NO318702B1 - Fremgangsmate for installering av en neddykkbar pumpesammenstilling i en bronn - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for installering av en neddykkbar pumpesammenstilling på en måte som opprettholder minst to trykkbarrierer mens personell til enhver tid befinner seg ved brønnen.

Som eksempel på kjent teknikk på området kan nevnes GB 2 326 892 og US 5 568 837.

Elektriske, neddykkbare pumper blir vanligvis benyttet i olje- og gassbren-ner for produsering av store volumer av brønnfluid. En elektrisk, neddykkbar pumpe (i det følgende benevnt "EN-pumpe) er normalt en sentrifugalpumpe med et stort antall skovlhjul- og diffusor-trinn. Pumpen drives av en brønnmotor som er en stor trefase-vekselstrømsmotor. En tetningsseksjon skiller motoren fra pumpen for utligning av innvendig trykk av smøremiddel i motoren med trykket i brønnboring-en. Ofte vil ytterligere komponenter være anordnet, så som en gass-separator, en sand-separator og en trykk- og temperatur-målemodul. EN-pumpesammenstillinger kan ha en lengde på mer enn 30 meter.

En EN-pumpe blir normalt installert ved å feste den til en streng av pro-duksjonsrørog nedsenke EN-pumpen i brønnen. Produksjonsrør er sammensatt av rørseksjoner som hver har en lengde på ca. 9 meter. Brønnen vil være død, dvs. ikke kunne strømme under sitt eget trykk, mens pumpen og produksjonsrøret nedsenkes i brønnen. For å hindre muligheten for en utblåsing, kan brønnen være fylt med et drepefluid som har en vekt som gir et hydrostatisk trykk som er vesent-lig høyere enn formasjonstrykket. Under drift, suger pumpen fra brønnfluid i for-ingsrøret og bringer det opp gjennom produksjonsrøret.

Selv om drepefluid gir sikkerhet, kan det skade formasjonen ved at det trenger inn i formasjonen. Iblant er det vanskelig å oppnå ønsket strømning fra jordformasjonen etter at drepefluid er blitt anvendt. Drepefluidet øker omkostning-ene ved overhaling og må bli tatt hånd om etterpå. EN-pumper må regelmessig hentes opp igjen, generelt omkring hver 18 måneder, for reparasjon eller utskifting av pumpedelene. Det vil være fordelaktig å unngå bruk av et drepefluid. I brønner som er aktive, dvs. brønner som holder tilstrekkelig trykk til å strømme eller poten-sielt har trykk ved overflaten, er der ingen tilfredsstillende måte å gjenvinne en EN-pumpe på og gjeninstallere en EN-pumpe på konvensjonelt produksjonsrør.

Kveilrør er i mange år blitt brukt for utplassering av forskjellige verktøy i brønner, innbefattende brønner som er aktive. En trykkontroller, som ofte betegnes som en stripper eller utblåsningssikring, monteres ved den øvre ende av brønnen for å avtette rundt kveilrøret mens kveilrøret beveger seg inn i eller ut av brønnen. Kveilrøret omfatter stålrør som vikles rundt en stor trommel. En injektor griper kveilrøret og tvinger det fra trommelen inn i brønnen.

Det foretrukne kveilrør for en EN-pumpe har kraftkabelen innført gjennom kveilrøret. Forskjellige systemer anvendes for å bære kraftkabelen til kveilrøret for å unngå at kraftkabelen skiller lag på grunn av sin egen vekt. Noen av systemene anvender ankere som er forbundet med kveilrøret og som er anordnet i avstand langs lengden av kveilrøret. I kveilrør-utplasseringssystemene tømmer pumpen ut i et forlengingsrør eller i foringsrør. En pakning skiller pumpeinnløpet fra utstrøm-ningen i foringsrøret. Selv om det finnes patenter og teknisk litteratur som angår utplassering av EN-endepumper på kveilrør, er det til dato bare blitt utført noen få installasjoner. Såvidt søkeren kjenner til innebærer ingen av disse installasjoner utplassering av en EN-pumpe på kveilrør i en aktiv brønn.

Under utplassering av verktøy i en aktiv brønn, krever sikkerhetsregler at når det finnes arbeidere i nærheten, må det være to uavhengige trykkbarrierer for å hindre en utblåsning. Det er tidligere kjent å installere en pakning i brønnen og deretter nedsenke et broddparti av en EN-pumpe i pakningsboringen. Det er også tidligere kjent å foreslå at en sikkerhetsventil kan inkorporeres i pakningen for å gi en første sikkerhetsbarriere.

Den andre trykkbarriere er tidligere blitt foreslått plassert ved overflaten. Det er kjent utblåsningssikringer (BOP) som vil tette på sylindriske elementer og like-vel tillate nedadbevegelse av det sylindriske element. Enkelte typer har et ringformet element som deformeres til tetningsanlegg mot ethvert iliggende, sylindrisk element, uavhengig av diameteren. Stempeltyper har to separate elementer, hvert med en halvsylindrisk konkav innerprofil, som tvinges mot en sylindrisk gjenstand av forutbestemt diameter. EN-pumpesammenstillingene består imidlertid av for-bindelser mellom de forskjellige komponenter som oppviser diskontinuiteter i komponentenes sylindriske konfigurasjoner. Forbindelsene har typisk flenser og har mindre ytterdiametere enn komponentene. En BOP vil ikke kunne tette på en forbindelse når den nedsenkes forbi på grunn av diskontinuiteten. Plassering av EN-pumpesammenstillingen i et isolasjonskammer under et kveilrør-sluserør og over en BOP på brønnhodet ville gjøre det mulig å opprettholde en øvre trykkbarriere til enhver tid. Lengden av EN-pumpesammenstillingen ville imidlertid i mange tilfeller gjøre denne løsning upraktisk.

Støtdempere benyttes for nedsenking av verktøy i en brønn, særlig der et heiseverk ikke er tilgjengelig. En støtdemper er montert på toppen av en BOP og har hydrauliske stempler for heving og senking av et sett rørkiler. Et nedre, andre sett av kiler holder utstyret mens toppkilene får et nytt grep. Støtdempere kan brukes til å trekke utstyr fra en brønn eller tvinge utstyret inn i brønnen, iblant gjennom avvikende eller sammenfallende foringsrørseksjoner. Støtdempere er iblant blitt brukt til å installere og gjenvinne EN-pumpesammenstillinger, men ikke i noen aktive brønner.

Teknisk litteratur har omtalt utplassering av en EN-pumpe og kveilrør i en aktiv brønn. Litteraturen omhandler imidlertid ikke alle de ovenfor omtalte forhold med hensyn til å opprettholde to trykkbarrierer til enhver tid.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for installering av en neddykkbar pumpesammenstilling i en brønn, som angitt i de etterføl-gende patentkrav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 er et skjematisk riss som viser en utføringsform av en fremgangsmåte for anvendelse av en EN-pumpe i en aktiv brønn,

fig. 2 er et riss som viser fremgangsmåten ifølge fig. 1, men vist etter at EN-pumpen er blitt nedsenket under en øvre tetning,

fig. 3 er et skjematisk snittriss av et parti av en brønn og viser en annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen,

fig. 4A og 4B er snittriss lik fig. 3, men viser pakningen i en satt posisjon,

fig. 5 er et snittriss som skjematisk viser en annen utføringsform som er en variant av fig. 3,

fig. 6 er et annet skjematisk snittriss som viser enda en annen variant av ut-føringsformen ifølge fig. 3,

fig. 7 er et skjematisk riss av en brønn og viser en annen utføringsform av denne oppfinnelse, i et innledende trinn,

fig. 8 er et riss av brønnen ifølge fig. 7, og viser et andre trinn,

fig. 9 er et skjematisk riss av brønnen ifølge fig. 7, og viser et tredje trinn,

fig. 10 er et skjematisk riss av brønnen ifølge fig. 7, og viser et annet trinn,

fig. 11 er et skjematisk riss av brønnen ifølge fig. 7, og viser enda et annet trinn,

fig. 12 er et annet skjematisk riss av brønnen ifølge fig. 7, og viser et av-slutningstrinn,

fig. 13 er et skjematisk riss av en brønn og viser en variant av utføringsfor-men ifølge fig. 7-12,

fig. 14 er et skjematisk snittriss av brønnen ifølge fig. 13, og viser et annet trinn,

fig. 15A og 15B omfatter et skjematisk snittriss av en brønn og viser en annen utføringsform av oppfinnelsen, og

fig. 16A og 16B er snittriss av brønnen ifølge 15A og 15B, men viser en installert EN-pumpe.

I fig. 1 er det skjematisk vist et brønnhode 11. Brønnhodet 11 har et antall ventiler 12 for styring eller regulering av produksjon fra brønnen. Brønnhodet 11 vil også ha en adkomstventil 13, ofte kalt en kroneventil, som styrer aksial adkomst til brønnen. Alternativt kan adkomstventilen 13 være montert på tommen av brønn-hodet 11. En støtdemper-sammenstilling 15 er montert på den øvre ende av brønnhodet 11. Støtdemper-sammenstillingen 15 innbefatter en nedre tetning eller BOP 17 av konvensjonell konstruksjon. BOP 17 er en trykk-kontroller som kan være av en ringformet type som har et ringformet elastomerelement 19. Et stem-pel deformerer det ringformede elastomerelement 19 innad i tetningsinngrep med rørdeler av forskjellige diametere. Alternativt kan BOP 17 være en avstenger-type som har to tetningselementer som har halvsylindriske, konkave flater som tetter fast mot en rørdel av valgt diameter. Videre, hvis de forventede trykk ikke er meget høye, kan BOP 17 være av en passiv type, så som en borerør-slamskraper som omfatter et elastomer-tetningselement med et gjennomgående hull av mindre diameter enn borerøret for å bevirke tetning. Den sistnevnte type har ikke åpne og lukkede stillinger.

En hylse 21 er montert på den øvre ende av den nedre BOP 17. Hylsen 21 er en rørformet del med en forbindelse på sin nedre ende for forbindelse med nedre BOP 17 og en forbindelse på sin øvre ende for forbindelse med en øvre BOP 23. Øvre BOP 23 kan være identisk med nedre BOP 17. Den har også et pakningselement som kan omfatte avstengere eller et ringformet element. Under øvre BOP 23 er en BOP 26 av avstengertypen utstyrt med kiler egnet til å gripe og holde en EN-pumpesammenstilling og hindre aksialbevegelse.

Innledningsvis vil en gripe-sammenstilting 27 være montert på toppen av øvre BOP 23. Gripesammenstillingen 27 har et sett stasjonære kiler 29 som, når de er i inngrep, vil gripe rør-gjenstander og hindre aksialbevegelse enten nedad eller oppad. Gripesammenstillingen 27 har også et sett vandrekiler 31. Vandrekilene 31 beveges opp og ned i forhold til de stasjonære kiler 29. Vandrekilene 31 vil også gripe en rørdel for å hindre oppad- eller nedadbevegelse i forhold til vandrekilene 31. Hydrauliske sylindere 33 strekker seg fra de stasjonære kiler 29 til vandrekilene 31 for å skyve vandrekilene 31 opp og ned. Slaglengden kan være flere fot (1 fot = 30,48 cm).

En EN-pumpesammenstilling 35 er vist nedsenket i brønnhodet 11. EN-pumpen 35 omfatter en pumpe 37 som er vist på den nedre ende av sammenstillingen, men som alternativt kan være på den øvre ende av sammenstillingen. Pumpen 37 er fortrinnsvis en sentrifugalpumpe med et stort antall skovlehjul- og diffusor-trinn. Andre pumpetyper kan også anvendes. En sentreringspinne eller enderør 39 strekker seg nedad fra pumpen 37 for inntak av brønnfluid. Pumpen 37 er konvensjonell, med en strømningsbane gjennom sine trinn, hvilken strøm-ningsbane leder fra et inntak til et utløp. I dette tilfelle står inntaket i forbindelse med enderøret 39. Pumpesammenstillingen 37 er utstyrt med en ventil 41 som selektivt vil blokkere oppadstrømning langs strømningsbanen 37. Ventilen 41 kan åpnes og lukkes hydraulisk eller elektrisk. Alternativt kan den være av en type som åpner på grunn av trykket til pumpen som arbeider.

En tetningsseksjon 43 er tilknyttet den øvre ende av pumpen 37 i denne ut-føringsform. Tetningsseksjon 43 er forbundet med pumpen 37 ved hjelp av en kopling 45, og motoren 47 er forbundet med tetningsseksjonen 43 ved hjelp av en liknende kopling 45. Tetningsseksjonen 43 er konvensjonell, med evne til å utligne innvendig trykk av smøremiddel i motoren 47 med hydrostatisk brønnfluidtrykk. Normalt innebærer dette bruk av blærer hvis ene side er utsatt for brønnfluidtrykk og hvis andre side er utsatt for smøremiddel. Motoren 47 er konvensjonell, fortrinnsvis en elektrisk trefasemotor. Andre typer drivinnretninger kan benyttes istedenfor elektrisk motor 47, f.eks. en hydraulisk drevet motor. Et mellomstykke 51 er forbundet med den øvre ende av motoren 47 ved hjelp av en lignende kopling 45. Mellomstykket 51 er festet til et hode 52 ved hjelp av en annen kopling 45 som i sin tur fester til en ledning som er i stand til å bære vekten av EN-pumpen 35 samtidig som den tilfører kraft. I den foretrukne utføringsform, er ledningen fortrinnsvis en streng av kveilrør 53 som inneholder en elektrisk kraftkabel 55. Kraftkabelen 55 strekker seg gjennom det indre av kveilrøret 53, gjennom mellomstykket 51 og til inngrep med motoren 47. Forankringer (ikke vist) eller andre anordninger vil være festet til kraftkabelen 55 for inngrep med kveilrørets 53 innervegg for derved å bære vekten av kraftkabelen 55 i kveilrøret 53. Koplingene 45 kan være av forskjellige typer, men er vist i form av en konvensjonell type der flenser er sammen-boltet. Flensene utgjør deler av korte hylseelementer som i sin tur er festet til en-dene av komponentene 37,43, 47 og 51. Koplingene 45 har partier som har diametere som er mindre enn diametrene til komponentene 37, 43,47 og 51, hvilket resulterer i diskontinuiteter i EN-pumpesammenstillingens 35 sylindriske utside.

Støtdemper-sammenstillingen 15 vil være montert på brønnhodet 11, mens adkomstventilen 13 er lukket. Adkomstventilen 13 vil på dette tidspunkt danne en øvre trykkbarriere. Brønnen kan være aktiv, og kan følgelig inneholde trykk. Det kan imidlertid også være satt en nedre barriere i brønnen som skal virke som en primærtrykk-barriere. Lengden av hylsen 21 vil normalt ikke være lang nok til å kunne oppta hele den neddykkbare pumpesammenstillingen fra enderøret 39 til hodet 52. Typisk vil det være meget kortere, slik at den øvre ende av støtdemper-enheten 15 er lett tilgjengelig for arbeidere. Lengden av hylsen 21 er slik valgt at

én av BOP'ene 17, 23 vil kunne tette mot én av EN-pumpekomponentene 37,43, 47 eller 51. Når én av koplingene 45 nærmer seg én av BOP'ene 17, 23, vil denne BOP åpnes mens den andre BOP forblir lukket. I fig. 1 vil f.eks. den nederste kopling 45 nå den nedre BOP 17 før den øverste kopling 45 vil nå den øvre BOP 23. Følgelig er elementet 25 til den øvre BOP 23 lukket mot motorens 47 sylindriske utside og elementet 19 til BOP 17 er åpent. Dette tillater hvilket som helst trykk å eksistere innvendig i hylsen 21. Når den nederste koplingen 45 har beveget seg

ned forbi den nedre BOP 17, kan pakningselementet 19 til den nedre BOP 17 lukkes mot tetningsseksjonens 43 sylindriske utside. Derved kan det øvre pakningselement 25 være åpent for å slippe gjennom den øverste koplingen 45.1 noen tilfeller kan det være nødvendig å ha flere enn én hylse 21 og flere enn to BOP, for

å være sikker på at koplingene 45 ikke på noe sted vil fremkomme samtidig ved begge BOP'ene 17, 23. Dersom passive slamskraper-gummier brukes som BOP 17, 23, blir de ikke åpnet og lukket. Selv om en kopling 45 passerer gjennom, vil de imidlertid ikke danne en tetning på koplingen.

Ved drift av utføringsformen ifølge fig. 1 og 2, er adkomstventilen 13 innledningsvis lukket mens EN-pumpen 35 er nedsenket til et punkt der enderøret 13 befinner seg like over adkomstventilen 13. Begge BOPer 17, 23, vil normalt være åpne på dette punkt. Deretter vil én av BOP'ene 17, 23 bli lukket, mens den andre vil forbli åpen. Den som forblir åpen vil være den som er nærmest en av koplingene 45.1 dette tilfelle er den nedre BOP 17 åpen. Pakningselementet 25 til den

øvre BOP 23 er lukket mot motorens 47 hus. Eventuelt trykk i hylsen 21 vil bli opp-rettholdt av pakningselementets 25 tetningsvirkning. Vandrehylsene 31 vil gripe én av komponentene og begynne å skyve EN-pumpen 35 nedover. I dette tilfelle vil

kilene 31 gripe mellomstykket 51. Denne nedadbevegelse motvirkes av pakningselementets 25 friksjonskontakt og dessuten av eventuelt trykk i hylsen 21. Når gri-peelementet når den nedre ende av sitt slag, vil stasjonære kiler 29 gripe én av komponentene i EN-pumpen 35 for derved å holde den fast mot enhver oppad-eller nedadbevegelse, mens vandrekilene 31 tilbaketrekkes og beveges tilbake til en øvre stilling. Deretter vil de stasjonære kiler 29 bli frigjort og prosessen gjentatt.

Som ovenfor nevnt vil den andre BOP, når én av flenskoplingene 45 nærmer seg én av BOPene 17, 23, være lukket, og den nærmeste vil bli åpnet. Ventilen 41 hindrer ethvert fluid i brønnen fra å strømme opp gjennom pumpen 37 mens pakningselementet 19 er lukket rundt pumpens 37 sylindriske hus.

Når EN-pumpesammenstillingens 35 øvre ende befinner seg nedenfor den øvre BOP 23, vil det øvre pakningselementet 25 være lukket på kveilrøret 53. Pakningselementet 25 er fortrinnsvis av en ringformet type som vil tette på kveil-røret 52 såvel som på EN-pumpesammenstillingens 35 komponenter 37, 43, 47 og 51 med større diameter. Deretter vil gripesammenstillingen 27 bli fjernet mens BOP'en 26 av avstengertypen griper og fastholder EN-pumpesammenstillingen 35. En kveilrør-injektorsammenstilling 57 (skjematisk vist) består av injektoren, en kveilrør-slamskraper, én eller flere kveilrør-BOP og en hylse av passende lengde (0,6 til 3 meter) sammenstilles. Injektor-sammenstillingen 57 blir, sammen med kveilrøret 52 og tilfestet EN-pumpesammenstllingen 35, nedsenket og festet til toppen av BOP 23, hvoretter injektoren kjører kveilrøret 52 og EN-pumpen 35 inn i brønnen. Kveilrør-injektorsammenstillingens 57 kveilrør-slamskraper utgjør pri-mærtetningen og kveilrør-BOP'ene er sikkerhetsforanstaltninger. Dessuten må vi oppvise en BOP av avstengertypen, utstyrt med kiler som virker til å gripe og fast-holde EN-pumpesammenstillingen, like under BOP 23. Hvis en pakning (ikke vist) tidligere er blitt installert i brønnen, vil enderøret 39 stikke inn i pakningen, og pakningen vil befinne seg mellom pumpens 37 innløp og utløp. Ved dette punkt kan injektorsammenstillingen 57 fjernes og kveilrøret 53 henges opp ved hjelp av en konvensjonell kveilrør-henger (ikke vist) i brønnhodet 11.

En alternativ utføringsform er vist i fig. 3.1 den første utføringsformen ifølge fig. 1 og 2, danner støtdemper-sammenstillingen 15 et isolasjonskammer for isole-ring av deler av EN-pumpesammenstillingen 35 fra eventuelt brønntrykk, mens EN-pumpesammenstillingen nedsenkes i brønnen. I utføringsformen ifølge fig. 3 og 4A, 4B, er isolasjonskammeret for EN-pumpesammenstillingen anordnet i brønnen istedenfor ovenfor brønnhodet. Brønnen har foringsrør 59 som anses aktivt ved at det kan inneholde trykk. Et forlengingsrør 61 er installert i foringsrøret 59 til en dybde som bare trenger å være langt nok til å oppta lengden av en EN-pumpesammenstilling. Forlengingsrøret 61 er en rørdel av tilstrekkelig diameter til å oppta en EN-pumpesammenstilling. Fortrinnsvis omfatter det to eller tre seksjo-ner av foringsrør som har fluktende skjøter slik at det kan nedsenkes gjennom en sluserør-type så som sluserøret 57 vist i fig. 1 hvis brønnen er aktiv. Ettersom lengden av forlengingsrøret 61 ikke særlig stor, vil dessuten en overhalingsenhet ikke være nødvendig for å nedsenke forlengingsrøret 61 i brønnen. Mellom for-lengingsrøret 61 og foringsrøret 59 er der et ringrom 63. En nedre trykkbarriere så som en pakning med en brønnsikringsventil (ikke vist) blir fortrinnsvis benyttet for å blokkere foringsrørets 59 øvre parti fra trykk.

En øvre trykksperre omfattende en pakning 65 er vist under nedsenking gjennom ringrommet 63. Med termen "pakning" som her benyttet, menes hvilken som helst type plugg eller lukkeelement som vil tette i en boring og som har de gjennomgående kanaler eller porter som er nødvendig for at den skal utføre sin funksjon. Pakningen 65 er et verktøy med liten ytterdiameter, som har et pakningselement 67 som er i stand til å ekspandere flere ganger sin opprinnelige diameter. Pakninger av denne art finnes i vanlig handel. I sammenfoldet tilstand, kan pakningen 65 nedsenkes gjennom ringrommet 63. Fig. 3, 4A, 4B, 5 og 6 er ikke i målestokk, men overdriver isteden størrelsen av pakningens 65 ekspansjon. I den ekspanderte tilstand vist i fig. 4B, har pakningen 65 ekspandert elementet 67 tilstrekkelig til å tette mot foringsrøret 59. Pakningen 65 er bare skjematisk vist, og den vil ha et kjøreverktøy 69 som forbinder den med en ledning 71, fortrinnsvis en kveilrør-streng. Et sluserør, så som sluserøret 57 (fig. 2), anvendes ved den øvre ende av brønnhodet (ikke vist) for å tette rundt kveilrøret 71, mens pakningen 65 nedsenkes i brønnen ved hjelp av en kveilrør-injektor (ikke vist). Kveilrør-injektoren vil plassere pakningen 65 ved et punkt nedenfor forlengingsrørets 61 åpne nedre ende. Deretter vil den bli satt. Én måte å sette pakningen 65 på, er å pumpe en kule ned gjennom kveilrøret 71, til anlegg mot et sete og aktivere pakningen 65 til å bevege seg til den ekspanderte tilstand (skjematisk vist i fig. 4B). Fortrinnsvis vil boringen gjennom pakningen 65 være lukket når pakningen 65 er i satt stilling for derved å blokkere eventuelt trykk fra pakningselementets 67 underside til kveil-rørets 71 innside. Selv om pakningen 65 således betegnes som en "pakning", virker den som en broplugg når den er satt. Selv om kveilrøret 71 kan frigjøres straks pakningselementet 67 er satt, forblir det fortrinnsvis tilkoplet som vist i fig. 4B, for derved å unngå å måtte stikke det tilbake i inngrep med pakningen 65.

En konvensjonell EN-pumpesammenstilling 73 blir nedsenket i forlengings-røret 61. En-pumpesammenstillingens 73 nedre ende vil befinne seg over forleng-ingsrørets 61 øvre ende når EN-pumpesammenstillingen 73 er helt opptatt i for-lengingsrøret 61. EN-pumpesammenstillingen 73 kan være motsatt sammenstilt som vist i fig. 1, eller den kan være som vist i fig. 4A, med en motor 75 på bunnen. Motoren 75 er forbundet med en konvensjonell tetningsseksjon 77 som i sin tur er forbundet med den øvre ende av en pumpe 79. En motorledning 81 strekker seg fra en kraftkabel i kveilrøret 82 ned til motoren 75. Kveilrøret 82 er en annen streng av kveilrør enn kveilrøret 71. Det er ikke nødvendig å føre EN-pumpesammenstillingen 73 gjennom et sluserør så som sluserøret 57, ettersom nærvæ-ret av pakningen 65 i den satte posisjon som vist i fig. 4B.

Ved drift av utføringsformen ifølge fig. 3 og 4A, 4B, vil først forlengingsrøret 61 bli installert. Deretter vil pakningen 65 bli nedsenket på kveilrøret 71 gjennom ringrommet 63, under anvendelse av et sluserør så som sluserøret 57 dersom brønnen allerede er blitt perforert. Pakningen 65 vil bli satt, hvorved pakningselementet 67 ekspanderes til den ekspanderte tilstand ifølge fig. 4B. Deretter nedsenkes EN-pumpesammenstillingen 73 på kveilrøret 82 inn i forlengingsrøret 61. Deretter vil sluserøret bli avtettet rundt kveilrøret 82. Pakningen 65 vil bli frigjort ved å trekke kveilrøret 71 oppad, hvilket fører til at pakningselementet 67 beveger seg tii sammentrukket tilstand. Pakningen 65 vil bli trukket opp sammen med EN-pumpesammenstillingen 73 og fortrinnsvis trukket opp til overflaten. Under opp-trekking av pakningen 65 til overflaten, må sluserøret tette mot kveilrøret 71 under fortsatt bibehold av en tetning mot kveilrøret 82. Sluserøret har fortrinnsvis to bo-ringer, hver av hvilke har en separat fettinjeksjonsport for tetting rundt en streng av kveilrør. Når pakningselementet 67 er biitt frigjort og trukket over den nedre ende av forlengingsrøret 61, vil kveilrørinjektoren skyve kveilrøret 82 nedad for å senke pumpe-EN-pumpesammenstillingen 73 til ønsket dybde.

Fig. 5 viser en variant av utføringsformen iføige fig. 3 og 4A, 4B. I denne ut-føringsform vil foringsrøret 83 bli ansett som aktivt ved at det kan være utsatt for trykk. Som i den andre utføringsform, kan der imidlertid være en på forhånd satt pakning og sikringsventil for å danne en nedre sperre. Også her vil et forlengings-rør 85 bli plassert i foringsrøret 83.1 denne utføringsform, vil en lengde av kveilrør 87 bli anbrakt eksentrisk til forlengingsrøret 85 akse, men inne i forlengingsrøret 85. En pakning 89, skjematisk vist i fig. 5 og konstruert generelt som pakningen 65, vil bli nedsenket gjennom kveilrøret 87 og satt under kveilrøret 87, men inne i forlengingsrøret 61. EN-pumpesammenstillingen 91 er konvensjonell. Pakningen 89 vil bli nedsenket på en ledning som også kan være kveilrør.

Ved drift av utføringsformen ifølge fig. 5, kan kveilrøret 87 installeres i for-lengingsrøret 85 ved overflaten eller installeres etter at forlengingsrøret 85 er anbrakt i brønnen. Pakningen 89 nedsenkes gjennom røret 87 og beveges til den ekspanderte posisjon i forlengingsrøret 85 for å danne en øvre trykkbarriere. EN-pumpen 91 blir så nedsenket i forlengingsrøret 85. Forlengingsrørets 85 lengde trenger ikke være meget større en lengden av EN-pumpen 91. Etter at et sluserør, så som sluserøret 57 (fig. 2), har tettet mot kveilrøret 92, blir pakningen 89 trukket opp gjennom kveilrøret 87. Deretter kan EN-pumpesammenstillingen 91 nedsenkes til ønsket dybde, idet sluserøret tetter mot kveilrøret 92.

Fig. 6 viser enda en annen variant av utføringsformen ifølge fig. 3.1 fig. 6, anses foringsrøret 93 som aktivt. En lengde av kveilrør 95 vil bli nedsenket sammen med EN-pumpesammenstillingen 99. Lengden av kveilrøret 95 vil bare være litt større enn lengden av EN-pumpesammenstillingen 99. Pakningen 97 er festet til sin egen kveilrørlengde (ikke vist) og utplassert gjennom røret 95. Pakningen 97 vil bli satt i fdringsrøret 93. Dette danner en øvre trykkbarriere som tillater nedsenking av EN-pumpesammenstillingen 99 i foringsrøret 93 på kveilrøret 100. Når ønsket dybde er blitt nådd, blir et sluserør, så som sluserøret 57 (fig. 2), lukke mot kveilrøret 100. Deretter frigjøres pakningen 97 og gjenvinnes gjennom røret 95.

Fig. 7-12 viser en annen utføringsform av oppfinnelsen. Brønnen har ffiringsrør 101 og et brønnhode 103 ved den øvre ende. Brønnhodet 103 har en adkomstventil 105 som styrer aksial adgang til foringsrøret 101. Et sluserør 107 vil være installert over adkomstventilen 105. En nedre pakning 109 er vist satt i for-ingsrøret 101. Den nedre pakning 109 er konvensjonell og settes like ovenfor perforeringer 111 i foringsrøret 101. Den nedre pakning 109 har en gjennomgående boring 113 med en ventil 115 anbrakt i boringen 113 for blokkering av strøm-ning opp gjennom boringen 113. Pakningen 109 er av sylindrisk form og konstruert generelt som pakningen 65 vist i fig. 3. Den er utplassert i foringsrøret 101 mens denne er i aktiv tilstand ved bruk av sluserøret 107. Avstanden mellom slu-serøret 107 og adkomstventilen 105 er tilstrekkelig til å oppta lengden av den nedre pakning 109. Pakningen 109 blir fortrinnsvis utplassert på en ledning så som kveilrør. Sluserøret 107 vil tette mot kveilrøret før adkomstventilen 105 er åpen. Deretter vil sluserøret 107 tette mens kveilrørinjektoren beveger pakningen 109 nedover og setter den i en posisjon vist i fig. 7. Kveilrøret blir så trukket opp.

Deretter blir en øvre pakning 117 satt i foringsrøret 101 som vist i fig. 8. Den øvre pakning 117 er også konvensjonell. Den har en gjennomgående boring 119, en sentreringspinne 121 på sin nedre ende og en ventil 123. Sentreringspinnen 121 er innrettet til å gli tettende inn i boringen 113 i den nedre pakning 109. Den øvre pakning 117 blir også utplassert på en streng av kveilrør, under anvendelse av sluserøret 107 på samme måte som i forbindelse med den nedre pakning 109. Ventiler 115 og 123 danner to separate og uavhengige trykkbarrierer.

Ventilen 123 danner et isolasjonskammer over den øvre pakning 117. Den øvre pakning 117 trenger bare å settes i en dybde som er større enn lengden av EN-pumpesammenstillingen 125 som vist i fig. 9. EN-pumpesammenstillingen 125 er konvensjonell, bortsett fra at den haren lås 127 på sin nedre ende. Låsen 127 er innrettet til å fastlåses i den øvre pakningens 117 glattboring 119. EN-pumpesammenstillingen 125 blir også nedsenket på en kveilrørstreng 128. Så snart låsen 127 har kommet i inngrep med pakningen 117, vil en oppadrettet trekkraft på kveilrøret 128 frigjøre pakningen 117. Fig. 10 viser EN-pumpesammenstillingen 125 i inngrep med den øvre pakning 117 mens den er i en frigjort stilling. Sluserøret 107 vil være i tetningsinngrep med kveilrøret 128 og virke som den øvre trykkbarriere. Den nedre trykkbarriere vil fremdeles utgjøres av den nedre pakning 109. Ventilen 123 kan være åpen på dette punkt eller den kan åpnes senere ved hjelp av flere metoder. Ventilen 123 kan være av en type, så som en klaffventil, som åpner automatisk på grunn av mekanisk inngrep med EN-pumpen 125 i boringen 119 i pakningen 117. Ventilen 123 kan åpnes ved hjelp av pumpetrykk. Alternativt kan ventilen 123 åpnes og lukkes ved hjelp av elektriske signaler som overføres gjennom kraftkabelen som strekker seg gjennom kveilrøret 128. Dessuten kan hydraulisk trykk som tilføres fra overflaten ned gjennom kveil-røret 128 i et ringrom som omgir kraftkabelen, aktivere ventilen 123.

Som vist i fig. 11, kan den øvre pakning 117 og EN-pumpesammenstillingen 125 nå beveges nedad som en enhet, mens sluserøret 107 fortsetter å tette mot kveilrøret 128. Sentreringspinnen 121 sentrerer og tetter i pakningens 109 glattboring som vist i fig. 11. Sentreringspinnen 121 blir også fortrinnsvis ut-løsbart fastlåst til pakningen 109. Den nedre ventil 115 kan så åpnes. I likhet med den øvre ventil 123, kan den nedre ventil 115 være av forskjellige typer. Den nedre ventil 115 kan aktiveres elektrisk eller hydraulisk ved å tilføre hydraulisk fluidtrykk gjennom et ringrom beliggende i kveilrøret 128 som omgir kraftkabelen. Den nedre ventil 115 kan åpnes ved hjelp av pumpetrykk.

Før åpning, er imidlertid den øvre ende av kveilrøret 128 klargjort for pro-duksjonsmodus ved at den avskjæres og festes til en kveilrørhenger 129 som vist i fig. 12. Adkomstventilen 105 kan så lukkes. Som vist med piler i fig. 12, strømmer produksjonsfluid gjennom boringen i pakningen 109 til inntaket i EN-pumpesammenstillingens 125 pumpe. EN-pumpesammenstillingen 125 tømmer brønn-fluidet inn i foringsrøret 101 der det fortsetter til overflaten.

EN-pumpesammenstillingen 125 kan opphentes til overflaten for reparasjon eller utskifting ved å foreta den ovenfor beskrevne operasjon i motsatt rekkefølge. Fortrinnsvis kan den nedre ventil 115 fjernlukkes, f.eks. ved hjelp av hydraulisk fluidtrykk. Deretter blir den aksiale adkomstventilen 105 åpnet og hengeren 129 fjernet. En kveilrørenhet vil gripe den øvre ende av kveilrøret 128 og trekke EN-pumpesammenstillingen 125 og den øvre pakning 117 oppad som en enhet. Når EN-pumpen 125 nærmer seg brønnhodet 103, operatøren tilbakestille pakningen 117 i foringsrøret 101 og lukke den øvre ventil 123. Deretter vil operatøren løse EN-pumpesammenstillingen 125 fra den øvre pakning 117 og trekke den opp til overflaten, som antydet i fig. 9. Ventilene 115 og 123 danner to barrierer som gjør det mulig å foreta en trygg fjerning av EN-pumpesammenstillingen 125 fra brøn-nen.

Fig. 13 og 14 viser en variant av utføringsformen ifølge fig. 8-12. Den nedre pakning 131 er den samme som den nedre pakning 109, med en boring 133 og en nedre sikringsventil 135.1 denne utføringsform blir imidlertid et forlengingsrør 137 nedsenket i foringsrøret 138. Forlengingsrøret 137 har påmontert en meka-nisme som innbefatter en øvre ventil 139 beliggende i en sentreringspinne 141. En lås 143 låser og tetter sentreringspinnen 141 utløsbart til forlengingsrøret 137 nær den nedre ende av forlengingsrøret 137. Sentreringspinnen 141 er et glatt-boringsrør innrettet til å oppta EN-pumpesammenstillingen 145. På samme måte som i utføringsformen ifølge fig. 7-12, nedsenkes EN-pumpesammenstillingen 145 på kveilrør 147 og låses inn i sentreringspinnen 141. Manipulering av kveilrøret 147 virker til å utløse låsen 143, hvorved sentreringspinnen 141, ventilen 139 og EN-pumpesammenstillingen 145 kan nedsenkes som en enhet som vist i fig. 14. Sluserøret 149 tetter mot kveilrøret 147 for å danne en øvre trykkbarriere. Den nedre trykkbarriere utgjøres fremdeles av ventilen 135. Den øvre ventil 135 åpnes enten før eller etter at sentreringspinnen 141 låser i den nedre pakningens 131 boring 133.

Forlengingsrøret 137 trenger bare å være langt nok til å kunne oppta lengden av EN-pumpesammenstillingen 145. Låsen 143 er utløsbart fastlåst til forleng-ingsrøret 137 samtidig som den tetter mot dette. Driften av utføringsformene ifølge fig. 3-14 er hovedsakelig den samme som utføringsformene ifølge fig. 7-12. Istedenfor å sette en øvre pakning, blir imidlertid forlengingsrøret 137 utplassert med ventilen 139 og sentreringspinnen 141 utløsbart fastlåst i dette. Opptrekkingen av EN-pumpen 145 for service eller vedlikehold utføres i motsatt rekkefølge av den som er beskrevet. Operatøren trekker sentreringspinnen 141 og ventilen 139 opp som en enhet til låseinngrep med forlengingsrøret 137. Deretter, etter at ventilen 139 er lukket, blir EN-pumpesammenstillingen 145 trukket opp til overflaten.

I fig. 15A, 15B er det vist en annen utføringsform. Selv om det ikke er ve-sentlig, er brønn-foringsrøret vist med tre forskjellige diametere. Først er det en øvre seksjon 151 med større diameter, en nedre seksjon 153 med en mellom-diameter og en nedre forlengelse 155, den minste diameter. Den nedre forlengelse 155 har perforeringer 157.1 den viste utføringsform, er den festet til den nedre seksjonens 153 innerdiameter ved hjelp av en pakning 159. Det ytre foringsrør kan ha en enkeltdiameter, om ønskelig.

En strømningskanal eller et forlengingsrør er installert i foringsrørseksjone-ne 151,153. Forlengingsrøret innbefatter en øvre seksjon 161 av forholdsvis kort lengde. Den er festet til en nedre seksjon 163 ved hjelp av en konvensjonell til— knytningskopling 165. Tilknytningskoplingen 165 gjør det mulig å frigjøre den øvre foriengingsrørseksjon 161 fra den nedre forlengingsrørseksjon 163 og trekke den opp til overflaten. Fortrinnsvis er den øvre seksjon 161 tilstrekkelig kort, slik at den kan trekkes uten en overhalingsrigg. Den nedre ende av den nedre forleng-ingsrørseksjon 163 er ved hjelp av en annen konvensjonell tilknytningskopling 167 forbundet med den nedre forlengelse 155.1 denne utføringsform er seksjonenes 161 og 163 diametere de samme som diameteren til den nedre forlengelse 155. Den nedre forlengingsrørseksjon 163 holdes oppe ved hjelp av en nedre pakning 169 og en henger 171. Hengeren 171 danner ikke en tetning i ringrommet mellom den nedre forlengingsrørseksjon 163 og fdringsrøret 151. Den nedre pakning 169 strekker seg mellom den nedre ende av den nedre foriengingsrørseksjon 163 og den nedre fdringsrørseksjon 153. Den øvre pakning 171 strekker seg mellom den nedre ende av den nedre forlengingsrørseksjon 163 og den øvre foringsrørseksjon 151.

Et par utplasseringsventiler 173,175 installeres i den øvre forlengingsrør-seksjon 161 ved overflaten og nedsenkes med forlengingsrøret 161. Ventilene 173,175 er konvensjonelle. Selv om de er skjematisk vist som kuleventiler, på grunn av plassbegrensningen i den øvre foringsrørstreng 151, vil de fortrinnsvis være ventiler av typen med buet klaff. Ventilene 173,175 aktiveres hydraulisk ved hjelp av en hydraulikkledning (ikke vist) som strekker seg til overflaten. Ventilene 173,175 er vist i lukket stilling i fig. 15A og i åpen stilling i fig. 16A. Den øvre ventil 173 befinner seg i en noe større dybde enn hele lengden av en EN-pumpesammenstilling.

I fig. 15B er en pakning 177 satt i den nedre forlengingsrørseksjon 163 nær den nedre ende. Fortrinnsvis blir den nedre forlengingsrørseksjon 163 innledningsvis utplassert, hvoretter pakningen 177 settes på kveilrør. Etter at pakningen 177 er satt, nedsenkes den øvre forlengingsrørseksjon 161 på plass og tilknyttes ved hjelp av tilknytningskoplingen 165. Den øvre og nedre forlengingsrørseksjon 161,163 kan alternativt kjøres sammen. Pakningen 177 har en boring 179 med en lukket nedre ende 181. En glidehylse 183 griper inn i boringen 179. Glidehylsen 183 åpner og lukker porter 185, idet fig. 15B viser den lukkede stilling og fig. 16B den åpne stilling. Andre typer ventiler istedenfor glidehylsen 183 kan anvendes som beskrevet i forbindelse med de andre utføringsformene.

EN-pumpesammenstillingen 187 er konvensjonell og haren sentreringspinne 189 på sin nedre ende som vist i fig. 16B. EN-pumpesammenstillingen 187 innbefatter en pumpe 191 som håret øvre utløp 193. En tetningsseksjon 195 er fortrinnsvis anordnet på den øvre ende av pumpen 191. En elektrisk motor 197, som også kunne vært hydraulisk, er montert på toppen av tetningsseksjonen 195. Andre konvensjonelle komponenter i sammenstillingen innbefatter en kveilrør-frakopling 199 som muliggjør fråkopling i tilfelle av en nødsituasjon. Et kveilrør-mellomstykke 201 forbinder sammenstillingen med en streng av kveilrør 203.

Ved drift av utføringsformene ifølge fig. 15A, 15B og 16A, 16B, blir den nedre forlengingsrørseksjon 163 nedsenket i brønnen og ved hjelp av tilknytnings-forbindelsen 167 forbundet med den nedre forlengelse 155 som vist i fig. 15B. Den nedre forlengelse 155 kan allerede være blitt perforert. Pakningen 177 kan settes ved bruk av kveilrør, idet det også benyttes et sluserør som tidligere omtalt. Den øvre foriengingsrørseksjon 161 kan utplasseres og forbindes med den nedre forlengingsrørseksjon 163 ved hjelp av den nedre tilknytningskopling 167. Et slu-serør kan også benyttes under installeringen. Fortrinnsvis blir den øvre for-lengingsrørseksjon 161 nedsenket på kveilrør.

Deretter lukkes ventilene 173,175. Ventilen 175 virker som en øvre barriere mens glidehylsen 183 virker som en nedre barriere. EN-pumpesammenstillingen 187 nedsenkes i den øvre forlengingsrørseksjon 161 til den er helt inne i for-lengingsrørseksjonen 161. Sluserøret ved overflaten vil tettende danne inngrep med kveilrøret 203, og kuleventilene 173,175 kan så beveges til den åpne stilling vist i fig. 16A. EN-pumpesammenstillingen 187 nedsenkes gjennom ventilene 173, 175. Sentreringspinnen 189 griper inn i røret 179. Samtidig vil sentreringspinnen 189 skyve glidehylsen 183 til en åpen stilling, som frigjør portene 185 som vist i fig. 16B. Den øvre ende av kveilrøret 203 vil bli avskåret og understøttet av kveil-rørhengeren som tidligere beskrevet. Produksjon vil strømme opp gjennom strøm-ningskanalen som dannes av forlengingsrørseksjonene 163,161.

I tilfelle det blir behov for vedlikehold av EN-pumpesammenstillingen 187, kan den opptrekkes ved å foreta den ovenfor beskrevne operasjon i motsatt rek-kefølge. I tilfelle det er nødvendig med vedlikehold av ventilene 173,175, kan den øvre forlengingsrørseksjon 161 gjenvinnes (trekkes opp), etter at den nedre for-lengingsrørseksjon 163 er på plass. Et sluserør ved overflaten vil tettende danne inngrep med forlengingsrøret 161 når det fjernes fra ffiringsrøret 151.

Oppfinnelsen har betydelige fordeler. De forskjellige utføringsformer beskri-ver måter som en EN-pumpe kan installeres på i en aktiv brønn under anvendelse av to barrierer på ethvert nødvendig tidspunkt. Nedihull-isolasjonskamrene danner midlertidige barrierer. I den første utføringsform er isolasjonskammeret ved overflaten, men støtdemper-sammenstillingen trenger ikke være lengre enn EN-pumpesammenstillingen.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for installering av en neddykkbar pumpesammenstilling (125) i en brønn med et f6ringsrør (101), omfattende: (a) installering av en øvre pakning (117) i foringsrøret (101), hvilken øvre pakning har en gjennomgående boring (119) som inneholder en øvre ventil (123) og har en åpen øvre ende; (b) mens den øvre ventilen (123) er lukket, installering av den neddykkbare pumpesammenstilling (125) i foringsrøret (101), og låsing av den neddykkbare pumpesammenstilling i boringen (119) til den øvre pakningen (117); deretter (c) frigjøring av den øvre pakningen (117) og nedsenking av den øvre pakningen og den neddykkbare pumpesammenstilling (125) sammen som en enhet til en ønsket dybde, og forut for trinn (a), installering av en nedre pakning (109) i ffiringsrøret (101), idet den nedre pakning har en boring (113) inneholdende en nedre ventil (115) og har en åpen øvre ende; idet trinn (c) videre omfatter: landing av et nedre parti av enheten (117,125) i boringen (113) til den nedre pakning (109) og åpning av den nedre ventil for (115) å kommunisere brønnflu-id til den neddykkbare pumpesammenstilling;karakterisert ved at trinn (b) omfatter nedsenking av den neddykkbare pumpesammenstilling (125) på en ledning (128); og at fremgangsmåten videre omfatter: tilveiebringelse av en trykkontroller (107) ved overflaten av brønnen som vil tette på en ledning (128) mens ledningen beveges; og forut for trinn (c), lukking av trykkontrolieren (128) rundt ledningen (107), deretter utførelse av trinn (c) med trykkontrolieren tettende rundet ledningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinn (b) omfatter nedsenking av den neddykkbare pumpesammenstilling (125) på en streng av kveilrør (128).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinn (c) videre omfatter: å utstyre den øvre pakning (117) med en nedadhengende sentreringspinne (121); og at trinn (f) omfatter innføring av sentreringspinnen tettende i boringen (113) i den nedre pakning.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved trinn (d) videre omfatter: å forsyne kveilrøret (128) med et innvendig aktuatorledd, og at trinn (f) videre omfatter: driftsmessig inngrep av aktuatorleddet med den nedre ventil (115) og åpning av ventilen ved kommunisering fra overflaten til den nedre ventil via aktuatorleddet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinn (d) videre omfatter: å forsyne kveilrøret (128) med en hydraulisk strømningsbane, og (f) videre går ut på: å kommunisere strømningsbanen med den nedre ventil (115) og åpning av ventilen ved å tilføre hydraulisk trykk fra overflaten gjennom strømningsbanen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinn (c) omfatter å bringe foringsrøret (101) i tettende inngrep med den øvre pakning (117).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det installeres en strømningskanal (137) i foringsrøret (138) før trinn (c) ut-føres, og at trinn (c) omfatter: installering av den øvre pakning (143) i strømningskanalen (137).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den neddykkbare pumpesammenstilling gjenvinnes etter trinn (f) ved hjelp av følgende trinn: lukking av den nedre ventil (115), deretter trekking av den neddykkbare pumpesammenstilling (125) og den øvre pakning (117) oppad fra boringen i den nedre pakning (109), deretter tilbakestilling av den øvre pakning (117) i brønnen ved en valgt avstand over den nedre pakning (109), deretter med den øvre ventil (123) lukket, trekking av den neddykkbare pumpesammenstilling (125) oppad fra den øvre pakning (117) til overflaten.