet med måledetektorene for anordningen 8 er kontinuerlig forbundet med jordoverflaten ved hjelp av en koplingsanordning

20 (mellom hodet på anordningen 8 og setet på anordningen 3), av ledere 21 som er inkludert i anordningen 3, ledere 22 som er inkludert under fremstilling av preformen, og kabel 10 som beskrevet ovenfor. Fig. 3 viser et verktøy 23, f.eks. av vaiertypen, bestående av en operasjonsline 24 (eller tilsvarende) senket ned i foringsrøret, et fiskehode 25 tilpasset den supplementerende del 26, festet på toppen av anordningen 8. Så snart anordningen 8 er tatt opp, kan anordningen for å frakople den nedre tetningsanordning 3 senkes ned i foringsrøret 2 ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 4A og 4B viser arbeidsprinsippene og de anordninger som er spesielle for fråkopling av den nedre tetningsanordning.

På fig. 4A blir frakoplingsanordningen 30 senket ned i det indre rom i foringsrøret 2 ved hjelp av en operasjonsanordning 31, f.eks. stenger, rør, spole-rør, en elektro-hydraulisk kabel, en elektrisk kabel. Anordningen 30 plasseres nøy-aktig i forhold til tetningsanordningen 3 ved å hvile på setet 6, og muligens ved hjelp av sentrerings-anordninger 32. En stav 33 danner en forlengelse av anordningen 30 ved å føres gjennom en åpning 7 i anordningen 3 og gjennom åpningen 12 i mottakeren 11. Fingre 34 låser staven 33 på mottakeren. Skjæreanordningen 35 blir båret av armer, trukket tilbake når anordningen 30 senkes for å installeres, og utvides når frakoplingsanordningen 30 opereres. Rotering av delen 30 som bærer skjæreanordningen forårsaker at delen 3 blir frakoplet fra foringsrøret 2.

Flere varianter kan oppnås:

Rotasjon av kappeanordningen utføres ved rotasjon av stengene 31 fra overflaten, - anordningen 30 omfatter en (hydraulisk eller elektrisk) motorisering for å drive delen 36 i rotasjon, og kraften som er nødvendig for å aktivere motori-seringen blir levert gjennom anordningen 31 (elektrisk eller hydraulisk kabel).

For å virke omfatter anordningen 30 en anordning for å styre spredningen av skjærearmene 35. Denne anordningen er ikke vist på fig. 4A og 4B. Frakop-lings-anordningen 30 ifølge oppfinnelsen omfatter også en translasjonsanordning for å skifte staven 33 (ikke vist på fig. 4A og 4B) etter total kapping av tetningsanordningen 3. Arbeidsprinsippet for disse translasjonsanordninger er vist på fig. 4B.

På fig. 4B er staven 33 ført inn i legemet av anordningen 30 for å heve mottakeren 11 rundt tetningsanordningen 3 som er frakoplet fra foringsrøret 2. Mottakeren virker således som en skjede for tetningsanordningen 3. Siden den ytre diameter av mottakeren 11 er betydelig mindre enn den indre diameter av foringsrø-ret 2, kan mottakeren 11, frakoplingsanordningen 30 tas opp til jordoverflaten ved operasjonsanordningen 31, hvilken type det måtte være.

På fig. 4A og 4B er den nedre ende 17 av foringsrøret 2 utvidet, hvilket ut-gjør en ikke-begrensende variant. Fig. 5A og 5B illustrerer en variant av frakoplingsanordningen som er hydraulisk aktivert. Frakoplingsanordningen 30 omfatter et hovedlegeme 40 som senkes ned på enden av et rør 45. En nedre forlengelse 44 av legemet 40 hviler og er sentrert på setet 6 på den nedre tetningsanordning 3 av foringsrøret 2. Kappeverktøyet 43 bæres av armer 41 som er artikulert ved 42 på legemet 40. En del 46 som bærer et stempel er forbundet med hver arm med bolter 47 med en tapp 48 som løper gjennom et spor 49 anordnet i hver arm 41, slik at et hydraulisk trykk i kammeret 50 som forskyver delen 46 , har den effekt at armene 41 spres radielt.En stav 51 forbundet med et stempel 53 kan bli hydraulisk skiftet radielt i foringen 51 i legemet 40. Denne staven 51 bærer, på en ende, en låseanordning 52 som passer nedenfor mottakeren 11 når staven kommer ut av mottakeren. Hvilken som helst velkjent anordning kan brukes, f.eks. tilbaketrekkbare fingre av dog-stop-typen. Fig. 5B viser frakoplingsanordningen etter at pakningsanordningen er kappet fra foringsrøret og mottakeren på plass, klar for anordningen 30 å bli tatt opp.

Frakoplingsanordningen virker som følger:

Anordningen 30 senkes ned i foringsrøret 2 ved manøvrering av røret 45, mens delen 46 er låst slik at armene ikke kan spres under senkning. Låsing kan oppnås ved hjelp av en skjærepinne eller ved å opprettholde et hydraulisk trykk i kammeret 50', motsatt kammeret 50. Staven 51 er fortrinnsvis ført inn i legemet 40 slik at den ikke blir skadet under senkning.

Så snart legemet 40 er blokkert ved setet 6, vil et hydraulisk trykk i kammeret 56 ha den virkning å bevege staven 51 ut av låsning av dens ende 52 på mottakeren 11,

Et hydraulisk trykk i kammeret 50 virker til å spre skjærearmene.

Rotasjon av rørene 45 aktiverer kappeverktøyene 43.

Så snart tetningsanordningen 3 er frakoplet foringsrøret 2 (hvilket kan ses fra overflaten ved å påføre en gitt vekt på setet 6, hvor denne vekten tas opp ved staven 45 etter kapping, kan bli observert fra overflaten) et hydraulisk trykk tilføres i kammeret 55, muligens samtidig i kammeret 55', for å føre staven 51 inn i legemet for å forårsake at mottakeren 11 passerer over tetningsanordningen 3. Armene 41 blir holdt på legemet 40 for å hindre at foringsrøret 2 blir skadet under trek-king.

Enheten tas opp ved å manøvrere røret 45.

Detaljene av de hydrauliske linjer og mulig fordeling av hydraulisk trykk er

ikke vist her, siden det er forståelig for fagmannen. Det er klart at den hydrauliske virkning kan komme fra en eller flere kilder, fortrinnsvis gjennom trykket av et fluidum i rørene 45 eller ved hjelp av en flerleder. Hydraulisk fordelingsanordning kan plasseres i anordningen 30 for å levere fluidet under trykk, transportert gjennom røret 45 inn i de forskjellige kammere som beskrevet ovenfor. Denne fordelingsanordning kan fjernstyres på hvilken som helst velkjent måte, eller ved ventiler som reagerer på trykkterskler.

Fig. 6A og 6B illustrerer en annen variant av frakoplingsanordningen, i hvilken skjæreanordningen blir spredt og trykket mot veggen i den nedre tetningsanordning ved påvirkning av en aksiell kraft som utøves av en vekt plassert på setet 6.

Frakoplingsanordningen omfatter et legeme 60 som senkes ned i foringsrø-ret gjennom et rør 45. En forlengelse 61 kan gli i translasjon i forhold til legemet 60. Forlengelsen 61 omfatter, ved dens ende, et stempel 63 på en side og en del

64 som virker sammen méd setet 6 på den andre siden. Forlengelsen omfatter

også det artikulerte ledd 62 av armer 41 som bærer kappeverktøyene 43. Et spor 64 er anordnet i hver arm 41, slik at pinnen 66 forbundet med legemet 60 forårsaker at armene 41 blir spredt når legemet 60 beveger seg mot stopperen, hvor forlengelsen 61 blir stoppet av nevnte stopper. Den relative forskyvning mellom dele-ne 60 og 61 blir styrt fra overflaten ved hjelp av rørene 45.

Som i varianten på fig. 5A og 5B, går en stav 51 gjennom åpningene i setet 6 for å låses nedenfor mottakeren 11 ved hjelp av en dog-stop eller tilsvarende. Forskyvningen av staven 51 blir utført ved hjelp av et stempel 53. Anvendelse av hydraulisk trykk i kammeret 68 virker til å føre staven 51 inn i legemet 60 mens den drivermottakeren som dekker tetningsanordningen 3. Tilføring av hydraulisk trykk i kammeret 67 virker til å skifte legemet 60 i forhold til forlengelsen 61 i en retning som lukker skjærearmene. Kamrene 67 og 68 er fortrinnsvis i hydraulisk forbindelse.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å fore en brønn (1) med en rørformet preform (2) som er radielt deformerbar ved oppblåsning, mellom en foldet tilstand hvor den største transversale dimensjon er mindre enn diameteren av brønnen, og en annen utfoldet tilstand i hvilken preformen har en i det vesentlige sylindrisk form, og har en øvre og nedre ende hvor preformen omfatter øvre og nedre tetningsanordninger (4, 3) ved motsatte ender, hvor preformen kan herdes i brønnen slik at den utgjør en foring, hvor fremgangsmåten er karakterisert ved at den omfatter de følgende trinn: innføring i det innvendige rom av preformen (2) en anordning (30) for å frakople tetningsanordningen (3) plassert ved den nedre ende av preformen, opptaking av den nedre tetningsanordningen (3) til overflaten etter at den er plassert i en mottaker (11) hvis transversale dimensjon er mindre enn den innvendige diameter av preformen når den er herdet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte mottaker (11) er festet til den nedre tetningsanordning (3).

3. Fremgangsmåte ifølge de foregående krav, karakterisert ved at tetningsanordningen (4) blir først frakoplet fra den øvre ende av preformen når sistnevnte er herdet.

4. Fremgangsmåte ifølge de foregående krav, karakterisert ved at frakoplingsanordningen (30) senkes ned i preformen (2) ved hjelp av staver (31).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at frakoplingsanordningen (30) blir aktivert ved et trykkfluidum inneholdt i stavene.

6. Anordning for å fore en brønn (1) med en rørformet preform (2) som har en øvre og en nedre ende og en valgt innvendig diameter som er radielt deformerbar ved oppblåsning, mellom en foldet tilstand i hvilken den største transversale dimensjon er mindre enn diameteren av brønnen, og en annen utfoldet tilstand i hvilken preformen har en hovedsakelig sylindrisk form, hvor preformen omfatter øvre og nedre tetningsanordninger (4, 3) ved motsatte ender, hvor preformen kan herdes i brønnen for å utgjøre en foring, hvor anordningen er karakterisert ved at den omfatter en anordning (30) for å frakople den nevnte nedre tetningsanordning (3), en mottaker (11) i hvilken den nevnte nedre tetningsanordning (3) plasseres etter fråkopling, hvor mottakeren har en transver-sal dimensjon som er mindre enn den innvendige diameter av preformen når den er herdet.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at mottakeren er festet til enden av den nedre tetningsanordning (3), som omfatter et sete (6) og en åpning (7).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at en måleenhet (8) er festet på den nedre tetningsanordning ved hjelp av det nevnte sete (6), hvor den nevnte enhet tetter åpningen (7).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at måleenheten (8) er forbundet med jordoverflaten ved ledere (22) som er inkludert i preformen.

10. Anordning ifølge kravene 7-9, karakterisert ved at frakoplingsanordningen (30) omfatter en stav (33, 51), som løper gjennom den nevnte åpning (7) for å låse mottakeren (11), en skjæreanordning (35) plassert i forhold til den nedre tetningsanordning ved hjelp av det nevnte sete, og der skjæreanordningen blir aktivert gjennom minst en av de følgende påvirkninger: rotasjon, kompresjon på frakoplingsanordningen, trykk av et fluidum.

11. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at måleenheten (8) omfatter detektorer som passer for lokalisering av den nedre ende av preformen i brønnen.

12. Anordning i følge et eller flere av kravene 7-11, karakterisert ved at frakoplingsanordningen omfatter en anordning for å levere et fluidum under trykk.