NO317529B1 - Universalsementeringsplugg - Google Patents

Universalsementeringsplugg Download PDF

Info

Publication number
NO317529B1
NO317529B1 NO20011876A NO20011876A NO317529B1 NO 317529 B1 NO317529 B1 NO 317529B1 NO 20011876 A NO20011876 A NO 20011876A NO 20011876 A NO20011876 A NO 20011876A NO 317529 B1 NO317529 B1 NO 317529B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
plug
plug according
cementing
insert
thickness
Prior art date
Application number
NO20011876A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20011876L (no
NO20011876D0 (no
Inventor
Harold O Treece
Original Assignee
Halliburton Energy Serv 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 Halliburton Energy Serv Inc filed Critical Halliburton Energy Serv Inc
Publication of NO20011876L publication Critical patent/NO20011876L/no
Publication of NO20011876D0 publication Critical patent/NO20011876D0/no
Publication of NO317529B1 publication Critical patent/NO317529B1/no

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
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/05Cementing-heads, e.g. having provision for introducing cementing plugs
    • 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
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes
    • E21B33/16Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes using plugs for isolating cement charge; Plugs therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører sementeringsplugger for bruk ved sementering av foringsrør i en brønn, og mer spesifikt en universalsementeringsplugg som angitt i ingressen til det selvstendige krav 1.
I prosessen for klargjøring av en brønn for festing og/eller produksjon, blir et foringsrør plassert i brønnen og sementert på plass. Typisk blir, i begynnelsen av sementeringsjobben i rotasjonsborede brønner, foringsrøret og brønnboringen vanligvis fylt med boreslam. I mange områder blir, for å redusere forurensninger på grenseflaten mellom slammet og sementen, en bunnplugg frigjort fra en pluggbeholder og pumpet foran sementblandingen. Pluggen kan for eksempel bli frigjort fra en sementeringspluggs utsettingsstamme av typen beskrevet i US 3616850. Stammen i US 3616850 inkluderer et stempel inne i et kammer, der stemplet er opererbart av fluidtrykket i stammen. Pluggen blir utsatt fra stammen når bolter som holder pluggen blir brutt ved operasjon av stemplet. Slike plugger har skraper av et elastomermateriale for å skrape foringsrøret for all akkumulert slamfilm, slik at slammet blir skjøvet foran bunnpluggen.
Av tidligere kjent teknikk kan også nummer US 5533570 som vedrører en anordning for nedihulls injeksjon og blanding av fluider inn i en sementblanding...
Når bunnpluggen når flytende utstyr, slik som en øvre flottørsko for sementering eller en nedre flottørsko for sementering i bunnen av féringsrørstrengen, revner en fluidtrykkdifferanse dannet over pluggen en gummimembran i toppen av pluggen og tillater sementblandingen å fortsette ned foringsrøret gjennom pluggen og flytende utstyr og så opp i et ringrom definert mellom foringsrøret og brønnboringen. Det flytende utstyret kan for eksempel innbefatte brønnboringsfyllapparatur, slik som det som beskrives i EP 774564. Apparaturen i EP 774564 innbefatter en lukkehylse som inkluderer et sete for mottak av en konvensjonell sementeringsplugg.
Når all sementen har blitt blandet og pumpet inn i foringsrørstrengen, blir en øvre sementeirngsplugg frigjort fra pluggbeholderen. Den øvre pluggen har også skraper av elastomermateriale. Funksjonen til den øvre pluggen er å følge sementen og skrape all akkumulert sementfilm fra innsiden av foringsrøret. Den øvre pluggen er også konstruert for å redusere muligheten for forurensning eller kanalisering av sementblandingen med boreslammet som blir benyttet for å forflytte sementsøylen ned gjennom foringsrøret og inn i ringrommet mellom foringsrøret og brønnboringen. Den øvre sementeringspluggen er typisk fast av konstruksjon, og konstruksjonen er slik at når den når den nedre sementeringspluggen ved den øvre eller nedre flottørskoen, bevirker den øvre sementeringspluggen en avstengning av fluider som blir pumpet inn i foringsrøret. Dette forårsaker en normal trykkøkning i overflaten, og gjør operatøren oppmerksom på at sementeringsjobben er fullført.
Nedsettingen (landing) av den øvre pluggen reduserer muligheten for noen ytterligere forflytning av sementblandingen, og tilveiebringer en bedre kvalitet på sementblandingen rundt bunnen av foringsrøret hvor en god binding mellom sementen og foringsrøret er påkrevet.
For tiden blir to ulike sementeringsplugger benyttet i denne sementeringsoperasjonen, en for toppen og en for bunnen. Den nedre pluggen har et brytbart element, slik som gummimembranen som ble nevnt tidligere som brytes når en spesifikk høytrykks-differanse blir påført denne. Den øvre pluggen er i det vesentlige fast. Par med øvre og nedre sementeringsplugger blir for eksempel beskrevet i EP 371576 og EP 498990. Disse dokumentene beskriver ikke-roterende pluggsett hvori pluggene innbefatter taimede innsatser for å forhindre rotasjonsbevegelse. Fordi hver plugg krever forskjellige konstruksjoner, må separate støpeformer bli benyttet for hver av pluggene som øker tilvirkningskostnadene og at to separate plugger må bli holdt på lager. Den foreliggende oppfinnelse løser dette problemet ved å benyttet en enkel pluggunder-sammenstillingskonstruksjon som har den samme generelle konstruksjonen enten den blir benyttet som en øvre plugg eller en nedre plugg. En brytbar innsats blir posisjonert i en plugg, slik at den kan bli benyttet som en nedre plugg. Dette brytbare elementet er konstruert for å brytes ved et forhåndsbestemt differansetrykk over dette. I en utførelsesform er det brytbare elementet en flat skive, og i en annen utførelsesform har det brytbare elementet et relativt tynt hvelvet parti. En annen innsats, som er i det vesentlige ikke-brytbar ved trykkene som pluggene benyttes i, blir plassert i en annen plugg, slik at den kan bli benyttet som en øvre plugg. Ved bruk av en enkel pluggundersammenstilling, med separate innsatser, blir kostnadene for pluggenes støpeformer redusert, og bare en plugg må bli holdt på lager sammen med de ulike innsatsene.
En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at det brytbare elementet kan bli utskiftet med et mangfold brytbare elementer, inkludert, men ikke begrenset til, de to utførelsesformene nevnt ovenfor, konstruert for å brytes ved et av et valgt antall differansetrykk etter hva som er nødvendig for de ulike brønnforholdene. Dette er en forbedring i forhold til den tidligere konstruksjonen som hadde i det vesentlige et skjærtrykk.
For tidligere kjente sementeringsplugger blir skrapingseffektiviteten til skrapene på
pluggene påvirket av pumpehastigheten og slitasjen langs foringsrørsoverflaten. Sementeringspluggen i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en
forbedret skrapekonstruksjon som gir mer overflatekontakt, og når pluggen blir pumpet ned gjennom foringsrøret blir skrape-effektiviteten øket. Når en øvre kopp på pluggen slites, blir trykket overført til en nedre kopp som forlenger overflatekontakten ved skraping som fører til forlenget holdbarhet.
Den foreliggende oppfinnelse er en universalsementeringsplugg som kan bli konfigurert enten som en nedre sementeirngsplugg eller en øvre sementeringsplugg. Pluggen kan også bli beskrevet som en plugg med forbedret skraping og/eller forlenget holdbarhet. Sementeringspluggen er tilpasset for bruk ved sementering av foringsrør i en brønn, og innbefatter et hovedelement som definerer en sentral åpning derigjennom, en elastomer kappe anordnet rundt hovedelementet og med en skrapekopp som strekker seg derifra for å kontakte en overflate på foringsrøret, og en innsats anordnet over den sentrale åpningen i hovedelementet for i det minste en midlertidig avstengning av denne. Innsatsen er en av et flertall utskiftbare innsatser. Disse innsatsene inkluderer en
brytbar innsats eller skive tilpasset for å brytes og derved åpne den sentrale åpningen når et forhåndsbestemt differansetrykk blir påført over den brytbare innsatsen og en i det vesentlige ikke-brytbar innsats eller skive tilpasset for i det vesentlige permanent lukking av den sentrale åpningen. Når sementeringspluggen er konfigurert som en nedre plugg, blir en brytbar innsats benyttet, og når sementeringspluggen er konfigurert som en øvre plugg, blir en ikke-brytbar innsats benyttet.
Hvert hovedelement definerer en forsenkning nær den midtre åpningen med en oppovervendende skulder deri. Ved konfigurering av sementeringspluggen som en nedre plugg eller øvre plugg, blir en av innsatsene anbragt på skulderen.
Oppfinnelsen kan også bli beskrevet som en sementeirngsplugg til bruk ved
sementering av féringsrør i en brønn, innbefattende et hovedelement og en elastomer kappe anordnet rundt hovedelementet med en skrapekopp med en i det vesentlige konisk ytre overflate derpå som strekker seg oppover utover i en spiss vinkel i forhold til pluggens lengdeakse. Den koniske overflaten avbøyes til en i det vesentlige sylindrisk, skrapende kontakt med en indre overflate av foringsrøret når pluggen er anbragt i dette. Dette gir en stor skrapeoverflate for forbedret skraping og forlenget holdbarhet. Fortrinnsvis er skrapekoppen en av et flertall slike skrapekopper. Ettersom den øvre skrapekoppen slipes, vil trykket bli gradvis påført den nedenforliggende
skrapekoppen som fortsetter skrapevirkningen. Dette gir også en forlenget slitasjeholdbarhet.
Sagt på en annen måte, er oppfinnelsen en sementeringsplugganordning til bruk ved sementering av et féringsrør i en brønn. Anordningen innbefatter en første sementeringsplugg og en andre sementeringsplugg.
Den første sementeringspluggen innbefatter et første hovedelement som definerer en første sentral åpning derigjennom, en første kappe anordnet på det første hoved-elementet, og en utskiftbar første skive anbragt nær det første hovedelementet for midlertidig å stenge den første sentrale åpningen og deretter å brytes ved utsetting for et forhåndsbestemt trykk, som dermed åpner den første sentrale åpningen. Den første kappen har en skrapekopp som strekker seg derifra, tilpasset skrapende kontakt med en indre overflate av foringsrøret.
Den andre sementeringspluggen innbefatter et andre hodeelement som definerer en andre sentral åpning derigjennom, en andre kappe anordnet på det andre hoved-elementet, og en utskiftbar andre skive anbragt nær det andre hovedelementet for i det vesentlige permanent lukking av den andre sentrale åpningen. Den andre kappen har en skrapekopp som strekker seg fra denne, tilpasset for skrapende kontakt med en indre overflate på féringsrøret.
I den foretrukne utførelsesform er de første og andre hovedelementene i det vesentlige identiske, og de første og andre kappene er i det vesentlige identiske. De første og andre skivene er utskiftbare. Den første skiven er en utvalgt en blant et flertall skiver som er brytbare ved et tilsvarende flertall forhåndsbestemte trykk.
I den foretrukne utførelsesformen definerer også det første hovedelementet en første skulder i dette, og det andre hovedelementet definerer en andre skulder i dette. Den første skiven er anbragt på den første skulderen, og den andre skiven er anbragt på den andre skulderen.
Universalsementeringspluggen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til det selvstendige krav 1 angitte trekk.
Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige kravene.
Tallrike formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelsesformer sammen med tegningene som viser slike utførelsesformer. Figur 1 viser en første utførelsesform av universalsementeringspluggen og- systemet ved den foreliggende oppfinnelse i bruk i en brønnboring. Figur 2 er et perspektivriss som viser en første utførelsesform av en brytbar innsats benyttet i sementeringspluggen som en nedre plugg. Figur 3 viser i perspektiv den i det vesentlige ikke-brytbar innsats for bruk i sementeringspluggen som en øvre plugg.
Figur 4 viser et langsgående snittriss av sementeringspluggen i figurene 1-3.
Figur 5 viser en andre utførelsesform av universalsementeringspluggen og -systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse i bruk i en brønnboring. Figur 6 er et perspektivriss som viser en andre utførelsesform av en brytbar innsats benyttet i sementeringspluggen som en nedre plugg. Figur 7 er et langsgående snittriss av den andre utførelsesformens brytbare innsats. Figur 8 viser et langsgående snittriss av sementeringspluggen som en nedre plugg, inkludert den andre utførelsesformens brytbare innsats i figurene 6 og 7.
Ved nå å henvise til tegningene, og mer spesifikt til figur 1, er en første utførelsesform av universalsementeringspluggen i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist og
generelt betegnet 10. Universalsementeringspluggen 10 kan også bli henvist til som en sementeirngsplugg for forbedret skraping og/eller forlenget slitasjeholdbarhet. Som det vil bli ytterligere beskrevet, kan sementeringspluggen 10 være konfigurert som en nedre plugg 10' eller en øvre plugg 10" i henhold til en første utførelsesform. Den nedre pluggen 10' og den øvre pluggen 10" kan sammen bli henvist til som et sementeringspluggsystem i henhold til en første utførelsesform.
Sementeringspluggen 10 er konstruert for bruk i et foringsrør 12 anbragt i en brønnboring 14. I den nedre enden av foringsrøret 12 er det flytende utstyr, slik som en nedre flottørsko 16, av en type som er kjent innen området, med en ventil 18 deri som er konstruert for å tillate sement å bli pumpet inn i et ringrom 20 mellom foringsrøret 12 og brønnboringen 14, mens tilbakestrømning forhindres.
Ved nå å henvist til figurene 2-3, vil detaljer ved den første utførelsesformens sementeirngsplugg 10 bli beskrevet. Sementeringspluggen 10 inkluderer en pluggundersammenstilling 22 som innbefatter et hovedelement 24 og en kappe 26 anordnet rundt hovedelementet. Hovedelementet 24 er laget av et hvilket som helst av et antall materialer det kan bores i som er kjent innen området, slik som aluminium, plast, tre, eller lignende. Kappen 26 er laget av et elastomermateriale, og er støpt på den ytre overflaten av hovedelementet 24.
Hovedelementet 24 har en i det vesentlige sylindrisk konfigurasjon med en ytre overflate 28 og en sentral åpning, slik som en første boring 30, definert langsgående derigjennom. En større andre boring 32 er definert i den øvre enden av hovedelementet 24, slik at en oppovervendende ringformet skulder 34 er definert mellom den første boringen 30 og den andre boringen 32. En forsenkning er således utformet i den øvre enden av den sentrale åpningen.
Kappen 26 har en øvre radielt utoverragende leppe 36 og en nedre radielt utoverragende leppe 38. Mellom den øvre leppen 36 og den nedre leppen 38 er det etpar kopp-partier 40 og 42 med oppoverrettede åpninger. Koppartiet 40 kan betegnes som en øvre kopp 40, og koppartiet 42 kan bli betegnet som en nedre kopp 42. Det vil fremgå at den øvre koppen 40 og den nedre koppen 42 strekker seg oppover og radielt utover. Slik det fremgår i figur 4, strekker koppene 40 og 42 seg i en spiss vinkel i forhold til sementeringspluggens 10 lengdeakse, og er således vinklet mye spissere i forhold til hovedelementet 24 enn den øvre leppen 36 og den nedre leppen 38. Den øvre koppen 40 har en spiss vinklet konisk ytre overflate 44 som er avbøyd til en vesentlig skrapende kontakt med den indre overflaten til foringsrøret 12, slik det fremgår i figur 1, og den nedre koppen 42 har en lignende, spiss vinklet konisk overflate 46.
Figur 2 viser en første utførelsesform av en brytbar innsats eller skive 48 som er i det vesentlige flat og med enhetlig tykkelse. Figur 3 viser en hovedsakelig fast, ikke-brytbar innsats eller skive 50 som også er i det vesentlige flat. Hver av innsatsene 48 og 50 kan bli plassert på skulderen 34 i hovedelementet 24 til den første utførelsesformens sementeirngsplugg 10. Ved å henvise til den høyre siden av figur 4, er en ikke-brytbar innsats 50 vist som således danner en øvre plugg 10". I den venstre siden av figur 4 er den første utførelsesformens brytbare innsats 48 vist, som således viser en første utførelsesforms nedre plugg 1'.
Den første utførelsesformens brytbare innsats 48 er laget av et materiale som blir enkelt brutt eller revnet når et forhåndsbestemt differansetrykk blir påført over dette. Et typisk materiale er gummi, men oppfinnelsen er ikke begrenset til dette. Tykkelsen av den brytbare innsatsen 48 kan være en av et flertall tilgjengelige tykkelser, slik at skjærtrykket kan bli forhåndsbestemt ut fra forholdene.
Den ikke-brytbare innsatsen 50 er vesentlig tykkere enn den brytbare innsatsen 48, og er konstruert for å være i det vesentlige ikke-brytbar når normale trykk blir påført over denne. Den ikke-brytbare innsatsen 50 tilveiebringer således en i det vesentlige permanent lukking av den sentrale åpningen i det korresponderende hovedelementet 24.
Ved nå å henvise til figur 5, er en andre utførelsesform av den enhetlige sementeringspluggen i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist og generelt betegnet med henvisningstall 60. Universalsementeringspluggen 60 kan også bli betegnet som en forbedret sementeirngsplugg for skraping og/eller forlenget slitasjeholdbarhet. Slik det vil bli ytterligere beskrevet, kan sementeringspluggen 60 være konfigurert som en andre utførelsesforms nedre plugg 60' eller den sammen øvre pluggen 10" som i den første utførelsesformens sementeirngsplugg 10. Den andre utførelsesformens nedre plugg 60<*> og øvre plugg 10" kan sammen betegnes som et sementeringspluggsystem i henhold til en andre utførelsesform.
Som for den første utførelsesformen, er den andre utførelsesformens sementeirngsplugg 60 konstruert for bruk i et foringsrør 12 anbragt i en brønnboring 14. Igjen er det flytende utstyr i den nedre enden av foringsrøret 12, slik som flottørskoen 16 med en ventil 18 deri. Et ringrom 20 er utformet mellom féringsrøret 12 og brønnboringen 14.
Ved nå å henvise til figurene 6-8, vil detaljene ved den andre utførelsesformens sementeringsplugg 60 bli beskrevet. Sementeringspluggen 60 inkluderer den samme pluggundersammenstillingen 22 som benyttes i sementeringspluggen 10 i henhold til den første utførelsesformen. Derfor er de samme henvisningstallene benyttet for komponentene i pluggundersammenstillingen 22 i figur 8 som de som ble benyttet i figur 4 for den første utførelsesformen. Som for den første utførelsesformen har i den andre utførelsesformen den øvre leppen 40 på kappen 26 en spiss vinklet konisk ytre overflate 44 som er avbøyd til en i det vesentlige skrapende kontakt med den indre overflaten til foringsrøret 12, slik det fremgår i figur 5, og den nedre koppen 42 har en lignende spiss vinklet konisk overflate 46.
Figurene 6 og 7 viser den andre utførelsesformen av en brytbar innsats eller et element 62. Den brytbare innsatsen 62 har et ytre ringparti 64 og et relativt tynt indre parti 66 som virker som et bristeskiveparti. I den foretrukne utførelsesformen, uten å være begrensende, har det indre partiet 66 en i utoverretning konveks, krumlinjet konfigurasjon. Det indre partiet 66 kan derfor også betegnes som et hvelvet parti 66.
Det hvelvede partiet 66 er integrert utformet med det ytre ringpartiet 64 og strekker seg oppover og innover fra ringpartiet.
Det hvelvede partiet 66 har fortrinnsvis en variabel tykkelse, inkludert en første tykkelse X i eller nær sitt senter, og en andre tykkelse Y tilstøtende et indre hjørne 68 utformet på innsiden mellom ringpartiet 64 og det hvelvede partiet 66. I den viste utførelses-formen er den første tykkelsen X mindre enn den andre tykkelsen Y. Hjørnet 68 er fortrinnsvis avrundet.
Selv om et mangfold metallmaterialer kan bli benyttet som den brytbare innsatsen 62, er et foretrukket materiale 23570 glassfylt plast fra Barlow-Hint, Inc., i Tulsa, Oklahoma. Dette materialet har et arbeidstemperaturspekter fra romtemperatur til ca. 210 °C:
Den etterfølgende tabellen viser ved hvilket trykk det hvelvede partiet 66 brytes basert på ulike verdier for X og Y ved bruk av dette materialet:
I en foretrukket utførelsesform, uten å være begrensende, er høyden Z til det hvelvede partiet 66 over ringpartiet 64 tilnærmet lik sentertykkelsen X til det hvelvede partiet 66.
Den andre utførelsesformens brytbare innsats 62 kan være plassert på skulderen 34 i hovedelementet 24 til pluggundersammenstillingen 22 for å danne en nedre plugg 60' i henhold til den andre utførelsesformen, slik det fremgår i figurene 5 og 8.
I den andre utførelsesformens sementeirngsplugg 60 er den øvre pluggen 10" benyttet med den nedre pluggen 60' identisk med den i den første utførelsesformens sementeirngsplugg 10.
Ved igjen å henvist til figurene 1 og 5, er operasjon av sementeringspluggsystemene 10 og 60 henholdsvis vist. En nedre plugg 10' eller 60' blir først klargjort ved å plassere en brytbar innsats 48 eller 62, respektivt, i hovedelementet 24 til en pluggundersammenstilling 22, og en øvre plugg 10" blir tilsvarende utformet ved å plassere en ikke-brytbar innsats 50 i hovedelementet 24 til en annen pluggundersammenstilling 22. Den nedre pluggen 10' eller 60' blir senket ned i foringsrøret 12 på en kjent måte innen området. Sement 70 blir pumpet inn i foringsrøret 12 over den nedre pluggen 10' eller 60', som således tvinger den nedre pluggen nedover for å forflytte slam og annen fluid i foringsrørvolumet 72 under den nedre pluggen 10' eller 60'. Dette slammet blir tvunget utover inn i brønnringrommet 20 etter åpning av ventilen 18 i flottørskoen 16.
Straks den ønskede mengde sement 70 er pumpet ned i foringsrøret 12, blir den øvre pluggen 10" sluppet ned i brønnen og ytterligere fluid blir pumpet inn i foringsrøret 12 for å tvinge den øvre pluggen 10" nedover. Den nedoverrettede bevegelsen av den øvre pluggen 10" tvinger sement 70 nedover og således blir den nedre pluggen 10' eller 60' også tvunget nedover inntil den lander på toppen av flottørskoen 16. Ytterligere trykk påført ovenfor den øvre pluggen 10" vil skape en trykkdifferanse over den brytbare innsatsen 48 i den nedre pluggen 10' eller den brytbare innsatsen 62 i den nedre pluggen 60' inntil innsatsen brytes. På dette tidspunktet vil ytterligere pumping av fluid ovenfor den øvre pluggen 10" tvinge sement nedover gjennom den første boringen 30 i hovedelementet 24 til den nedre pluggen 10' eller 60' og forbi ventilen 18 i flottørskoen 16, slik at sementen blir pumpet inn i brønnringrommet 20. Pumpingen blir stoppet når den øvre pluggen 10" lander på toppen av den nedre pluggen 10' eller 60', på hvilket tidspunkt all sementen har blitt tvunget inn i brønnringrommet 20. Straks sementen herder, kan den øvre pluggen 10", den nedre pluggen 10' eller 60' og flottørskoen 16 bli boret ut av foringsrøret 12 etter behov på en måte som er kjent innen området.
Den spisst vinklede konfigurasjonen av de koniske overflatene 44 og 46 til henholdsvis den øvre koppen 40 og den nedre koppen 42 på kappen 26 til den nedre pluggen 10' eller 60' og den øvre pluggen 10" gir mer overflatekontakt med innsiden av féringsrøret 12 enn tidligere kjente sementeringsplugger. Når den nedre pluggen 10' eller 60' og den øvre pluggen 10" er plassert i foringsrøret 12, vil koniske overflater 44 og 46 bli komprimert slik at de er i flat, i det vesentlige sylindrisk kontakt med den indre overflaten av foringsrøret. Når pluggene 10', 60' eller 10" beveger seg nedover gjennom féringsrøret 12, blir trykket ovenfor pluggen for det meste først påført den øvre koppen 40. Når den koniske overflaten 44 slites og fluidtrykk lekker forbi denne, blir trykket så påført den nedre koppen 42 og dennes koniske overflate 46. Sementeringspluggen 10 eller 60 kan være konstruert med et hvilket som helst antall koppartier ut fra de foreliggende forhold.
På grunn av konstruksjonen av den nye sementeringspluggen 10 eller 60, må operatøren av brønnen bare holde en pluggundersammenstilling 22 på lager, sammen med det nødvendige korresponderende antall brytbare innsatser 48 eller 62 og ikke-brytbare innsatser 50. Lagerstyringen er således enklere enn med tidligere kjente plugger. Videre, ved å ha et flertall ulike brytbare plugger 48 eller 60, har operatøren mulighet til å velge et skjærtrykk i stedet for å bruke det enkelte trykket som tidligere var tilgjengelig.

Claims (16)

1. Universalsementeringsplugg (10) til bruk som enten en nedre eller øvre sementeringsplugg ved sementering av foringsrør i en brønn innbefattende: et hovedelement (24) som definerer en sentral åpning (30) derigjennom; en elastomer kappe (26) anordnet rundt hoved-elementet (24) og med en skrapekopp (40,42) ragende derifra for å kontakte en indre overflate av foringsrøret; og en innsats (48, 50) anbragt over den sentrale åpningen (30) i hovedelementet (24) for lukking av dette, karakterisert ved at innsatsen (48, 50; 62) enten er et brytbart element (48) tilpasset for brytning og åpning av den sentrale åpningen (30) når et forhåndsbestemt differansetrykk blir påført over det brytbare elementet (48), eller en i det vesentlige ikke-brytbar skive (50) tilpasset for i det vesentlige permanent lukking av den sentrale åpningen, hvilket brytbare element (48) og hvilken ikke-brytbar skive (50) er utskiftbare med hverandre.
2. Plugg i henhold til krav 1, karakterisert ved at det brytbare elementet (48) er laget av et brytbart materiale.
3. Plugg i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at det brytbare elementet (48) er en i det vesentlige flat skive med en i det vesentlige enhetlig tykkelse.
4. Plugg i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at det brytbare elementet (62) innbefatter et ringparti (64) og et hvelvet parti (66) som strekker seg fra ringpartiet.
5. Plugg i henhold til krav ltil4, karakterisert ved at hovedelementet (24) definerer en skulder (34) i den sentrale åpningen (30), og at innsatsen (62) er anbragt på skulderen (34).
6. Plugg i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at skrapekoppen (40,42) er en av et flertall slike skrapekopper (40,42).
7. Plugg i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at skrapekoppen (40,42) har en konisk ytre overflate (44,46) som strekker seg oppover og utover i en spiss vinkel i forhold til pluggens (10) lengdeakse.
8. Plugg i henhold til et hvilket som helst av kravene 1,2,4 til 7, karakterisert ved at den brytbare innsatsen (62) innbefatter et ytre ringparti (64); og et indre parti (66) som strekker seg fra det ytre ringpartiet (64), hvilket indre parti (66) er tynnere enn det ytre ringpartiet (64).
9. Plugg i henhold til krav 8, karakterisert ved at det ytre ringpartiet (64) og det indre partiet (66) er integrert utformet.
10. Plugg i henhold til krav 8 eller 9, karakterisert ved at det ytre ringpartiet (64) og det indre ringpartiet (66) danner et indre hjørne (68).
11. Plugg i henhold til krav 10, karakterisert ved at hjørnet (68) er avrundet.
12. Plugg i henhold til krav 8 til 11, karakterisert ved at det indre partiet (66) har en variabel tykkelse.
13. Plugg i henhold til et hvilket som helst av kravene 8 til 12, karakterisert ved at det indre partiet (66) har en første tykkelse (x) i et senter av dette og en andre tykkelse (y) i et ytre parti av dette nær det ytre ringpartiet (64).
14. Plugg i henhold til et hvilket som helst av kravene 8 til 13, karakterisert ved at det indre partiet (66) er et i utoverretning konveks hvelvet parti.
15. Plugg i henhold til krav 14, karakterisert ved at det hvelvede partiet (66) har en høyde (z) ovenfor ringpartiet (64) som er tilnærmet lik den første tykkelsen (x).
16. Plugg i henhold til krav 13 til 15, karakterisert ved at den første tykkelsen (x) er mindre enn den andre tykkelsen (y).
NO20011876A 1998-10-20 2001-04-11 Universalsementeringsplugg NO317529B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/175,664 US6196311B1 (en) 1998-10-20 1998-10-20 Universal cementing plug
PCT/GB1999/003186 WO2000023687A1 (en) 1998-10-20 1999-09-23 Universal cementing plug

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20011876L NO20011876L (no) 2001-04-11
NO20011876D0 NO20011876D0 (no) 2001-04-11
NO317529B1 true NO317529B1 (no) 2004-11-08

Family

ID=22641144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20011876A NO317529B1 (no) 1998-10-20 2001-04-11 Universalsementeringsplugg

Country Status (6)

Country Link
US (4) US6196311B1 (no)
EP (3) EP1380721B1 (no)
CA (1) CA2347269C (no)
DE (3) DE69912830T2 (no)
NO (1) NO317529B1 (no)
WO (1) WO2000023687A1 (no)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2380748B (en) * 2001-10-12 2005-09-14 Reeves Wireline Tech Ltd A drillpipe sub
US6554068B1 (en) 2002-01-29 2003-04-29 Halliburton Energy Service,S Inc. Method of downhole fluid separation and displacement and a plug utilized therein
US6799638B2 (en) 2002-03-01 2004-10-05 Halliburton Energy Services, Inc. Method, apparatus and system for selective release of cementing plugs
US6920929B2 (en) 2003-03-12 2005-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Reverse circulation cementing system and method
US6973969B2 (en) * 2003-08-08 2005-12-13 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and methods for preventing or limiting rotation of cementing plugs
US20070149076A1 (en) * 2003-09-11 2007-06-28 Dynatex Cut-resistant composite
US20050103493A1 (en) * 2003-11-14 2005-05-19 Stevens Michael D. Moled foam plugs, plug systems and methods of using same
US6981491B2 (en) * 2004-01-30 2006-01-03 Siemens Vdo Automotive Corporation Coupling valve structure for fuel supply module
US7252147B2 (en) * 2004-07-22 2007-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Cementing methods and systems for initiating fluid flow with reduced pumping pressure
US7290612B2 (en) * 2004-12-16 2007-11-06 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for reverse circulation cementing a casing in an open-hole wellbore
US7290611B2 (en) * 2004-07-22 2007-11-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for cementing wells that lack surface casing
US7322412B2 (en) * 2004-08-30 2008-01-29 Halliburton Energy Services, Inc. Casing shoes and methods of reverse-circulation cementing of casing
US7303008B2 (en) * 2004-10-26 2007-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for reverse-circulation cementing in subterranean formations
US7303014B2 (en) * 2004-10-26 2007-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Casing strings and methods of using such strings in subterranean cementing operations
US7284608B2 (en) * 2004-10-26 2007-10-23 Halliburton Energy Services, Inc. Casing strings and methods of using such strings in subterranean cementing operations
US7270183B2 (en) 2004-11-16 2007-09-18 Halliburton Energy Services, Inc. Cementing methods using compressible cement compositions
US7357181B2 (en) * 2005-09-20 2008-04-15 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus for autofill deactivation of float equipment and method of reverse cementing
US20070089678A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Petstages, Inc. Pet feeding apparatus having adjustable elevation
US7506686B2 (en) * 2005-11-01 2009-03-24 Halliburton Energy Services, Inc. Diverter plugs for use in well bores and associated methods of use
US7533729B2 (en) * 2005-11-01 2009-05-19 Halliburton Energy Services, Inc. Reverse cementing float equipment
US7350578B2 (en) * 2005-11-01 2008-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Diverter plugs for use in well bores and associated methods of use
US7392840B2 (en) * 2005-12-20 2008-07-01 Halliburton Energy Services, Inc. Method and means to seal the casing-by-casing annulus at the surface for reverse circulation cement jobs
JP4410195B2 (ja) * 2006-01-06 2010-02-03 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
US7776797B2 (en) 2006-01-23 2010-08-17 Halliburton Energy Services, Inc. Lost circulation compositions
US8132623B2 (en) 2006-01-23 2012-03-13 Halliburton Energy Services Inc. Methods of using lost circulation compositions
US20080060811A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-13 Halliburton Energy Services, Inc. Method to control the physical interface between two or more fluids
US7597146B2 (en) * 2006-10-06 2009-10-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and apparatus for completion of well bores
US7665520B2 (en) * 2006-12-22 2010-02-23 Halliburton Energy Services, Inc. Multiple bottom plugs for cementing operations
US7533728B2 (en) 2007-01-04 2009-05-19 Halliburton Energy Services, Inc. Ball operated back pressure valve
US7559363B2 (en) * 2007-01-05 2009-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Wiper darts for subterranean operations
US20080196889A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Daniel Bour Reverse Circulation Cementing Valve
US7614451B2 (en) 2007-02-16 2009-11-10 Halliburton Energy Services, Inc. Method for constructing and treating subterranean formations
US7654324B2 (en) * 2007-07-16 2010-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. Reverse-circulation cementing of surface casing
US20090107676A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Saunders James P Methods of Cementing in Subterranean Formations
US7845400B2 (en) * 2008-01-28 2010-12-07 Baker Hughes Incorporated Launching tool for releasing cement plugs downhole
WO2010054436A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Buxton Ip Pty Ltd Plug member, method of manufacture and plugging method
EP2290192A1 (en) * 2009-08-19 2011-03-02 Services Pétroliers Schlumberger Apparatus and method for autofill equipment activation
US9222349B2 (en) * 2012-07-31 2015-12-29 Halliburton Energy Services, Inc. Cementing plug tracking using distributed strain sensing
US20140224807A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Baker Hughes Incorporated Removable plug arrangement and method of removing a plug arrangement
US20140338925A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Baker Hughes Incorporated Wiper plug having disintegrable flow passage obstructing portion and method of using same
MX2021015782A (es) 2019-07-15 2022-04-01 Halliburton Energy Services Inc Tapón de cementación formado con sello de alta presión.
WO2021040737A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Halliburton Energy Services, Inc. Casing equipment for pulsed power drilling
US11248439B2 (en) 2020-04-30 2022-02-15 Saudi Arabian Oil Company Plugs and related methods of performing completion operations in oil and gas applications
US11261720B2 (en) 2020-05-11 2022-03-01 Saudi Arabian Oil Company Methodology to maximize net reservoir contact for underbalanced coiled tubing drilling wells
US11636352B2 (en) 2020-05-13 2023-04-25 Saudi Arabian Oil Company Integrated advanced visualization tool for geosteering underbalanced coiled tubing drilling operations
US11613959B1 (en) * 2021-11-19 2023-03-28 Weatherford Technology Holdings, Llc Wiper plug with atmospheric chamber

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605896A (en) 1969-06-04 1971-09-20 Halliburton Co Liner top squeeze plug below retrievable tool
US3630281A (en) 1969-11-12 1971-12-28 Amoco Prod Co Explosive fracturing of petroleum bearing formations
US3616850A (en) 1970-04-20 1971-11-02 Byron Jackson Inc Cementing plug launching mandrel
US3796260A (en) 1972-01-10 1974-03-12 Halliburton Co Multiple plug release system
US3768556A (en) 1972-05-10 1973-10-30 Halliburton Co Cementing tool
US3768562A (en) 1972-05-25 1973-10-30 Halliburton Co Full opening multiple stage cementing tool and methods of use
US3948322A (en) 1975-04-23 1976-04-06 Halliburton Company Multiple stage cementing tool with inflation packer and methods of use
US4246967A (en) 1979-07-26 1981-01-27 The Dow Chemical Company Cementing head apparatus and method of operation
US4246968A (en) 1979-10-17 1981-01-27 Halliburton Company Cementing tool with protective sleeve
US4624312A (en) 1984-06-05 1986-11-25 Halliburton Company Remote cementing plug launching system
US4706747A (en) * 1985-11-25 1987-11-17 Weatherford U.S., Inc. Cementing plug
US4756365A (en) * 1986-09-04 1988-07-12 Weatherford U.S. Inc. Cementing plug
US4934452A (en) 1987-09-04 1990-06-19 Halliburton Company Sub-surface release plug assembly
US4858687A (en) 1988-11-02 1989-08-22 Halliburton Company Non-rotating plug set
US4836279A (en) 1988-11-16 1989-06-06 Halliburton Company Non-rotating plug
US4921046A (en) 1988-12-13 1990-05-01 Halliburton Company Horizontal hole cleanup tool
FR2663678B1 (fr) 1990-06-22 1995-12-22 Schlumberger Cie Dowell Bouchons de cimentation de puits, notamment petroliers et analogues, ensemble de bouchons pour l'execution d'une operation de cimentation et equipement en faisant application.
US5226561A (en) 1991-03-01 1993-07-13 Oea, Inc. Projectile for initiating inflation of a motor vehicle inflatable safety system
US5117910A (en) 1990-12-07 1992-06-02 Halliburton Company Packer for use in, and method of, cementing a tubing string in a well without drillout
US5095980A (en) 1991-02-15 1992-03-17 Halliburton Company Non-rotating cementing plug with molded inserts
US5433270A (en) 1991-10-16 1995-07-18 Lafleur Petroleum Services, Inc. Cementing plug
US5242018A (en) 1991-10-16 1993-09-07 Lafleur Petroleum Services, Inc. Cementing plug
US5437330A (en) 1994-07-27 1995-08-01 Baker Hughes Incorporated Liner cementing system and method
US5522458A (en) 1994-08-18 1996-06-04 Halliburton Company High pressure cementing plug assemblies
US5533570A (en) 1995-01-13 1996-07-09 Halliburton Company Apparatus for downhole injection and mixing of fluids into a cement slurry
US5553667A (en) 1995-04-26 1996-09-10 Weatherford U.S., Inc. Cementing system
US5641021A (en) 1995-11-15 1997-06-24 Halliburton Energy Services Well casing fill apparatus and method
US5722491A (en) 1996-10-11 1998-03-03 Halliburton Company Well cementing plug assemblies and methods
US5829523A (en) 1997-03-31 1998-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Primary well cementing methods and apparatus
GB9721537D0 (en) 1997-10-11 1997-12-10 Weatherford Lamb An apparatus and a method for launching plugs

Also Published As

Publication number Publication date
DE69933794D1 (de) 2006-12-07
CA2347269A1 (en) 2000-04-27
DE69912830T2 (de) 2004-07-29
USRE41117E1 (en) 2010-02-16
EP1519004A1 (en) 2005-03-30
USRE42137E1 (en) 2011-02-15
WO2000023687A1 (en) 2000-04-27
EP1380721A2 (en) 2004-01-14
EP1380721B1 (en) 2006-10-25
NO20011876L (no) 2001-04-11
CA2347269C (en) 2006-09-19
EP1127211B1 (en) 2003-11-12
EP1127211A1 (en) 2001-08-29
USRE41508E1 (en) 2010-08-17
DE69941581D1 (de) 2009-12-03
EP1519004B1 (en) 2009-10-21
EP1380721A3 (en) 2004-09-22
NO20011876D0 (no) 2001-04-11
US6196311B1 (en) 2001-03-06
DE69912830D1 (de) 2003-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO317529B1 (no) Universalsementeringsplugg
EP0498990B1 (en) Non-rotating cementing plug for wells
AU2006271478B2 (en) Equalizer valve assembly
US4393931A (en) Combination hydraulically set hanger assembly with expansion joint
US5311940A (en) Cementing plug
US4711300A (en) Downhole cementing tool assembly
CA2463289C (en) Cementing system for wellbores
EP0327405B1 (en) Well cementing stage tool and method and device for alleviating a hydraulic lock
NO323035B1 (no) Sementeringspluggsett
EP0654581A2 (en) Sub-surface release plug apparatus
EP0697496A2 (en) High pressure well cementing plug assembly
EP1055798A2 (en) Apparatus and method for setting a liner by hydraulic pressure
CA2507895C (en) Non-rotating cement wiper plugs
US6896051B2 (en) Anti-rotation method and apparatus for limiting rotation of cementing plugs
AU7368398A (en) Anti-rotational cementing apparatus
EP0439484A1 (en) Float collar and plug for use in wells
EP1021638A1 (en) An apparatus and a method for launching plugs
CA2239748C (en) Cementing plug
USRE33656E (en) Downhole cementing tool assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees