NO317065B1 - Anordninger og fremgangsmater ved komplettering av en bronnboring - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår komplettering av brønnboringer og mer bestemt, men ikke som noen begrensning, angår den forbedrede anordninger og fremgangsmåter ved komplettering av tverrstilte brønnboringer i brønner med flere slike boringer.

Horisontal brønnboring og produksjon er blitt stadig mer viktig for oljeindustrien i de senere år. Selv om horisontale brønner har vært kjent i mange år, er det bare i den senere tid at slike brønner har vist seg å være et kostnadseffektivt alternativ til vanlig vertikal brønnboring. Selv om boring av en horisontal brønn som regel koster mer enn tilsvarende vertikal brønn, vil en horisontal brønn ofte forbedre produksjonen med en fak-tor på 5,10 eller til og med 20 i naturlig frakturerte reservoarer. Som regel må den an-tatte produktivitet fra en horisontal brønnboring være tre ganger større enn for en vertikal brønnboring for at den horisontale boring skal være økonomisk. Denne økede produksjon reduserer antallet plattformer, reduserer investeringer og driftsomkostninger. Horisontal boring gjør reservoarer i byområder, permafrostsoner og offshore arbeid på dypt vann mer tilgjengelige. Andre anvendelser for horisontale brønnboringer innbefatter periferibrønner, tynne reservoarer som ville kreve for mange vertikale brønnboringer og reservoarer med koningsproblemer der en horisontal brønnboring reduserer senk-ningen pr. fot av reservoar som er frilagt for å forsinke koningsproblemer.

Noen brønnboringer har flere boringer som strekker seg på tvers fra hovedbrønnboring-en. Disse ytterligere tversgående brønnboringer blir noen ganger betegnet som drene-ringshull og hovedbrønnboringer som har mer enn en tversgående brønnboring, blir betegnet som multilaterale brønner. Multilaterale brønner muliggjør en økning i mengde og hastighet ved produksjonen ved å øke det overflateareal av brønnboringen som er i kontakt med reservoaret. På denne måte blir multilaterale brønner stadig viktigere både fra standpunktet for nye boreoperasjoner og fra rekondisjonering av eksisterende brønn-boringer innbefattende reparasjonsarbeider og stimulering.

Som et resultat av den foregående økede avhengighet av og viktighet ved horisontale brønner, er fullførelse av horisontale brønner og særlig multilaterale brønner blitt stadig viktigere og fortsetter å skape en mengde kompliserte problemer som skal overvinnes. Komplettering på tvers, særlig ved overgangen mellom hovedbrønnboringer og tverrboringer, er meget viktig for å unngå at brønnboringen faller sammen i formasjoner som ikke er konsolliderte eller er svakt konsolliderte. Dermed er åpenhullsarbeider begrenset til faste bergformasjoner og selv da er åpenhullarbeider utilstrekkelige siden det er begrenset styring eller mulighet for å få tilgang til (eller ny innføring i tvenboringen) eller å isolere produksjonssoner i brønnboringen. Sammen med dette behov om å komplettere tverrboringer er det et voksende ønske om å opprettholde tverrboringens størrelse så nær som mulig opp til størrelsen på den primære vertikale brønnboring for å forenkle boring, komplettering og videre bearbeiding.

Problemet med komplettering av tverrboring (særlig multilateral brønnboring) har vært kjent i mange år, slik det fremgår av patentlitteraturen.

For eksempel beskriver US patent nr. 4.807.704 et system for komplettering av flere tverrstilte brønnboringer ved hjelp av en dobbelt pakning og en avbøyende styredel. US patent nr. 2.797.893 beskriver en fremgangsmåte ved komplettering av tverrstilte brønnboringer ved bruk av en fleksibel fSring og et avbøyningsverktøy. US patent nr. 2.397.070 beskriver likeledes komplettering av tverrstilt brønnboring ved bruk av en fleksibel boring sammen med en stengeskjerm for lukking av tverrboringen. I US patent 2.858.107 danner en uttagbar styrekile et middel til lokalisering (f.eks. tilgang til) en tverrboring etter at denne er komplettert. US patentene 4.396.075,4.415.205,4.444.276 og 4.573.541 er alle stort sett knyttet til fremgangsmåter og anordninger for multilateral boring ved hjelp av en mal eller et rørformet styrehode. Andre patenter av generell in-teresse på feltet for horisontal brønnboring innbefatter US patentene nr. 2.452.920 og 4.402.551.

I den senere tid har US patentene 5.318.122, 5.353.876, 5.388.648 og 5.520.252 beskrevet fremgangsmåter og anordninger til forsegling av overganger mellom en vertikal brønn og en eller flere horisontale brønner. US patent nr. 5.564.503 beskriver i tillegg flere fremgangsmåter og systemer for boring og komplettering av multilaterale brønner. Videre beskriver US patentene 5.566.763 og 5.613.559 desentralisering-, sentralisering-, lokalisering- og orienteringsutstyr og fremgangsmåter for multilateral brønnboring og komplettering.

På tross av de ovenfor beskrevne innsatser for å komme frem til kostnadseffektive og gjennomførbare tverrstilte brønnboringer og kompletteringer, finnes det fremdeles behov for forbedrede anordninger og fremgangsmåter til komplettering av tverrstilte brønnboringer. For dette mål finnes det dessuten et behov for å øke økonomien ved komplettering av tverrstilte brønnboringer, f.eks. for å redusere det antall opp- og nedfø-ringer av utstyr i hullet som er nødvendig for å bore og komplettere en tverrstilt brønn-boring.

Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt en fremgangsmåte ved komplettering av en brønnovergang mellom en hovedboring og en sideboring som angitt i innledningen til det medfølgende krav 1. Fremgangsmåten er således kjennetegnet ved de karakteriserende trekk som angitt i det selvstendige krav 1.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt et kompletteirngsverktøy som angitt i innledningen til de medfølgende krav 2 til 4. Kompletteringsverktøyet er således kjennetegnet ved de karakteriserende trekk som angitt i det selvstendige krav 2. Foretrukne trekk ved kompletteringsverktøyet ifølge oppfinnelsen fremgår av de medfølgende uselvstendige kravene 3 og 4.

Et aspekt ved foreliggende oppfinnelse omfatter denne kompletteringsanordning for kobling til en arbeidsstreng og til bruk i en foring i en brønnboring som angitt i krav 1. Anordningen innbefatter en første pakningsanordning som skal danne en fluidumtett forsegling mot en foring i en brønnboring. En andre pakningsanordning skal danne en andre fluidumtett forsegling mot foringen og en anordning for trykksetting er anbrakt mellom den første og den andre pakningsanordning.

Ifølge et annet aspekt omfatter foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte ved komplettering av en brønnboring som angitt i krav 13. En foring blir anbrakt i en brønnbo-ring. En første pakningsanordning, en trykksettingsanordning og en andre pakningsanordning kobles til en arbeidsstreng. Arbeidsstrengen føres inn i foringen. En fluidumtett forsegling dannes mellom den første pakningsanordning og foringen og en fluidumtett forsegling dannes mellom den andre pakningsanordning og foringen. Fluidum blir pumpet ned gjennom arbeidsstrengen til trykksettingsanordningen. Trykksettingsanordningen og fluidet benyttes til å trykksette et ringrom som dannes av trykksettingsanordningen, foringen, den første pakningsanordning og den andre pakningsanordning. Trykket i ringrommet økes for å deformere foringen radialt utad.

For en mer fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse og for ytterligere formål og fordeler ved denne, vises det nå til følgende beskrivelse samt tegningene der: Figur 1 viser et skjematisk snitt gjennom en del av en multilateral brønn innbefattende en overgang mellom hovedbrønnboringen og en tverrstilt brønnboring; Figur 2 viser skjematisk et snitt gjennom figur 1 med en del av forseglingsoperasjonen som utføres under kompletteringen av den tverrstilte brønnboring; Figur 3 viser i forstørret målestokk skjematisk et snitt av et bruddstykke av overgangen på figur 1 med en skjematisk gjengivelse av anordninger for komplettering av overgangen ifølge en første foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse; Figur 4 viser skjematisk og i forstørret målestokk et snitt gjennom en utførelse av en pakningsanordning for kompletteringsanordningen på figur 3; Figur 5 viser i forstørret målestokk skjematisk et snitt gjennom en andre utførelsesform for pakningsanordningen i kompletteringsanordningen på figur 3; Figur 6 viser i forstørret målestokk skjematisk et snitt gjennom en trykksettingsanordning i kompletteringsanordningen på figur 3. Figur 7 viser i forstørret målestokk et snitt gjennom en alternativ utførelse av en tverrstilt foring sett ovenfra benyttet i tilknytning til foreliggende oppfinnelse; Figur 8 viser i forstørret målestokk et skjematisk snitt gjennom en andre alternativ utfø-relse av en tverrstilt fonng til bruk sammen med foreliggende oppfinnelse.

De foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse og deres fordeler er best vist på figurene 1 - 8 på tegningene der like henvisningstall benyttes for like og tilsvarende deler på de forskjellige tegninger. Når det gjelder foreliggende oppfinnelse, er det beskrevet anordninger og fremgangsmåter for komplettering av tverrstilte brønnboringer i en multilateral brønn. Det skal påpekes at uttrykkene «hoved» eller «primær» slik det her benyttes, viser til en hovedbrønn eller brønnboring enten hovedbrønnen eller brønnboringen er hovedsakelig vertikal, hovedsakelig horisontal eller ligger mellom dette. Det skal også påpekes at uttrykket «tverrstilt» slik det her benyttes, gjelder en awiksbrønn eller brønnboring fra hovedbrønnen eller brønnboringen eller en annen tverrstilt brønn eller brønnboring enten avviket er i det vesentlige vertikal, i det vesentlige horisontal eller er mellomliggende. Det skal videre påpekes at uttrykket «vertikal» slik det her benyttes, henviser til en i det vesentlige vertikal brønn eller brønnboring og at uttrykket «horisontal» slik det her benyttes, vises til en i det vesentlige horisontal brønn eller brønnboring.

I den samlede prosess med boring og komplettering av en lateral brønnboring i en multilateral brønn utføres de følgende hovedtrinn. For det første bores hovedbrønnboringen og hovedbrønnboringens foring installeres og sementeres på plass. og hovedbrønnboringens foring installeres og sementeres på plass. Straks det ønskede sted for en overgang er fastlagt, dannes det et vindu i hovedbrønnboringens foring ved bruk av en orienteringsanordning, en multilateral pakning, en hul styrekile og en rekke med freser. Deretter blir en tversgående brønnboring boret og en foring anbringes i den tversgående brønnboring og sementeres på plass. En fres benyttes så til å bore igjennom en eventuell sementplugg ved toppen av den hule styrekile og enhver del av raringen i den tversgående brønnboring som stikker inn i hovedbrønnboringen, for å gjenopprette en boring som fluidumforbindelse gjennom hovedbrønnboringen. Sluttelig blir i noen tversgående brønnboringer en vindusbøssing anbrakt i hovedbrønnboringens foring, den hule styrekile og den multilaterale pakning. Vindusbøssingen forenkler styringen av de nedsenkbare verktøy gjennom overgangen mellom hovedbrønnboringen og den tversgående brønnboring.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder en del av den ovenfor beskrevne prosess, nemlig komplettering av overgangen mellom hovedbrønnboringen og en tversgående brønnbo-ring. Som beskrevet ovenfor, er imidlertid visse andre trinn utført før en slik overgang kan kompletteres. Det vises nå til figur 1 som er et eksempel på en overgang 100 mellom en hovedbrønnboring 102 og en tversgående brønnboring 104. Hovedbrønnboring-en 102 er boret med vanlige teknikker. En foring 106 er installert i hovedbrønnboringen 102 og sement 108 er ført inn mellom hovedbrønnboringen 102 og hovedbrønnboring-ens foring 106 med vanlige teknikker. En avskjærbar arbeidsstreng som har en profil 110 for lokalisering av en vindusbøssing, en orienteringsnippel 112, en multilateral pakningsanordning 114, en hul styrekile 118 og en startstyreplugg for fres (ikke vist) føres inn i hovedbrønnboringens foring 106. Visse deler av en slik arbeidsstreng er beskrevet mer i detalj i US patent nr. 5.613.559,5.566.763 og 5.501.281 som det her vises til som referanse. Arbeidsstrengen plasseres i den rette dybde og med den riktige orientering i hovedbrønnboringens foring 106 ved bruk av en vanlig rørmerking og/eller gammastrå-lemåling for dybde og måling under boring (MWD) når det gjelder orientering i azimut. Pakningsanordningen 114 blir tilsatt mot hovedbrønnboringens foring 106 ved bruk av mellomlegg, pakningselementer og vanlige hydrauliske, mekaniske eller hydrauliske og mekaniske tilsetningsteknikker.

De teknikker som brukes er mer fullstendig beskrevet i de ovenfor nevnte US patenter nr. 5.613.559,5.566.763 og 5.501.281 mens styrekilen 118 benyttes til å styre arbeidsstrengen som fører en rekke verktøy og utstyr for boring og komplettering av den tversgående brønnboring 104. Først benyttes en rekke freser som f.eks. en startfres, en vin-dusfres og vannmelonfres for å danne et vindu 120 i hovedbrønnboringens foring 106. Deretter benyttes en boremotor til å bore den tversgående brønnboring 104 fra vinduet 120. En foring 122 for den tversgående brønnboring anbringes så i denne brønnboring 104 og et tetningsmiddel 124 innføres mellom den tversgående brønnboring 104 og foringen 122.

Mer bestemt når det gjelder trinnene med anbringelse og tetning av foringen 122, har foringen 122 fortrinnsvis en stort sett sylindrisk aksial boring og en hovedsakelig sylindrisk utside. Foringen 122 er fortrinnsvis laget av stål, stållegering, plast eller andre materialer som det er hensiktsmessig å benytte for tversgående foringer. En arbeidsstreng

128 med en fonngshenger 130, strykeplugger 132 og 133 og fSring 122 kjøres ned gjennom hovedbrønnboringens foring 106 inntil foringen 122 blir avbøyd av styrekilen 118. Denne avbøyning fører til at foringen 122 ledes over i den tversgående brønnboring 104 og overgangen 100. Fdringshengeren 130 og strykepluggen 132, 133 blir stående over vinduet 120. Foringshengeren 130 blir deretter satt mot hovedbrønnboringens foring 106 ved bruk av vanlige teknikker.

Som vist på figurene 1 og 2, kan sementering av den tversgående boring 104 foregå enten med en- eller totrinns sementering avhengig av lengden på brønnboringen 104. Som regel er lengden på den tversgående brønnboring 104 slik at totrinns sementering er å foretrekke. I en totrinns sementeringsoperasjon blir fQringen 122 utstyrt med et trinn-sementeringsverktøy 138. Trinnsementeirngsverktøyet 138 står i utgangspunktet i en første stilling som skaper fiuidumforbindelse inne i foringen 122 forbi verktøyet 138, men skaper ikke fiuidumforbindelse fra foringen til ringrommet mellom foringen 122 og den tversgående brønnboring 104. Et første trinn med sement 124a blir pumpet ned i en borestreng 128 og ut gjennom en nedre ende 136 av foringen 122. Det første trinn med sement 124a er fortrinnsvis en vanlig sement eller et vanlig herdbart plast. Deretter blir en vanlig strykepil (ikke vist) pumpet ned gjennom borestrengen 128 for å lande ved strykepluggene 132 og 133. Etter landing vil trykk som utøves frigjøre strykepluggen 132 slik at denne kan pumpes ned til og forsegle den nedre ende 136 av foringen 122. Denne forskyvning av strykepluggen 132 bringer det første trinn med sement 124a til å flyte gjennom ringrommet mellom foringen 122 og den tversgående brønnboring 104 opp til trinnsementeirngsverktøyet 138. En økning i trykket kan måles ved det øvre hull med vanlig trykkmålingsutstyr etter landing av strykepluggen 132 i den nedre ende 136.

Fortsatt utøvelse av trykk beveger sementeringsverktøyet 138 til en andre stilling som hindrer fiuidumforbindelse i fonngen 122 forbi trinnsementeirngsverktøyet 138, men lar fluidum strømme fra foringen 122 inn i ringrommet mellom foringen 122 og den tversgående brønnboring 104. Et andre trinn med tetningsmiddel 124b blir så pumpet ned gjennom borestrengen 128 og inn i foringen 122. Deretter blir en andre strykepil (ikke vist) pumpet ned gjennom borestrengen 128 for å lande ved strykepluggen 133. Etter landing vil utøvet trykk frigjøre strykepluggen 133 slik at denne kan pumpes ned til og forsegle foringen 122 ved trinnsementeirngsverktøyet 138. Denne forskyvning av strykepluggen 133 fører til at det andre trinn med tetningsmiddel 124 kan flyte gjennom trinnsementeringsverktøyet 138 og inn i ringrommet mellom den tversgående brønnbo-ring 104, foringen 106 i hovedbrønnboringen og foringen 122 opp til et øvre parti 134 av fdringen 122 slik at tetningsmiddelet 124b fordeler seg gjennom overgangen 100. Straks strykepluggen 133 lander ved trinnsementeirngsverktøyet 138 vil fortsatt utøvelse av trykk bevege trinnsementeringsverktøyet 138 til en tredje stilling som forhindrer ytterligere sirkulasjon eller tilbakestrømning av tetningsmiddelet 124b.

Tetningsmiddelet 124b er fortrinnsvis et spesielt sementholdig tetningsmiddel for multilaterale overganger eller et elastomert tetningsmiddel for multilaterale overganger. Et foretrukket eksempel på et sementholdig tetningsmiddel av denne art er M-SEAL

som selges av Halliburton Energy Services, Carrollton, Texas. Slike sementholdige tetningsmidler er kjennetegnet ved forholdsvis lav seighet og høy trykkfasthet sammenlignet med elastomere tetningsmidler. Et foretrukket eksempel på et elastomert tetningsmiddel er FLEX-CEM som selges av Halliburton Energy Services, Carrollton, Texas. Slike elastomere tetningsmidler er kjennetegnet ved forholdsvis høy seighet og lav trykkfasthet sammenlignet med sementholdige tetningsmidler. Som alternativ til vanlig sementholdig tetningsmiddel, kan en vanlig herdbar plast benyttes som tetningsmiddel 124b i annet trinn.

Figur 3 viser i forstørret målestokk et skjematisk snitt gjennom en kompletteirngsanord-ning 200 ifølge en første foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse ved en overgang 100. Kompletteringsanordningen 200 omfatter fortrinnsvis en hul dor med en nedre pakningsanordning 202, en øvre pakningsanordning 204 og en trykksetningsanord-ning 206. Kompletteringsanordningen 200 blir fortrinnsvis koblet til en arbeidsstreng 128 over en støttedor 140 for strykeplugger 132 og 133. Den nedre pakningsanordning 202, den øvre pakningsanordning 204 og trykksetningsanordningen 206 er fortrinnsvis forbundet med hverandre med verktøyskjøter eller annet vanlig utstyr (ikke vist). Selv om den ikke er vist på figurene 1 og 2 av hensyn til illustrasjonen, er raringen 122 fortrinnsvis utformet med en sperreskulder 142 og en ringformet polert boringsholder 144 under sperreskulderen 142.

Som vist på figurene 3 og 4, omfatter den nedre pakningsanordning 202 fortrinnsvis en pakningsanordning 205 og en sperrehylse 207 for samvirkning med sperreskulderen 142 på foringen 122. Tetningsanordningen 205 omfatter fortrinnsvis et antall ringformede tetningselementer 208 som f.eks. vanlige O-ringer eller pakningsanordninger og en ringformet avstandsdel 210 som begge er anbrakt i en ringformet fordypning 212 på utsiden av den nedre pakningsanordning 202. Tetningselementene 208 ligger med friksjon an mot den polerte boringsholder 144 som befinner seg på den indre diameter av foringen 122 og hovedsakelig omslutter den ringformede fordypning 212. Den polerte boringsholder 144 samvirker med ringformede tetningselementer 208 for å danne en fluidumsikker tetning.

Som alternativ kan, som vist på figur 3 og 5, den nedre pakningsanordning 202 omfatte en vanlig pakning 220 som har mellomlegg 222, pakningselementer 224 og drivanord-ninger 226. Pakningen 220 kan tilsettes hydraulisk, mekanisk eller hydraulisk og mekanisk med drivanordningen 226 slik at pakningselementene 224 skaper en væskesikker tetning mot foringen 122. Som vist på figur 5, kan foringen 122 utføres uten sperreskulder 142 om det ønskes når en vanlig pakningsanordning 220 benyttes som en nedre pakningsanordning 202.

Den øvre pakningsanordning 204 har fortrinnsvis omtrent samme oppbygning om den nedre pakningsanordning 202. Hvis tetningsanordningen 205 benyttes som den nedre

pakningsanordning 202, benytter den øvre pakningsanordning 204 fortrinnsvis en tilsvarende tetningsanordning som passer sammen med en polert boringsholder som befinner seg på den indre diameter for foringen 122 under foringshengeren 130. Hvis pakningsanordningen 220 benyttes som den nedre pakningsanordning 202, benytter den øvre pakningsanordning 204 fortrinnsvis en tilsvarende pakning som er innrettet til å passe innenfor den indre diameter av foringen 122 i nærheten av foringshengeren 130. Som vist på figur 3, krever imidlertid den øvre pakningsanordning 204 ikke noen sperrehylse.

I figur 6 er det (se også fig. 3) i forstørret målestokk vist et skjematisk snitt gjennom tiykk-setrimgsanordningen 206. Trykksemingsanordningen 206 omfatter fortrinnsvis en nedre stubb 250, en øvre stubb 252 som er løsbart forbundet med den nedre stubb 250 og et tetningsstubb 254 som er anbrakt i den nedre stubb 250.

Den nedre stubb 250 har fortrinnsvis innvendig gjengede porter 256a og 256b som danner kommunikasjonsbane for fluidum mellom en aksial boring 258 i den nedre stubb 250 og et ringrom 146 (figur 3) som dannes mellom en utside 260 av trykksetningsanordningen 206 og en innside av foringen 122, en nedre pakningsanordning 202 og en øvre pakningsanordning 204. Vanlige bryterskiver 262a og 262b er fortrinnsvis løsbart innsatt i portene 256a og 256b. Når de sitter i portene 256a og 256b, danner bryterskivene 262a og 262b en fluidumsikker tetning mellom det indre av trykksetningsanordningen 206 og ringrommet 146. En foretrukket bryterskive som bryterskivene 262a og 262b er den skive som selges av Oklahoma Safety Equipment Company (OSECO) i Broken Arrow, Oklahoma.

Selv om det ikke er vist på figur 6, kan andre vanlige fluidumomlecmingsanordninger

enn en bryterskive som f.eks. en kulesirkulasjonsventil, en innvendig trykkbetjent sirkulasjonsventil eller andre vanlige sirkulasjonsventiler kobles operativt til portene 256a og 256b. En foretrukket innvendig trykkbetjent sirkulasjonsventil er IPO Circulation Valve som selges av Halliburton Energy Services, Carrollton, Texas. Alle disse fiuidumom-ledningsanordninger, innbefattende bryterskivene 262a og 262b, har en første virkemåte som ikke tillater fluidum å strømme gjennom portene 256a og 256b inn i ringrommet 146 og en andre virkemåte som lar fluidum strømme gjennom portene 256a og 256b inn i ringrommet 146.

Den nedre stubb 250 innbefatter også fortrinnsvis porter 264a og 264b. Hver av portene 264a og 264b danner en forbindelsesbane for fluidum mellom det indre av trykksetningsanordningen 206 og ringrommet 146. Den aksiale boring 258 har fortrinnsvis en ringformet skulder 265 og gjenger 267 som ligger over portene 264a og 264b.

Tetningsstubben 154 har fortrinnsvis en ringformet støttedel 266 og en ringformet elastomerisk hylse 268 forbundet med en nedre ende av støttedelen 266. Hylsen 268 er fortrinnsvis klebet fast til støttedelen 266 langs et parti 270 og en skulder 272 på støtte-delen 266. Når de er koblet sammen, danner støttedelen 266 og hylsen 268 en aksial boring 274 og en utside 276. Utsiden 276 har en ringformet fordypning 278 ved portene 264a og 264b, en skulder 280 som passer til skulderen 265 på den nedre stubb 250 og en ringformet spalte 282 over den ringformede fordypning 278. En O-ring 284 sitter i spal-ten 282 og danner en fluidumsikker tetning mellom tetningsstubben 254 og den nedre stubb 250. I sin ikke avbøyde stilling som vist på figur 6, danner en nedre ende 286 av hylsen 268 en fluidumsikker tetning mot den aksiale boring 258 i den nedre stubb 250.

Den øvre stubb 252 har fortrinnsvis en aksial boring 288, en utside 290 og en nedre ende 292. Utsiden 290 innbefatter fortrinnsvis en ringformet skulder 294 som passer sammen med den nedre stubb 250, en ringformet spalte 296 og gjenger 298 for løsbar sammenskruing med gjengene 267 på den nedre stubb 250. En O-ring 300 er anbrakt i den ringformede spalte 296 for å danne en fluidumsikker tetning mellom den nedre stubb 250 og den øver stubb 252. Den nedre ende 292 ligger an mot støttedelen 266 for den tettende stubb 254.

Etter å ha beskrevet oppbygningen av kompletteringsanordningen 200, skal virkemåten for kompletteringsanordningen 200 for komplettering av overgangen 100 beskrives mer i detalj. Det vises til figurene 1 - 6 i kombinasjon der arbeidsstrengen 128 trekkes over den øvre del 134 av foringen 122 etter at strykepluggen 133 har landet og forsegler trinn-sementeirngsverktøyet 138. Overskytende tetningsmiddel i arbeidsstrengen 128 og over den øvre del 134 av foringen 122 blir så sirkulert ut av brønnen.

Deretter kjøres arbeidsstrengen 128 inn i foringen 122 inntil sperrehylsen 207 på den nedre pakningsanordning 202 kommer i anlegg mot sperreskulderen 142 på foringen 122. På dette punkt dannes det en fluidumsikker tetning mellom tetningsanordningen 205 for den nedre pakningsanordning 202 og den polerte boringsholder 144 i foringen 122. Hvis, som et alternativ, pakningen 220 benyttes som den nedre pakningsanordning 202, blir pakningsanordningen 220 tilsatt for å danne en fluidumsikker tetning mot foringen 122. På dette punkt blir det også dannet en fluidumsikker tetning mellom den øvre pakningsanordning 204 og foringen 122 på en måte som i det vesentlige svarer til det som er beskrevet like ovenfor når det gjelder den nedre palmmgsanordning 202. Sperreskulderen 142 på foringen 122 er plassert slik i den tversgående brønnboring 104 at den nedre pakningsanordning 202 blir liggende lavere enn vinduet 120 og slik at den øvre pakningsanordning 204 vil ligge over vinduet 120 i overgangen 100.

Når den nedre pakningsanordning 202 og den øvre pakningsanordning 204 bruker tet-ningsanordninger 205, vil trykket på boreslammet, vann eller annet fluidum som allere-de finnes i ringrommet 146 øke når den nedre pakrrnigsanordriing 202 og den øvre pakningsanordning 204 tetter mot foringen 122. Før sperrehylsen 207 kommer i anlegg mot sperreskulderen 142, vil en slik økning i trykket, utøvet over differensialarealene for den nedre pakningsanordning 202 og den øvre pakningsanordning 204, kunne føre til en hydraulisk låsevirkning som hindrer videre innføring av arbeidsstrengen 128 i foringen 122. Når den nedre pakningsanordning 202 og den øvre pakningsanordning 204 benytter vanlige pakningsanordninger 220, vil i tillegg en tilsvarende hydraulisk låsevirkning kunne skape problemer for vanlige pakninger 220 som benytter en nedad-rettet tilset-ningsbevegelse.

En slik økning i trykk blir imidlertid avlastet av tetningsstubben 254 i trykksetningsanordningen 206 på den følgende måte. På grunn av trykkøkningen vil fluidum komme inn gjennom åpningene 264a og 264b til det punkt der det fyller den ringformede fordypning 278. Trykket i den ringformede fordypning 278 bygger opp til det punkt der den nedre ende 286 av den elastomere hylse 268 midlertidig avbøyes innad og opphever tetningene mot den aksiale boring 258 i den nedre stubb 250. Slik opphevelse av tet-ningen lar fluidum strømme fra den ringformede fordypning 278 inn i det indre av trykksetningsanordningen 206, noe som reduserer trykket i ringrommet 146 og opphever de ovenfor beskrevne hydrauliske låsproblemer.

Deretter tilveiebringes det en fluidumtetning nær enden av arbeidsstrengen 128, under nedre pakning 202. En slik fluidumtetning dannes fortrinnsvis ved hjelp av en vaier-plugg, ved pumping av en plugg ned i arbeidsstrengen 128, eller på annen kjent måte. En foretrukket plugg er "X-Lock Plug" som leveres av Halliburton Energy Services of Carrollton, Texas, USA.

Deretter blir et fluidum som f.eks. vann eller boreslam pumpet ned gjennom arbeidsstrengen 128. På grunn av den fluidumsikre tetning som skapes av pluggen ved enden av arbeidsstrengen 128, vil trykket i trykksettingsanordningen 206 øke til det punkt der bryterskivene 262a og 262b brister. Brytning av bryterskivene 262a og 262b setter det indre av trykksetningsanordningen 206 i fiuidumforbindelse med ringrommet 146 via portene 256a og 256b. Hvis, som et alternativ, en annen fluidumomledningsanordning enn bryterskiven benyttes, vil trykksetningen føre til at fluidumomledningsanordningen går over i sin annen virketilstand som tillater fluidum å strømme gjennom portene 256a og 256b og til ringrommet 146.

Deretter blir trykket i arbeidsstillingen 128 og dermed i ringrommet 146 fortrinnsvis øket kontinuerlig og gradvis for å deformere plastisk den del av foringen 122 som befinner seg mellom den nedre pakmngsanordning 208 og den øvre pakningsanordning 204 radialt utad mot vinduet 120 mot hovedbrønnboringens foring 106 og mot den tversgående brønnboring 104. Det skal påpekes at hvis et sementholdig tetningsmiddel eller vanlig sement er benyttet som tetningsmiddel 124 ved overgangen 100, må denne deformasjon av foringen 122 finne sted før det sementholdige tetningsmiddel eller se-menten herder. Hvis det imidlertid benyttes et elastomert tetningsmiddel som tetningsmiddel 124 nær ved overgangen 100, kan slik deformasjon på grunn av smidigheten i tetmingsmiddelet finne sted før eller etter at det elastomere tetningsmiddel herder.

En slik deformasjon av foringen 122 byr på betydelige fordeler ved komplettering av overgangen 100. Først, idet foringen 122 deformeres radialt utover, vil tetningsmiddel 124 i den del av ringrommet mellom foringen 122, hovedbrønnboringens foring 106 og den tversgående brønnboring 104 i overgangen 100, bli satt under trykk. Dette trykk gir en høyere trykkverdi for overgangen 100 under påfølgende komplettering eller produksjonsoperasjoner i den multilaterale brønn.

For det annet, fordi vinduet 120 er dannet ved skjæringen mellom den sylindriske ho-vedbrønnborings foring 106 og den hovedsakelig sylindriske tversgående brønnboring 104, får vinduet 120 en stort sett elliptisk form med den store akse stort sett parallelt med lengdeaksen for hovedbrønnboringens foring 106. Derfor vil den utadrettede deformasjon av foringen 122 sørge for å lukke skjøtene eller gapene mellom foringen 122 og vinduet 120 som måtte finnes øverst og nederst på vinduet 120. En slik lukning av sammenføyningen vil på sin side redusere lekkasjebaner og dermed lekkasjer i overgangen 100. I situasjoner der den utadrettede formasjon av foringen 122 kan resultere i metall mot metall kontakt ved foringen 122 og vinduet 120, er det å foretrekke å benytte en forsterket foring 122 for å sikre at eventuelle hakkede eller skarpe kanter på vinduet 120 ikke trenger gjennom foringen 122.

For det tredje vil den utadrettede formasjon av foringen 122 øke den innvendige diameter av foringen 122. Denne diameterøkning resulterer i en større strømningsbane for petroleum fra den tversgående brønnboring 104 og øker dermed brønnens produktivitet. Denne økning i diameter fører også til en større klaring for nedsenkbare verktøy som skal føres inn i og ut av den tversgående brønnboring 104 under påfølgende komplettering eller produksjonsoperasjoner.

Det skal påpekes at etter at foringen 122 er blitt deformert radialt utad via hydraulisk trykk som beskrevet ovenfor, kan en andre arbeidsstreng med en dimensjoneringsdor eventuelt kjøres ned gjennom hovedbrønnboringens foring 106 og gjennom overgangen 100 for å sikre tilstrekkelig deformasjon av foringen 122.

Det vises nå til figur 7 som gjengir i forstørret målestokk, et skjematisk snitt sett ovenfra fra en alternativ tversgående foring 122a som kan benyttes i forbindelse med komplettering av anordningen 200 som vist. Den tversgående foring 122a er utformet med en rillet innside 500 og en utside 502 med spor. F6ringen 122a får dermed fortrinnsvis tverrsnitt 504 som ligner på en belg. Geometrien for de rillede flater 500 og 502 forenkler den utadrettede formasjon av foringen 122a ved lavere trykk. Et krav om lavere trykk for den utadrettede deformasjon av foringen 122a vil på sin side redusere risikoen for svikt i tetningene som dannes av den nedre pakningsanordning 202 og den øvre pakningsanordning 204. Sammenlignet med en foring med et hovedsakelig sylindrisk tverrsnitt, vil i tillegg foringen 122a gi en større utvidet utvendig diameter fra et mindre udeformert løp med en ytre diameter. Som vist på figur 7, omfatter de rillede flater 500 og 502 fortrinnsvis spor som har et «sinusformet» tverrsnitt. Imidlertid kan de rillede flater 500 og 502 som alternativ ha spor med «sagtann» og «firkanttann» eller annen geometri når det gjelder tverrsnittet. I tillegg er fortrinnsvis bare den del av foringen 122a som ligger mellom den nedre pakningsanordning 202 og den øvre pakningsanordning 204 utført med rillet utside 502 mens resten av foringen 122a er utført med en stort sett sylindrisk utside.

På figur 8 er det nå vist i forstørret målestokk og skjematisk et snitt sett ovenfra gjennom en alternativ tverrstilt foring 700 som kan benyttes sammen med anordningen 200. Foringen 700 har et innvendig tverrsnitt 702 laget av stål, stållegeringer, plast eller andre hovedsakelig uelastiske materialer som er vanlig benyttet for tversgående foringer. Det indre tverrsnitt 702 har en aksial boring 704. Fåringen 700 har videre et utvendig tverrsnitt 706 av gummi eller annet vanlig elastomerisk materiale. Når foringen 700 blir omgitt av tetningsmiddelet 124 og plastisk deformert som beskrevet ovenfor, vil det utvendige tverrsnitt 706 sikre tilstrekkelig tetning av overgangen 100. Som et alternativ kan foringen 700 deformeres plastisk som beskrevet ovenfor, men uten bruk av tetningsmiddelet 124 ved visse kompletteringer. Ved slike kompletteringer vil det ytre tverrsnitt 706 selv tette mot vinduet 120, hovedbrønnboringens foring 106 og den tversgående brønnboring 104.

Av det ovenstående skulle en fagmann på dette området være klar over at foreliggende oppfinnelse går ut på forbedrede anordninger og fremgangsmåter til komplettering av brønnboringer. Den foreliggende oppfinnelse byr på slik forbedret komplettering uten å virke på mengden og hastigheten på brønnens produksjon og vil heller ikke særlig øke omkostningene ved komplettering av brønnboringen eller gjøre kompletteringen mer komplisert. Det skal påpekes at foreliggende oppfinnelse muliggjør operasjoner med innføring av en tversgående foring, tetning ved en tversgående foring og plastisk deformasjon av en tversgående foring med bare en enkel nedføring i borehullet. Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er økonomiske å fremstille og å bruke i forskjellige anvendelser nede i hullet.

Foreliggende oppfinnelse er illustrert med eksempler og forskjellige modifikasjoner kan foretas av en fagmann på dette området. For eksempel kan mange geometrier og/eller relative dimensjoner endres ifølge bestemte anvendelser av foreliggende oppfinnelse. Selv om foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forbindelse med komplettering av en overgang mellom en hovedbrønnboring og en tversgående brønnboring i en multilateral brønn, er det som et annet eksempel fullt mulig å benytte dette ved komplettering av en overgang mellom en tversgående brønnboring og en ytterligere tversgående brønnboring som strekker seg fra den tversgående boring og ved kompletteringsoperasjoner som ut-føres i andre deler av en tversgående brønnboring enn en slik overgang og ved kompletteringsoperasjoner som utføres i andre deler av en hovedbrønnboring når det gjelder reparasjon av foring eller lukking av vindu.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved komplettering av en brønnovergang (100) mellom en hovedboring (102) og en sideboring (104), hvor en foring (122) bringes inn i overgangen (100) mellom hovedboringen (102) og sideboringen (104) og plasseres der, med innføring av sement og/eller tetningsmiddel mellom foringen (122) og de omgivende boringsvegger (102,104), karakterisert ved at en første (205) og en andre (204) pakningsanordning kobles til en arbeidsstreng (128) og med denne føres ned til inne i foringen (122) helt til den første pakningsanordning (205) er plassert etter overgangen (100) og den andre pakningsanordning (204) er plassert før overgangen (100), hvoretter de to pakningsano«ininger (205, 504) settes mot den omgivende foring (122), hvorved det dannes et avtettet ringrom (146) mellom arbeidsstrengen (128) og foringen (122), og at nevnte ringrom (147) så trykksettes ved pumping av et fluidum ned gjennom arbeidsstrengen (128) og ut i det nevnte ringrom (146), hvorved foringen (128) ekspanderer til trykkanlegg mot den/det omgivende sement/tetningsmiddel.

2. Kompletteringsverktøy, innbefattende en arbeidsstreng (128) og to til arbeidsstrengen (128) koblede, avstandsplasserte pakninger (205, 204) beregnet for setting i en foring

(122) i et brønnhull for derved å begrense et ringrom (146) mellom arbeidsstrengen

(128) og foirngen (122), karakterisert ved midler (140, 256) for trykksetting av det nevnte ringrom (146), for ekspandering av den omgivende foring (122), ved pumping av et fluidum ned gjennom arbeidsstrengen (128) og ut i det nevnte ringrom (146), midlene (140,256) for trykksetting av nevnte ringrom (146) har et i arbeidsstrengen (128) innsatt trykksettings-røravsnitt (206) med en port (256) som åpner mot det nevnte ringrom (146), og ved en bryteskive (268) som sperrer porten (256) og åpner ved begynnelsen av den nevnte trykksetting.

3. Kompleteringsverktøy ifølge krav 2, karakterisert ved at trykksettings-røravsnittet (206) innbefatter en andre port (264) mot det nevnte ringrom (146), tilordnet en inne i trykksettings-røravsnittet (206) anordnet tetningsstubb (254) som i en tilstand stenger den nevnte andre port (264) og åpner den nevnte andre port (264) i en tilstand ved den nevnte trykksetting av det nevnte ringrom (146).

4. Kompletteringsverktøy ifølge krav 3, karakterisert ved at tetningsstubben (254) innbefatter en ringformet støttedel (266) og en med denne for-bundnet elastomer hylse (268) som i den nevnte ene tilstand stenger den nevnte andre port (264).