NO315172B1 - Verktöy for tilforming av et vindu i veggen til et langstrakt brönnfôringsrör, fremgangsmåte for tilforming av et vindu i fôringsrör nede ien brönn, og enanordning for tilforming av et vindu i veggen i etbrönnfôringsrör - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et verktøy for tilforming av et vindu i veggen til et langstrakt brønnforingsrør. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for tilforming av et vindu i et foringsrør nede i en brønn, så vel som en anordning for tilforming av et vindu i veggen i et brønnforingsrør.

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt tilforming av åpninger i brønnforinger på et sted nede i en eksisterende brønn. Mer særskilt vedrører oppfinnelsen et verktøy, et system og en fremgangsmåte for kutting av et vindu gjennom veggen i en brønnboring på et ønsket sted nede i brønnen, hvilket vindu har ønskede dimensjoner og en ønsket orientering for dermed å muliggjøre en etterfølgende boring av en sideveis rettet brønnboring gjennom vinduet. Oppfinnelsen vedrører også forankringsmidler i brønnen som kan installeres etter at foringsrøret er satt på plass eller kan være installert i foringsrøret når dette settes på plass, hvilke forankringsmidler er beregnet til å virke . som en forankrings- og orienteringsmekanisme for vinduskuttingen såvel som for etterfølgende operasjoner.

Boring av en sideveis rettet brønn fra en hovedbrønn er velkjent. Når den sideveis rettede boring skal gå ut fra en eksisterende foret brønn, er det nødvendig å tilveiebringe en åpning gjennom foringsrøret på det sted hvor sidebrønnen skal begynne. Det utstyr som benyttes for dette formål, innbefatter vanligvis en styrekile som har en skrå styreflate som benyttes for å styre en roterende fres mot foringsrørets vegg. Det er vanlig å begynne arbeidet med en liten "startfres" som lager et begynnende kutt som så benyttes som styring for et etterfølgende, større kutt som utføres ved hjelp av en "vindusfres". Denne metodikk medfører minst to turer eller tripper i brønnen, den første for å starte kuttingen og den andre for gjennomføring av selve vinduskuttingen. En mangel ved de tidligere kjente avbøyningsverktøy er at den vanlig benyttede kile og de vanlig benyttede freser muliggjør at fresen kan hvile mot den avbøyende styreflate, slik at styreflaten freses sammen med foringsrørets vegg. Denne ødeleggelse av styreflaten avkorter avbøyningsverktøyets levetid.

Etter en kutting av vinduet, senkes boreutstyr med i brønnen for tilveiebringelse av den sideveis rettede brønnboring. Den kile som til å begynne med ble benyttet under dannelsen av vinduet, kan også benyttes for styring av borkronen gjennom vinduet og inn i formasjonen. Selv om denne ledekilen bidrar til å rette borkronen og annet utstyr ut gjennom vinduet i foringsrøret, representerer den en hindring i foringsrøret under ledekilen. En fjerning av denne ledekile for å få adgang til det underliggende området i foringsrøret kompliserer gjeninnføringen av utstyr eller verktøy i sideboringen.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor et verktøy for tilforming av et vindu i veggen til et langstrakt brønnforingsrør, som angitt i patentkrav 1. Ytterligere trekk ved det nye verktøy er angitt i de uselvstendige verktøykrav.

Oppfinnelsen foreslår også en fremgangsmåte for tilforming av et vindu i et foringsrør nede i en brønn, som angitt i krav 12. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten er angitt i de tilknyttede, uselvstendige fremgangsmåtekrav.

Med oppfinnelsen er det også tilveiebragt en anordning for tilforming av et vindu i veggen i et brønnforingsrør, som angitt i krav 25. Ytterligere trekk ved anordningen er angitt i de etterfølgende uselvstendige anordningskrav.

Verktøysystemet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør en ny enkelttur-teknikk for tilforming av et vindu i en brønnforing. I en foretrukket utførelses-form av oppfinnelsen blir vinduet tilformet og en forankrings- og orienterings-hylse installert i brønnen ved hjelp av en enkelt verktøytur ned i brønnen. Etter installeringen av forankrings- og orienteringshylsen og dannelsen av vinduet, kan en boreanordning eller et annet utstyr eller verktøy benyttes for samvirke med hylsen for automatisk orientering og forankring relativt vinduet.

Verktøyet blir orientert og så forankret på et ønsket sted nede i brønnforingen, nær et område hvor et vindu skal skjæres ut i foringsrørveggen. En forankring av verktøyet gjennomføres ved å aktivere eller "sette" hydraulisk betjente fangkiler som vil låse seg mot innerveggen i foringen og derved hindre nedadrettet bevegelse av verktøyet. Vekt settes så på verktøyet gjennom borestrenganordningen for å sette vekrpåvirkede fangkiler som vil hindre en oppadrettet bevegelse av verktøyet. Settingen ved hjelp av hydraulisk påvirkede fangkiler reduserer faren for for tidlig setting eller andre settings-problemer som vil kunne oppstå dersom det benyttes mekanisk påvirkede fangkiler med trekkblokker eller andre innretninger i settingsmekanismen. Den hydrauliske setting preparerer også verktøyet for etterfølgende frigjøring fra en forankrings- og orienterings-hylse som innbefatter fangkilene og også inneholder et orienteringsarrangement for holding og orientering av utstyr eller verktøy etter at vinduet er dannet. Når verktøyet tas opp, vil det dannes en i hovedsaken stor sentral hylseåpning som gir adgang til brønnområdet under hylsen.

Vinduet dannes ved å kutte flere i lengderetningen forløpende, innbyrdes berørende åpninger i foringsrørets vegg. De enkelte åpninger danner sammen et vindu med en ønsket omkrets. Det benyttes en indekseringsmekanisme for å bevege verktøyets kutteinnretning med en ønsket vinkelbevegelse for å bringe det området som kuttes i kontakt med det foregående kuttede området. Indekseringsmekanismen virker også til å holde verktøyet på plass under kuttingen. Antall kutt og vinkeltrinnbevegelser av kutteinnretningen velges som en funksjon av omkretsdimensjonen til kutteinnretningens kutteområde og den ønskede vindusdimensjon.

Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er at kutteinnretningen er opplagret for bevegelse i verktøyet på en slik måte at kuttevirkningen vil være rettet utelukkende mot foringsrøret og ikke mot den avbøyende flate.

Den foretrukne utførelsesform av kutteinnretningen ifølge oppfinnelsen er en roterende fres som er montert for bevegelse ved hjelp av en vogn som muliggjør en roterende, langsgående og radielt rettet bevegelse av kutteinnretningen. Vognen går på en i lengderetningen forløpende rampe som gradvis skrår mot foringsrørets vegg og så går parallelt med denne vegg. Når vognen følger rampen, vil fresen gradvis beveges til kontakt med foringsrørets vegg for begynnende kutting. Ettersom vognen avanserer opp på rampen, vil det skjæres et stadig dypere kutt i foringsrøret, og når et fullstendig kutt er etablert, skjer bevegelsen parallelt med foringsrørets akse. Denne trinnvise øking av kuttedybden under en begynnende kutting, gir gunstig starthjelp for fresen og bidrar til opprettholdelse av en i hovedsaken rett kuttebane.

Av det foregående vil man forstå at en hovedhensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning og en fremgangsmåte for tilforming av et vindu i foringsrøret i en brønn i løpet av en enkelt tur ned i brønnen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning som kan danne flere, hosliggende og i lengderetningen forløpende kutt i en foringsrørvegg ved hjelp av et enkelt kutteverktøy og på en slik måte at kuttene sammen vil danne et enkelt vindu i foringsrørveggen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for med en tur ned i brønnen å utforme et vindu i foringen i brønnen og installere en forankrings- og orienteirngshylse som benyttes under dannelsen av vinduet og som også danner en forankrings- og orienteringsmekanisme for etterfølgende brønnprosedyrer og utstyrs-installasjoner.

En vesentlig hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et kutteverktøy som vil kutte foringsrørveggen uten å kutte i styreflaten på avbøyningsverktøyet, og som kan avanseres til stadig økende kuttesamvirke med foringsrøret for derved å starte et kutt med en relativ rett kutteretning.

En hensikt med en modifisert utførelsesform av oppfinnelsen er å benytte en kobling med en profilert innvendig flate i en brønns foringsstreng som senere forankrings- og orienteringsområde for kutteanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, med bibehold av en åpendriftsåpning ned gjennom foringsrøret.

Disse og andre hensikter, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil gå frem ved et nærmere studium av den etterfølgende beskrivelse i forbindelse med tegningene og patent-kravene. På tegningene viser

Figurene 1A - 1F et etterfølgende delsnitt av verktøyet ifølge oppfinnelsen, i en tilstand det har ved nedkjøring på plass i en brønnboring, Figurene 2A og 2B viser i snitt gjennom to verktøysegmenter og viser spesielt verktøyet klargjort for fresing av en åpning i den omgivende foringsrørvegg, Figurene 3A og 3B viser vertikalsnitt gjennom to verktøysegmenter og viser fresen ved ferdigkutting av et langsgående kutt i foringsrøret, Figurene 4A - 4C viser vertikalsnitt av tre verktøysegmenter og viser kutteverktøyets begynnende bevegelse under indekseringen til en andre omkretsstilling for gjennom-føring av et andre kutt i foringsrøret, Figurene 5A - 5C viser vertikalsnitt gjennom tre verktøysegmenter og viser en ytterligere bevegelse av indekseringsmekanismen ifølge oppfinnelsen, under manipulering til en stilling for kutteverktøyet klar for et andre kutt, Figur 6 viser rent skjematisk et spor/kilemønster som benyttes for indeksering av kutteverktøyet i tre separate kutt, Figur 7A - 7C viser vertikalsnitt av tre segmenter og viser et ferdig fremstilt vindu og en installert forankrings- og orienteirngshylse ifølge oppfinnelsen, Figur 8 viser et snitt gjennom kutteverktøyet ifølge oppfinnelsen etter linjen 8-8 i figur

IB,

Figur 9 viser et snitt gjennom kutteverktøyet ifølge oppfinnelsen etter linjen 9-9 i figur 3B, Figur 10 viser et snitt gjennom kutteverktøyet i tilbaketrukket tilstand, klar for gjennomføringen av et andre kutt, Figur 11 viser et snitt gjennom kutteverktøyet og viser kutteverktøyet trukket tilbake, klart for et tredje kutt, Figur 12 viser et snitt etter linjen 12-12 i figur 7A og viser et ferdig foringsrørvindu med kutteanordningen fjernet, Figur 13 viser et perspektivriss av kutteverktøyet, vognmekanismen og kutteanordnings-styringen ifølge oppfinnelsen, og Figur 14 viser et vertikalsnitt gjennom en kobling i en boringsrørstreng beregnet for benyttelse for forankring og orientering av kutteanordningen ifølge oppfinnelsen.

Verktøyet ifølge oppfinnelsen er generelt betegnet med 10 i figur 1 og befinner seg nede i en brønn, i et omgivende foringsrør 11. Et sentralt rør 12 er forbundet med en bore-streng 13 (figur 3), som i sin tur går opp til overflaten (ikke vist). Som nærmere beskrevet nedenfor, manipuleres borestrengen 13 fra overflaten for å posisjonere og betjene verktøyet 10.

Røret 12 strekker seg gjennom et rørformet kilehus 14 ved verktøyets 10 øvre ende. Dette kilehus er festet til et rørformet, med kilespor utformet fresehus 15 som i sin tur ved sin nedre ende er forbundet med en indeks-dor 16. Den nedre enden av doren 16 avsmalner som en sylindrisk, med overflatespor forsynt del 17 som ved sin ende er forbundet med en dor-låsedel 18. En hydraulisk pakningsanordning 19 danner forbindelse mellom dor-låsedelen 18 og en dor-frigjøirngshylse 20. Frigjøringshylsen 20 har et antall fangfingre 21 med hoder som holdes i radielle utsparinger 23 i et omgivende dorhus 24. Et hydraulisk stempel 20A med en holdering 26 ved sin nedre ende, ligger under hylsen 20, med ringen 26 anordnet under fangfingerhodene 22. Husets 24 nedre ende er omgitt av en kloholdeanordning 25 hvor det benyttes øvre og nedre tallerkenfjærer 26A for å presse profilerte orienterings- og forankringskøer 27 radielt utover til inngrep med sporutsparinger 28 i innerveggen til en forankrings- og orienterings-hylsedel 29. Hylsedelens 29 øvre ende er forbundet med en rørformet fangkiledel 30. Fangkiledelen 30 har hydraulisk påvirkbare fangkiler 30a og vekt-påvirkbare fangkiler 30b som benyttes for å forankre fangkiledelen mot innerveggen i foringsrøret 11, for derved å holde fangkiledelen 30 og den tilhørende forankrings- og orienteringsdel 29 på plass i foringsrøret.

Så langt beskrevet, består verktøyet 10 av fire grunnleggende verktøysegmenter som kan beveges i lengderetningen relativt for hverandre. Det første verktøysegment, heretter benevnt fressegment, består av det sentrale rør 12 som ved sin nedre ende bærer en kuttefres 31. Kiler 12a på røret 12 går i spor 32 i hylsen 14 (se figur 13). Når kilene 12A ligger i sporene 32, hindres en dreiebevegelse av røret 12 i forhold til huset 14.

Det andre verktøysegment, eller det sentrale segment, består av kilehuset 14, freshuset 15, indeksdoren 16, dor-låsedelen 18, palaungsanordningen 19 og dor-frigjøringshylsen 20.

Det tredje verktøysegment, eller frigjøringssegmentet, består av dorhuset 24 og klo-holdeanordningen 25.

Det fjerde verktøysegment, eller forankringssegment, består av forankringshylsen 29 og den rørformede fangkiledel 30.

Verktøyet 10 kjøres ned i foringen med de fire segmenter fast sammenkoblet i lengderetningen, slik det best er vist i figur 1. Fangkilene 30a og 30b og fresen 31 befinner seg i radielt tilbaketrukkede stillinger slik at hele anordningen kan beveges fritt ned gjennom foringsrøret 11. Så snart verktøyet er brakt til ønsket sted i foringsrøret 11, blir verktøyet orientert ved hjelp av konvensjonell orienteringsteknikk slik at fresen 30 blir rettet mot et valgt geografisk punkt. Forankringssegmentet blir så hydraulisk satt for derved å holde verktøyet på plass i foringsrøret 11. Settingen av forankringssegmentet etterfølges av en frigjøring av temporære holdekomponenter som før verktøysetningen har tjent til å hindre en bevegelse av verktøysesksjonene i forhold til hverandre. Så snart den er frigjort, kan freseseksjonen bevege seg i lengderetningen og radielt for kutting av foringsrørveggen. Etter et kutt kan styresegmentet beveges i lengderetningen og vinkeldreies for derved å indeksere eller flytte fresen til et nytt kutteområde langs omkretsen i foringsrøret. Etter en utførelse av samtlige kutt, kan frigjøringssegmentet trekkes fri fra forankringssegmentet for derved å muliggjøre et opptak eller gjenvinning av det utstyr som innbefatter fres-, styre- og frigjøringssegmentene. Forankringssegmentet forblir på plass for å danne et forankrings- og orienteringsområde i forings-røret, for opptak, forankring og orientering av verktøy eller annet brønnutstyr som føres ned i brønnen for utførelse av andre arbeider eller for installering av utstyr relativt vinduet i foringsrøret.

Under drift blir den i figur 1 viste anordning 10 ført ned gjennom brønnforingsrøret 11, til det ønskede sted nede i hullet, vanligvis et punkt like under der hvor et vindu skal uttas i foringsrøret. Når det er skikkelig posisjonert på dette sted, blir verktøyet 10 omkretsorientert slik at fresen 31 er vendt mot et ønsket geografisk punkt eller område. Dette kan typisk være en hydrokarbonførende formasjon som befinner seg i en sideveis forskutt relativt hovedbrønnboringen. Så snart det er riktig posisjonert og orientert, forankres verktøyet på plass i foringsrøret 11 ved hjelp av en operasjonssekvens som starter med en utøvelse av et hydrostatisk trykk gjennom borestrengen 13. Dette hydrostatiske trykk forplanter seg fra borestrengen gjennom det sentrale rør 12, gjennom en fleksibel fluidumledning 33, gjennom indeksdoren 16, gjennom pakningsanordn-ingen 19 og gjennom radielle porter 34 til den hydrauliske settings-struktur som virker på fangkilene 30a. Den beskrevne settingsprosedyre, som er konvensjonell, bevirker at fangkilene 30a går radielt utover til fast grep samvirke med innerveggen i foringsrøret 11. Så snart fangkilene 30a er satt, vil verktøyet 10 være hindret i å bevege seg ned gjennom foringsrøret. Det settes deretter en vekt på verktøyet 10 via borestrengen 13 på vanlig måte for derved å sette fangkilene 30b, som virker for å hindre en oppadrettet bevegelse av verktøyet 10. I en typisk installasjon settes fangkilene 30a med et hydrostatisk trykk på ca. 1500 psi og fangkilene 30b settes med ca. 10.000 pund vekt på verktøyet 10.

Så snart begge fangkiledelene 30a og 30b er satt, økes det hydrostatiske trykk i borestrengen til ca. 2500 psi for derved å bevirke avskjæring av temporære holdepinner og presse det hydrauliske stempel 20a ned gjennom frigjøringshylsen 20, som best vist i figur 2. Denne nedadrettede forskyvning av stempelet 20a vil forskyve holderingen 26 vekk fra fangfingerhodene 22 og frigjøre fanghylsen (med tilhørende sentralt segment) slik at den kan bevege seg i lengderetning relativt det omgivende frigjøringssegment (doren 24) og forankringssegmentet (fangkiledelen 30).

Etter en frigjøring av styresegmentet frigjøres fressegmentet ved at den vekt som ligger på verktøyet 10 økes til ca. 20.000 pund. Derved avskjæres en temporær holde-skjærpinne 35, som holder det sentrale rør 12 i kilehuset 14. Derved frigjøres fressegmentet slik at det kan bevege seg i lengderetningen relativt styresegmentet. Etter avskjæringen av pinnen 35, vil en sperre 35a sikre det sentrale rør 12 relativt styresegmentet (huset 14). En kraft på ca. 4.000 pund er nødvendig for å skille røret 12 fra denne sperren. Sperren bringes automatisk til samvirke med røret 12 hver gang kilen beveges tilbake til sin utgangsstilling (vist i figur 1).

i

For initiering av det første kutt blir borestrengen 13 senket tilstrekkelig til at kilene 12a på røret 12 føres ut av sporene i huset 14, slik at fresen 31 kan dreies. Borestrengen blir så rotert og ført nedover for derved å drive fresen 31 langs de skrå baner 36 og 37 (se figur 13) gjennom en freshusåpning 38 og til kontakt med den omgivende foringsrør-vegg. Fresen 31 bæres mellom banene 36 og 37 av fremre og bakre vognlagre 39 og 40, slik at det muliggjøres en rotasjonsbevegelse av freskronen samtidig som den hindres i å kutte i det underliggende freshus.

Ved den begynnende rotasjon av fresen 31, vil den hydrauliske fluidumledning 33 brytes. Ettersom fresen avanserer langs de skrå baner 36 og 37, blir den langsomt ført til samvirke med foringsrørveggen for begynnelse av kuttingen, med et minimum av forskyvningskrefter som vil ha en tendens til å forskyve fresen i kutteretningen. Kuttet blir stadig dypere under fresbevegelsen og vil gå gjennom foringsrørveggen og litt inn i den omgivende sement (ikke vist) eller annet materiale rundt foringsrøret. Så snart fresen har kuttet gjennom foringsrørveggen, vil banene styre fresen i hovedsaken parallelt med verktøyets 10 akse, slik at det kan gjennomføres et langsgående kutt som gjennomføres i samvirke med påfølgende langsgående kutt, slik at det dannes et vindu 41 i foringsrøret. Slutten av freskuttet nås når vognlageret 49 går mot enden av freshusåpningen 38, som indikert i figur 3.

Det andre freskutt gjennomføres ved å endre vinkelstillingen til styresegmentet (delen 17) relativt forankringssegmentet (hylsen 29). Styresegmentet vinkeldreies ved selektivt å senke, løfte og dreie borestrengen 13 slik at spormønsteret 42 (se figur 6) på den ytre sylindriske overflaten til delen 17 føres over de kiler 43 som er anordnet inne i en kile-hylse 44 ved den øvre enden av dorhuset 24.

Figur 6 viser et spormønster 42 som er utformet for tilveiebringelse av tre separate vinkelstillinger for fressegmentet (huset 15) relativt styresegmentet (doren 16). Hver av de tre vinkelstillinger velges slik at det er en avstand på ca. 60° til den hosliggende seksjon, slik at man med en egnet dimensjonert fres 31 kan danne et vindu med ca. 180° omkretsåpning ved hjelp av tre kutt.

For å plassere fressegmentet i den neste ønskede vinkelstilling etter det første kutt, blir borerøret 13 løftet helt til kilene 12a opptas i kilehuset og aktiverer sperren 35. Bore-røret 13 løftes ytterligere for å trekke styresegmentet (doren 16) opp gjennom frigjøringssegmentet (kilehylsen 44). Fressegmentet er løsbart forbundet med styresegmentet ved hjelp av fjærbelastede klør 45 som går inn i tilpassede utsparinger 46 eller 47 i dor-låsedelen 18. Fjærbelastningen skjer ved hjelp av et sett av tallerkenfjærer 48 som samvirker med skrå lagerflater for å presse klørne 45 radielt innover mot dor-låsedelen 18. Klørne 45 og utsparingene 46 og 47 har sampassede profiler som gjør det mulig å forskyve klørne i lengderetningen fra utsparingene når det utøves en tilstrekkelig kraft i lengderetningen mellom disse to komponenter. I den viste utførelsesform av verktøyet 10 kreves det en oppadrettet kraft på ca. 8000 pund for å forskyve kløme 45 oppover og ut av samvirket med utsparingene 46 eller 47. På grunn av profilformen til kløme og utsparingene er det nødvendig med en nedadrettet kraft på styresegmentet på ca. bare 2000 pund for å forskyve klørne 45 nedover fra utsparingene 46 eller 47.

Etter utøvelsen av en oppadrettet kraft på 8000 pund vil fressegmentet (doren 16 og delen 17) fritt kunne beveges oppover helt til utsparingene 46 og 47 har passert klørne 45 og en skulder 42a i sporet 1 i spormønsteret for samvirke med kilene 43. Skulder-samvirket merkes ved en endring i løftekraften i borestrengen 13 over den 8000 pund store kraft som er nødvendig for å bevege de to utsparinger 46 og 47 forbi klørne 45. På dette skuldersted blir borestrengen dreiet mot høyre for å flytte den nedre enden av sporet 1 over kilene 43, slik at fressegmentet kan beveges relativt kilene 43 til den relative stilling som er vist med stiplede linjer 43a (se figur 6). Borestrengen senkes med bibehold av et høyrerettet vrimoment slik at mønsteret 42 beveger seg over kilene 43 til den med splittede kilelinjer 43b viste stilling. I denne relative stilling for kilehylsen 44 og mønsterdelen 17 vil kløme 45 være midlertidig plassert i utsparingene 46 for holding av fresanordningen (freshuset 15) i forhold til styreanordningen (huset 24) under gjennomføringen av det andre freskutt. Det skal nevnes at fressegmentets stilling i lengderetningen vil ligge høyere når fressegmentet er flyttet til dets andre kuttestilling (kile i stillingen 43b) for derved å tilveiebringe et vindu med en høy sentertopp åpning.

Når fressegmentet og styresegmentet er slik innrettet senkes borestrengen 13 for å frigjøre sperren 35a og bevege kilene 12a ut av kilehuset 14. Borestrengen 13 blir så senket og dreiet, som beskrevet foran, for kutting av et andre kutt i foringsrørveggen, slik at det dannes et delvindu som vist i figur 11. Etter ferdig andre kutt gjentas det beskrevne segment av borerørbevegelse og dreiemomentutøvelse for å indeksere verktøyet til en stilling klar for utførelse av det tredje kutt, for komplettering av vinduet 41 som indikert i figur 12.

Så snart vinduet er ferdig kuttet, blir fressegmentet, styresegmentet og frigjøringsseg-mentet tatt opp til overflaten som en enhet. Dette skjer ved å utøve en oppadrettet trekkraft på borestrengen slik at klørne 27 trekkes fri fra forankringsutsparingene 28. For frigjøring av klørne er det nødvendig med en oppadrettet kraft på ca. 25.000 pund. Forankringssegmentet, vist i figur 7, forblir fastholdt på plass under vinduet 48 og kan benyttes senere for holding og orientering av en ledekile eller et annet verktøy eller annet utstyr som kreves for å bore, komplettere eller vedlikeholde brønnen. Den rørformede åpning gjennom forankringssegmentet gir adgang til rommet i brønn-boringen under forankringen.

Figur 14 viser en modifisert utførelsesform av forankringsanordningen, betegnet med 100. En slik forankringsanordning kan benyttes i foreliggende oppfinnelse. Anordningen 100 består av en foringsrørkobling 101 hvor det er utformet et mønster bestående av groper S og spor G som er beregnet for samvirke med tilsvarende profiler utformet på klørne 27 i forankringssegmentet ifølge oppfinnelsen. Koblingen 101, som er nærmere beskrevet i den innledningsvis nevnte US patentsøknad, plasseres i foringsrørstrengen til en brønn når brønnen bores. Mønsteret og plasseringen av gropene og sporene i koblingen 101 virker på samme måte som i den første utførelsesform av oppfinnelsens beskrevne forankringssegment (hylsen 29).

Når det er ønskelig å gå ned igjen i en brønn som er forsynt med koblingen 101, blir en anordning i hovedsaken som gjenvunnet fra det satte forankringselement i det foregående utførelseseksempel, kjørt ned i brønnen og landet i koblingen 101. Fordelen med å forsyne brønnen med en slik kobling som koblingen 101, er at forankring og orientering som nødvendig for fresing av et vindu i foringsrøret, kan skje med en innretning som muliggjør et helt åpent eller driftsklart foringsrør.

Oppfinnelsen er foran beskrevet i forbindelse med tilveiebringelsen av et enkelt vindu ved hjelp av tre kutt. Man vil forstå at fire, fem eller flere slike kutt kan benyttes. Det er beskrevet et vindu med en omkretsutstrekning på 180°, men naturligvis kan man utforme vinduer med en hvilken som helst ønsket omkretsutstrekning. Selv om visse krefteverdier er gitt i forbindelse med frigjøring, indeksering eller andre funksjoner med hensyn til utformingen av vinduet og frigjøring fra forankringssegmentet, tør det være underforstått at disse kraftverdier vil være avhengig av utstyrsstørrelser og andre faktorer.

Claims (34)

1. Verktøy for tilforming av et vindu i veggen til et langstrakt brønnforingsrør, karakterisert ved at det innbefatter: en kutteanordning (31) for kutting av flere rundt omkretsen avstandsplasserte, i lengderetningen forløpende åpninger i foringsrørveggen, en forankringsmekanisme (29) for forankring av kutteanordningen til den indre veggflate i foringsrøret på et valgt sted nede i brønnen, en settingsstruktur (30) som i satt tilstand kan betjenes for samvirke med og griping av forankringsmekanismen (29) i foringsrøret på et sted nede i brønnen, med en valgt orientering relativt et valgt geografisk punkt, og en indekseringsinnretning (16) som forbinder kutteanordningen (31) og settingsstrukturen (30) for endring av omkretslokaliseringen til de i lengderetningen forløpende åpninger i foringsrøret, slik at det derved kan dannes et vindu i foringsrørveggen ved at kutteinnretningen tilveiebringer et antall sammenstilte åpninger.

2. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det innbefatter: en frigjøringsstruktur som forbinder settingsstrukturen (30) med kutteanordningen (31) for selektiv frigjøring av kutteanordningen fra settingsstrukturen etter at settingsstrukturen er satt, og en orienterings- og forankringshylse (29) i settingsstrukturen, hvilken hylse kan betjenes etter frigjøring og fjerning av kutteanordningen og innbefatter en rørformet anordning som er konsentrisk med foringsrøret og har innvendige veggprofiler for forankring og orientering av brønnutstyr i foringsrøret på et bestemt sted relativt vinduet.

3. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at kutteanordningen (31) videre innbefatter en vogn (39,40) for bæring av en kutteinnretning (31) for roterende, langsgående og radiell bevegelse i foringsrøret.

4. Verktøy ifølge krav 3, karakterisert ved at kutteinnretningen (31) innbefatter en roterende fres.

5. Verktøy ifølge krav 4, karakterisert ved en skrå baneseksjon (36, 37) for vognen (39,40) for tilforming av et stadig dypere kutt i foringsrørveggen når den roterende fres (31) beveges langs den skrå bane.

6. Verktøy ifølge krav 4, karakterisert ved en dobbelt bane (36, 37) for håndtering av vognen (39,40) med den roterende fres (31) sentralt plassert mellom banene, med minst en del av den dobbelte bane skrånende vekk fra foringsrørets senterakse.

7. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved hydraulisk aktiverbare gripemekanismer (30a) i settingsstrukturen (30), hvilken mekanisme når den aktiveres tjener til å hindre nedadrettet bevegelse av settingsstrukturen i foringsrøret, og en vektbetjent gripemekanisme (30b) som kan betjenes etter at den hydraulisk betjente mekanisme er aktivert, for å hindre en oppadrettet bevegelse av settingsstrukturen i foringsrøret.

8. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det innbefatter en hydraulisk aktiverbar frigjøringsstruktur som forbinder settingsstrukturen (30) med kutteanordningen (31) for selektiv frigjøring av kutteanordningen fra settingsstrukturen etter at settingsstrukturen er satt.

9. Verktøy ifølge krav 5, karakterisert ved at det innbefatter en dobbeltbane (36, 37) for montering av vognen (39,40) med den roterende fres (31) sentralt anordnet mellom de to baner.

10. Verktøy ifølge krav 9, karakterisert ved at det innbefatter en hydraulisk aktiverbar frigjøringsstruktur som forbinder settingsstrukturen (30) med kutteanordningen (31) for selektiv frigjøring av kutteanordningen fra settingsstrukturen etter at settingsstrukturen er satt.

11. Verktøy ifølge krav 10, karakterisert ved at det innbefatter en hydraulisk aktiverbar gripemekanisme (30a) i settingsstrukturen (30), hvilken mekanisme i aktivert tilstand kan betjenes for å hindre nedadrettet bevegelse av settingsstrukturen i foringsrøret, og en vektbetjent gripemekanisme (30b) som etter aktivering av den hydraulisk aktiverte mekanisme kan aktiveres for å hindre oppadrettet bevegelse av settingsstrukturen i foringsrøret.

12. Fremgangsmåte for tilforming av et vindu i et foringsrør nede i en brønn, karakterisert ved følgende trinn: plassering av et kutteverktøy på et ønsket sted nede i et brønnforingsrør, orientering av verktøyet til en første kuttestilling, kutting av en første, i lengderetningen forløpende åpning gjennom foringsrørets vegg i den nevnte første kuttestilling, bevegelse av verktøyet til en andre kuttestilling på omkretsen, i en avstand fra den første kuttestilling, kutting av en andre, i lengderetningen forløpende åpning gjennom veggen i foringsrøret på et andre kuttested, hvilken andre åpning er hosliggende den nevnte første åpning for derved å danne en kombinert åpning som har en omkretsutstrekning som er større enn den for den første eller andre åpning, og gjenvinning av kutteverktøyet til overflaten.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved følgende trinn: forankring av kutteverktøyet i foringsrøret ved hjelp av en forankrings- og orienteringsinnretning, og separering av kutteverktøyet fra forankrings- og orienteringsinnretningen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at brønnutstyr orienteres ved hjelp av forankrings- og orienteringsinnretningen, slik at man dermed med brønnutstyret kan utføre orienterte brønnprosedyrer nede i hullet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at forankrings- og orienteringsinnretningen plasseres i foringsrøret under plasseringen av kutteverktøyet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at et kutteelement i kutteverktøyet beveges til forskjellige omkretsstillinger relativt verktøyet for kutting av de nevnte i lengderetningen forløpende åpninger.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at kutteverktøyet beveges til tre forskjellige kuttestillinger som har en innbyrdes vinkel-avstand på ca. 60°, for derved å til forme et foringsrørvindu med en omkretsutstrekning på ca. 180°.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved følgende trinn: låsing av kutteverktøyet i den nevnte første kuttestilling for å hindre en omkretsbevegelse av verktøyet relativt foringsrøret, frigjøring av kutteverktøyet fra dets låste tilstand ved den nevnte første kuttestilling, bevegelse av kutteverktøyet til den nevnte andre kuttestilling, og låsing av verktøyet i den andre kuttestilling for å hindre en omkretsbevegelse av verktøyet relativt foringsrøret.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at kutteverktøyet roteres og beveges i lengderetningen for derved å låse og frigjøre verktøyet ved en første og andre kuttestilling.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at kutteverktøyet forankres i foringsrøret med en forankrings- og orienteringsinnretning, og at forankrings- og orienteringsinnretningen settes med hydraulisk trykk og vekt for å hindre en bevegelse i lengderetningen av forankrings- og orienteringsinnretningen i brønnrørforingen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at brønnutstyr orienteres med forankrings- og orienteringsinnretningen slik at derved brønnutstyret kan benyttes for gjennomføring av orienterte brønnprosedyrer nede i hullet.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at brønnutstyr forankres med forankrings- og orienteringsinnretningen.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at brønnutstyr forankres med forankrings- og orienteringsinnretningen.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at kutteverktøyet spennpåvirkes med foringsrøret for fastholding i lengderetningen i første og andre lengdestillinger når et kuttehode i verktøyet beveges i lengderetningen relativt foringsrøret, og at spennpåvirkningen på kutteverktøyet overvinnes for derved å bevege verktøyet i lengderetningen i foringsrøret.

25. Anordning for tilforming av et vindu i veggen i et brønnforingsrør, karakterisert ved : en vinduskutteanordning for kutting av et vindu i foringsrøret på et sted nede i hullet, en forankringsmekanisme forbundet med kutteanordningen for selektivt samvirke med og forankring av kutteanordningen i et forankringsområde for å holde kutteanordningen mens vinduet kuttes i foringsrøret, et orienteringssystem for orientering av kutteanordningen relativt et valgt geografisk punkt, en kuttemekanisme i kutteanordningen for tilforming av et første, i lengderetningen forløpende kutt gjennom foringsrøret på det nevnte sted, og en indekseringsinnretning for endring av kuttemekanismens omkretsstilling for tilforming av et andre, i lengderetningen forløpende kutt gjennom foringsrøret, hvilket andre kutt er hosliggende det første kutt, idet det første og andre kutt sammen vil danne et vindu gjennom foringsrøret.

26. Anordning ifølge krav 25, karakterisert ved en frigjøringsstruktur i forankringsmekanismen for frigjøring av forankringsmekanismen og kutteanordningen fra forankringsområdet etter at vinduet er tilformet.

27. Anordning ifølge krav 25, karakterisert ved at indekseringsinnretningen endrer kuttemekanismens omkretsstilling relativt forankringsmekanismen.

28. Anordning ifølge krav 25, karakterisert ved at kuttemekanismen innbefatter en roterende fres.

29. Anordning ifølge krav 25, karakterisert ved at forankringsområdet er plassert langs en foringsrørkobling som forbinder foringsrør-seksjoner med hverandre.

30. Anordning ifølge krav 29, karakterisert ved at foringsrørkoblingen innbefatter en innvendig flate med profilutforminger beregnet for samvirke og tilpasning med tilsvarende profiler på forankringsmekanismen, for forankring og orientering av kutteanordningen.

31. Anordning ifølge krav 28, karakterisert ved at det innbefatter en vogn for bæring av den roterende fres for roterende, langsgående og radiell bevegelse i foringsrøret, og en avlang bane båret av kutteanordningen, hvilken bane har minst en dellengde som skrår mot foringsrørveggen for bevegelse av vognen radielt når vognen beveger seg langs banen, hvilken bane er utformet for bæring av vognen og fresen slik at fresen vil kunne rotere for kutting av foringsrøret uten å kutte i kutteanordningen.

32. Anordning ifølge krav 29, karakterisert ved en frigjøringsstruktur i forankringsmekanismen for frigjøring av forankringsmekanismen og kutteanordningen fra forankringsområdet etter at vinduet er tilformet

33. Anordning ifølge krav 32, karakterisert ved at kuttemekanismen innbefatter en roterende fres.

34. Anordning ifølge krav 33, karakterisert ved: en vogn for bæring av den roterende fres for roterende, langsgående og radiell bevegelse relativ foringen, og en bane båret av kappeanordningen, hvilken bane har et skrått parti for bevegelse av vognen radielt når vognen beveges i lengderetningen på banen, idet banen er utformet for å bære vognen og fresen slik at fresen kan kutte foringsrøret uten å kutte i kutteanordningen.