NO312421B1

NO312421B1 - Device for making a slit in a subterranean formation

Info

Publication number: NO312421B1
Application number: NO19970400A
Authority: NO
Inventors: Brent Reynolds Ross; Robert Nicholas Worrall
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2002-05-06
Also published as: NO970400D0; BR9508463A; OA10398A; WO1996004457A1; DE69503251T2; RU2137912C1; EP0774039B1; DK0774039T3; DE69503251D1; AU682280B2; CN1052292C; NO970400L; NZ291437A; CN1154731A; AU3256795A; EP0774039A1; CO4440615A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for å lage en sliss tilstøtende en brønn som går gjennom en undergrunnsformasjon. The present invention relates to a device for creating a slot adjacent to a well that passes through an underground formation.

Innen teknikken for komplettering av brønner for produksjon av olje og gass er det ofte nødvendig å perforere formasjonen og/eller brønnfoirngsrøret og omkringliggende sementringrom for å gjøre det mulig for fluid å strømme fra formasjonen inn i borehullet. Within the technique of completing wells for the production of oil and gas, it is often necessary to perforate the formation and/or the well casing and surrounding cement annulus to enable fluid to flow from the formation into the borehole.

Det er vanlig praksis å lage slike perforeringer ved hjelp av formede ladningsperforeringspistoler som fyrer av en strøm av metallpartikler med høy hastighet gjennom foringsrøret og sementkappen inn i den omkringliggende formasjon. It is common practice to make such perforations using shaped charge perforating guns which fire a stream of metal particles at high velocity through the casing and cement casing into the surrounding formation.

Mange forsøk er blitt gjort på å frembringe anordninger som er i stand til å kutte slisser som støter til et undergrunnsborehull, og som ikke forringer eller komprimerer den omkringliggende formasjon i samme grad som med perforerings-pistoler. Many attempts have been made to produce devices which are capable of cutting slots abutting a subsurface borehole, and which do not degrade or compress the surrounding formation to the same degree as perforating guns.

I US-patentpublikasjon nr. 3225824 beskrives en nede-i-borehullskutte-anordning som omfatter et sirkulært slisskuttehjul. Ved anvendelse av denne kjente anordning roterer kuttehjulet samtidig som det beveges delvis på utsiden av sitt hus for å kutte en sliss i det omgivende borehull eller foringsrør, hvoretter kuttehjulet trekkes inn igjen i huset og anordningen trekkes ut av brønnen. Andre anordninger gjør bruk av et sirkulært slisskuttehjul og finnes beskrevet i US-patentpublikasjoner nr. 4106561 og 4220201. US Patent Publication No. 3,225,824 describes a downhole cutter device comprising a circular slot cutter wheel. When using this known device, the cutting wheel rotates at the same time as it is moved partially on the outside of its housing to cut a slot in the surrounding borehole or casing, after which the cutting wheel is pulled back into the housing and the device is pulled out of the well. Other devices use a circular slitter wheel and are described in US Patent Publications Nos. 4,106,561 and 4,220,201.

En ulempe med disse kjente kuttehjulanordninger er at dybden av slissen som gjøres i undergrunns formasjonen er relativt liten ettersom den maksimale rekke-vidde til kuttehjulet er mindre enn 50 % av diameteren av borehullet. A disadvantage of these known cutting wheel devices is that the depth of the slot made in the underground formation is relatively small as the maximum range of the cutting wheel is less than 50% of the diameter of the borehole.

I patentpublikasjonene UK 842549, US 1406351 og US 2178554 beskrives kjedesagbrønnslissanordninger som omfatter komplekse mekanismer for å hengsle sagarmen mellom sin langsgående og tversgående posisjon. In the patent publications UK 842549, US 1406351 and US 2178554, chain saw well slot devices are described which comprise complex mechanisms to hinge the saw arm between its longitudinal and transverse positions.

Det er et mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anordning som gjør det mulig å øke området og dybden av slissen som grenser til en brønn som går gjennom en undergrunnsformasjon, slik at kommunikasjonen mellom borehullet og den omkringliggende formasjon forbedres. It is an aim of the present invention to provide a device which makes it possible to increase the area and depth of the slot bordering a well passing through an underground formation, so that the communication between the borehole and the surrounding formation is improved.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter en sagarm som er forbundet med hengsling til et hus slik at sagarmen kan hengsles mellom en første posisjon hvor sagarmen i det vesentlige strekker seg parallelt med en lengdeakse til huset og en andre posisjon hvor sagarmen strekker seg i en retning vekk fra lengdeaksen til huset. Sagarmen er utstyrt med et endeløst kjede hvorpå et antall kutteelementer er montert og drivanordninger er til stede for å bevirke at kjedet roterer rundt sagarmen. The device according to the invention comprises a saw arm which is hinged to a housing so that the saw arm can be hinged between a first position where the saw arm essentially extends parallel to a longitudinal axis of the housing and a second position where the saw arm extends in a direction away from the longitudinal axis to the house. The saw arm is equipped with an endless chain on which a number of cutting elements are mounted and drive devices are present to cause the chain to rotate around the saw arm.

Videre omfatter drivanordningen en hydraulisk motor som er plassert slik at den kan forskyves inne i huset slik at motoren som svar på tilført hydraulisk trykk på motoren forskyves langs huset sammen med en hengslemekanisme som derved bevirker at sagarmen hengsler mot den andre posisjon, og anordningen omfatter videre en fjærmekanisme som bevirker at sagarmen hengsler tilbake mot den første posisjon ved fravær av et hydraulisk trykk over motoren. Furthermore, the drive device includes a hydraulic motor which is positioned so that it can be displaced inside the housing so that the motor, in response to supplied hydraulic pressure to the motor, is displaced along the housing together with a hinge mechanism which thereby causes the saw arm to hinge towards the second position, and the device further comprises a spring mechanism which causes the saw arm to hinge back towards the first position in the absence of hydraulic pressure across the motor.

Sagarmen er fortrinnsvis formet som et avlangt blad, og drivanordningen for å bevirke at det endeløse kjede roterer rundt sagarmen omfatter en drivaksel som drives av en hydraulisk positiv fortrengningsmotor av Moineau-typen. The saw arm is preferably shaped like an elongated blade, and the drive means for causing the endless chain to rotate around the saw arm comprises a drive shaft driven by a Moineau type hydraulic positive displacement engine.

Hengslemekanismen omfatter fortrinnsvis et sylindrisk tannhjul som er fast til den opplagrede ende av sagarmen, og en stempelsammenstilling som bærer motoren og en tannstang med tenner som samarbeider med det sylindriske tannhjul. The hinge mechanism preferably comprises a cylindrical gear which is fixed to the supported end of the saw arm, and a piston assembly which carries the motor and a rack with teeth which cooperate with the cylindrical gear.

Anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse har utforming og særpreg slik det fremgår av krav 1. The device according to the present invention has a design and distinctive features as shown in claim 1.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert ved hjelp av et eksempel med henvisning til de tilhørende tegninger, hvor Figur 1 viser skjematisk, og ikke i skala, et delvis tverrsnitt av en vertikal brønn hvor kutteanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er plassert; og Figur 2 viser skjematisk et delvis tverrsnitt av kutteanordningen, tegnet i en skala som er ulik skalaen i Figur 1. The invention will now be described in more detail by means of an example with reference to the associated drawings, where Figure 1 shows schematically, and not to scale, a partial cross-section of a vertical well where the cutting device according to the present invention is placed; and Figure 2 schematically shows a partial cross-section of the cutting device, drawn on a scale that is different from the scale in Figure 1.

Henvisning gjøres nå til Figur 1 som viser en brønn 1 som går gjennom en undergrunnsformasjon 2. Brønnen 1 omfatter et borehull 3 hvor et foringsrør 5 er blitt installert. Ringrommet mellom foringsrøret 5 og veggen i borehullet 3 er fylt med sement 7. Reference is now made to Figure 1 which shows a well 1 passing through an underground formation 2. The well 1 comprises a borehole 3 where a casing 5 has been installed. The annular space between the casing 5 and the wall of the borehole 3 is filled with cement 7.

Kutteanordningen 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter et hus 11 og en sagarm 15 som er forbundet med hengsler til huset 11. Sagarmen 15 er omgitt av et endeløst kjede 24 utstyrt med kutteelementer 25. Kutteanordningen 10 inkluderer videre en anordning 17 for å hengsle sagarmen 15 relativt til huset 11, en motor (ikke vist) og et transmisjonssystem 20 for å bevirke at det endeløse kjede 24 roterer rundt sagarmen 15. The cutting device 10 according to the present invention comprises a housing 11 and a saw arm 15 which is connected by hinges to the housing 11. The saw arm 15 is surrounded by an endless chain 24 equipped with cutting elements 25. The cutting device 10 further includes a device 17 for hinged saw arm 15 relatively to the housing 11, a motor (not shown) and a transmission system 20 to cause the endless chain 24 to rotate around the saw arm 15.

Kutteanordningen 10 er opphengt inne i brønnen 1 ved den nedre ende av et rør 21. Under nedsenking av kutteanordningen 10 i brønnen 1 holdes sagarmen 15 i en første posisjon hvor sagarmen 15 strekker seg parallelt med husets 11 langsgående akse I. Når kutteanordningen har ankommet stedet hvor en sliss skal kuttes i forings-røret 5 og den omkringliggende formasjon 2, aktiveres motoren for å drive det ende-løse kjede 24. Samtidig hengsles sagarmen 15 gradvis mot en andre posisjon hvor sagarmen 15 strekker seg i en retning vekk fra husets 11 langsgående akse 1.1 den andre posisjon strekker sagarmen 15 seg vinkelrett ut fra husets 11 langsgående akse I, som vist i Figur 1. Deretter forskyves kutteanordningen 11 oppover gjennom brønnen 1, og kutteelementene 25 på det endeløse kjede 24 kutter en langstrakt sliss 23 gjennom foringsrøret 5, sementringrommet 7 og den omkringliggende formasjon 2. Når den langstrakte slissen 23 har nådd sin tilsiktede lengde, hengsles sagarmen 15 tilbake til den første posisjon, og kutteanordningen 10 trekkes ut fra brønnen 1. Overflatearealet på hver flate til den langstrakte sliss 23 er lengden av den langstrakte sliss 23 ganger dybden av slissen 23, hvilken er dimensjonen av slissen vinkelrett til brønnen 1. The cutting device 10 is suspended inside the well 1 at the lower end of a pipe 21. During the immersion of the cutting device 10 in the well 1, the saw arm 15 is held in a first position where the saw arm 15 extends parallel to the longitudinal axis I of the housing 11. When the cutting device has arrived at the site where a slot is to be cut in the casing 5 and the surrounding formation 2, the motor is activated to drive the endless chain 24. At the same time, the saw arm 15 is gradually hinged towards a second position where the saw arm 15 extends in a direction away from the housing 11 longitudinally axis 1.1 the second position the saw arm 15 extends perpendicularly from the longitudinal axis I of the housing 11, as shown in Figure 1. The cutting device 11 is then moved upwards through the well 1, and the cutting elements 25 on the endless chain 24 cut an elongated slot 23 through the casing 5, the cement ring space 7 and the surrounding formation 2. When the elongated slot 23 has reached its intended length, the saw arm 15 is hinged back to the first position, and the cutting device 10 is pulled out from the well 1. The surface area of each face of the elongated slot 23 is the length of the elongated slot 23 times the depth of the slot 23, which is the dimension of the slot perpendicular to the well 1.

Lengden av sagarmen 15 velges slik at dybden til den langstrakte sliss 23 er mellom 0,25 og 3,0 ganger eller større enn diameteren til borehullet 2, og hensiktsmessig mellom 0,5 og 1,50 ganger diameteren til borehullet 2. The length of the saw arm 15 is chosen so that the depth of the elongated slot 23 is between 0.25 and 3.0 times or greater than the diameter of the borehole 2, and suitably between 0.5 and 1.50 times the diameter of the borehole 2.

Kutteanordningen 10 vist i Figur 1 vil bli beskrevet mer detaljert med henvisning til Figur 2. Kutteanordningen 10 omfatter et hus 11 og en sagarm 15 som er forbundet med hengsling til huset 11. Sagarmen 15 kan roteres mellom en første posisjon hvor sagarmen 15 strekker seg parallelt med husets 11 langsgående akse og en andre posisjon hvor sagarmen 15 strekker seg i en retning vekk fra husets 11 langsgående akse, som vist i Figur 2. The cutting device 10 shown in Figure 1 will be described in more detail with reference to Figure 2. The cutting device 10 comprises a housing 11 and a saw arm 15 which is connected by a hinge to the housing 11. The saw arm 15 can be rotated between a first position where the saw arm 15 extends parallel with the housing 11 longitudinal axis and a second position where the saw arm 15 extends in a direction away from the housing 11 longitudinal axis, as shown in Figure 2.

Kutteanordningen inkluderer videre en anordning 17 for å hengsle sagarmen 15 relativt til huset 11, og en motor 27 forsynt med en teleskopisk utgangsstjerneaksel 28 og et transmisjonssystem 20 for å bevirke at et endeløst kjede 24 utstyrt med kutteelementer 25 roterer rundt sagarmen 15. The cutting device further includes a device 17 to hinge the saw arm 15 relative to the housing 11, and a motor 27 provided with a telescopic output star shaft 28 and a transmission system 20 to cause an endless chain 24 equipped with cutting elements 25 to rotate around the saw arm 15.

Det endeløse kjede 24 passerer over en trinse eller et hylsehjul 29 som er plassert ved den opplagrede ende av sagarmen 15. Trinsen eller hylsehjulet 29 er koblet til en drivaksel 30 som er forbundet slik at den kan rotere med huset 11 med en lagersammenstilling (ikke vist). Retningen av drivakselen 30 er vinkelrett til husets 11 langsgående akse I, og sagarmen 15 er forbundet med hengsling til drivakselen 30. The endless chain 24 passes over a pulley or sleeve wheel 29 which is located at the bearing end of the saw arm 15. The pulley or sleeve wheel 29 is connected to a drive shaft 30 which is connected so that it can rotate with the housing 11 by a bearing assembly (not shown ). The direction of the drive shaft 30 is perpendicular to the longitudinal axis I of the housing 11, and the saw arm 15 is connected by a hinge to the drive shaft 30.

Drivakselen 30 drives i sin tur av transmisjonssystemet 20. Transmisjonssystemet omfatter et rett eller konisk drev med et drevet hjul 31 som er koblet til drivakselen 30 og et drivhjul 32 som er forbundet med den nedre ende av den teleskopiske utgangsaksel 28 fra motoren 27. Den teleskopiske utgangsaksel 28 er opplagret nær drivhjulet 32 ved hjelp av en lagring (ikke vist) som forhindrer aksiell og sideveis forskyvning av enden av den teleskopiske utgangsaksel 28. The drive shaft 30 is in turn driven by the transmission system 20. The transmission system comprises a straight or conical drive with a driven wheel 31 which is connected to the drive shaft 30 and a drive wheel 32 which is connected to the lower end of the telescopic output shaft 28 from the motor 27. The telescopic output shaft 28 is supported near the drive wheel 32 by means of a bearing (not shown) which prevents axial and lateral displacement of the end of the telescopic output shaft 28.

Anordningen 17 for å hengsle sagarmen 15 inkluderer en anordning 35 som medfører at en stang 37 forskyver seg i den langsgående retning av huset 11, og en anordning 39 som omdanner forskyvningen av stangen 37 til rotasjon av sagarmen 15. Anordningen 39 omfatter et sylindrisk tannhjul 40 som virker sammen med tenner The device 17 for hinging the saw arm 15 includes a device 35 which causes a rod 37 to shift in the longitudinal direction of the housing 11, and a device 39 which converts the displacement of the rod 37 into rotation of the saw arm 15. The device 39 comprises a cylindrical gear 40 which works together with teeth

41 på stangen 37. Det sylindriske tannhjul 40 er utstyrt med en arm 42 som er for bundet med sagarmen 15 for å overføre rotasjonen av det sylindriske tannhjul 40 til sagarmen 15. 41 on the rod 37. The cylindrical gear 40 is equipped with an arm 42 which is connected to the saw arm 15 in order to transfer the rotation of the cylindrical gear 40 to the saw arm 15.

Anordningen 35 som medfører at stangen 37 forskyves i den langsgående retning av huset 11, omfatter et stempel 45 forsynt med en åpning 46 og en rørformet drivsammenstilling 48, hvilken rørformet drivsammenstilling 48 omfatter et ytre rør 49 og et indre rør 50. Den øvre ende av det ytre rør 49 er forbundet med stemplet 45, og stangen 37 er forbundet med den nedre ende av det indre rør 50. The device 35, which causes the rod 37 to be displaced in the longitudinal direction of the housing 11, comprises a piston 45 provided with an opening 46 and a tubular drive assembly 48, which tubular drive assembly 48 comprises an outer tube 49 and an inner tube 50. The upper end of the outer tube 49 is connected to the piston 45, and the rod 37 is connected to the lower end of the inner tube 50.

Huset 11 er utstyrt med en innadstående ring 52, og det ytre rør 49 er utstyrt med en skulder 53 slik at bevegelsen av anordningen 35 er begrenset mellom den første posisjon hvor skulderen 53 er i kontakt med den innadstående ring 52 og den andre posisjon hvor stemplet 45 er i kontakt med den innadstående ring 52. Tannstangen 37 og det sylindriske tannhjul 40 er utformet slik at i den første posisjon er sagarmen 15 i lengderetningen av huset 11 og i den andre posisjon stikker sagarmen 15 vinkelrett ut fra huset 11. The housing 11 is equipped with an internal ring 52, and the outer tube 49 is equipped with a shoulder 53 so that the movement of the device 35 is limited between the first position where the shoulder 53 is in contact with the internal ring 52 and the second position where the piston 45 is in contact with the inner ring 52. The rack 37 and the cylindrical gear 40 are designed so that in the first position the saw arm 15 is in the longitudinal direction of the housing 11 and in the second position the saw arm 15 protrudes perpendicularly from the housing 11.

Huset er videre utstyrt med en innadstående støttering 55, og det indre rør 50 er utstyrt med en utadstående ring 56.1 ringrommet 60 mellom det indre rør 50 og huset 11 er to fjærer plassert: en returfjær 62 plassert mellom den innadstående støttering 55 og den utadstående ring 56, og en kompresjonsfjær 64 plassert mellom den utadstående ring 56 og den nedre ende av det ytre rør 49. De to fjærer 62 og 64 skal gi en lett flytende opplagring av kjedesagarmen 15 som gjør det mulig for kjedesagarmen å respondere på harde områder i foringsrøret og/eller den omkringliggende sementkappe og formasjon. The housing is further equipped with an internal support ring 55, and the inner tube 50 is equipped with an external ring 56.1 the annular space 60 between the inner tube 50 and the housing 11 two springs are placed: a return spring 62 placed between the internal support ring 55 and the external ring 56, and a compression spring 64 located between the protruding ring 56 and the lower end of the outer tube 49. The two springs 62 and 64 are to provide a light floating bearing of the chainsaw arm 15 which enables the chainsaw arm to respond to hard areas in the casing and/or the surrounding cement mantle and formation.

Motoren 27 er festet til det indre rør 50 ved hjelp av opplagringer 67 og 68, og den teleskopiske utgangsaksel 28 fra motoren 27 strekker seg gjennom slissen 70 i platen 71. The motor 27 is attached to the inner tube 50 by means of bearings 67 and 68, and the telescopic output shaft 28 from the motor 27 extends through the slot 70 in the plate 71.

Motoren 27 er en hydraulisk positiv fortrengningsmotor av Moineau-typen. Motoren 27 er plassert koaksialt med den langsgående akse I av huset 11. Den øvre opplagring 67 er en ring som forhindrer at fluidet for drift av motoren 27 lekker ut. The engine 27 is a hydraulic positive displacement engine of the Moineau type. The motor 27 is positioned coaxially with the longitudinal axis I of the housing 11. The upper support 67 is a ring which prevents the fluid for operating the motor 27 from leaking out.

Ved normal drift senkes kutteanordningen 10 inn i brønnen 1 (se Figur 1) ved den nedre ende av røret 21. Under nedsenkingen av kutteanordningen 10 er sagarmen 15 i den første, koaksiale posisjon i forhold til den langsgående akse I. Deretter aktiveres motoren 27 ved å la et driftsfluid passerer gjennom røret 21 og dette fluidet passerer via sliss 46 inn i den positive fortrengningsmotor 27. Den teleskopiske utgangsaksel 28 til motoren 27 driver det endeløse kjedet 24 med kutteelementene 25 via transmisjonssystemet 20. During normal operation, the cutting device 10 is lowered into the well 1 (see Figure 1) at the lower end of the pipe 21. During the lowering of the cutting device 10, the saw arm 15 is in the first, coaxial position in relation to the longitudinal axis I. The motor 27 is then activated by to allow an operating fluid to pass through the tube 21 and this fluid passes via slot 46 into the positive displacement motor 27. The telescopic output shaft 28 of the motor 27 drives the endless chain 24 with the cutting elements 25 via the transmission system 20.

Fluidet som tilføres gjennom røret 21 virker også på stemplet 45 og følgelig også på anordningen 35 hvilket derved medfører at stangen 37 beveges nedad og at sagarmen 15 gradvis vil hengsle mot en posisjon vekk fra den langsgående akse I av huset 11. Når sagarmen 15 er rotert kutter kutteelementene 25 gjennom foringsrøret 5 (se Figur 1), sementlaget 7 og undergrunnsformasjonen 2. Når sagarmen 15 strekker seg i den tilsiktede tversgående retning i forhold til den langsgående akse I, trekkes kutteanordningen 10 oppover for å danne den avlange sliss 23 i undergrunnsformasjonen 2. The fluid which is supplied through the pipe 21 also acts on the piston 45 and consequently also on the device 35, which thereby causes the rod 37 to move downwards and the saw arm 15 will gradually hinge towards a position away from the longitudinal axis I of the housing 11. When the saw arm 15 is rotated cuts the cutting elements 25 through the casing 5 (see Figure 1), the cement layer 7 and the subsoil formation 2. When the saw arm 15 extends in the intended transverse direction in relation to the longitudinal axis I, the cutting device 10 is pulled upwards to form the elongated slot 23 in the subsoil formation 2 .

Når den avlange sliss 23 har fått sin ønskede lengde, avbrytes tilførselen av fluid og returfjæren 62 tvinger anordningen 35, og derved også stangen 37, til å rotere oppad slik at sagarmen 15 returnerer til sin første, koaksiale posisjon. Deretter kan kutteanordningen 10 fjernes fra brønnen 1. When the elongated slit 23 has reached its desired length, the supply of fluid is interrupted and the return spring 62 forces the device 35, and thereby also the rod 37, to rotate upwards so that the saw arm 15 returns to its first, coaxial position. The cutting device 10 can then be removed from the well 1.

Lengden av sagarmen 15 er ikke begrenset av diameteren til huset eller av borehullet, derfor kan dybden av slissen gjøres langt større enn ved de kjente kutteanordninger som gjør bruk av en sirkulær kutteskive. Videre har den avlange sliss ifølge den foreliggende oppfinnelse flate vegger, derfor vil anvendelse av en slik sliss resultere i en produksjonsøkning på minst 25 % sammenlignet med konvensjonelle perforeringer med den samme dybde som har blitt dannet ved hjelp av en perforeringspistol. De avlange slisser som er laget med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse forbedrer også enhver videre behandling av brønnen, slik som gruspakking, hydraulisk oppsprekking og andre stimuleringer. Når slisser ifølge oppfinnelsen anvendes sammen med gruspakking kan vesentlig høyere utbytter (opp til 300 %) forventes på grunn av fravær av en knust sone med fine partikler som har tendens til å plugge grusfilterperforeringstunnelene som er laget med konvensjonelle perforeringsteknikker. The length of the saw arm 15 is not limited by the diameter of the housing or by the drill hole, therefore the depth of the slot can be made far greater than with the known cutting devices that make use of a circular cutting disc. Furthermore, the elongated slot according to the present invention has flat walls, therefore the use of such a slot will result in a production increase of at least 25% compared to conventional perforations of the same depth that have been formed by means of a perforating gun. The oblong slits made with the method according to the present invention also improve any further treatment of the well, such as gravel packing, hydraulic fracturing and other stimulations. When slits according to the invention are used together with gravel packing, significantly higher yields (up to 300%) can be expected due to the absence of a crushed zone with fine particles that tend to plug the gravel filter perforation tunnels made with conventional perforation techniques.

Kutteanordningen kan utstyres med et kanalsystem og med dyser som fordeler fluid anvendt for å drive motoren til kutteelementene for å rengjøre disse. The cutting device can be equipped with a channel system and with nozzles that distribute fluid used to drive the motor to the cutting elements in order to clean them.

Ved å velge en hensiktsmessig tetthet av fluidet i brønnen kan fiuid-trykket nær sagarmen styres. Trykket kan være større enn formasjonstrykket for å bevirke kutting av formasjonen. Alternativt kan trykket være mindre enn formasjonstrykket, og fluid vil flyte fra formasjonen inn i brønnen og dette fluidet vil rengjøre kutteelementene. By choosing an appropriate density of the fluid in the well, the fluid pressure near the saw arm can be controlled. The pressure may be greater than the formation pressure to effect cutting of the formation. Alternatively, the pressure can be less than the formation pressure, and fluid will flow from the formation into the well and this fluid will clean the cutting elements.

Motoren på anordningen som er beskrevet med henvisning til Figur 2 er en hydraulisk, positiv fortrengningsmotor, men motoren kan isteden være en hydraulisk turbin eller en elektrisk motor. I tilfelle motoren drives av et fluid, vil kutteanordningen kobles til den nedre ende av et rør, slik som et borerør eller et kveilerør. I tilfelle motoren er en elektrisk motor, vil kutteanordningen kobles til den nedre ende av en elektrisk ledning eller et kveilerør som innvendig er utstyrt med en elektrisk ledning. Alternativt kan kutteanordningen være utstyrt med et transmisjonssystem som overfører rotasjon av røret på hvilket anordningen senkes ned i brønnen, til det endeløse kjede. The motor of the device described with reference to Figure 2 is a hydraulic, positive displacement motor, but the motor can instead be a hydraulic turbine or an electric motor. In case the motor is driven by a fluid, the cutting device will be connected to the lower end of a pipe, such as a drill pipe or a coil pipe. In case the motor is an electric motor, the cutting device will be connected to the lower end of an electric wire or a coiled tube which is internally equipped with an electric wire. Alternatively, the cutting device can be equipped with a transmission system that transfers rotation of the pipe on which the device is lowered into the well, to the endless chain.

Stangen 37 kan erstattes av en roterbar spindel drevet av en elektromotor, hvilken spindel virker sammen med det sylindriske tannhjul. The rod 37 can be replaced by a rotatable spindle driven by an electric motor, which spindle works together with the cylindrical gear.

Kutteanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan utstyres med flere enn én sagarm, for eksempel med to symmetriske sagarmer. I et slikt tilfelle kan den andre sagarm (ikke vist) hengsles rundt drivakselen 30 og kan bevirkes å hengsle ved hjelp av et sylindrisk tannhjul som drives av en tannstang. En slik tannstang og et slikt sylindrisk tannhjul kan plasseres speilvendt i forhold til det sylindriske tannhjul 40 og tannstangen 37 som er vist i Figur 2. The cutting device according to the present invention can be equipped with more than one saw arm, for example with two symmetrical saw arms. In such a case, the second saw arm (not shown) can be hinged around the drive shaft 30 and can be caused to hinge by means of a cylindrical gear driven by a rack. Such a rack and such a cylindrical gear can be placed mirrored in relation to the cylindrical gear 40 and the rack 37 shown in Figure 2.

Som beskrevet med henvisning til Figur 1 kutter kutteelementene gjennom foringsrøret, sementen og formasjonen. Det vil innses at når brønnen er komplettert med en foring, kutter kutteelementene gjennom foringen, og når brønnen er et åpent hull, vil kuttet kun bli laget i formasjonen. As described with reference to Figure 1, the cutting elements cut through the casing, the cement and the formation. It will be appreciated that when the well is completed with a casing, the cutting elements cut through the casing, and when the well is an open hole, the cut will only be made in the formation.

Dersom brønnen inneholder et stålforingsrør eller If the well contains a steel casing or

-foring, kan anordningen videre bli utstyrt med et sirkulært sagblad som først kutter en sliss i foringsrøret eller foringen, og kjedesagen kan deretter hengsles ut gjennom den således kuttede sliss for å kutte en sliss i sementkappen og den omkringliggende formasjon. -casing, the device can further be equipped with a circular saw blade which first cuts a slot in the casing or casing, and the chainsaw can then be hinged out through the slot thus cut to cut a slot in the cement casing and the surrounding formation.

Brønnen som vist i Figur 1 var en vertikal brønn. Imidlertid er anvendelsen av kutteanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke begrenset til vertikale brønner. Brønnen kan også være en skrånende eller horisontal brønn, i hvilket tilfelle "oppad" betyr "i retning nærmere mot brønnhodet". The well as shown in Figure 1 was a vertical well. However, the use of the cutting device according to the present invention is not limited to vertical wells. The well may also be an inclined or horizontal well, in which case "upward" means "in a direction closer to the wellhead".

Avhengig av motoren og transmisjonssystemet kan det endeløse kjede rotere i to retninger. Depending on the engine and transmission system, the endless chain can rotate in two directions.

Den avlange sliss kan lages under forskyvning oppover (som beskrevet med henvisning til Figur 1) eller nedover. The oblong slit can be made during displacement upwards (as described with reference to Figure 1) or downwards.

Kutteelementene 25 er fremstilt av slitebestandige materialer, slik som wolframkarbid, eller naturlig eller syntetisk diamant. The cutting elements 25 are made of wear-resistant materials, such as tungsten carbide, or natural or synthetic diamond.

Det vil innses at det er mange muligheter for å lage en hengslemekanisme som gradvis hengsler sagarmen 15 mot den tversstilte posisjon vist i Figur 1, samtidig som det med kutteelementene 25 kuttes en sliss, og som returnerer sagarmen til den langsgående posisjon etter at slissen har blitt kuttet. It will be realized that there are many possibilities for making a hinge mechanism which gradually hinges the saw arm 15 towards the transverse position shown in Figure 1, at the same time that a slot is cut with the cutting elements 25, and which returns the saw arm to the longitudinal position after the slot has been cut.

Således skal det innses at utførelsesformen av slisskutteanordningen vist på tegningene kun er illustrerende. Thus, it should be realized that the embodiment of the slitting device shown in the drawings is only illustrative.

Claims

1. Cutting device for creating a slot adjacent to a well passing through an underground formation, which device comprises a saw arm (15) which is hinged to a housing (11) so that the saw arm (15) can be hinged between a first position where the saw arm (15 ) extends substantially parallel to a longitudinal axis (I) of the housing (11) and a second position where the saw arm (15) extends in a direction away from the longitudinal axis (I) of the housing (11), an endless chain (24 ) equipped with cutting elements (25) surrounding the saw arm (15), and a drive device to effect rotation of the chain (24) around the saw arm (15), characterized in that the drive device comprises a hydraulic motor (27) which is displaceably placed inside the housing (11) so that the motor in response to the application of hydraulic pressure against the motor (27) is displaced along the housing (11) together with a hinge mechanism (17) which thereby causes the saw arm (15) to hinge towards the second position, and that the device further comprises a spring mechanism (62, 64) which causes the saw arm (15) to hinge back towards the first position in the absence of a hydraulic pressure over the motor (27).

2. Cutting device according to claim 1, characterized in that the motor (27) is a hydraulic, positive displacement motor placed in the housing (11) substantially coaxially with the longitudinal axis (I) of the housing.

3. Cutting device according to claim 1 or 2, characterized in that the hinge mechanism (17) comprises a cylindrical gear (40) which is attached to the supported end of the saw arm (15), and a piston assembly (35) which carries the motor (27) and a rack (37) with teeth which cooperate with it cylindrical gears (40).