NO314096B1 - System for cutting materials in wellbores - Google Patents

System for cutting materials in wellbores Download PDF

Info

Publication number
NO314096B1
NO314096B1 NO19981735A NO981735A NO314096B1 NO 314096 B1 NO314096 B1 NO 314096B1 NO 19981735 A NO19981735 A NO 19981735A NO 981735 A NO981735 A NO 981735A NO 314096 B1 NO314096 B1 NO 314096B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cutting
cutting tool
fluid
cut
nozzle
Prior art date
Application number
NO19981735A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO981735D0 (en
NO981735L (en
Inventor
Gerald D Lynde
Greg Nazzal
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO981735D0 publication Critical patent/NO981735D0/en
Publication of NO981735L publication Critical patent/NO981735L/en
Publication of NO314096B1 publication Critical patent/NO314096B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/06Cutting windows, e.g. directional window cutters for whipstock operations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/114Perforators using direct fluid action on the wall to be perforated, e.g. abrasive jets

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

1. Oppfinnelsens område 1. The scope of the invention

Foreliggende oppfinnelse gjelder hovedsakelig skjærings- eller fresings-verktøy for skjæring av materialer og nærmere bestemt skjæringsverktøyer som utnytter et trykksatt fluid for å skjære materialer i brønnboringer og andre oljefelt-konstruksjoner. The present invention mainly relates to cutting or milling tools for cutting materials and more specifically cutting tools that utilize a pressurized fluid to cut materials in well bores and other oil field constructions.

2. Bake; runnsteknikk 2. Baking; round technique

For å produsere hydrokarboner (olje og gass) fra jordformasjoner er det utformet brønnboringer til ønskede dybder. De første få hundre fot av brønnbo-ringen har typisk stor diameter, vanligvis mellom 12 og 18 tommer, samt er foret med en metalEforing som har et tykkelsesmål på omkring en halv tomme eller mer, for å hindre innrasing i oljebrønnen. Oljebrønnen, som typisk er mellom ni og tolv tommer i diameter, blir så utboret for å fjerne hydrokarboner fra underjordiske formasjoner. Etter at brønnboringen er blitt boret til den ønskede dybde, innsettes et metallrør, som vanligvis på fagområdet betegnes som boringsrør eller rørled-ning inn i brønnboringen med sement innsprøytet i mellomrommet (ringrommet) mellom foringsrøret og brønnboringen. Forgrenede eller laterale brønnboringer blir ofte utboret fra en hovedbrønnboring for å danne avvikende eller horisontale brønnboringer for forbedret hydrokarbon-produksjon fra underjordiske formasjoner. In order to produce hydrocarbons (oil and gas) from soil formations, well bores are designed to desired depths. The first few hundred feet of the wellbore are typically large diameter, usually between 12 and 18 inches, and are lined with a metal lining that has a thickness measurement of about half an inch or more, to prevent erosion in the oil well. The oil well, which is typically between nine and twelve inches in diameter, is then drilled to remove hydrocarbons from underground formations. After the wellbore has been drilled to the desired depth, a metal pipe, which is usually referred to in the field as drill pipe or pipeline, is inserted into the wellbore with cement injected into the space (annulus) between the casing and the wellbore. Branch or lateral wellbores are often drilled from a main wellbore to form deviated or horizontal wellbores for enhanced hydrocarbon production from underground formations.

Flere skjærings- og utfresingsarbeider utføres for å forberede en brønnbo-ring for produksjon og også under brønnboringens produserende levetid. Noen eksempler på slik skjæring og utfresing er angitt nedenfor. Several cutting and milling operations are carried out to prepare a wellbore for production and also during the wellbore's productive life. Some examples of such cutting and milling are given below.

I mange anvendelser blir forgrenede eller laterale brønnboringer utformet etter at brønnboringen er blitt foret. Dette krever da utfresing eller utskjæring av et avsnitt (vindu) i foringsrøret i en forutbestemt dybde for å innlede utboringen av den laterale brønnboring. Det er ytterst ønskelig å skjære ut slike vinduer med tilstrekkelig presisjon for å opprettholde den endelige sammenføyningstetthet på forbindelsesstedet. I eldre brønnboringer kan forbindelsen mellom hoved-brønn-boringen og den laterale brønnboring ha erodert og kan således kreve fjerning av visse materialer for å reparere et slikt forbindelsessted eller for å utføre sekundære arbeidsprosesser. Det er ønskelig å fjerne materialene fra forbindelsesstedet med presisjon for å kunne rekonstruere forbindelsen på korrekt måte. Det er derfor ønskelig å ha et nedhullsverktøy for skjæring eller utfresing og som etter ønske og relativt nøyaktig kan skjære ut vinduer i foringsrøret nede i borehullet, samt også fjerne ønskede materialmengder omkring skjøtestedet. Foreliggende oppfinnelse frembringer et slikt nedhulls-skjæreverktøy. In many applications, branched or lateral wellbores are formed after the wellbore has been lined. This then requires milling or cutting out a section (window) in the casing at a predetermined depth to initiate the drilling of the lateral wellbore. It is highly desirable to cut such windows with sufficient precision to maintain the final joint density at the junction. In older wellbores, the connection between the main wellbore and the lateral wellbore may have eroded and thus may require the removal of certain materials to repair such a connection or to perform secondary work processes. It is desirable to remove the materials from the connection point with precision in order to reconstruct the connection correctly. It is therefore desirable to have a downhole tool for cutting or milling which can cut out windows in the casing down the borehole as desired and with relative accuracy, as well as remove desired amounts of material around the joint. The present invention produces such a downhole cutting tool.

Etter at brønnboringen er blitt foret, kan utstyr av forskjellig type, slik som After the wellbore has been lined, equipment of different types, such as

foringshengere, permanente pakninger, reguleringsutstyr for fluidstrømning, innfø-res i brønnboringen og må da utfreses for å kunne utføre sekundære arbeidsope-rasjoner. Annet utstyr, som egentlig er utført for å kunne tas ut uten å bearbeides, kan iblant allikevel ikke fjernes fra brønnboringen på grunn av feilaktig arbeidsfunksjon for slikt utstyr eller kraftig korrosjon, og disse innretninger må derfor bearbeides. I tillegg har sedimenter en tendens til langsomt å avsette seg langs innsiden av produksjonsrør, hvilket reduserer det effektive strømningstverrsnitt for slike rør. Fra tid til tid må slike sedimenter rømmes for å opprettholde den ønskede fluidstrømning gjennom produksjonsrørledninger. casing hangers, permanent gaskets, regulating equipment for fluid flow, are introduced into the wellbore and must then be milled out to be able to carry out secondary work operations. Other equipment, which is actually designed to be removed without being processed, sometimes cannot be removed from the wellbore because of incorrect working function for such equipment or severe corrosion, and these devices must therefore be processed. In addition, sediments tend to slowly settle along the inside of production pipes, reducing the effective flow cross-section of such pipes. From time to time, such sediments must be evacuated to maintain the desired fluid flow through production pipelines.

Forskjellige typer nedhulls skjærings- og bearbeidingsverktøy er blitt anvendt i olje- og gassindustrien. Disse verktøy er blitt brukt for slike arbeidsoppga-ver som fjerning av materialer fra det indre av brønnboringer, innbefattet skjæring av eksisterende foringer, boring gjennom permanent innsatte pakninger, samt fjerning av løse rørskjøter. Utfresningsverktøy er blitt anvendt for å rømme opp sammenfallende foringsrør, for å fjerne grader eller andre uønskede deler fra vinduer i foringene, for å anbringe ledekiler for utboring av avvikende brønnboringer og for å utføre andre opprømningsarbeider. Different types of downhole cutting and processing tools have been used in the oil and gas industry. These tools have been used for such tasks as removing materials from the interior of wellbores, including cutting existing casings, drilling through permanently inserted gaskets, as well as removing loose pipe joints. Milling tools have been used to clear up overlapping casings, to remove burrs or other unwanted parts from windows in the casings, to place guide wedges for drilling out deviated wellbores and to carry out other clearing work.

Tidligere kjente skjærings- eller fresingsverktøy omfatter vanligvis et verk-tøyslegeme som er innrettet for å føres inn i brønnboringen. Flere skjærblader er anbrakt på legemet med visse mellomrom og rager ut i fra dette. Hver av disse skjærblader har typisk et basisområde med en ledende flate i forhold til rotasjons-retningen. Et egnet hardt skjærmaterial, slik som karbid er festet til skjærbladets skjærekant. For å utføre en skjærings- eller fresingsoperasjon, anbringes verktøy-et på det ønskede sted inne in brønnboringen og bringes i rotasjon for å skjære ut det tilsiktede materiale. Vekten på verktøyet og rotasjonshastigheten bestemmer skjærehastigheten. Verktøybladene er utført for å skjære ut i materiale i små seg-menter, slik at skjærsponene kan transporteres til jordoverflaten ved sirkulering av et fluid i brønnboringen, eller falle ned til brønnboringens bunn. Previously known cutting or milling tools usually comprise a tool body which is designed to be inserted into the wellbore. Several cutting blades are placed on the body at certain intervals and protrude from this. Each of these cutting blades typically has a base area with a conductive surface in relation to the direction of rotation. A suitable hard cutting material, such as carbide is attached to the cutting edge of the cutting blade. To perform a cutting or milling operation, the tool is placed at the desired location within the wellbore and rotated to cut out the intended material. The weight of the tool and the speed of rotation determine the cutting speed. The tool blades are designed to cut into material in small segments, so that the cutting chips can be transported to the surface of the earth by the circulation of a fluid in the wellbore, or fall down to the bottom of the wellbore.

Skjæreelementene i slikt tidligere kjent utstyr må forbli i hard kontakt med det materiale som skal utskjæres, hvilket eroderer skjæreelementene. Driftsleve-tiden for slike skjæreelementer kan derfor ved visse anvendelser bli forholdsvis kort. I slike tilfeller må skjæreverktøyet gjenvinnes for forandring av skjæreelementet. Denne type arbeidsoperasjon kan føre til dødtid for brønn og rigg, hvilket kan koste flere tusen dollar pr. dag. The cutting elements in such prior art equipment must remain in hard contact with the material to be cut, which erodes the cutting elements. The service life of such cutting elements can therefore be relatively short in certain applications. In such cases, the cutting tool must be recycled to change the cutting element. This type of work operation can lead to dead time for the well and rig, which can cost several thousand dollars per day.

Skjæreområdet på tidligere anvendte skjæreverktøy er forholdsvis stort og således dårlig egnet for å skjære ut relativt nøyaktige partier eller vinduer i foringene. Det er også vanskelig å orientere slike tidligere anvendte skjæreverktøy til å utføre kontorutskjæringer av områder inne i brønnboringen. The cutting area of previously used cutting tools is relatively large and thus poorly suited for cutting out relatively accurate sections or windows in the liners. It is also difficult to orient such previously used cutting tools to carry out office cutting of areas inside the wellbore.

Foreliggende oppfinnelse er rettet på mange av de mangler som foreligger ved de tidligere kjente skjære- og freseverktøy for bruk nede i borehull, og frembringer skjæreverktøy hvor skjæreelementet er forholdsvis lite, kommer ikke i kontakt med den overflate som skal skjæres og kan skjære ut materialer forholdsvis nøyaktig. Et slikt lite skjæreelement gjør nøyaktige utskjæringer mulig, mens manglende overflatekontakt vil forlenge dets utnyttbare levetid. Skjæreelementet kan posisjoneres og orienteres i brønnboringen for kontinuerlig å skjære ut materialer i samsvar med en forutbestemt profil eller skjærebane. Skjæreverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan også utnyttes for å skjære andre konstruksjoner, slik som nedlagte rør og plattformer til havs. The present invention is directed at many of the shortcomings of the previously known cutting and milling tools for use down boreholes, and produces cutting tools where the cutting element is relatively small, does not come into contact with the surface to be cut and can cut out materials relatively exact. Such a small cutting element makes accurate cuts possible, while the lack of surface contact will extend its useful life. The cutting element can be positioned and oriented in the wellbore to continuously cut out materials in accordance with a predetermined profile or cutting path. The cutting tool according to the present invention can also be used to cut other structures, such as decommissioned pipes and offshore platforms.

Det ville også være fordelaktig å kunne «se» (avbilde) et bestemt arbeidssted, fastlegge hvilken spesiell arbeidsprosess som behøver å utføres basert på avbildningsinformasjonen og derpå utføre arbeidet, fortrinnsvis ved hjelp av verk-tøy som er blitt ført ned hulls samtidig som avbildningsutstyret. Den teknikk som anvendes nå, går ut på å føre avbildningsutstyret ned i borehullet, samle opp av-bildningsinformasjon og derpå trekke avbildningsutstyret ut av borehullet før nød-vendig verktøy eller verktøyer føres ned i hullet for å gjøre vedkommende arbeid. Skjæreverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse føres fortrinnsvis inn sam-men med en egnet avbildningsinnretning, som gjør det mulig å avbilde arbeidsstedet før, under og etter skjærearbeidet. Dette gjør det mulig for operatøren å bestemme den type skjæring som behøver å utføres, sende de korrekte signaler til skjæreverktøyet og utføre skjærearbeidet under en enkelt innføring i borehullet, slik at tidstap reduseres. It would also be advantageous to be able to "see" (image) a specific workplace, determine which particular work process needs to be carried out based on the imaging information and then carry out the work, preferably with the help of tools that have been brought down the hole at the same time as the imaging equipment. The technique used now involves bringing the imaging equipment down into the borehole, collecting imaging information and then pulling the imaging equipment out of the borehole before the necessary tool or tools are brought down into the hole to do the work in question. The cutting tool according to the present invention is preferably introduced together with a suitable imaging device, which makes it possible to image the workplace before, during and after the cutting work. This enables the operator to determine the type of cutting that needs to be carried out, send the correct signals to the cutting tool and carry out the cutting work during a single insertion into the borehole, so that time loss is reduced.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Foreliggende oppfinnelse gjelder et nedhulls skjæreverktøy for skjæring av materialer på et arbeidssted i borehullet. Skjæreverktøyet omfatter et skjæreelement som er innrettet for å avgi et høytrykksfluid. En drivenhet i verktøyet omfatter flere trykktrinn anordnet i serie, og hvor hvert slikt trinn øker fluidtrykket ut over det forutgående trinn, inntil det ønskede høye trykk er oppnådd. Høytrykksfluidet avgis gjennom skjæreelementet som en jetstrøm for å utføre skjæringen av et materiale. En pulsenhet i verktøyet er anordnet for å pulsere fluidet før det avgis. Pulsede jetstrømmer krever lavere trykk sammenliknet med ikke-pulsede jetstrømmer for å utføre samme skjærearbeidet. En reguleringsenhet i verktøyet inneholder utstyr som styrer skjæreelementet, drivenheten og pulseringsenheten. Driften av utstyret i reguleringsenheten styres av en mikroprosessor-basert nedhullskrets i samsvar med programmerte instruksjoner. Dette program kan inneholde forutbestemt ut-skjæringsmønster eller profil. Nedihullskretsen kommuniserer med en datamaskin på jordoverflaten gjennom et toveis telemetrisystem. En avbildningsanordning kan inngå i skjæreverktøyet for nedhullsbruk for å oppta avbildninger av arbeidsstedet før, under og etter skjærearbeidene. The present invention relates to a downhole cutting tool for cutting materials at a workplace in the borehole. The cutting tool comprises a cutting element which is arranged to emit a high-pressure fluid. A drive unit in the tool comprises several pressure stages arranged in series, and where each such stage increases the fluid pressure above the previous stage, until the desired high pressure is achieved. The high-pressure fluid is emitted through the cutting element as a jet stream to perform the cutting of a material. A pulse unit in the tool is arranged to pulse the fluid before it is emitted. Pulsed jet streams require lower pressure compared to non-pulsed jet streams to perform the same cutting work. A control unit in the tool contains equipment that controls the cutting element, the drive unit and the pulsation unit. The operation of the equipment in the control unit is controlled by a microprocessor-based downhole circuit in accordance with programmed instructions. This program may contain a predetermined cutout pattern or profile. The downhole circuit communicates with a computer on the Earth's surface through a two-way telemetry system. An imaging device can be included in the cutting tool for downhole use to record images of the work site before, during and after the cutting operations.

Foreliggende oppfinnelse angir en fremgangsmåte for skjæring av et materiale på et arbeidssted i en brønnboring ved hjelp av et skjæreverktøy som har et skjæreelement som er innrettet for å avgi et høytrykksfluid. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen går da ut på at: (a) skjæreverktøyet innføres i en brønn-boring, (b) skjæreelementet posisjoneres en forutbestemt avstand fra det materialet som skal skjæres, (c) høytrykksfluidet avgis fra skjæreelementet ved et forut bestemt trykk som er tilstrekkelig for å skjære materialet, og (d) skjæreelementet beveges i samsvar med et forutbestemt mønster for å skjære materialet langs et bestemt mønster. The present invention specifies a method for cutting a material at a work site in a well bore by means of a cutting tool which has a cutting element which is arranged to emit a high-pressure fluid. The method according to the invention then involves: (a) the cutting tool is introduced into a well bore, (b) the cutting element is positioned a predetermined distance from the material to be cut, (c) the high-pressure fluid is released from the cutting element at a predetermined pressure which is sufficient to cut the material, and (d) the cutting element is moved in accordance with a predetermined pattern to cut the material along a predetermined pattern.

Foreliggende oppfinnelse angir også fremgangsmåter for å utplassere et skjæreverktøy undervann og skjære bærende konstruksjonsdeler som er nedlagt i en sjøbunn for å frigjøre en konstruksjon tii sjøs fra sjøbunnen eller for skjære ut partier av slike undervannskonstruksjoner. I tillegg angir foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å skjære ut avsnitt av nedlagte rør for å lette fjerning av slike rør fra et borehull. The present invention also provides methods for deploying a cutting tool underwater and cutting load-bearing construction parts that are laid down in a seabed to release a construction at sea from the seabed or to cut out parts of such underwater constructions. In addition, the present invention specifies a method for cutting out sections of downed pipes to facilitate the removal of such pipes from a borehole.

Særtrekk ved foreliggende oppfinnelse er blitt sammenfattet på et ganske bredt grunnlag for at den følgende mer detaljerte beskrivelse av oppfinnelsesgjen-standen kan bli bedre forstått, og for at dens bidrag til fagområdet kan bli erkjent. Det foreligger ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen som vil bli beskrevet i det føl-gende og som vil være gjenstand for etterfølgende patentkrav. Special features of the present invention have been summarized on a rather broad basis so that the following more detailed description of the invention can be better understood, and so that its contribution to the field can be recognised. There are further distinctive features of the invention which will be described in the following and which will be the subject of subsequent patent claims.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

For detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse, skal det henvises til følgende detaljerte beskrivelse av foretrukkede utførelser, gitt i sammenheng med de vedføyde tegninger, hvor tilsvarende elementer er gitt samme henvisningstall, og hvor: Fig. 1 viser skjematisk en utførelse av skjæreutstyr hvor skjæreelementet for skjæreverktøyet nede i borehullet er vist posisjonert i en brønnboring for å utfø-re et skjærearbeide. Fig. 2A viser en måte hvorpå skjæreelementet kan posisjoneres i skjære-verktøyet nede i borehullet i fig. 1, for å skjære i et arbeidsstykke på undersiden av skjæreverktøyet. Fig. 2B-C viser en alternativ måte å posisjonere skjæreelementet i skjære-verktøyet nede i borehullet for å skjære materialet på undersiden av skjæreverk-tøyet. Fig. 3 viser skjematisk et eksempel på en forutbestemt profil av et avsnitt av den foring som skal utskjæres, og som kan være lagret i et datalager tilordnet skjæreutstyret i fig. 1 for senere bruk. Fig. 4 er en skjematisk skisse av borehullsverktøyet i fig. 1 inntil en forgren-ing og med et nedhulls avbildningsverktøy tilsluttet for å oppnå avbildninger av arbeidsområdet. Fig. 5 viser et funksjonelt blokkskjema som gjelder arbeidsfunksjonen for det skjæreutstyr som er vist i fig. 1-3. Fig. 6A-B viser to forskjellige fremgangsmåter for frigjøring av en konstruksjon til havs og som understøttes på rørformede legemer innleiret i sjøbunnen, ved bruk av skjæreverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse. For a detailed understanding of the present invention, reference should be made to the following detailed description of preferred embodiments, given in conjunction with the attached drawings, where corresponding elements are given the same reference numbers, and where: Fig. 1 schematically shows an embodiment of cutting equipment where the cutting element for the cutting tool down in the borehole is shown positioned in a well bore to carry out cutting work. Fig. 2A shows a way in which the cutting element can be positioned in the cutting tool down in the drill hole in fig. 1, to cut into a workpiece on the underside of the cutting tool. Fig. 2B-C shows an alternative way of positioning the cutting element in the cutting tool down in the drill hole in order to cut the material on the underside of the cutting tool. Fig. 3 schematically shows an example of a predetermined profile of a section of the lining to be cut, and which can be stored in a data storage assigned to the cutting equipment in fig. 1 for later use. Fig. 4 is a schematic sketch of the borehole tool in fig. 1 until a branch and with a downhole imaging tool connected to obtain images of the working area. Fig. 5 shows a functional block diagram relating to the work function of the cutting equipment shown in fig. 1-3. Fig. 6A-B show two different methods for freeing a construction at sea and which is supported on tubular bodies embedded in the seabed, using the cutting tool according to the present invention.

Fig. 6C er en delvis uttrukket skisse av skjæreverktøyet i fig. 6 A-B. Fig. 6C is a partially exploded view of the cutting tool of Fig. 6 A-B.

Fig. 7 anskueliggjør en fremgangsmåte for fjerning av nedlagte rør fra en brønnboring ved anvendelse av skjæreverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 illustrates a method for removing downed pipes from a well bore using the cutting tool according to the present invention.

DETALJERT BESKRIVELSE AV FORETRUKKEDE UTFØRELSER DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Fig. 1 er en skjematisk skisse av utstyr 10 for å skjære eller bearbeide materialer i en brønnboring (borehull) 22. I alminnelighet omfatter skjæreutstyret 10 et nedhullsverktøy som avgir en høytrykks jetstråle gjennom et skjæreelement for å skjære materialer nede i borehullet. En nedhulls drivenhet tilfører høytrykks-fluidet til skjæreelementet. Utstyret 10 kan programmeres for kontinuerlig å posisjonere jetstrålen til å skjære materialer i samsvar med forut fastlagte profiler. En nedhullskrets styrer arbeidsfunksjonen for nedhullsinnretningene og oppretter toveis kommunikasjon med en datamaskin på jordoverflaten. Fig. 1 is a schematic sketch of equipment 10 for cutting or processing materials in a wellbore (borehole) 22. In general, the cutting equipment 10 comprises a downhole tool which emits a high-pressure jet through a cutting element to cut materials down the borehole. A downhole drive unit supplies the high-pressure fluid to the cutting element. The equipment 10 can be programmed to continuously position the jet to cut materials in accordance with predetermined profiles. A downhole circuit controls the operation of the downhole devices and establishes two-way communication with a computer on the Earth's surface.

Av fig. 1 vil det fremgå at utstyret 10 omfatter et nedhulls-skjæreverktøy (som her er betegnet som «skjæreverktøyet») 20 innført fra en plattform 11 for en derrik 12 i et borehull 22 ved hjelp av en egnet innføringsanordning 24, slik som en kveilet rørledning, sammensatte rørstykker eller trådline. Skjæreverktøyet 20 har et hylster 26, som er innrettet for forbindelse med innføringsanordningen 24 over et egnet forbindelsesstykke 19. Hylsteret 26 inneholder de forskjellige elementer av skjæreverktøyet 20, som omfatter en skjæreelementseksjon 28, en drivseksjon 34 for tilførsel av trykksatt fluid til skjæreelementseksjonen 28, en reguleringsenhet 36 som styrer den vertikale og radiale posisjonering av regule-ringselementseksjonen 28 samt en nedhulls elektronikkseksjon 38, som rommer kretser og datalager som er tilordnet nedhullsverktøyet 20. From fig. 1, it will be seen that the equipment 10 comprises a downhole cutting tool (here referred to as the "cutting tool") 20 introduced from a platform 11 for a derrick 12 into a borehole 22 by means of a suitable introduction device 24, such as a coiled pipeline, composite pipe pieces or wire line. The cutting tool 20 has a casing 26, which is arranged for connection with the insertion device 24 via a suitable connecting piece 19. The casing 26 contains the various elements of the cutting tool 20, which comprises a cutting element section 28, a drive section 34 for supplying pressurized fluid to the cutting element section 28, a control unit 36 which controls the vertical and radial positioning of the control element section 28 as well as a downhole electronics section 38, which accommodates circuits and data storage assigned to the downhole tool 20.

Skjæreelementseksjonen 28 rommer et skjæreelement 30 som ender i et munnstykke eller sonde 32 som er innrettet for å avgi et fluid ved relativt høyt trykk og i form av en høytrykks jetstråle med forholdsvis lite tverrsnitt. De fleste nedhulls skjærearbeider krever skjæring eller fresing av metallmaterialer som er mindre enn en tomme tykke, og for dette er høyt trykk på seksti tusen pund eller mindre vanligvis tilstrekkelig. For tykkere materialer, er høyere trykk påkrevd. Munnstykket 32 kan gjøres tilstrekkelig sterkt til å motstå utløpstrykk som er større enn 200 000 psi. Skjæreelementseksjonen 28 er dreibar omkring en skjøt 31 som forbinder skjæreelementseksjonen 28 med en fluiddrivende seksjon, som her i sin helhet er angitt ved henvisningstall 34. Fluidet kan være vann eller brønnboringsfluid, eller eventuelt et hvilket som helst annet fluid som har liknende egenskaper. Slipende materiale kan være blandet med fluidet for å forbedre dets skjæreegenskaper. The cutting element section 28 houses a cutting element 30 which ends in a nozzle or probe 32 which is arranged to emit a fluid at relatively high pressure and in the form of a high-pressure jet with a relatively small cross-section. Most downhole cutting operations require the cutting or milling of metal materials less than one inch thick, and for this high pressure of sixty thousand pounds or less is usually sufficient. For thicker materials, higher pressure is required. The nozzle 32 can be made sufficiently strong to withstand discharge pressures greater than 200,000 psi. The cutting element section 28 is rotatable around a joint 31 which connects the cutting element section 28 with a fluid-driving section, which is indicated here in its entirety by reference number 34. The fluid can be water or well drilling fluid, or possibly any other fluid that has similar properties. Abrasive material may be mixed with the fluid to improve its cutting properties.

Drivseksjonen 34 omfatter fortrinnsvis flere underseksjoner Pi-Pn i serie. Hver slik påfølgende seksjon øker fluidtrykket utover trykket i den forutgående seksjon med en forutbestemt verdi. Den siste seksjon Pn avgir fluidet inn i skjæreelementseksjon 28 ved det ønskede trykk. Drivseksjonen 34 kan også inneholde en innretning som pulserer fluidtilførselen gjennom en eller flere drivseksjoner P-i-Pn, slik at det fluid som tilføres skjæreelementet 30 er pulsert med en forutbestemt takt eller frekvens. Høytrykkspulsede jetstråler er vanligvis mer effektive ved skjæring av materialer enn ikke-pulsede jetstråler. Skjæreelementet 30 kan være et teleskopisk legeme, slik at det kan beveges aksialt (langs verktøyets lengdeakse) inne i skjæreelementseksjonen 28. Denne bevegelse er beregnet på å muliggjøre posisjonering av sonden 32 i den ønskede dybde inntil brønnborings-foringen 23. Skjæreelementseksjonen 28 av skjæreelementet 30 kan dreies for å anbringe munnstykket 32 i radial plassering inne i brønnboringen 22. Disse beve-gelser av munnstykket gir frihetsgrader langs aksial og radial retning i brønnbo-ringen 22, hvilket gjør det mulig å oppnå nøyaktig posisjonering av munnstykket 32 på et hvilket som helst sted inne i brønnboringen 22. En hvilken som helst annen ønskelig bevegelse av et skjæreelement i verktøyet 20 kan inngå for oppfinnelsens formål. The drive section 34 preferably comprises several subsections Pi-Pn in series. Each such subsequent section increases the fluid pressure beyond the pressure in the preceding section by a predetermined value. The last section Pn discharges the fluid into the cutting element section 28 at the desired pressure. The drive section 34 can also contain a device that pulses the fluid supply through one or more drive sections P-in-Pn, so that the fluid supplied to the cutting element 30 is pulsed at a predetermined rate or frequency. High-pressure pulsed jets are usually more effective at cutting materials than non-pulsed jets. The cutting element 30 can be a telescopic body, so that it can be moved axially (along the longitudinal axis of the tool) inside the cutting element section 28. This movement is intended to enable the positioning of the probe 32 at the desired depth up to the wellbore casing 23. The cutting element section 28 of the cutting element 30 can be rotated to place the nozzle 32 in a radial position inside the wellbore 22. These movements of the nozzle provide degrees of freedom along the axial and radial direction in the wellbore 22, which makes it possible to achieve accurate positioning of the nozzle 32 on any place inside the wellbore 22. Any other desirable movement of a cutting element in the tool 20 can be included for the purposes of the invention.

En kontrollseksjon 36, fortrinnsvis plassert ovenfor drivseksjonen 34 inneholder innretninger for å stille munnstykket 32 i en ønsket posisjonering. En eller flere slike innretninger dreier skjæreelementseksjonen 28 til radial innstilling av munnstykket 32. Hvilke som helst egnede hydraulisk drevne innretninger eller elektriske motorer anvendes fortrinnsvis for å utføre slike funksjoner. Alle slike egnede innretninger kan imidlertid også anvendes for oppfinnelsens formål. Regu-leringsseksjon en 36 omfatter fortrinnsvis også følere for å frembringe informasjon om verktøyets helning, dets munnstykkeposisjonering i forhold til det materiale som skal skjæres samt i forhold til ett eller flere kjente referansepunkter i verk-tøyet. Slike følere kan imidlertid anbringes på hvilke som helst andre ønskede steder i verktøyet 20.1 den konfigurasjon som er vist i fig. 1, kan skjæreelementet 30 skjære materialer langs det indre av brønnboringen, hvilket kan omfatte foringen 23 eller et område omkring et forbindelsessted mellom brønnboringen 22 og en forgrenet brønnboring 37, slik som vist i fig. 4. A control section 36, preferably located above the drive section 34, contains devices for setting the nozzle 32 in a desired positioning. One or more such devices rotate the cutting element section 28 to radially set the nozzle 32. Any suitable hydraulically driven devices or electric motors are preferably used to perform such functions. However, all such suitable devices can also be used for the purpose of the invention. Regulation section one 36 preferably also includes sensors to generate information about the inclination of the tool, its nozzle positioning in relation to the material to be cut and in relation to one or more known reference points in the tool. However, such sensors can be placed at any other desired locations in the tool 20.1 in the configuration shown in fig. 1, the cutting element 30 can cut materials along the interior of the wellbore, which may include the liner 23 or an area around a connection point between the wellbore 22 and a branched wellbore 37, as shown in fig. 4.

I anvendelse hvor materialet som skal skjæres ligger under skjæreverktøyet 20, kan skjæreelementet 30 være utformet for tilpasning til slike anvendelser. Fig. 2A viser en konfigurasjon av et skjæreelement 30' som er konstruert for å skjære materialer på undersiden av skjæreverktøyet 20.1 denne utførelse avgir sonden 32' fluidet nedover i hullet langs verktøyaksen. Skjæreelementet 30<*> kan beveges hvor som helst lateralt inne i seksjonen 28'. Piler A-A angir at skjæreelementet kan beveges lateralt, mens pilene B-B angir at skjæreelementet 30 kan beveges langs en sirkelbane inne i seksjonen 28'. Den viste skjæreelement-konfigurasjon i fig. 2A er hensiktsmessig for utførelse av rømningsarbeider i rørformede legemer, slik som en produksjonsrørledning. Opprømming er påkrevd når det indre av slike rørledninger er foret med sedimenter. In applications where the material to be cut lies below the cutting tool 20, the cutting element 30 can be designed to adapt to such applications. Fig. 2A shows a configuration of a cutting element 30' which is designed to cut materials on the underside of the cutting tool 20.1 this embodiment, the probe 32' emits the fluid downwards in the hole along the tool axis. The cutting element 30<*> can be moved anywhere laterally within the section 28'. Arrows A-A indicate that the cutting element can be moved laterally, while arrows B-B indicate that the cutting element 30 can be moved along a circular path inside the section 28'. The cutting element configuration shown in fig. 2A is suitable for carrying out escape work in tubular bodies, such as a production pipeline. Dredging is required when the interior of such pipelines is lined with sediments.

For å fjerne gjenstander slik som permanente pakninger eller pakninger som ellers ikke kan fjernes på grunn av at de sitter fast i brønnboringen, er det ønskelig å skjære bort bare de pakningselementer og tilhørende forankringer, hvis slike foreligger, som vanligvis ligger mellom pakningslegemet og det indre av brønnboringen. Pakningene og forankringene befinner seg i inngrep med brønn-foringen. Tidligere anvendte verktøy skjærer oftest gjennom hele pakningen, hvilket vanligvis krever ytterst lang tid. Pakningene kan fjernes relativt raskt ved å bare skjære gjennom pakningselementene og eventuelle tilhørende forankringer. Ved slike anvendelser blir skjæremunnstykket 30 plassert på oversiden av vedkommende pakningselement alene. Fig. 2B-C viser en konfigurasjon av et skjæreelement 30" hvis munnstykke 32" kan være plassert på et hvilket som helst sted inne i brønnboringen. Piler C-C angir at sonden 32" kan beveges radialt inne i seksjonen 28", mens den sirkulære bevegelsesbane som angis av pilene D-D angir at skjæreelementet kan dreies inne i brønnboringen 22. Fig. 2C viser posi-sjoneringen av skjæreelementet 30" etter at det er blitt forskjøvet radialt en forutbestemt avstand. Som det vil fremgå av fig. 2C, rager munnstykket 32" her utenfor seksjonen 28" hvilket vil tillate verktøyet 20 å skjære materialer av større omfang enn diameteren av verktøyet 20 hvor som helst i brønnboringen 22 på undersiden av verktøyet 20. In order to remove objects such as permanent packings or packings that cannot otherwise be removed because they are stuck in the wellbore, it is desirable to cut away only the packing elements and associated anchorages, if any, which are usually located between the packing body and the inner of the well drilling. The gaskets and anchors are located in engagement with the well liner. Previously used tools often cut through the entire gasket, which usually requires an extremely long time. The gaskets can be removed relatively quickly by simply cutting through the gasket elements and any associated anchorages. In such applications, the cutting nozzle 30 is placed on the upper side of the sealing element in question alone. Figs. 2B-C show a configuration of a cutting element 30" whose nozzle 32" can be located at any location within the wellbore. Arrows C-C indicate that the probe 32" can be moved radially within the section 28", while the circular path of movement indicated by the arrows D-D indicates that the cutting element can be rotated inside the wellbore 22. Fig. 2C shows the positioning of the cutting element 30" after it is has been displaced radially a predetermined distance. As will be seen from Fig. 2C, the nozzle 32" here protrudes beyond the section 28" which will allow the tool 20 to cut materials of greater extent than the diameter of the tool 20 anywhere in the wellbore 22 on the underside of the tool 20.

Som vist i fig. 1, er elektriske kretser og nedhulls effektforsyninger for drift og styring av arbeidsoperasjonen for det skjærende element 30, drivenheten 34, samt innretninger og følere anbrakt i seksjon 34, fortrinnsvis plassert i en felles seksjon 38 for elektriske kretser. Elektrisk forbindelse mellom den elektriske kretsseksjon 38 og andre elementer er ført gjennom egnede ledere og koplingsstykker. As shown in fig. 1, electrical circuits and downhole power supplies for operation and control of the work operation for the cutting element 30, the drive unit 34, as well as devices and sensors located in section 34, are preferably located in a common section 38 for electrical circuits. Electrical connection between the electrical circuit section 38 and other elements is made through suitable conductors and connectors.

En reguleringsenhet 70 på jordoverflaten og anbrakt på et passende sted på riggplattformen 11 styrer fortrinnsvis driftsfunksjonen for skjæreutstyret 10. Reguleringsenheten 70 omfatter en egnet datamaskin, tilordnet datalager, en opptaker for å ta opp data, samt en fremviser eller overvåker 72. Egnede alarminnret-ninger 74 er koplet til overflate-reguleringsenheten 70 og aktiveres etter ønske av reguleringsenheten 70 når visse forutbestemte driftstilstander opptrer. A control unit 70 on the ground surface and placed in a suitable place on the rig platform 11 preferably controls the operating function of the cutting equipment 10. The control unit 70 comprises a suitable computer, assigned data storage, a recorder for recording data, and a display or monitor 72. Suitable alarm devices 74 is connected to the surface control unit 70 and is activated as desired by the control unit 70 when certain predetermined operating conditions occur.

Arbeidsfunksjonen for skjæreutstyret 10 vil nå bli beskrevet i forbindelse med utskjæring av et avsnitt eller vindu i et foringsrør, under henvisning til fig. 1 og 3. Verktøyet 20 føres ned i borehullet og plasseres slik at munnstykket 32 befinner seg inntil det avsnitt som skal skjæres ut. Stabilisatorer 40a-b plasseres da for å sikre minimal radialbevegelse av verktøyet 20 i brønnboringen 22. En utskjæringsprofil 80 (fig. 3) som fastlegger koordinatene for omkretsen av det avsnitt som skal skjæres ut, er lagret i et datalager som er tilordnet utstyret 10. Et slikt datalager kan være anordnet i den elektriske kretsseksjon 36 eller i reguleringsenheten 70 på jordoverflaten. The working function of the cutting equipment 10 will now be described in connection with cutting out a section or window in a casing, with reference to fig. 1 and 3. The tool 20 is guided down into the drill hole and positioned so that the nozzle 32 is next to the section to be cut out. Stabilizers 40a-b are then placed to ensure minimal radial movement of the tool 20 in the wellbore 22. A cut-out profile 80 (Fig. 3) which establishes the coordinates for the circumference of the section to be cut out, is stored in a data store assigned to the equipment 10. Such a data store can be arranged in the electrical circuit section 36 or in the regulation unit 70 on the ground surface.

Et eksempel på en slik profil 80 er vist i fig. 3. Pilene 82 viser de vektorer som har sammenheng med profilen 80. Profilen 80 er fortrinnsvis fremvist på monitoren 72 på jordoverflaten. En operatør orienterer munnstykkespissen 32 på et sted innenfor det avsnitt av brønnforingen 23 som skal skjæres ut. De ønskede verdier for fluidtrykk og pulstakt føres inn i overflate-reguleringsenheten 70 ved hjelp av en egnet innretning, slik som et tastatur, eller velges ut i fra forutregistrer-te data, fortrinnsvis i form av en meny. Skjæreverktøyet 20 blir så aktivert for å frembringe det påkrevede trykk og eventuelt den tilsiktede pulstakt. Drivseksjonen 34 bringer fluidet til å pulsere i en forutbestemt takt og fluidtrykket til å stige til en forutbestemt verdi. Fluidet til verktøyet 20 tilføres fortrinnsvis fra jordoverflaten gjennom rørledningen 24. Alternativt kan brønnboring-fluidet anvendes. An example of such a profile 80 is shown in fig. 3. The arrows 82 show the vectors that are related to the profile 80. The profile 80 is preferably displayed on the monitor 72 on the earth's surface. An operator orients the nozzle tip 32 at a location within the section of well casing 23 to be cut out. The desired values for fluid pressure and pulse rate are entered into the surface control unit 70 using a suitable device, such as a keyboard, or selected from pre-registered data, preferably in the form of a menu. The cutting tool 20 is then activated to produce the required pressure and possibly the intended pulse rate. The drive section 34 causes the fluid to pulsate at a predetermined rate and the fluid pressure to rise to a predetermined value. The fluid for the tool 20 is preferably supplied from the earth's surface through the pipeline 24. Alternatively, the well drilling fluid can be used.

Hvis det avsnitt som skal utskjæres er et som skal forbli i stilling etter at det er blitt utskjært, eventuelt på grunn av at det foreligger en sementbinding, eller hvis det utskårne avsnitt kan falle ned til brønnboringsbunnen som avfall, så kan utstyret 10 innstilles slik at munnstykkespissen 32 vil følge profilen 80, enten ved hjelp av manuell styring fra operatørens side eller på grunn av at det anvendes en datamaskinmodell eller et program i utstyret. Hvis avsnittet må skjæres i små biter eller skjærespon for å transporteres til jordoverflaten av et sirkulerende fluid, beveges skjæreelementet inne i profilen med en forutbestemt hastighet og i et forut fastlagt mønster, slik som en matrise. Slike skjæremetoder sikrer at materialene vil bli oppskåret i stykker som er tilstrekkelig små til å kunne transporteres av sirkulerende fluider. Under arbeidsprosessene til de nedhullskretser som inneholdes i den elektriske kretsseksjon 38 kommunisere med overflate-reguleringsenheten 70 gjennom toveis telemetriutstyr, som fortrinnsvis inneholdes i en seksjon 39. Fig. 4 viser nedhullsverktøyet i fig. 1, med en avbildningsinnretning 90 festet på undersiden av skjæreseksjonen 28. Avbildningsverktøy for avbildning av det indre av et borehull har vært kjent på dette fagområdet og vil derfor ikke bli detaljert beskrevet her. Avbildningsinnretningen 90 anvendes for å bekrefte formen av det utskårne avsnitt av brønnforingen eller forgreningsstedet etter at skjærearbeidet er blitt utført. Avbildningsinnretningen 90 kan også anvendes for å avbilde det området som skal skjæres og frembringe den ønskede utskjæringsprofil, samt derpå bekrefte den utskårne profil etter skjærearbeidet. Alternativt kan avbildningsinnretningen 90 anbringes i eller på ethvert egnet sted på oversiden av skjæreelementseksjonen 28. Fig. 5 er et funksjonelt blokkskjema av reguleringskretsen 100 for skjæreutstyret 10 (se fig. 1). Nedhullsdelen av reguleringskretsen 100 omfatter fortrinnsvis en mikroprosessor-basert nedhullsreguleringskrets 110. Denne nedhullsreguleringskrets 110 bestemmer posisjonering og orientering av verktøyet, slik som vist i blokk 112. Nedhullsreguleringskretsen 110 styrer posisjonering og orientering av skjæreelementet 30 (fig. 1), slik det er angitt ved boks 114.1 drift mottar nedhullsreguleringskretsen 110 informasjon fra andre nedhullsinnretninger og fø-lere, slik som dybdeindikatoren 118 og orienteringsinnretninger, slik som aksele-rometere og gyroskop. If the section to be cut out is one that must remain in position after it has been cut out, possibly because there is a cement bond, or if the cut out section can fall to the bottom of the wellbore as waste, then the equipment 10 can be set so that the nozzle tip 32 will follow the profile 80, either by means of manual control from the operator's side or because a computer model or program is used in the equipment. If the section needs to be cut into small pieces or chips to be transported to the ground surface by a circulating fluid, the cutting element is moved within the profile at a predetermined speed and in a predetermined pattern, such as a die. Such cutting methods ensure that the materials will be cut into pieces that are sufficiently small to be transported by circulating fluids. During the working processes of the downhole circuits contained in the electrical circuit section 38 communicate with the surface control unit 70 through two-way telemetry equipment, which is preferably contained in a section 39. Fig. 4 shows the downhole tool in fig. 1, with an imaging device 90 attached to the underside of the cutting section 28. Imaging tools for imaging the interior of a borehole have been known in the art and will therefore not be described in detail here. The imaging device 90 is used to confirm the shape of the cut section of the well casing or the branching point after the cutting work has been carried out. The imaging device 90 can also be used to image the area to be cut and produce the desired cut-out profile, and then confirm the cut-out profile after the cutting work. Alternatively, the imaging device 90 can be placed in or at any suitable location on the upper side of the cutting element section 28. Fig. 5 is a functional block diagram of the control circuit 100 for the cutting equipment 10 (see Fig. 1). The downhole part of the control circuit 100 preferably comprises a microprocessor-based downhole control circuit 110. This downhole control circuit 110 determines the positioning and orientation of the tool, as shown in block 112. The downhole control circuit 110 controls the positioning and orientation of the cutting element 30 (Fig. 1), as indicated by box 114.1 operation, the downhole control circuit 110 receives information from other downhole devices and sensors, such as the depth indicator 118 and orientation devices, such as accelerometers and gyroscopes.

Nedhullsreguleringskretsen 110 kommuniserer med reguleringsenheten 70 på jordoverflaten over telemetriutstyret 39 nede i borehullet, samt over en data-eller kommunikasjonsforbindelse 85. Nedhullsreguleringskretsen 110 styrer fortrinnsvis arbeidsfunksjonen for nedhullsinnretningene, slik som drivenheten 34, stabilisatorene 40a-b og andre ønskede innretninger nede i borehullet. Nedhullsreguleringskretsen 110 omfatter datalager for lagring av data og programmerte instruksjoner. Overflate-reguleringsenheten 70 omfatter fortrinnsvis en datamaskin 130, som håndterer data, en opptaker 132 for å ta opp avbildninger og andre data, samt en inngangsinnretning 134, slik som et tastatur eller en berøringsskjerm for å føre inn instruksjoner samt for å fremvise informasjon på monitoren 72. Overflate-reguleringsenheten 70 kommuniserer med nedhullsverktøyet over overflate-tele-metri 136. The downhole control circuit 110 communicates with the control unit 70 on the ground surface via the telemetry equipment 39 down in the borehole, as well as over a data or communication connection 85. The downhole control circuit 110 preferably controls the working function of the downhole devices, such as the drive unit 34, the stabilizers 40a-b and other desired devices down in the borehole. Downhole control circuit 110 includes data storage for storing data and programmed instructions. The surface control unit 70 preferably comprises a computer 130, which handles data, a recorder 132 for recording images and other data, as well as an input device 134, such as a keyboard or a touch screen for entering instructions and for displaying information on the monitor 72. The surface control unit 70 communicates with the downhole tool via surface telemetry 136.

Fig. 6A-6B anskueliggjør to fremgangsmåter for å løsgjøre en plattform-struktur 300 til sjøs fra sjøbunnen 318 ved å anvende skjæreverktøy av den art som er beskrevet ovenfor. Som vist i fig. 6A, er plattformstrukturen 300 til sjøs un-derstøttet av flere konstruksjonslegemer 310 som er forbundet med en basis 312, samt derpå strekker seg nedover gjennom vann 316 inntil de er nedlagt i sjøbunnen 318 i en forutbestemt dybde. Figs. 6A-6B illustrate two methods for detaching a platform structure 300 at sea from the seabed 318 by using cutting tools of the kind described above. As shown in fig. 6A, the platform structure 300 at sea is supported by several structural bodies 310 which are connected to a base 312 and then extend downward through water 316 until they are buried in the seabed 318 at a predetermined depth.

For å løsgjøre plattformen 300, nedføres et skjæreverktøy 324 fra platt-formbasisen 312, ved hjelp av slikt utstyr som en kveilet rørledning 326 med en sporfølgingsenhet 323 som styres av reguleringsenheten 70 på jordoverflaten (vist i fig. 1) eller fra en undervannsregulator 325, langs utsiden av konstruksjonslegemet 310 inntil den når et ønsket avskjæringspunkt 328 på konstruksjonslegemet 310. Den sporfølgende enhet 323 kan være sporfølgerstykker (ikke vist) på skjæreverktøyet 324, og som gjør det mulig for skjæreverktøyet 324 å forbli heftet til konstruksjonslegemet 310, eller en robot-innretning som leder skjæreverktøyet 324 langs utsiden av konstruksjonslegemet 310. Dette konstruksjonslegemet 310 kan være av en hvilken som helst form som anvendes i industrien. Noen eksempler omfatter et rørformet legeme og et legeme av l-bjelketype. Skjæreverktøyet 324 er også innrettet for å vandre aksialt og radialt langs konstruksjonslegemet 310, under styring fra overflate-reguleringsenheten 70 (vist i fig. 1). To disengage the platform 300, a cutting tool 324 is lowered from the platform base 312, using such equipment as a coiled conduit 326 with a tracking unit 323 which is controlled by the control unit 70 on the surface of the earth (shown in Fig. 1) or from an underwater controller 325, along the outside of the structural body 310 until it reaches a desired cut-off point 328 on the structural body 310. The tracking device 323 may be track follower pieces (not shown) on the cutting tool 324, and which enable the cutting tool 324 to remain attached to the structural body 310, or a robotic device that guides the cutting tool 324 along the outside of the structural body 310. This structural body 310 can be of any shape used in industry. Some examples include a tubular body and an L-beam type body. The cutting tool 324 is also arranged to travel axially and radially along the construction body 310, under control from the surface control unit 70 (shown in Fig. 1).

Jordmateriale 320 som omgir skjærepunktet 328 blir fjernet, slik at skjære-verktøyet 324 kan anbringes i sin skjærestilling inntil konstruksjonslegemet 310. Tidligere kjente fremgangsmåter utnytter vanligvis et undervanns utgravingsverk-tøy (ikke vist) for å klargjøre et område på omtrent førti fot i diameter og tjue fot i dybde omkring det område som skal skjæres. Soil material 320 surrounding the cutting point 328 is removed so that the cutting tool 324 can be placed in its cutting position adjacent to the structural body 310. Prior art methods typically utilize an underwater excavation tool (not shown) to prepare an area approximately forty feet in diameter and twenty feet in depth around the area to be cut.

I henhold til foreliggende oppfinnelse kan imidlertid denne kostnadskreven-de og tidskrevende fremgangsmåte elimineres ved bruk at skjæreverktøyet 324 selv for å klargjøre en veibane. For å fjerne jordmaterialet 320, kan verktøymunn-stykket eller -munnstykkene 32 orienteres i retning nedover, slik som vist ved heltrukne og stiplede linjer i fig. 6C, og en regulert mengde trykksatt fluid kan utlø-ses for å fjerne jordmaterialet 320 ut av veien for skjæreverktøyet 324, når det fremføres mot skjærepunktet 328. Skjæreelementet 32 blir så orientert hovedsakelig vinkelrett på den overflate som skal skjæres (slik som vist i fig. 1) for å skjære av bærekonstruksjonsdelen. En annen fremgangsmåte for posisjonering av skjæreverktøyet 324 er å anvende en vibrasjonskilde som kan inngå i undervanns-regulatoren 325. Vibrasjonene gjør det mulig for skjæreverktøyet 324 å bevege seg lett gjennom jordmaterialet 320 frem til det ønskede skjærepunkt 328. Så snart jordmaterialet 320 er blitt fjernet, fortsetter skjæreverktøyet 324 nedover langs ytterflaten av konstruksjonslegemet 310 inntil det når det forutbestemte skjærepunkt. According to the present invention, however, this costly and time-consuming method can be eliminated by using the cutting tool 324 itself to prepare a roadway. To remove the soil material 320, the tool nozzle or nozzles 32 can be oriented in a downward direction, as shown by solid and dashed lines in fig. 6C, and a controlled amount of pressurized fluid can be released to remove the soil material 320 out of the way of the cutting tool 324 as it is advanced toward the cutting point 328. The cutting element 32 is then oriented substantially perpendicular to the surface to be cut (as shown in Fig. .1) to cut off the supporting structure part. Another method for positioning the cutting tool 324 is to use a vibration source that can be included in the underwater regulator 325. The vibrations enable the cutting tool 324 to move easily through the soil material 320 to the desired cutting point 328. As soon as the soil material 320 has been removed , the cutting tool 324 continues downward along the outer surface of the structural body 310 until it reaches the predetermined cutting point.

Skjæreverktøyet 324 utfører så det påkrevde skjærearbeidet, slik som The cutting tool 324 then performs the required cutting work, such as

en omkretsskjæring, omkring utsiden av konstruksjonslegemet 310. For å utføre denne skjæring beveges skjæreverktøyet 324 rundt omkretsen av konstruksjonslegemet 310, mens en stråle av høytrykksfluid rettes fra skjæreverktøyets munnstykke 32 mot den forutbestemte skjærelinje under styring fra overflate-reguleringsenheten 70 eller undervanns-regulatoren 325. Hvis en robotaktig innretning anvendes, kan utstyret programmeres slik at robotinnretningen beveger skjære-verktøyet til et ønsket sted og derpå beveger verktøyet slik at det bringes til å skjære konstruksjonselementet langs det forutbestemte skjæremønster. Skjære-verktøyet 324 trekkes så tilbake ved hjelp av den kveilede rørledning 326 eller ved hjelp av robotinnretningen, i samsvar med det foreliggende utstyr, eller skjære-verktøyet 324 kan posisjoneres på nytt langs det neste konstruksjonselement 310. Denne prosess fortsettes inntil alle konstruksjonselementer 310 er blitt avskåret. a circumferential cut, around the outside of the construction body 310. To perform this cutting, the cutting tool 324 is moved around the circumference of the construction body 310, while a jet of high-pressure fluid is directed from the cutting tool's nozzle 32 towards the predetermined cutting line under control from the surface control unit 70 or the underwater regulator 325. If a robotic device is used, the equipment can be programmed so that the robotic device moves the cutting tool to a desired location and then moves the tool so that it is brought to cut the structural element along the predetermined cutting pattern. The cutting tool 324 is then retracted by means of the coiled conduit 326 or by means of the robotic device, in accordance with the present equipment, or the cutting tool 324 can be repositioned along the next structural element 310. This process is continued until all structural elements 310 are been cut off.

En annen foretrukket fremgangsmåte ved løsgjøring av en plattform 300 til sjøs er vist i fig. 6B. I dette eksempel er konstruksjonselementene 310 hule og har en slik dimensjon at skjæreverktøyet 324 kan fremføres til den ønskede skjærestilling 328 gjennom innsiden av strukturlegemet 310. Skjæreverktøyet 324 senkes fra basisen 312 for plattformen 300 gjennom det hule konstruksjonslegeme 310, ved hjelp av en slik innretning som en kveilet rørledning 326, inntil skjæreverktøyet 324 befinner seg i den ønskede skjærestilling 328. En egnet forankringsinnretning (ikke vist) anvendes så på en slik måte at skjæreverktøyet 324 fastholdes i ønsket nivå inne i konstruksjonslegemet 310 mens skjæreverktøyets munnstykke 32 dreies aksialt omkring den indre diameter av konstruksjonslegemet 310 mens det ut-fører skjærearbeidet. Another preferred method for releasing a platform 300 at sea is shown in fig. 6B. In this example, the structural elements 310 are hollow and have such a dimension that the cutting tool 324 can be advanced to the desired cutting position 328 through the inside of the structural body 310. The cutting tool 324 is lowered from the base 312 of the platform 300 through the hollow structural body 310, using such a device as a coiled pipeline 326, until the cutting tool 324 is in the desired cutting position 328. A suitable anchoring device (not shown) is then used in such a way that the cutting tool 324 is maintained at the desired level inside the structural body 310 while the cutting tool nozzle 32 is rotated axially around the inner diameter of the structural body 310 while performing the cutting work.

Skjæreverktøyet 324 utfører så den ønskede skjæring (slik som beskrevet overfor) langs den indre diameter av konstruksjonslegemet 310, og gjenvinnes deretter ved hjelp av den kveilede rørledning 326 for plassering på nytt inne i det neste konstruksjonslegemet 310. Denne prosess gjentas inntil alle konstruksjonslegemer 310 er blitt avskåret. Denne fremgangsmåte kan anvendes for å skjære ut bare visse partier av slike konstruksjonslegemer, slik som et vindu. The cutting tool 324 then makes the desired cut (as described above) along the inner diameter of the construction body 310, and is then recovered by means of the coiled conduit 326 for re-placement inside the next construction body 310. This process is repeated until all the construction bodies 310 are been cut off. This method can be used to cut out only certain parts of such structural bodies, such as a window.

En annen foretrukket fremgangsmåte i forbindelse med skjæreprosesser i et borehull 358 ved anvendelse av et skjæreverktøy av den art som verktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse, er anskueliggjort i fig. 7. Et typisk borehull 358 inneholder innlagte rør 350 som kan variere i lengde. I dette eksempel omfatter de innlagte rør 350 tre forskjellige rør 352, 354 og 356 hvor det kan være sement mellom rørene. For å fjerne de innlagte rør 350 fra borehullet 358, blir de nedlagte rør 350 først trukket en avstand d ut fra borehullet 358, slik at bunnen av et første avsnitt s av de innlagte rør 350 befinner seg over jordoverflaten 364. Dette avsnitt s av de innlagte rør 350 blir så innbyrdes forbundet på et sted 360 over den nedre ende av avsnittet s. Denne forbindelse kan opprettes på mange forskjellige måter som er kjent innenfor fagområdet, slik som ved boring gjennom de innlagte rør 350 og innsetting av en forbindelsesstang 361. Et skjæreverktøy (ikke vist) anvendes så for å skjære gjennom de innlagte rør 350 på et sted under for-bindelsesstangen 361 nær den nedre ende av seksjonen s av de innlagte rør 350. Denne seksjon s blir da fjernet og forflyttet til et annet sted. Denne prosess gjentas for ytterligere seksjoner s av de innlagte rør 350 inntil den ønskede andel av innlagte rør 350 er blitt fjernet fra borehullet 358. Another preferred method in connection with cutting processes in a borehole 358 using a cutting tool of the kind that the tool according to the present invention is illustrated in fig. 7. A typical borehole 358 contains embedded pipes 350 which can vary in length. In this example, the embedded pipes 350 comprise three different pipes 352, 354 and 356 where there may be cement between the pipes. To remove the buried pipes 350 from the borehole 358, the buried pipes 350 are first pulled a distance d out from the borehole 358, so that the bottom of a first section s of the buried pipes 350 is above the ground surface 364. This section s of the embedded pipes 350 are then interconnected at a location 360 above the lower end of section s. This connection can be made in many different ways known in the art, such as by drilling through the embedded pipes 350 and inserting a connecting rod 361. cutting tool (not shown) is then used to cut through the embedded tubes 350 at a location below the connecting rod 361 near the lower end of section s of the embedded tubes 350. This section s is then removed and moved to another location. This process is repeated for further sections s of the embedded pipes 350 until the desired proportion of embedded pipes 350 has been removed from the borehole 358.

Claims (9)

1. Skjæreverktøy innrettet til å anbringes i en brønnboring for skjæring av et materiale i brønnboringen, omfattende en skjæreenhet med et skjæreelement innrettet til å avgi et høytrykksfluid, og en drivenhet i skjæreverktøyet, idet nevnte drivenhet tilfører fluidet til munnstykket ved trykk som er tilstrekkelig til å skjære materialet, karakterisert ved at skjæreverktøyet videre omfatter en posisjoneringsinnretning i skjæreverktøyet, som er innrettet til å posisjonere munnstykket i en forutbestemt stilling i brønnboringen for å bevirke skjæringen av materialet, og til å bevege skjæreelementet i radial og aksial retning i forhold til brønnboringen, og at drivenheten omfatter en innretning for å pulsere fluidet før nevnte fluid avgis fra skjæreelementet.1. Cutting tool adapted to be placed in a wellbore for cutting a material in the wellbore, comprising a cutting unit with a cutting element adapted to deliver a high-pressure fluid, and a drive unit in the cutting tool, said drive unit supplying the fluid to the nozzle at a pressure sufficient to to cut the material, characterized in that the cutting tool further comprises a positioning device in the cutting tool, which is arranged to position the nozzle in a predetermined position in the wellbore in order to effect the cutting of the material, and to move the cutting element in radial and axial directions in relation to the wellbore, and that the drive unit comprises a device for pulsing the fluid before said fluid is released from the cutting element. 2. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det er tilordnet en elektrisk reguleringskrets for styring av skjæreenhetens arbeidsfunksjon.2. Cutting tool according to claim 1, characterized in that it is assigned an electrical control circuit for controlling the working function of the cutting unit. 3. Skjæreverktøy ifølge krav 2, karakterisert ved at minst et parti av reguleringskretsen inngår i skjæreverktøyet.3. Cutting tool according to claim 2, characterized in that at least a part of the control circuit is included in the cutting tool. 4. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at den elektriske reguleringskrets videre omfatter en overflate-reguleringskrets som befinner seg i datakommunikasjon med den elektriske reguleringskrets i skjæreverktøyet, for å styre arbeidsfunksjonen for skjæreverktøyet.4. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the electrical control circuit further comprises a surface control circuit which is in data communication with the electrical control circuit in the cutting tool, in order to control the working function of the cutting tool. 5. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at drivenheten er en fluiddrevet drivenhet som omfatter flere påfølgende trinn, slik at fluidtrykk ved hvert trinn kan økes for derved å øke fluidtrykket til en forutbestemt størrelse.5. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the drive unit is a fluid-driven drive unit that comprises several successive stages, so that the fluid pressure at each stage can be increased to thereby increase the fluid pressure to a predetermined size. 6. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en overflate-reguleringsenhet for å styre skjæreverktøyets arbeidsfunksjon, idet nevnte overflate-reguleringsenhet har lagret i seg en skjæreprofil som fastlegger et parti av det materiale som skal skjæres av skjæreverktøyet.6. Cutting tool according to claim 1, characterized in that it comprises a surface control unit to control the work function of the cutting tool, said surface control unit having stored in it a cutting profile which determines a portion of the material to be cut by the cutting tool. 7. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre har lagret inne i verktøyet en skjæreprofil som fastlegger et parti av det arbeidsområde som skal skjæres av skjæreverktøyet.7. Cutting tool according to claim 1, characterized in that it has further stored inside the tool a cutting profile which determines a part of the working area to be cut by the cutting tool. 8. Fremgangsmåte for skjæring av et materiale på et arbeidssted i en brønn-boring ved hjelp av et skjæreverktøy med et skjæreelement utstyrt med et munnstykke innrettet til å avgi fluid under trykk, hvor skjæreverktøyet fremføres nær arbeidsstedet og fluid avgis fra munnstykket ved et forutbestemt trykk som er tilstrekkelig til å frembringe skjæring av materialet, karakterisert ved at munnstykket posisjoneres en forutbestemt avstand fra det materiale som skal skjæres, at munnstykket beveges i samsvar med et forutbestemt mønster for utskjæring av en ønsket materialmengde på arbeidsstedet, og at fluidet pulseres før det avgis gjennom munnstykket.8. Method for cutting a material at a workplace in a well-drilling using a cutting tool with a cutting element equipped with a nozzle adapted to emit fluid under pressure, where the cutting tool is advanced close to the work site and fluid is emitted from the nozzle at a predetermined pressure sufficient to produce cutting of the material, characterized by that the nozzle is positioned a predetermined distance from the material to be cut, that the nozzle is moved in accordance with a predetermined pattern for cutting a desired amount of material at the workplace, and that the fluid is pulsed before it is emitted through the nozzle. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det for styring av skjæreverktøyets arbeidsfunksjon benyttes et reguleringssystem som omfatter en reguleringsenhet inne i skjæreverktøyet og en overflatereguleringsenhet på jordoverflaten.9. Method according to claim 8, characterized in that for controlling the work function of the cutting tool, a regulation system is used which comprises a regulation unit inside the cutting tool and a surface regulation unit on the ground surface.
NO19981735A 1996-08-20 1998-04-17 System for cutting materials in wellbores NO314096B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2645696P 1996-08-20 1996-08-20
US4088396P 1996-10-25 1996-10-25
PCT/US1997/014654 WO1998007955A2 (en) 1996-08-20 1997-08-20 System for cutting materials in wellbores

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO981735D0 NO981735D0 (en) 1998-04-17
NO981735L NO981735L (en) 1998-06-16
NO314096B1 true NO314096B1 (en) 2003-01-27

Family

ID=26701273

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19981735A NO314096B1 (en) 1996-08-20 1998-04-17 System for cutting materials in wellbores
NO20005475A NO322952B1 (en) 1996-08-20 2000-10-31 System for cutting materials in wellbores

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20005475A NO322952B1 (en) 1996-08-20 2000-10-31 System for cutting materials in wellbores

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU731454B2 (en)
CA (1) CA2233322C (en)
GB (1) GB2322888B (en)
NO (2) NO314096B1 (en)
WO (1) WO1998007955A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001241585B2 (en) * 2000-02-16 2006-06-01 Horizontal Expansion Tech , LLC Horizontal directional drilling in wells
US6286599B1 (en) * 2000-03-10 2001-09-11 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for lateral casing window cutting using hydrajetting
US6564868B1 (en) 2000-10-16 2003-05-20 Cudd Pressure Control, Inc. Cutting tool and method for cutting tubular member
US8973651B2 (en) * 2011-06-16 2015-03-10 Baker Hughes Incorporated Modular anchoring sub for use with a cutting tool
NO333912B1 (en) * 2011-11-15 2013-10-21 Leif Invest As Apparatus and method for cutting and drawing feed pipes
US11492862B2 (en) 2020-09-02 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Cutting pipes in wellbores using downhole autonomous cutting tools
US11624265B1 (en) 2021-11-12 2023-04-11 Saudi Arabian Oil Company Cutting pipes in wellbores using downhole autonomous jet cutting tools

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3081828A (en) * 1960-07-05 1963-03-19 Thomas E Quick Method and apparatus for producing cuts within a bore hole
US4550781A (en) * 1984-06-06 1985-11-05 A-Z International Tool Company Method of and apparatus for cutting and recovering of submarine surface casing
US4690622A (en) * 1985-09-16 1987-09-01 Ingersoll-Rand Company Liquid intensifier unit
EP0319204B1 (en) * 1987-12-01 1992-09-16 Seisan Gijutsu Center Co., Ltd. Method and apparatus for removing old piles
US5381631A (en) * 1993-04-15 1995-01-17 Flow International Corporation Method and apparatus for cutting metal casings with an ultrahigh-pressure abrasive fluid jet
FR2718665B1 (en) * 1994-04-15 1996-07-12 Stolt Comex Seaway Abrasive jet immersed pipe cutting tool.

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998007955A3 (en) 1998-05-07
CA2233322A1 (en) 1998-02-26
AU731454B2 (en) 2001-03-29
GB2322888B (en) 2001-05-09
NO981735D0 (en) 1998-04-17
NO20005475L (en) 1998-06-16
NO981735L (en) 1998-06-16
GB2322888A (en) 1998-09-09
GB9806245D0 (en) 1998-05-20
CA2233322C (en) 2004-11-09
NO322952B1 (en) 2006-12-18
NO20005475D0 (en) 2000-10-31
AU4077997A (en) 1998-03-06
WO1998007955A2 (en) 1998-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6155343A (en) System for cutting materials in wellbores
US6536539B2 (en) Shallow depth, coiled tubing horizontal drilling system
US4396075A (en) Multiple branch completion with common drilling and casing template
US8056633B2 (en) Apparatus and method for removing subsea structures
AU740142B2 (en) Apparatus and method for performing imaging and downhole operations at work site in wellbores
RU2712866C2 (en) Drilling system with barrel expansion unit
EP1730385B1 (en) System and method for multiple wells from a common surface location
US6412574B1 (en) Method of forming a subsea borehole from a drilling vessel in a body of water of known depth
NO310983B1 (en) Method and apparatus for drilling and supplementing wells
US20030070841A1 (en) Shallow depth, coiled tubing horizontal drilling system
US4055224A (en) Method for forming an underground cavity
BRPI0611197A2 (en) Apparatus and method for directing an open-ended conductive tube into the ground and well bottom assembly
US20170275960A1 (en) Method For Developing Oil And Gas Fields Using High-Power Laser Radiation For More Complete Oil And Gas Extraction
EA011622B1 (en) A method and an apparatus for jet-fluid abrasive cutting
US20110120771A1 (en) Gas cutting borehole drilling apparatus
NO343074B1 (en) Tools and methods for producing side bores in boreholes on a rocky ground.
CN104428482A (en) Method of intersecting a first well bore by a second well bore
NO314096B1 (en) System for cutting materials in wellbores
MXPA04012387A (en) New and improved method and apparatus involving an integrated or otherwise combined exit guide and section mill for sidetracking or directional drilling from existing wellbores.
US20130106166A1 (en) Horizontal Borehole Mining System and Method
RU2770831C1 (en) Method for eliminating freezing and control wells when installing mine shafts using hydrojet technology and a system for its implementation
GB2354546A (en) A method for disengaging a support member embedded in the seabed
US12031382B2 (en) Method and system for mining
RU2719875C1 (en) Assembly of drill string bottom for drilling of offshoots from horizontal part of uncased well
JP3772884B2 (en) In-situ vertical permeability test equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired