NO312164B1

NO312164B1 - Ledekile og fremgangsmåte for utforming av en åpning i fôringsrör

Info

Publication number: NO312164B1
Application number: NO19991647A
Authority: NO
Inventors: Thurman B Carter; Paul Jeffrey Johantges; Charles W Pleasants
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2002-04-02
Also published as: CA2271795C; EP0948700A2; NO991647D0; WO1998022689A2; CA2271795A1; AU5059498A; NO991647L; DE69735129D1; EP0948700B1; AU729699B2; US5787978A; WO1998022689A3

Description

Oppfinnelsen vedrører en ledekile som har et størknet fyllmateriale og en kanal for fluidgjennomstrømning fra nedenunder ledekilen gjennom det størknede fyllmateriale til ovenfor ledekilen, hvilken ledekile altså er av den i den innledende del av patentkrav 1 angitte art.

Likeledes omhandler oppfinnelsen en fremgangsmåte for utforming av en åpning i foringsrør, altså i overensstemmelse med den innledende del av patentkrav 9.

Under konstruksjonen av en olje- eller gassbrønn blir det boret et hull i jorden. En streng av foringsrør blir deretter senket ned i hullet, og ringrommet mellom foringsrøret og hullet blir fylt med sement.

Det er ofte ønskelig å tilveiebringe én eller flere sideboringer som stråler utover fra foringsrøret. Dette oppnås typisk ved å forankre en ledekile i foringsrøret og deretter bruke ledekilen for å avlede en roterende startfres mot for-ingsrøret og utforme en åpning i dette. Åpningen blir deretter forstørret av en vindusfres, og dens kanter blir jevnet av en elliptisk fres. Sideborehullet blir deretter boret og foret som nødvendig.

Selv om teknikkene for tilveiebringelse av sideboringer stadig forbedres, finnes det fremdeles to problemer som er verd å merke seg, særlig: 1. Det ville være ønskelig å redusere tiden det tar å senke ledekilen til ønsket dybde; og 2. Det ville være ønskelig å øke retningsnøyaktigheten ved boringen av sidehullet.

Teknikkens standpunkt er blant annet representert ved EP 733 775, WO 96/30623, US 2,509,144 og US 5,443,129.

EP 733 775 omhandler et freseverktøy som er forsynt med et ventilorgan som kan forflyttes slik at det hindrer strømmen av borevæske igjennom freseverktøyet. En ledekile er forsynt med en stopper som ventilorganet kommer i inngrep med når freseverktøyet forflytter seg ned langs ledekilen. Ytterligere nedadgående bevegelse av freseverktøyet i forhold til ledekilen forskyver ventilorganet i forhold til freseverktøyet og hemmer/hindrer strømmen av borevæske igjennom samme. Dette resulterer i en minskning i strømmen og økning i trykket ved slampumpene, hvilket er en indikasjon på at fresingen bør av-sluttes. Dersom freseverktøyet blir drevet av en slampumpe hvis avgass forlater den igjennom freseverktøyet, vil slam-pumpen stoppe når strømmen igjennom freseverktøyet blok- ke-res.

Denne kjente publikasjon verken viser eller beskriver ledekiler med et størknet fyllmateriale og en kanal for fluid-gjennomstrømning som i tillegg er utstyrt med en plugg for fastholdelse av fyllmaterialet i dets tilordnete utsparing i ledekilen.

WO 96/30623 omhandler så vel freseverktøy, ledekiler som et fresesystem, samt en fremgangsmåte for tildannelse av et vindu (åpning) i en rørvegg. Derved er et freseverktøy forsynt med et ventilorgan som kan forskyves for å hindre strømmen av borevæske igjennom freseverktøyet, nøyaktig som ved EP 733 775, hvor en ledekile er forsynt med en stopper som ventilorganet trer i inngrep med når freseverktøyet forflytter seg ned langs ledekilen, idet ytterligere nedadgående bevegelse av freseverktøyet i forhold til ledekilen forflytter ventilorganet i forhold til freseverktøyet, idet den mellom disse foregående fluidstrømning hemmes eller hindres.

Dette resulterer i en minskning i strømmen og økning i trykket ved slampumpene, hvilket indikerer at fresingen bør brin-ges til opphør. Dersom freseverktøyet drives av en slammotor hvis avgass strømmer igjennom freseverktøyet, vil slammotoren stoppe når strømmen igjennom freseverktøyet har blitt blok-kert.

Ledekilen etc. ifølge denne publikasjon lider av nøyaktig de samme mangler, ulemper og anvendelsesbegrensninger som den tidligere omtalte publikasjon, EP 733 775.

For å ta seg av det første problem, tilveiebringer den herværende oppfinnelse en ledekile som har trekkene fremsatt i krav 1 i de medfølgende patentkrav.

Fortrinnsvis er det tilveiebrakt en ventil i nevnte fluidstrømningskanal.

På fordelaktig måte har nevnte legeme størknet fyllmateriale inni, hvilket avgrenser en ledeflate, og nevnte fluidstrøm-ningskanal strekker seg gjennom nevnte fyllmateriale.

Fortrinnsvis innbefatter nevnte ledekile en plugg for å holde nevnte fyllmateriale i nevnte ledekile.

På fordelaktig vis har nevnte plugg partier som er forsynt med skråflater.

Før man vender seg mot det andre problem, er det viktig å forstå at tradisjonelle ledekiler typisk er forsynt med en enslig offerflate som strekker seg langs konkaven. I et tra-disjonelt fressystem virker startfresen mellom den enslige offerflate og foringsrøret og påvirker fresen mot forings-røret når fresen skjærer/freser seg gjennom det. Graden av slitasje på offerflaten er uforutsigbar. Etter at startfresen har skåret en åpning i foringsrøret, blir åpningen vanligvis forstørret med en vindusfres, og kantene blir renskåret med en elliptisk fres. Boring av sideboringen fortsetter deretter gjennom åpningen.

Opp gjennom årene er det blitt stadig viktigere at sideboringen strekker seg så nær som mulig opptil det som brønnopera-tøren har angitt. Mange teknikker blir tatt i bruk til dette formål. Det er imidlertid oppdaget at slitasje fra startfresen på ledeflaten kan resultere i at sideboringen blir avbøyd fra den planlagte retning.

For å bidra til å redusere dette problem er ledekilen ifølge den herværende oppfinnelse fortrinnsvis forsynt med et offerelement som angitt i krav 5.

Fortrinnsvis strekker nevnte flate av nevnte offerelement seg over minst 45 cm (18 tommer).

Fortrinnsvis strekker nevnte flate av nevnte offerelement seg over minst 60 cm (24 tommer).

Nevnte flate av nevnte offerelement strekker seg mer fordelaktig over minst 90 cm (36 tommer).

Fortrinnsvis er nevnte ledeflate avgrenset, i det minste delvis, av et størknet fyllmateriale.

Den herværende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for utforming av en åpning i foringsrør, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene posisjonering av en ledekile i overensstemmelse med den herværende oppfinnelse i nevnte for-ingsrør, benyttelse av nevnte ledeflate for å bøye av en roterende startfres mot nevnte foringsrør for å trenge gjennom nevnte foringsrør, og fortsettelse av utformingen av en åpning i nevnte foringsrør til overflaten av nevnte offerelement er i det vesentlige oppbrukt.

Det skal bemerkes at det har vært foreslått å senke en ledekile på en startstang som strekker seg fra en startfres og er festet med sikringsstift til en tapp som rager ut fra konkaven. Etter at ledekilen er satt, blir nedadrettet trykk på-ført startfresen for å bryte sikringsstifen. Fresen roteres deretter. Det skal forstås at tappen tjener til å holde startstangen og derved startfresen borte fra konkavens overflate. I søkernes eget utstyr ville tappen ikke bære startfresen klar av ledekilens ledeflate. Selv om dette ikke hadde vært tilfelle, ville virkningen likevel være meget stedfes-tet. Dette kan forstås under betraktning av at den aksiale lengde på en tapp på en tradisjonell ledekile typisk er 6,4 cm (2,5 tommer), mens den nye offerflate ifølge den herværende oppfinnelse typisk er minst 45 cm (18 tommer) og fortrinnsvis minst 60 cm (24 tommer). En lengde på minst 90 cm (36 tommer) anbefales.

For bedre forståelse av den herværende oppfinnelse vil det nå som eksempel bli vist til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. IA er et tverrsnitt av en ledekile ifølge den herværende oppfinnelse; Fig. IB er en forstørrelse av en del av ledekilen på fig. IA; Fig. 1C er et oppriss langs linje 1C-1C på fig. IA; Fig. ID er et frontoppriss av en del av ledekilen på fig. IA; Fig. 1E er et oppriss langs linje 1E-1E på fig. IB; Fig. 1F er et deloppriss av en del av ledekilen som vist på fig. IB; Fig. 2A er et tverrsnitt av en del av ledekilen på fig. IA båret av et setteverktøy; Fig. 2B og 2C viser forstørrede oppriss av deler av henholdsvis ledekilen og setteverktøyet på fig. 2A; Fig. 3 er et sideriss av en startfres som kan benyttes med ledekilen vist på fig. IA; Fig. 4 er et sideriss av en vindusfres som også kan benyttes med ledekilen vist på fig. IA; Fig. 5A er et frontoppriss, delvis i tverrsnitt, av et gjen-vinningsverktøy som nærmer seg ledekilen vist på fig. IA; Fig. 5B er et sideriss i tverrsnitt og viser gjenvinnings-verktøyet på fig. 5A idet det går i inngrep med ledekilen; Fig. 5C er et oppriss langs linje 5C-5C på fig. 5A (med ledekilen utelatt);

Fig. 5D er et oppriss langs linje 5D-5D på fig. 5B; og

Fig. 6A-6D og 7A-7E viser ledekilen på fig. IA i bruk.

Det vises til tegningene hvor fig. IA viser en ledekile 10 ifølge den herværende oppfinnelse som har et legeme 12. Et offerelement 20 med to ledef later er festet til legemet 12 med bolter 26. En ledeflate er dannet av fylling 28 som strekker seg langs en utsparing 30 i legemet 12. En plugg 40 er anordnet i legemets 12 bunn 34.

Legemets 12 topp 14 strekker seg ovenfor of f erelementet 20 (fortrinnsvis laget av materiale som greit lar seg frese, f.eks. messing, bronse, komposittmateriale, jern, støpejern, typisk relativt myke lagermaterialer, bløte ståltyper, glassfiber, aluminium, sink, andre egnede metaller, eller legerin-ger eller kombinasjoner av disse) og har en skrådd rampe 38 (eller en øvre skulder 35 som vist på fig. 2A). Enveistenner 16 er utformet i toppen 14, slik at et element (ikke vist på fig. IA) med motsvarende tenner kan skyve nedover på legemet 12, slik at utøvd kraft blir overført fra de motsvarende tenner på elementet til legemet 12, og slik at tennene 16 og de motsvarende tenner på elementet glir fra hverandre når elementet trekkes oppover med tilstrekkelig kraft. Et hull 18 tilveiebringer en åpning som skal motta en kopling for å for-binde elementet med legemet 12.

Offerelementets 20 første flate 22 er skrådd, slik at en startfres med et passende, motsvarende skrådd framparti går i kontakt med den første flate 22 og blir styrt bort fra legemet 12 (med en vinkel på mellom 5° og 25° og i ett tilfelle omtrent 15° fra legemets sentrale lengdeakse) f.eks. for å begynne fresing av et rør (ikke vist), f.eks. foringsrør eller produksjonsrør, i hvilket ledekilen 10 er forankret. Hvilken som helst egnet kjent ankerinnretning kan benyttes. Den andre flate 24 er utformet, dimensjonert og anordnet for ytterligere styring av startfresen bort fra legemet 12 når den freser røret.

En tredje flate 32 innbefatter sider eller "skinner" 12a, 12b (se fig. 1C, ID og 5A) i legemet 12, hvilke er tilstrekkelig brede og sterke til å lede en vindusfres som beveger seg nedover i tilstøting til ledekilen. En fjerde flate 33 strekker seg nedenfor den tredje flate 32. I ett aspekt er den fjerde flate 33 rett, og den tredje flate 32 er en korde i en sirkel. Den første, andre, tredje og fjerde flate kan være rett eller krummet (f.eks. en korde i en sirkel) etter ønske og enten skrådd med hvilken som helst ønsket vinkel i en rett linje bort fra en lengdeakse i legemet eller krummet som en korde i hvilken som helst ønsket sirkel.

En plugg 40 er festet i bunnen 34 av legemet 12. Pluggen 40 holder fyllmaterialet 28 inne i utsparingen 30. Via en kanal 41 gjennom et rør 42 (f.eks. laget av greit fresbart materiale), en kanal 55 gjennom et ventillegeme 56 (f.eks. laget av greit fresbart materiale), en kanal 72 gjennom et legeme 62, og en hylse 74 i et legeme 64, er fluidstrømning gjennom pluggen 40 mulig når et ventilelement 58 dreier oppover om en dreietapp 60.

Som vist på fig. IB, stenger ventilelementet 58 for f luid-strømning fra ovenfor pluggen 40 til nedenfor denne, enten på grunn av at det er liten eller ingen oppadrettet fluidstrøm, og gravitasjon holder ventilelementet 58 nede, eller kraften fra fluidstrøm nedenfra og inn i kanalen 72 er utilstrekkelig til å overvinne vekten av fluid oppå ventilelementet 58. Epoksy eller et annet egnet klebemiddel kan benyttes for å holde legemet 62, legemet 64 og hylsen 74 sammen.

Som vist på fig. 1C, er i ett aspekt en flate 20a på offerelementet 20 fasongformet og utformet som en del av en kurve

for å motsvare en buet ytre form på en nese til en startfres for å lette fresing og lede startfresen som beveger seg nedover offerelementet, f.eks. en startfres 200 vist på fig. 3, hvilken har en nese 240 med et sylindrisk parti 244 som pas-ser til buen på flaten 20a og et konisk parti 243 som er dimensjonert og utformet for effektivt å samvirke med flaten 20a. Disse motsvarende buede fasonger muliggjør linjekontakt snarere enn punktkontakt mellom startfresen og flaten 20a, slik at forbedret leding av startfresen oppnås.

Fortrinnsvis er pluggen 40 ute av senter i forhold til en sentral lengdeakse fra toppen til bunnen av legemet 12 for å lette endelig utfresing av fyllmaterialet 28 (som kan være for eksempel en epoksyresin eller sement) og av pluggen 40 fra utsparingen 30.

For å sikre ordentlig plassering av pluggen 40 ved installe-ring i utsparingen 30, og for å holde pluggen 40 på plass når fyllmaterialet 28 blir matet inn i utsparingen 30, er en stang 44, fortrinnsvis laget av et greit fresbart materiale, festet i sin nedre ende i et hull 63 i en del 65 av legemet 64 og i sin øvre ende 48 av mutrer 50 og 52 i et. hull 45 i en styreplate 46 som selv blir holdt på plass av størknet fyllmasse 28 (se fig. 1E). Røret 42 som hensiktsmessig kan være laget av glassfiber, passerer gjennom et hull 51 i styreplaten 46.

Settskruer 66 (laget av for eksempel greit fresbart materiale) holder delen 65 av legemet 64 på plass. Settskruer 67 forbinder også en adapter 71 med legemet 12. Adapteren 71 er forbundet med en ankerinnretning (f.eks. mekanisk anker, for-ankringspakning, produksjonspakning, osv.). Tilleggsbolter (ikke vist) strekker seg gjennom huller 91, 92.

Som vist på fig. 1F, blir det etter utfresing av fyllmaterialet 28 og av pluggelementet 40, etter at ledekilen 10 har gjort tjenesten, igjen en ring 90 som har som sin nedre del på den ene side et parti av en skrådd del 70 av legemet 64 og et parti av en skrådd del 68 av legemet 64. Disse gjen-værende skrådde partier (på høyre side av ringen 90 som det sees på fig. 1F) letter passasjen for andre elementer, verk-tøyer eller innretninger forbi ringen 90.

Ringen 90, som vist på fig. 1F, fremkommer når borehullet som systemet 10 brukes i, ikke er vertikalt, slik at legemet 12 er skråstilt mot én side inne i borehullet. Ringen 90 oppstår ved fresing når borehullets "nedre side" er den venstre side av apparatet som det sees på fig. 1F. Av denne grunn blir det parti av boltene 66 som innledningsvis rager inn i legemet 12 og inn i adapteren 71, frest helt bort siden fresen beveger seg langs denne side av apparatet - og det ér av denne grunn at fresen, som må ha noe klaring for å bevege seg i apparatet, ikke fullstendig freser av det parti av boltene som rager inn i apparatet fra den "øvre side" (høyre side) på fig. 1F. For at slik fresing ikke skal skape et stopper-element inne i apparatet, brukes den resterende del av de skrådde partier 68 og 70, langs hvilke et verktøy kan bevege seg lettere sammenlignet med en ring med partier som rager ut perpendikulært i forhold til apparatets sidevegg. I et vertikalt eller nesten vertikalt hull, resulterer fresing i en ring med et skrådd parti rundt hele eller rundt i det vesentlige hele toppen og bunnen av ringen. Om ønskelig kan en skråflate benyttes på bare én side (topp eller bunn, f.eks.

68 eller 70) av den opprinnelige ring.

Når ledekilen 10 blir ført inn i et borehull, tillates fluid i borehullet å strømme opp gjennom pluggelementet 40 når ventilelementet 58 åpner seg som reaksjon på fluidet. Fluidet strømmer opp og ut av ledekilens legeme 12 gjennom kanalen 41 i røret 42, og oppdrift i systemet 10 er således ikke noe problem mens det føres inn og passerer ned gjennom borehullet.

Fortrinnsvis er deler av pluggen 40 laget av messing, plast, bronse, epoksyresin, aluminium, komposittmateriale, jern,

støpejern, relativt bløtt lagermateriale, glassfiber, et an-

net greit fresbart materiale, eller en kombinasjon av disse. I visse tilfeller er styreplaten 46, stangen 44 og røret 42 posisjonert slik at pluggen 40 vil være på den "øvre side" når ledekilen 10 er anbrakt i et ikke-vertikalt borehull (med stangen 44 nærmere den "nedre side" enn røret 42).

Pluggen 40 tjener til å holde fyllmaterialet 28 i utsparingen 30 når fyllmaterialet innledningsvis mates inn i utsparingen 30, og før fyllmaterialet størkner. Pluggen 40 holder fyllmaterialet 28 i utsparingen 30 når en fres freser ut fyllmaterialet 28, og hindrer således en masse av fyllmaterialet 28 fra å slippe ut fra legemet 12 og falle ned i borehullet. Pluggen 40 hindrer også kraften av en hydrostatisk fluidsøyle i borehullet fra å skyve fyllmaterialet 28 eller en del av dette oppover og ut av utsparingen 30. Hvilken som helst kjent og egnet ventilinnretning eller apparat kan brukes i stedet for ventilelementet 58. For å lette inneholdelsen av fyllmaterialet i utsparingen, kan det tilveiebringes fordyp-ninger eller gjenger på utsparingen, og/eller et. innledningsvis belegg av epoksyresin og/eller fibrer av glassfiber påfø-res innsiden av utsparingen og får størkne.

Fig. 2A viser et setteverktøy 100 som er løsbart festet med en sikringsbolt 115 (som kan brytes, f.eks. som reaksjon på omtrent 13 500 kg kraft) til toppen 14 av legemet 12. Fluid (f.eks. arbeidsfluid, vann, slam) pumpet fra overflaten av en over f latepumpeenhet (ikke vist) strømmer ned gjennom en rør-streng (ikke vist) som setteverktøyet 100 og ledekilen 10 er forbundet med, via en kanal 108 gjennom et oppfyllingsover-gangsstykke 102, forbi en ventil 120, og gjennom en kanal 110 i et legeme 104. Dette fluid strømmer deretter gjennom huller i en sentreringsenhet 131 som senterer et stempel 134 og en stang 132 i et legeme 106. En ende 133 av stangen 132 holdes i en utsparing 138 i legemet 106. Når fluidet har tilstrekkelig kraft, brytes sikringsskruer eller -stifter 137 som holder et stempel 134 fast til et holdeelement 135, og fluidet skyver stemplet 134 ned på stangen 132. Fluid, f.eks. olje,

i et hulrom 136 i legemet 106 blir således tvunget ut fra hulrommet 136, gjennom en port 139, inn i en hydraulikkled-ning 114 (vist delvis) som strekker seg ned langs ledekilen 10 (og/eller gjennom pluggen 40) til en hydraulisk settbar ankerinnretning (ikke vist) til forankring av ledekilen 10 på et ønsket sted i et borehull eller i et rørelement. For å kontrollere ankersetting, blir det påført vekt på ledekilen 10 gjennom setteverktøyet 100. Tennene 16 på legemet 12 og motsvarende tenner 116 på setteverktøyet 100 overfører be-lastningen (f.eks. omtrent 36 000 kg) til ledekilen og således til ankerinnretningen. Disse tenner isolerer også offerelementet 20 og sikringsbolten 115 fra den nedadrettede belastning. I visse aspekter letter dette passeringen for ledekilen 10 gjennom trange områder i en rørstreng og tillater påføring av en relativt stor belastning uten at sikringsbolten 115 brytes for tidlig, og sikrer at offerelementet ikke skades utilsiktet eller brytes løs.

Mens setteverktøyet blir ført inn med ledekilen 10 i et borehull, strømmer fluid i borehullet utenfra setteverktøyet

gjennom en port 149, gjennom et spor 151 som omgir det indre rom i legemet 104, gjennom en kanal 152 i et legeme 141, opp til og ut gjennom en port 161, ut gjennom en kanal 163 og opp og inn i kanalen 108 i overgangs stykket 102 og opp og inn i overhalingsstrengen. Således reduseres eller elimineres oppdrift i systemet og i setteverktøyet.

En ventilelementskule 127 som vist på fig. 2C sitter på en ventilseteflate 169, hvorved den hindrer fluidstrøm ut fra porten 149 (f.eks. når en ankerinnretning aktiveres med fluid under trykk gjennom en kanal 140). En fjærbelastet sylinder 122 blir presset ned av en fjær 124 for å holde kulen 127 mot ventilseteflaten 169. Fjæren 124 har sin øvre ende forspent mot en indre toppflate av en holder 123 og sin nedre ende forspent mot en skulder på utsiden av sylinderen 122. Holderen 123 er festet til en topp 126 av legemet 141. Et av-standsstykke 121 holder legemet 141 på plass.

En bruddskive (eller -skiver) 145 er anordnet på tvers av en kanal 146 og holdes på plass mot en tetning 147 i en utsparing 143. Innledningsvis hindrer bruddskiven 145 fluidstrøm-ning gjennom kanalen 146. Straks setteverktøyet 100 er blitt skilt fra ledekilens legeme 12 ved bryting av sikringsbolten 115 med en oppadrettet trekkraft etter korrekt posisjonering av legemet 12 og setting av dets anker (ved bruk av typiske posisjoneringsinnretninger, f.eks. en gyro), og setteverk-tøyet 100 skal heves og fjernes fra borehullet, bryter kraften fra fluid som pumpes under trykk fra overflaten til set-teverktøyet og i strengen som setteverktøyet er feste til, skiven 145, og pumpet fluid innenfra strengen strømmer nedover gjennom setteverktøyet, gjennom kanalen 140 og ut gjennom porten 146, hvorved overhalingsstrengen tømmes og fjerningen av den derved blir lettere. Således blir fluid i strengen tømt fra denne og inn i borehullet.

Fig. 3 viser en startfres 200 som er nyttig med ledekilen 10 til utforming av et innledende vindu, f.eks. i foringsrør hvor ledekilen 10 er anbrakt. Startfresen 200 har et legeme 202 med en gjennomgående fluidgjennomstrømningskanal 204 (vist med stiplede linjer). Tre sett skjæreblader 210, 220 og 230 som har en flerhet av blader, henholdsvis 211, 221 og 231, er plassert med innbyrdes avstand på legemet 202. Spyle-porter 239 er i fluidforbindelse med kanalen 204. En nese 240 rager nedover fra legemet 202 og har en konisk ende 241, et konisk skråparti 242, et konisk parti 243 samt et sylindrisk parti 244. I ett aspekt er nesen laget av greit fresbart materiale og er løsbart festet til legemet 202, f .eks. slik at den kan vris av ved å bryte et brytbart element som holder nesen på legemet. Deretter kan den frigjorte nese freses av fresen. Nesen 240 kan ha en fluidgjennomstrømningskanal og ventil som vist, f.eks. i systemet på fig. IB.

Nesen 240 er dimensjonert, fasongformet og oppbygd slik at den går i kontakt med of f erelementet 20, som er typisk 96,5 cm langt, når startfresen 200 innledningsvis beveger seg nedover i et borehull for å frese og frese gjennom et rør, f.eks. foringsrør eller produksjonsrør (ikke vist). Nesen 240 går i kontakt med og beveger seg ned langs og i tilstø-ting til offerelementet 20 når bladene først går i kontakt med og begynner å frese inn i foringsrøret for å forme det innledende vindu på det ønskede sted. Nesen 240 og dens samvirke med offerelementet 20 holder startfresen 200 fra å gå i kontakt med og frese legemet 12. Det sylindriske parti 244 av nesen 240 virker som et lager mot of f erelementet 20. Etter at startfresen 200 har frest nedover foringsrøret, f.eks. flere centimeter, har den frest gjennom foringsrøret. For eksempel med foringsrør som er omtrent 1,25 cm tykke, vil startfresen 200 ha frest gjennom foringsrøret når den har frest 8 til 10 cm nedover. Deretter fortsetter startfresen 200 å bevege seg nedover og frese mer foringsrør for å forme det innledende vindu.

Etter at startfresen 200 har beveget seg nedover i en utstrekning større enn lengden av nesen 240, er bladene 231 i stand til å frese of ferelementet 20 i tillegg til å frese foringsrøret overfor offerelementet 20. Samtidig freser bladene 221 og 211 foringsrør ovenfor offerelementet 20. På dette stadium begynner offerelementet 20 å bli frest av bladene 231. Of f erelementet 20, som vist, er dimensjonert og anordnet for å hindre bladene 231 fra å frese ledekilens legeme 12. Det er innenfor rammen av denne oppfinnelse at elementet 20 er dimensjonert slik at det oppstår en mindre fresing av ledekilelegemet.

I ett aspekt ved startfresen, er legemet og offerelementet dimensjonert, anordnet og oppbygd slik at et innledende vindu i foringsrøret av ønsket lengde blir frest ut uten at fresen går i kontakt med ledekilelegemet eller fyllmaterialet i dette. I ett aspekt gjøres et slikt vindu ferdig med omtrent 5 cm, 2,5 cm eller mindre gjenstående av den nedre del av offerelementet 20. På dette punkt i prosessen fjernes startfresen 200 fra borehullet. Det foretrekkes å stanse startfresen på dette punkt snarere enn å fjerne hele overflaten av offerelementet 20 og risikere skade dersom startfresen fortsetter videre og roterer på ledeflaten avgrenset av fyllmaterialet. I et annet aspekt er nesen 240 dimensjonert, anordnet og oppbygd, f.eks. som vist på fig. 3, slik at det ved den nedre utstrekning av utfresingen er en minimal klaring mellom nesen 240 og den indre foringsrørvegg, slik at nesen 240 ikke holdes derimellom, og slik at skade på nesen 240 reduseres eller elimineres.

I ett aspekt motsvarer avsmalningsvinkelen til det koniske parti 243 i det vesentlige avsmalningsvinkelen til flaten 24 på of ferelementet 20, slik at kontakten mellom de to skjer for å maksimere of f erelementets 20 evne til å styre fresen bort fra ledekilen og mot foringsrøret. I denne utførelse er også avsmalningsvinkelen til det koniske parti 243 slik at når fresingen er ferdig (se fig. 6D), er det koniske parti 243 i det vesentlige parallelt med den indre flate av for-ingsrøret i tilstøting til nesen 240 som hindrer kilende kontakt mellom de to, og reduserer friksjonen dem imellom.

I én spesiell utførelse er offerelementet 20 omtrent 76 cm langt (eksklusiv den utstikkende øvre del med tenner), og fresens 200 bladsett er plassert med omtrent 60 cm avstand imellom, og nesen 240 er omtrent 46 cm fra sin nedre ende til det første sett blader 231. Med en slik fres er et ferdig, innledende vindu omtrent 152 cm langt. Det er innenfor rammen av visse foretrukne utførelser av denne oppfinnelse at det innledende vindu gjennom foringsrøret er 60, 90, 120, 150, 180, 210 cm langt eller lengre.

Fig. 4 viser en vindusfres 250 til forstørring av vinduet laget av startfresen. Vindusfresen 250 har et legeme 252 med en fluidgjennomstrømningskanal 254 fra topp til bunn og spy-leporter 255 for å bidra til fjerningen av avskjær og avfall. En flerhet av blader 256 oppviser en overflate 258 med glatt finish, hvilken beveger seg langs det som er igjen av offerelementet 20 (f.eks. 2,5, 5, 7,5 cm og opp til omtrent 30 til 35 cm) og deretter på fyllmaterialet 28 og kantene av legemet 12 som avgrenser utsparingen 30, med liten eller ingen fresing av fyllmaterialet 28 og av kantene på legemet 12 som avgrenser utsparingen 30. De nedre ender av bladene 256 og et nedre parti av legemet 252 er kledd med fresemateriale 260 (f.eks., men ikke begrenset til kjent fresematriksmateriale og/eller kjente frese/skjære-innsatser anvendt på hvilken som helst kjent måte, i hvilken som helst kjent kombinasjon, og i hvilket/hvilken som helst kjent mønster eller rekke).

I ett aspekt koner den nedre ende av legemet 252 innover med en vinkel C for å hemme eller hindre den nedre ende av vindusfresen fra å gå i kontakt med og frese fyllmaterialet 28 og legemet 12 (dvs. vinkelen C er fortrinnsvis større enn vinkelen a på fig. IA).

I ett aspekt er overflaten 258 omtrent 35 cm lang, og når den benyttes med startfresen 200, som har blader med omtrent 60 cm imellom som beskrevet ovenfor, utformes en åpning med omtrent 150 cm lengde i foringsrøret når of ferelementet 20 er frest helt ned. I denne utførelse blir vindusfresen 250 deretter brukt til å frese enda 3 til 4,5 m nedover, slik at det dannes en ferdig åpning på 4,5 til 6 m, hvilken innbefatter et vindu i foringsrøret på omtrent 3,3 til 4,5 m og en frest boring inn i formasjonen i tilstøting til foringsrøret på omtrent 1,5 til 3 m.

I én utførelse smalner den nedre ende av bladene på vindus-fresens legeme 252 oppover fra den ytre flate mot legemets senter med en vinkel d (fig. 4). Denne avsmalnende del er tilbøyelig til å trekke legemet 252 utover i en retning bort fra fyllmaterialet 28 og bort fra ledekilens legeme 12 og inn i formasjonen i tilstøting til foringsrøret, idet den virker som en fresstyrende kilering. Denne oppviser også

en skråflate til foringsrøret som heller slik at fresenden snarere er tilbøyelig til å bevege seg nedover og radialt utover (mot høyre på fig. 7E) enn mot ledekilen.

Ved én fremgangsmåte freser en fres (slik som vindusfresen 250) nedover ledekilen, idet den freser et vindu. Etter full-føring av det ønskede vindu i foringsrøret og fjerning av vindusfresen, kan det utføres en rekke forbiboringsoperasjo-ner gjennom det frembrakte vindu (og i noen tilfeller i og gjennom sideboringsdelen frest ut av fresen da den fortsatte ut fra foringsrøret). Ved en slik fremgangsmåte etterlates det gjenstående parti av ledekilen på plass og kan, om ønskelig, freses ut slik at den opprinnelige hovedboring igjen blir åpnet. I ett aspekt blir fyllmaterialet 28 og pluggen 40 frest ut for å tilveiebringe en åpen passasje gjennom ledekilen.

I et annet aspekt, i tilfelle det er problem i freseoperasjo-nen før fullføring av vinduet, blir ledekilen fjernet. Som vist på fig. 5A og 5B, har et gjenvinningsverktøy 270 med et legeme 272 en sylinder 280 gjengekoplet til legemet 272. En fluidstrømningskanal 268 strekker seg ned og inn i legemet 272 fra en øvre ende av verktøyet 270 og er i fluidforbindelse med en øvre kanal 273 og en sidekanal 274, slik at fluid kan pumpes gjennom eller strømme gjennom gjenvinningsverk-tøyet 270. Som vist på fig. 5A, er verktøyet 270 blitt ført inn i borehullet og har gått i kontakt med legemet 12 på ledekilen 10. Fortrinnsvis er gjengene 281 plassert på sylin-derens 280 innside, slik at de ikke går i inngrep med de motsvarende gjenger på ledekilelegemet før sylinderen har beveget seg ned over et betydelig parti av legemet 12, slik at gjenget inngrep ikke oppstår på et relativt tynt parti av ledekilens topp. Innvendige gjenger 281 i sylinderen 280 har gått i gjenget inngrep med utvendige gjenger 282 på legemet 12. En nese 278 på legemet 272 er kommet inn i et rom mellom foringsrøret og toppen av ledekilens legeme 12. Legemet 272 kan være forbundet med en streng av hule rørelementer, for eksempel, men ikke begrenset til en borestreng eller overhalingsstreng.

Fig. 5B illustrerer verktøyet 270 når det først går i kontakt med ledekilens topp 14, før noen fresing har blitt gjort. For

å hente ut en ledekile fra posisjonen vist på fig. 5B, blir verktøyet 270 (f.eks. på en borestreng) etter at det har gått i inngrep med ledekilen, trukket oppover (f.eks. med en kraft på 13 500 til 36 000 kg eller mer). En konisk flate 277 på nesen 278 går i kontakt med toppen 14 og (når ledekilen 10 er i et ikke-vertikalt hull med ledekilen på hullets "nedre" side) skyver nedover på den, hvorved den virker som hevarm og løfter legemet 12 bort fra foringsrørets "nedre" side, hvilket gjør det lettere for gjengene 281 å gå i inngrep med gjengene 282. Ved korrekt inngrep mellom ledekilen og verk-tøyet 270, fjernes ledekilen fra borehullet ved å fjerne bo-restrengen fra borehullet (f.eks. ved å trekke med omtrent 45 000 kg kraft, hvilket i visse tilfeller frigjør ledekilen fra ankeret, f.eks. ved å bryte av en brytbar ledekilesentre-ringspinne fra en ankerinnretning). Offerelementet er, selv om det er til stede, ikke vist på fig. 5A. Verktøyet 270 kan også benyttes etter fresing.

Fyllmaterialet 28 kan være kermet, sement, messing, glassfiber, bronse, tre, lagermateriale, støpejern, polymer, epoksyresin blandet med fibrer av glassfiber, resin, plast, eller en eller annen kombinasjon av disse.

Fig. 6A-6D illustrerer trinn ved en fremgangsmåte som benyt-ter ledekilen 10 og startfresen 200. Startfresen 200 er forbundet med en overhalingsstreng D som strekker seg til overflaten. Som vist på fig. 6A, er ledekilen 10 blitt plassert, posisjonert og forankret i en rørstreng av foringsrør G som

strekker seg ned fra jordoverflaten (ikke vist) i et borehull W gjennom en jordformasjon F. Den koniske ende 241 av start-fresens 200 nese 240 er gått i kontakt med den første flate 22 på offerelementet 20. Fortrinnsvis berører ikke bladene 211, 221, 231 foringsrøret på ledekilesiden (venstre side,

fig. 6A) og blir holdt mot foringsrøret på motsatt side (høy-re side, fig. 6A) både gjennom den koniske endes 241 samvirke med den første flate 22 og av en stabilisator S (hvilken som helst kjent stabilisator eller glattflatet eller glattbladet fres, f.eks. en startfres med glatte ytterflater). På dette stadium starter fresing ved at startfresen 200 roteres (for eksempel ved via rotasjonsbordet på overflaten å rotere strengen D som startfresen 200 er festet til, og som strekker seg til overflaten; eller ved å benytte en nedihullsmotor som er posisjonert i strengen ovenfor startfresen).

Som vist på fig. 6B, har de tre bladsett på startfresen 200 begynt å frese inn i foringsrøret G; nesens 240 koniske parti 243 har beveget seg ned for å gå i kontakt med offerelementet 20; og bladene blir holdt borte fra ledekilesiden (venstre side, fig. 6B) av foringsrøret G.

Som vist på fig. 6C, har det koniske parti 243 av nesen 240 fortsatt å bevege seg nedover og samvirke med den andre flate 24 på offerelementet 20; bladene 231 har frest gjennom for-ingsrøret G; bladene 231 har frest bort en del av offerelementet 20; de tre bladsett er blitt styrt bort fra ledekilesiden av foringsrøret G; bladene 221 har frest gjennom for-ingsrøret G; bladene 211 har frest og er i ferd med å frese gjennom foringsrøret G; nesen 240 er ikke hektet fast eller kilt inn mellom offerelementet 20 og foringsrørets G inner-vegg; en del av den øvre bolt 26 er blitt frest bort; og ledekilens legeme 12 og fyllmaterialet 28 blir ikke frest av startfresen 200.

Som vist på fig. 6D, er et innledende foringsrørvindu I blitt fullført; overflaten 244 virker som en lagerflate mot den andre flate 24; partier av bolter 26 er blitt frest bort; deler av formasjonen F er blitt frest bort, størsteparten av offerelementet 20 er blitt frest bort, og et parti av offerelementet 20 gjenstår; ledekilens legeme 12 og fyllmaterialet 28 er ikke blitt frest (eller i hvilke som helst andre tilfeller er bare et mindre parti av toppen av ledekilens legeme 12 blitt frest); nesen 240 har beveget seg fritt eller med minimal kontakt med foringsrøret G til den viste posisjon; det sylindriske parti 244 er kilt mellom offerelementet 20 og fdringsrøret G, hvorved det på overflaten angis at fresen ikke fortsetter lenger; og fresen 200 er klar til å fjernes fra borehullet, slik at ytterligere fresing med tilleggsfres(er) kan utføres for å fullføre det ønskede vindu. Fortrinnsvis er nesen 240 (utenom partiet 244) ikke i berøring med foringsrøret G, eller har bare tilfeldig kontakt med dette.

Hvis det innledende vindu som vist på fig. 6D, er passe, ut-føres ikke noen annen fresing. Hvis vinduet på fig. 6D skal forstørres og/eller forlenges, føres en annen fres eller rekke av freser inn i borehullet. Som vist på fig. 7A, er vindusfresen 250 (fig. 4) blitt ført inn i borehullet (f.eks. på en rørstreng N av f.eks. en borestreng av borerør som skal roteres ovenfra, eller som skal roteres med en nedihullsmotor som beskrevet ovenfor). Det innad koniske parti 260 av vin-dusfresens 250 legeme 252 freser fortrinnsvis ikke toppen av ledekilens legeme 12 eller freser den minimalt.

Som vist på fig. 7B, fortsetter vindusfresen 250 nedover langs resten av offerelementet 20, idet fresoverflaten 258 holder den fresende ende borte fra offerelementet 20 og styrer fresen 250 bort fra legemet 12 mot foringsrøret G. Det innad koniske parti av fresen 250 (konisitet vinkel d,

fig. 4) møter en avsats L laget av startfresen 200, og på

grunn av det innad koniske parti beveger fresen seg utover

med hensyn til avsatsen L, begynner å frese foringsrøret G og begynner også å frese resten av offerelementet 20. Flaten 258 vil fortsette å samvirke med den resulterende freste flate på offerelementet 20 inntil overflaten 258 ikke lenger er i kontakt med offerelementet 20 når vindusfresen 250 freser nedover foringsrøret G. Således dannes vinduet (på det punkt hvor vindusfresen 250 går ut av kontakt med offerelementet 20) som innbefatter det innledende vindu formet av startfresen 200 og tilleggspartiet frest av vindusfresen 250, uten at fresene går i kontakt med ledekilens legeme 12 eller fyllmaterialet 28. Rørstrengen N er til stede, men ikke vist, på fig. 7B-7F.

Som vist på fig. 7C, har fresen 250 fortsatt å frese ut vinduet i foringsrøret G og har både gått i kontakt med ledekilens legeme 12 og begynt å frese en boring B inn i formasjonen F (f.eks. en boring egnet for forbiboringsopera-sjoner). Siden vindusfresen virker i åpningen, er trykket på ledeflaten av ledekilen forholdsvis lite og skaden på den er derfor forholdsvis minimal. Fortrinnsvis er fresens 250 overflate 258 gitt en kontur, utforming og fasong som skal motsvare den buede fasong som skinnene 12a og 12b (se fig. 1C) oppviser, slik at disse deler av legemet 12 har mer enn punktkontakt og effektivt styrer vindusfresen 250 bort fra ledekilen. Legemets 12 avrundede flate 32 og fyllmaterialet 28 bidrar også til å styre fresen 250 med en ønsket vinkel bort fra

ledekilen. Til slutt går vindusfresen 250 i kontakt med en rett (ikke avrundet) flate 17 på ledekilens legeme og fyllmaterialet 28.

Som vist på fig. 7D, har vindusfresen 250 frest helt gjennom foringsrøret G og har forlenget boringen ned forbi pluggen 4 0 og overgangsstykket 71. Ytterligere fresing kan utføres med vindusfresen 250 eller andre freser, eller vindusfresen 250 kan trekkes ut av borehullet.

En tilleggsfres eller -freser, etter ønske, kan brukes ovenfor vindusfresen 250. Som vist på fig. 7F, brukes en elliptisk fres 280 ovenfor vindusfresen 250 for å lette fresing, vindusutforming og jevning av de freste flater.

Fyllmaterialet 28 kan ha en metallkappe eller beskyttelse som dekker utsatte partier av det. Fyllmaterialet 28 kan være én eller flere beholdere med fyllmateriale anbrakt i det opprin-nelig hule parti av ledekilen. Disse beholdere kan være relativt stive, f.eks. stålplate, eller relativt bøyelige, for eksempel metallfolie eller plast av tilstrekkelig tykkelse, men punkterbare, brytbare ved trykk og/eller kjemikalier, eller rivbare, slik at på et ønsket tidspunkt strømmer deres innhold (for eksempel sand, steiner, væske, kuler av materiale, granulat, eller en blanding av disse) ut og ned, bort fra ledekilen. I ett aspekt er avstandsstykker (faststoff, beholdere, eikehjul, osv.) benyttet slik at det er en rad av fyll-masser eller fyllbeholdere og avstandsstykker i det hule parti i ledekilen. I et annet aspekt er avstandsstykkene hule og tomme eller hule med væske eller granulat inni, hvilket lett strømmer ut og ned gjennom verktøyet når avstandsstykkets legeme eller vegg går i stykker eller brytes. I ett aspekt er kappen, beskyttelsen, og/eller avstandsstykkene laget av lagermateriale for kontakt med en fres eller freser.

Claims

1. Ledekile (10) som har et størknet fyllmateriale (28) og en kanal (41, 55, 72) for fluidgjennomstrømning fra nedenunder ledekilen gjennom det størknede fyllmateriale (28) til ovenfor ledekilen, karakterisert ved at det størknede fyllmateriale er i en utsparing (30) mellom sider (12a, 12b) av et langstrakt legeme (12), og at ledekilen (10) har en ledeflate (32) for å bidra til å styre en fres (250) i den ønskede vinkel bort fra ledekilen, og at en plugg (40) er festet til den nedre ende av legemet (12) for å bidra til å holde fyllmaterialet i utsparingen (30), hvor fluidgjennomstrømningska-nalen strekker seg gjennom pluggen (40).

2. Ledekile ifølge krav 1, karakterisert ved at en ventil (58) er til stede i fluidgjennomstrømnings-kanalen, hvilken tillater fluidgjennomstrømning gjennom kanalen fra nedenunder ledekilen (10) til ovenfor ledekilen, men som hindrer motsatt strømning av fluid.

3. Ledekile ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pluggen (40) er plassert ute av senter i forhold til en sentral lengdeakse fra topp til bunn i legemet (12).

4. Ledekile ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter en stang (44) festet i den ene ende til legemet (12) og i sin andre ende til pluggen (40) for å holde pluggen (40) på plass når et fyllmateriale (28) blir matet inn i utsparingen (30).

5. Ledekile ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter et offerelement (20) som er plassert ovenfor fyllmaterialet (28), og som har en ledeflate (24) for i bruk å hindre en startfres (200) fra å skade ledeflaten mens den åpner et vindu i foringsrøret.

6. Ledekile ifølge krav 5, karakterisert ved at ledeflaten (24) på offerelementet (26) strekker seg over minst 45 cm (18 tommer).

7. Ledekile ifølge krav 5, karakterisert ved at ledeflaten (24) på offerelementet (26) strekker seg over minst 60 cm (24 tommer).

8. Ledekile ifølge krav 5, karakterisert ved at ledeflaten (24) på offerelementet (26) strekker seg over minst 90 cm (36 tommer).

9. Fremgangsmåte for utforming av en åpning i foringsrør, karakterisert ved at den omfatter trinnene posisjonering av en ledekile (10), som angitt i hvilket som helst av krav 1-8, i nevnte foringsrør og fresing av nevnte foringsrør ved en roterende fres, idet nevnte fres blir avbøyd av nevnte ledekile (10).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at ledekilen (10) er som beskrevet i hvilket som helst av krav 5-8, og fresen er en startfres (200) som blir avbøyd av offerelementets (20) ledeflate (24) inntil offerelementets overflate er i det vesentlige oppbrukt.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at foringsrøret blir frest med en vindusfres (250).