NO312913B1 - Anordning for tildanning av en åpning fra en förste brönnboring til en andre brönnboring - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører i generelt komplettering av brønner som har sideboringer som strekker seg fra hovedboringer, nærmere bestemt en anordning for tildanning av en åpning fra en første brønnboring til en andre brønnboring, som angitt i innledningen til patentkravet.

Det er godt kjent innenfor teknikken ved boring av underjordiske brønner å danne en hovedboring ned i jorden og deretter danne en eller flere boringer som går sideveis ut fra disse. Vanligvis blir hovedboringen først foret og sementert, og deretter blir et verktøy kjent som en ledekile plassert i hovedboringens foringsrør. Ledekilen er spesielt utformet for å avbøye fresekroner og borkroner i en ønsket retning for å danne en siderettet boring. En fres, ellers referert til som et skjærverktøy, blir senket ned i hovedboringen opphengt i et borerør og blir bøyd radielt utad av ledekilen for å frese et vindu i hovedboringens foringsrør og sementen. Retningsboreteknikker kan deretter bli brukt for å rette videre boring av sideboringen etter ønske.

Sideboringen blir deretter foret ved å innsette et rørformet forlengelsesrør fra hovedboringen, gjennom vinduet tidligere kappet i hovedboringens foringsrør og sement, og inn i sideboringen. I en typisk operasjon med sideboringsforingsrør forløper forlengelsesrøret noe oppad inn i hovedboringens foringsrør og gjennom vinduet når foringsrøroperasjonen er avsluttet. På denne måte oppnås en overlapping der sideboringens forlengelsesrør er opptatt i hovedboringens foringsrør over vinduet.

Sideboringens forlengelsesrør blir så sementert på plass ved å presse sement mellom forlengelsesrøret og sideboringen. Sementen blir vanligvis også presset mellom forlengelsesrøret og vinduet, og mellom foringsrøret og hovedboringens foringsrør hvor de overlapper. Sementen gir en tetning mellom forlengelsesrøret, foringsrøret i hovedboringen, vinduet og sideboringen.

Det vil lett forstås at fordi forlengelsesrøret overlapper foringsrøret i hovedboringen over vinduet, går radielt utad gjennom vinduet og sementeres på plass, at adkomst til hovedboringen under forlengelsesrøret blir hindret ved dette punkt. For å oppnå adkomst til hovedboringen under forlengelsesrøret må en åpning tilveiebringes gjennom forlengelsesrøret. Etter som forlengelsesrøret går radielt utad og nedad fra hovedboringen, er imidlertid skjæring av en åpning inn i den hellende indre overflate av forlengelsesrøret et vanskelig forslag på det beste. Videre er det ønskelig å oppnå "fullprofil-adkomst" til hovedbrønnboringen under forlengelsesrøret slik at verktøy med samme dimensjoner kan avledes inn i enten sidebrønnboringen, hovedbrønnboringen under forlengelsesrøret eller en hvilken som helst annen ekvivalent sidebrønnboring som går fra hovedbrønnboringen.

Tegningsfiguren viser et lengdesnitt gjennom en underjordisk brønn og vise en anordning og en metode for å gi adkomst til et nedre parti av en hovedbrønnboring der en åpning er blitt utformet gjennom et forlengelsesrør, idet anordningen og metoden oppviser prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse.

I den følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen blir retningsbegreper slik som "øvre", "nedre", "oppad", "nedad", etc. benyttet der retningen oppad er mot toppen av figuren, og retning nedad er mot nedkant av figuren. Det skal også forstås at utførelsene kan benyttes i vertikale, horisontale, inverterte eller skrånende orienteringer.

Begrepet "aksiell" blir brukt for å definere en retning langs enten en bestemt brønnboring, et verktøy benyttett i en brønnboring eller en rørvare som forefinnes i en brønnboring. Begrepet "sidebrønnboring" er akseptert innenfor industrien og benyttes her som å bety en brønnboring som divergerer fra stam- eller hovedbrønnboringen. Begrepene "radiell" og "sideveis" (uten anvendelse av begrepet "sidebrønnboring2) blir benyttet for å definere en retning normalt på eller vinkelrett på en aksiell retning. Begrepene "rotasjonsmessig innretting", "rotasjonsmessig flukt", "rotasjonsmessig orientering" og "rotasjonsmessig orientert" blir benyttet for å angi eller beskrive posisjonen til et trekk eller verktøy i forhold til en kjent nedihullsretning, slik som den høye side av brønnboringen eller en bestemt asimut-retning.

Det skal forstås at fresekroner og freser blir vanligvis benyttet for å skjære stål eller annet metallisk materiale slik som det funnet i foringsrør eller brønnverktøy. Vanligvis blir fresekroner og freser benyttet for å skjære aksielt og/eller radielt. Videre blir borkroner og bor vanligvis brukt for å bore, skjære eller fjerne sement og/eller jordformasjon fra en brønnboring. Borekroner blir vanligvis brukt for å skjære på siden av boret i en aksialretning. Imidlertid kan fresekroner og freser bli brukt for å skjære jordformasjonen og sement, mens borekroner kan benyttes for å skjære stål og annet metallisk materiale.

Det skal forstås at begrepene "fresekrone", "fres", "borekrone" og "bor" er alle typer av skjæreverktøy og blir benyttet her ombyttelig med hverandre. Det skal også forstås at begrepene (verbene) "frese", "bore", "frest", 'Tjoret", "fresende", "borende" alle refererer til skjærende handling og kan benyttes om hverandre. Det skal forstås at en "pilotfres" eller en "pilotbor" vanligvis er et skjærende verktøy som blir benyttet til å skjære, frese, bore eller fjerne en første boring inne i, eller en del av, jordens formasjon, sement, en rørvare, et brønnverktøy; den første boring, eller parti, som blir fjernet kan deretter benyttes til å styre en påfølgende frese- eller boreoperasjon.

Det vises nå til tegnigsfiguren hvor en fremgangsmåte for å få adkomst til det nedre parti 38g av hovedbrønnboringen 12g er representativt vist.

Det benyttes en fresestyring 248. Fresestyringen 248 har et aksielt gående ledeprofil 250 utformet i seg som er virksom til å lede et skjærverktøy, slik som en pilotfres 252, mot forlengelsesrørpartiet 52g som ligger over ledekilen 20g. Fresestyringen 248 innbefatter også et innvendig radielt redusert øvre parti 254 som har holdekiler 202g og en ruskbarriere 204g utvendig plassert på denne. Holdekilene 202g er som vist i grepkontakt med forlengelsesrørets øvre parti 34g, der fresestyringen 248 er opptatt inne i forlengelsesrøret 28g. Det skal forstås at fresestyringen 248 også kan utstyres der det øvre parti 254 ikke er innvendig radielt redusert, i hvilket tilfelle pilotfresen 252 kan hentes opp fra den underjordiske brønn adskilt fra fresestyringen.

En øvre stabilisator 256 er aksielt glidende opptatt inne i fresestyringens øvre parti 254, og en nedre stabilisator 258 er glidende opptatt inne i fresestyringens profil 250. Den øvre stabilisator 256 er forbundet til borerøret 260 eller kveilrøret som rager til jordens overflate og er opphengt fra denne. Den nedre stabilisator 258 er forbundet aksielt mellom den øvre stabilisator 256 og pilotfresen 252. Som vist i figuren, er den nedre stabilisator 258 noe radielt utvidet i forhold til den innvendig radielt reduserte øvre del 254, som dermed muliggjør at fresestyringen 248 kan befordres inn i den underjordiske brønn opphengt i borerøret 260. Alternativt kan den nedre stabilisator 258 være noe radielt redusert i forhold til fresestyringens øvre parti 254, som dermed tillater at den nedre stabilisator kan passere aksielt gjennom denne, i hvilket tilfelle fresestyringen kan transporteres inn i den underjordiske brønn opphengt i borerøret 260 for eksempel ved frigjørbart å feste fresestyringen til borerøret eller den øvre stabilisator ved bruk av skjærtapper (ikke vist). Som et annet alternativ kan de øvre og nedre stabilisatorer 256, 258 respektivt ha en i hovedsak samme utvendig diameter, og det øvre parti 254 og styreprofilet 250 kan ha en stort sett samme innvendig diameter, slik at de øvre og nedre stabilisatorer er i stand til aksiell forskyvning frem og tilbake inne i den stort sett samme indre diameter av fresestyringen 248.

En slammotor eller annen brønnmotor 262 kan også anordnes for å kjøre pilotfresen 252, eller pilotfresen kan bli drevet av andre teknikker, slik som ved å rotere borerøret 260 ved jordens overflate ved bruk av et alminnelig rotasjonsbord.

I drift kan fresestyringen 248, de øvre og nedre stabilisatorer 256,258, pilotfresen 252, slammotoren 262 og borerøret 260 bli kjørt inn i brønnen inntil fresestyringen 248 er korrekt plassert inne i forlengelsesrørets øvre parti 34g. For riktig plassering av fresestyringen 248 er styreprofilet 250 med fordel orientert til å rette pilotfresen 252 mot ledekilens indre kjerne 40g. Fresestyringen 248 kan innbefatte en aksielt hellende nedre endeflate 264, i hvilket tilfelle den nedre endeflate 264 med fordel er rotasjonsmessig innrettet med det indre parti 52g. For øket stabilisering av pilotfresen 252 mens den skjærer og trenger inn i forlengelsesrørpartiet 52g og den indre kjerne 40g, er den nedre endeflate 264 med fordel i kontakt eller i tett avstand til forlengelsesrørpartiet 52g. Rotasjonsmessig orientering av fresestyringen 248 i forhold til forlengelsesrøret 28g kan gjennomføres med vanlige teknikker godt kjent for fagmannen, for eksempel kan et gyroskop brukes.

Når fresestyringen 248 er korrekt plassert inne i forlengelsesrøret 28g, blir holdekilene 202g satt slik at de radielt utad får grepkontakt med forlengelsesrøret 28g. Slik innsetting av holdekilene 202g kan oppnås med vanlige teknikker, slik som ved å påføre fluidtrykk innvendig mot borerøret 260 som typisk gjøres når en alminnelig hydraulisk ekspansjonspakning innspennes, eller ved manipulering av borerøret ved jordens overflate. Hvor holdekilene 202 blir innspent hydraulisk, er med fordel en fluidrørledning (ikke vist) anordnet mellom borerøret 260 og det øvre parti 254.

Etter at holdekilene 202g er innsatt, blir den aksielle og rotasjonsmessig innretting av fresestyringen 248 og forlengelsesrørpartiet 52g effektivt fiksert. Slam kan deretter sirkuleres gjennom slammotoren 262, eller borerøret 260 kan roteres, etc, for å drive pilotfresen 252. Borerøret 260 kan deretter senkes fra jordens overflate, eller en hydraulisk fremfører kan betjenes, etc., for aksielt å forskyve nedad pilotfresen 252 i forhold til fresestyringen 248, der styreprofilet 250 retter pilotfresen til å kontakte forlengelsesrørpartiet 52g. Fresestyringen 248 kan frigjøres aksielt festet til borerøret 260, øvre eller nedre stabilisatorer 256, 258, etc, for eksempel ved skjærtapper i hvilken tilfelle skjærtappene med fordel avskjæres ved aksiell forskyvning av borerøret i forhold til fresestyringen.

Med pilotfresen 252 drevet og aksielt forskjøvet nedad i forhold til fresestyringen 248, kontakter, skjærer og aksielt penetrerer pilotfresen inn i forlengelsesrørpartiet 52g. Når den drevne pilotfres 252 kontakter og begynner skjæring av forlengelsespartiet 52g, hindrer fresestyringen 248, og spesielt styreprofilet 250, sideveis forskyvning av pilotfresen i forhold til forlengelsesrørpartiet 52g. I tillegg hindrer en radielt utad forløpende sidestøtte 266 utvendig tildannet på fresestyringen 248, sideforskyvning av fresestyringen i forhold til forlengelsesrøret 28g. Det skal forstås at en serie sidestøtter, slik som sidestøtten 266, kan anordnes på fresestyringen 248 for dermed å hindre sideforskyvning av fresestyringen i forhold til forlengelsesrøret 28g i ulike retninger, og at sidestøtten 266 ellers kan utformes eller anbringes på fresestyringen.

Når pilotfresen 252 har skåret og trengt inn i forlengelsespartiet 52g, kan pilotfresen også skjære og trenge inn i ledekilens indre kjerne 40g, slik at det dannes en i utgangspunktet aksielt forløpende åpning i denne. Med fordel blir pilotfresen 252 deretter forskjøvet aksielt oppad i forhold til forlengelsespartiet 52g og trukket tilbake fra dette ved å heve borerøret 260, eller tilbaketrekke den hydrauliske fremføring dersom den var anordnet. Alternativt kan pilotfresen bli forskjøvet aksielt nedad en tilstrekkelig avstand til å skjære fullstendig gjennom den indre kjerne 40g, i hvilket tilfelle åpningen 268 vil forløpe aksielt gjennom den indre kjerne.

I den foretrukne illustrerte metode blir fresestyringen 248, pilotfresen 252, øvre og nedre stabilisatorer 256,258 respektivt, slammotoren 262 og borerøret 260 tatt opp fra brønnen etter at pilotfresen kun har skåret delvis aksielt gjennom den indre kjerne 40g, ved å trekke tilstrekkelig oppad i borerøret 260 for derved å avspenne holdekilene 202g (eller på annen måte frigjøre holdekilene), og fjerne det foranstående fra brønnen. Om, som beskrevet ovenfor, en alternativ utforming av fresestyringen 248 er anordnet, hvori den nedre stabilisator 258 er radielt redusert i forhold til fresestyringens øvre parti 254, blir pilotfresen 252, øvre og nedre stabilisatorer 256,258 respektivt, slammotoren 262, og borerøret 260 hentet opp fra brønnen separat fra fresestyringen. Fresestyringen 248 blir deretter hentet opp fra brønnen for eksempel ved å låse den på fresestyringen med et passende låseverktøy (ikke vist) befordret inn i den underjordiske brønn, for eksempel ved en glattline, og påføre tilstrekkelig kraft for å løsgjøre holdekilene 202g.

Alternativt kan utbringbare skuldere eller opphentingsknaster (ikke vist), som er kjent innenfor faget, benyttes til valgvis å heve fresestyringen 248 under operasjoner. For eksempel kan ved opphenting fresestyringen 248 sette seg fast og det ville være ønskelig å etterlate fresestyringen 248 nede i hullet og hente opp pilotfresen 252 for å la fiskeverktøy bli brukt for å hente opp fresestyringen på en påfølgende tur.

Den stort sett ringformede ruskbarriere 204g som er plassert på fresestyringens 248 ytre sideflate, vil hindre aksiell forskyvning av rusk og lignende radielt mellom fresestyringens ytre sideflate og forlengelsesrøret når fresestyringen er opptatt i forlengelsesrøret.

Claims (1)

1. Anordning for tildanning av en åpning fra en første brønnboring (3 Og) til en andre brønnboring (12g, 16g), hvor den første brønnboring (30g) har et parti som krysser den andre brønnboring (12g, 16g) med en foring eller et forlengelsesrør (28g), innbefattende en langstrakt, i hovedsak en rørformet fresestyring (248) som er aksialt opptagbar i forlengelsesrøret (28g) og har en utvendig gripekonstruksjon (202g) for grepssamvirke med forlengelsesrøret (28g), karakterisert ved en i hovedsak ringformet ruskbarriere (204g) på fresestyringens 248 ytre sideflate, for samvirke med forlengelsesrøret (28g).