NO319915B1 - Fremgangsmate og apparat for komplettering av en undergrunnsbronn som kryssende har et forste og et andre borehull - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår generelt operasjoner som utføres i undergrunns-brønner, og vedrører mer spesielt en fremgangsmåte og et apparat for komplettering av en undergmnnsbrønn som har kryssende borehull.

Det er velkjent på området boring av undergrunnsbrønner å bore et moderborehull i jor-den og så å bore et eller flere borehull som strekker seg sideveis fra dette. Vanligvis blir moderborehullet først foret og sementert, og så blir et verktøy kjent som en ledekile posisjonert i moderborehullets foringsrør. Ledekilen er spesielt slik utformet at den avbøy-er fresehoder, borekroner og/eller andre skjæreverktøy til en ønsket retning for å danne en sideveis boring. En fres blir vanligvis senket ned i moderborehullet nedhengt fra et borerør og den blir avbøyd radielt utover av ledekilen for å frese et vindu i moderborehullets foringsrør og sement. Retningsboreteknikker kan så anvendes for å rette den ytterligere boringen til sideborehullet utover fra vinduet, etter ønske.

Det sidegående borehullet kan så fores ved at det innføres en foring fra moderborehullet, gjennom vinduet som tidligere ble utskåret i moderborehullets foringsrør og sement, og inn i det sidegående borehullet. I en vanlig foringsoperasjon for et sidegående borehull strekker foringen seg noe oppover inn i moderborehullets foringsrør og gjennom vinduet når foringsoperasjonen er avsluttet. På denne måten oppnåes en overlapping hvor det sidegående borehullets foring opptas i moderborehullets foringsrør over vinduet. I en annen type foringsoperasjon for et sidegående borehull blir foringen fullstendig opptatt innenfor det sidegående borehullet og den strekker seg ikke inn i moderborehullet når foringsoperasjonen er avsluttet.

Det sidegående borehullet blir så sementert på plass ved at det tvinges sement mellom foringen og det sidegående borehullet. Når foringen strekker seg inn i moderborehullet, blir sementen vanligvis også tvunget mellom fSringen og vinduet, og mellom foringen og moderborehullets foringsrør der hvor disse overlapper hverandre. I dette tilfellet tilveiebringer sementen en tetning mellom foringen og moderborehullets fSringsrør, vinduet og det sidegående borehullet. Når foringen ikke strekker seg inn i moderborehullet, tilveiebringer sementen en tetning mellom foringen og det sidegående borehullet.

Ytterligere operasjoner kan så utføres for å komplettere og/eller produsere fra brønnen. For eksempel kan en eller flere rørstrenger installeres i brønnen for å lede fluider fra formasjoner som avskjæres eller gjennomløpes av moder- og sidegående borehull til jordens overflate, eller til å injisere fluid inn i en eller flere av formasjonene. Uheldigvis tilveiebringer ikke disse kompletterings- og/eller produksjonsoperasjonene innretninger, hvorved fluidstrømning gjennom rørstrengene kan reguleres relativt nært til formasjonene og styres fra jordens overflate for å kunne regulere fluidstrømningshastigheter eller mengder fra eller inn i hver av formasjonene, regulere de blandede andelene av fluider som produseres eller injiseres inn i hver av formasjonene, kontrollere eller styre produk-sjonsmengder eller injisering for å tilfredsstille de parametere eller regler som påvirker disse forholdene.

For eksempel er en strømningsstruper eller ventil, rørstruper eller andre strømningsregu-lerende anordninger installert på jordens overflate i stand til å påvirke fluidstrømnings-hastigheten eller mengden gjennom en enkelt rørstreng. Når imidlertid denne rørstren-gen leder fluid som produseres fra flere formasjoner eller multiple intervaller, er ikke strømningsstruperen eller rørstruperen i stand til å regulere andelen av fluidstrømning fra hver formasjon eller intervall. Selvfølgelig kan det være anordnet en separat strøm-ningsstruper eller rørstruper for hver formasjon eller intervall, men dette vil ikke hjelpe en separat rørstreng som strekker seg til jordens overflate for hver formasjon eller intervall, hvilket vil være kostbart og ofte umulig å oppnå. I tillegg er det vel kjent at virk-ninger av borehullslagring gjør det mye mer ønskelig å regulere fluidstrømmer nært inntil formasjonene eller intervallene snarere enn ved jordens overflate.

Ellers beskrives det i US patent nr. 5477923 en fremgangsmåte som innebærer bruk av anordninger for måling under samtidig boring, og verktøyer for brønnkomplettering, innbefattende multilateral brønnkomplettering. Patentet tar sitt utgangspunkt i erkjen-nelsen at teknikken med samtidig måling og boring fordelaktig kan brukes ved bore-hullkompletteringer og i særdeleshet ved multilaterale kompletteringer. Videre omtales det vellykkede anvendelser av en slik kompletteirngsteknikk i sideveise borehull som er installert ved dybder på 3000 meter eller mer, og som spenner fra vertikal til horisontal. Det kjøres da en sammenstilling med blant annet en avleder, samt en sammenstilling med parallell tetning, der det er ønskelig med innrettelse av verktøyene tilnærmet ved inngrepsposisjonen med motsvarende utstyr.

Fra det foregående kan det sees at det er ganske ønskelig å tilveiebringe en fremgangsmåte for komplettering av en brønn, hvilken er uavhengig av strømningsregulerende anordninger som er installert ved jordens overflate, og ikke krever intervensjon i brøn-nen for å variere fluidstrømningshastigheter inn eller ut av forskjellige formasjoner eller intervaller, men som tillater nøyaktig og enkel regulering av fluidstrømning inn eller ut av formasjoner eller intervaller som gjennomskjæres av brønnen. Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte og et tilknyttet apparat.

I et aspekt av oppfinnelsen fremskaffes det således en fremgangsmåte for komplettering av en undergrunnsbrønn som kryssende har et første og et andre borehull og en avbøy-ningsflate posisjonert nær krysningen mellom det første og det andre borehullet, kjenne-tegnet ved at fremgangsmåten omfatter trinnene: en første rørformet streng tilveiebringes;

en avbøyningsanordning sikres løsbart til den første rørformede strengen;

den første rørformede strengen avbøyes med avbøyningsflaten fra det første borehullet til det andre borehullet; og

avbøyningsanordningen utløses for forskyvning i forhold til den første rørformede strengen.

Videre fremskaffes det i et annet aspekt av oppfinnelsen et apparat for komplettering av en undergrunnsbrønn med en første, en andre og en tredje rørformede streng, kjenneteg-net ved at den første rørformede strengen har en lengde som er større enn den andre rør-formede strengen; og at apparatet videre omfatter: en koblingsanordning som sammenkobler den første, den andre og den tredje rørforme-de strengen, idet den tredje rørformede strengen strekker seg utover fra koblingsanordningen i en første aksial retning, og den første og den andre rørformede strengen strekker seg utover fra koblingsanordningen i en andre aksial retning motsatt til den første aksiale retningen; og

en utløsbar avbøyningsanordning festet til den første rørformede strengen.

Den utløsbare avbøyningsanordningen muliggjør derved avbøyning av en rørstreng ved hjelp av en avbøyningsflate som er posisjonert ved et knutepunkt mellom et moder- og et sideveis borehull, for derved å rette rørstrengen inn i det sidegående borehullet. I en utførelse som er beskrevet her griper avbøyningsanordningen inn med en rørformet struktur inne i det sidegående borehullet og utløser eller frigjør et ytre hus med en relativt stor diameter for forflytning i forhold til den gjenværende delen av rørstrengen.

Disse og andre trekk, fordeler og egenskaper og formål med den foreliggende oppfinnelsen vil bli tydeliggjort for en fagkyndig på området ved gjennomgang av den detaljerte beskrivelsen av representative utførelser av oppfinnelsen som er gitt i det etterfølgende, sammen med de medfølgende tegningene.

Fig. 1 er en skjematisk tverrsnittstegning gjennom en undergmnnsbrønn hvor starttrin-nene i en første fremgangsmåte som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er blitt utført;

fig. 2 er et skjematisk oppriss av et første apparat som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen;

fig. 3 er et skjematisk tverrsnitt av brønnen på fig. 1, hvor tilleggstrinn i den første fre-mangsmåten er blitt utført, og det første apparatet er blitt installert i brønnen;

fig. 4A-4B er skjematiske tverrsnitt av en annen brønn hvor en andre fremgangsmåte og et andre apparat som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er blitt brukt;

fig. 5 er et skjematisk tverrsnitt av nok en annen brønn hvor en trede fremgangsmåte og et tredje apparat som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er blitt brukt;

fig. 6A-6B er tverrsnitt av suksessive aksiale seksjoner av en utløsbar avbøyningsanord-ning som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, og anordningen er vist i en konfigurasjon hvor den er ført inn i et borehull; og

fig. 7A-7D er tverrsnitt av suksessive aksiale seksjoner av den utløsbare avbøyningsan-ordningen på fig. 6A-6B, hvor anordningen er vist i en utløst eller frigjort konfigurasjon.

På fig. 1-3 er det representativt og skjematisk illustrert en fremgangsmåte 10 for å komplettere en undergrunnsbrønn, som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. I den følgende beskrivelsen av fremgangsmåten 10 og andre appa-rater og fremgangsmåter beskrevet her, blir retningsuttrykk slik som "over", "under", "øvre", "nedre" etc, brukt av bekvemmelighetsgrunner ved referanse til de medfølgende tegningene. I tillegg må det forståes at de forskjellige utførelsene av den foreliggende oppfinnelsen beskrevet her kan anvendes i forskjellige orienteringer, slik som skråttstilt, invertert, horisontalt, vertikalt etc, uten at prinsippene for oppfinnelsen fravikes.

Fig. 1 viser en brønn hvor de innledende trinnene i fremgangsmåten 10 er utført. Et moderborehull 12 er blitt boret og avskjærer en formasjon eller intervall av en informasjon 14. Slik det brukes her, angir uttrykket "formasjon" enten en formasjon eller et bestemt intervall av en formasjon. Et foringsrør 16 er installert i moderborehullet 12 og sementert på plass. Perforeringer 18 er tilformet gjennom fonngsrøret 16 og sementen 20 for å tilveiebringe strømningsbaner for fluid mellom borehullet 12 og formasjonen 14.

Fremgangsmåten 10 skal nå beskrives her slik den kan anvendes ved produksjon av fluider fra brønnen, slik som ved å la fluid strømme fra formasjonen 14 til jordens overflate gjennom borehullet 12. Det må imidlertid være klart å forstå at fremgangsmåten utført i samsvar med prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen også kan anvendes ved injisering av fluider inn i en eller flere formasjoner som avskjæres av brønnen. I tillegg vil det umiddelbart være klart for en fagkyndig på området at en fremgangsmåte som utføres i samsvar med prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen, kan anvendes for simultant å injisere fluid inn i en eller flere formasjoner som avskjæres eller krysses av brønnen, og for å produsere fluider fra en eller flere formasjoner som krysses av brønnen.

I fremgangsmåten 10 skal et sidegående borehull 22 bores, slik at det avskjærer moderborehullet 12 i et skjæringspunkt 24. For dette formålet er en ledekilemontasje 26 posisjonert i moderborehullet 12 og slik orientert at en øvre skråttstilt avbøyningsflate 28 tilformet på en generelt rørformet ledekile 30, ligger inntil avskjæringspunktet 24 og vender mot det sidegående borehullet 22 som skal bores. Ledekilemontasjen 26 er for-ankret til og i tettende inngrep med foringsrøret 16 ved hjelp av en tetning 32 festet til ledekilen 30. Et enderør 34 eller et annet rørformet element, slik som en konvensjonell PBR (Polished Bore Receptical) er festet til og strekker seg nedover fra tetningen 32. Alternativt kan det rørformede elementet 34 være en mandrell til tetningen 32.

Det må forståes at ledekilemontasjen 26 kan innbefatte andre eller forskjellige elementer, eller substitusjoner kan utføres for de respektive illustrerte elementene til dette, uten at prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen fravikes. For eksempel kan ledekilen 30 innbefatte en aksial boring 36 som er fylt med et materiale som er relativt enkelt å bore. Enderøret 34 kan ha installert en konvensjonell plugg før og under boring av det sidegående borehullet 22. Forskjellige ledekilemontasjer og prosedyrer for å bore sidegående borehull, som kan anvendes i fremgangsmåten 10, er beskrevet i en parallell patentsøknad med serienr. 08/682.051 med tittel "Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same", inngitt 15. juli 1996, og en annen parallell patentsøknad som har fullmektigdok. nr. 970316 Ul Cl USA, med tittel

Med ledekilemontasjen 26 posisjonert ved avskjæringen 24 blir en rekke skjæreverktøy (ikke vist) brukt for å danne en åpning 38 sideveis gjennom foringsrøret 16 og sementen 20. Det sidegående borehullet 22 blir så boret utover fra moderborehullet 12 for å av-skjære eller krysse en ønsket formasjon 40. Formasjonen 40 kan være separat og isolert fra formasjonen 14, eller formasjonene 14,40 kan være deler av den samme formasjonen etc. I en vannoversvømmingsoperasjon kan for eksempel vann injiseres inn i formasjonen 14, hvilket resulterer i produksjon av hydrokarbonfluider fra formasjonen 40.

En foring 42 eller en annen rørformet struktur blir senket gjennom et øvre parti 44 av moderborehullet 12, gjennom åpningen 38 og inn i det sidegående borehullet 22. Foringen 42 blir så sementert på plass. Det må imidlertid forståes at det ikke er nødven-dig å installere foringen 42 på denne måten i fremgangsmåten 10. For eksempel kan foringen 42 strekke seg oppover gjennom åpningen 38, på tvers av krysningen 24 og inn i det øvre partiet 44 til moderborehullet 12, som beskrevet i de innlemmede parallelle patentsøknadene.

Det refereres nå i tillegg til fig. 2 hvor et apparat 46 er representativt og skjematisk illustrert, og som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Apparatet 46 blir bruk i fremgangsmåten 10 for å styre hastigheten av fluidstrømning inn i, eller ut av, formasjonene 14, 40 som avskjæres av moder- og sidegående borehull 12, 22. Selv om apparatet 46 er vist på fig. 2 slik det er fullstendig sammenmontert når det er installert i brønnen, må det forståes at i praksis kan apparatet 46 monteres mens det blir installert i brønnen, det kan monteres i brønnen etter at dets individuelle elementer er blitt installert i denne i separate undermontasjer etc.

Apparatet 46 innbefatter tre sammenkoblede rørstrenger 48, 50, 52. Når apparatet 46 er installert i brønnen, strekker rørstrengen 48 seg oppover til jordens overflate. Rørstren-gene 50, 52, som det også kan refereres til som enderør, strekker seg nedover fra rør-strengen 48. Rørstrengen 50 strekker seg inn i et nedre parti 54 av moderborehullet 12, og rørstrengen 52 strekker seg inn i det sidegående borehullet 22, når apparatet 46 er installert i brønnen.

Rørstrengen 52 innbefatter en konvensjonell plugg 56, en fjernstyrbar strømningsregule-rende anordning 58, en tetning eller annen pakningsanordning 60 og en utløsbar avbøy-ningsanordning 62. Avbøyningsanordningen 62 omgir radielt tetningen 60, reguleringsanordningen 58 og pluggen 56, og strekker seg noe nedover fra disse. Avbøyningsan-ningsanordning 62. Avbøyningsanordningen 62 omgir radielt tetningen 60, reguleringsanordningen 58 og pluggen 56, og strekker seg noe nedover fra disse. Avbøyningsan-ordningen 62 blir brukt for å rette rørstrengen 52 inn i det sidegående borehullet 22 når apparatet 46 blir senket inn i brønnen. Apparatet er slik konfigurert at det vil avbøyes på grunn av avbøyningsflaten 28 mot det sidegående borehullet 22, snarere enn å passere gjennom boringen 36 til ledekilen 30. Avbøyningsanordningen 62 frigjøres for forflytning i forhold til den gjenværende delen av rørstrengen 52 etter at den har besørget av-bøyning ved hjelp av avbøyningsflaten 28. Slik utløsning eller frigjøring av avbøynings-anordningen 62 kan utføres ved mottak av et signal og/eller fluidtrykk i ledninger 64 som er tilkoblet anordningen, som reaksjon på inngrep med en struktur i det sidegående borehullet 22, som reaksjon på manipulering av apparatet 46, eller en annen måte. Apparatet som kan anvendes som avbøyningsanordning 62 i fremgangsmåten 10 er beskrevet mer detaljert nedenfor i relasjon til fig. 6A-6B og 7A-7D.

Reguleringsanordningen 58 kan være en variabel struperventil, som reagerer på signaler og/eller fluidtrykk etc, som føres av ledninger 64 koblet til anordningen. Signaler kan like så gjerne bli sendt til reguleringsanordningen 58 ved hjelp av andre fremgangsmåter, slik som akustisk telemetri, elektromagnetiske bølger, magnetiske felt, slampulser etc. Det må imidlertid forståes klart at reguleringsanordningen 58 kan styres på annen måte uten at prinsippene for oppfinnelsen fravikes, for eksempel ved manipulering av et låse- eller skifteverktøy som er i inngrep med reguleringsanordningen og som styres på en vire, glattline, segmentert rør, spiralrør etc eller på annen måte ved mekanisk å styre reguleringsanordningen ved hjelp av nedihullsvirkningen under drift av anordningen som er tilgjengelig fra Halliburton Energy Services etc.

Egnede reguleringsanordninger for anvendelse i fremgangsmåten 10 er beskrevet i de parallelle patentsøknadene, som begge har tittel "Flow control apparatus for use in a subterranean well and associated methods", med fullmektigdok.nr. 970331 Ul USA og 970332 Ul USA, og som begge ble inngitt 21. juli 1997, og som innlemmet her med denne referansen. En annen egnet reguleringsanordning er SCRAMSICV, som er tilgjengelig fra Petroleum Engineering Services, Ltd., Woodlands, Texas. Som representativt illustrert på fig. 2, virker reguleringsanordningen 58 slik at den regulerer hastigheten på fluidstrøm gjennom et sideveggparti av rørstrengen 52, men det må imidlertid forståes at reguleringsanordningen alternativt kan regulere fluidstrøm aksialt gjennom rør-strengen, i hvilket tilfelle pluggen 56 ikke behøver å være innbefattet i rørstrengen 52. Tetningen 60 kan være en annen tetningsanordning, slik som en pakningsstabel, forseg-lingselement etc, for tettende inngrep med en tettende overflate, slik som en PBR festet til fQringen 42. En egnet tetning for anvendelse i fremgangsmåten 10 er den fjembarinn-settbare SCRAMS HF-tetteren som er tilgjengelig fra Petroleum Engineering Services, Ltd. Denne typen tetning kan være innkoblet med ledningene 64 og innstilt i foringen 42, eller en annen rørformet struktur, som reaksjon på signaler og/eller fluidtrykk etc som føres av ledningene 64. Alternativt kan tetningen 60 være en konvensjonell hydraulisk eller mekanisk innstillbar tetning som er utstyrt for at ledningene 64 kan passere gjennom tetningen. Dersom den er fjerninnstillbar, kan tetningen 60 motta signaler ved hjelp av akustisk telemetri, elektromagnetiske bølger, slampulser eller andre kommuni-kasj onsinnretninger.

En dualstrengtetning 66 griper tettende inn med rørstrengene 50, 52. Dersom ledningene 64 blir brukt til fjernstyredrift av reguleringsanordningen 58, tetningen 60 og/eller av-bøyningsanordningen 62, kan tetningen 66 innbefatte foranstaltninger for at ledningene 64 kan føres gjennom denne. Tetningen 66 er utformet for tettende inngrep med rorings-røret 16 i det øvre partiet 44 av moderborehullet 12 over åpningen 38 når apparatet 46 er installert i brønnen. Tetningen 66 kan innstilles hydraulisk eller mekanisk, og den kan fjerninnstilles som reaksjon på signaler og/eller fluidtrykk som føres av ledningene 64.

Rørstrengen 50 innbefatter en pakningsstabel 68 eller en annen tetningsanordning, et perforert subrør 70 som har åpninger tilformet radialt gjennom veggen og en plugg 72. Pakningen 68 er slik konfigurert at den kan passere gjennom ledekileboringen 36 og danne tettende inngrep med enderøret 34. Alternativt kan pakningen være en tetning som er utformet for innstilling inne i enderøret 34, og den kan være fjeminnstilbar, som beskrevet ovenfor for tetningen 60. Det vil umiddelbart forståes at en fagkyndig på området at når pakningen 68 er i tettende inngrep inne i enderøret 34, kan fluid strømme fra formasjonen 14, inn i en nedre ende av rørstrengen 50, gjennom tetningen 66 og utover gjennom åpningene i det perforerte subrøret 70.

Rørstrengen 48 innbefatter en tetning 74 eller en annen avtetningsanordning og en fjem-styrbar strømningsregulerende anordning 76. Tetningen 74 kan være tilsvarende tetningen 60, unntatt for at den er konfigurert for innstilling inne i det øvre partiet 44 av moderborehullet 12. Reguleringsanordningen 76 kan være tilsvarende reguleringsanordningen 58, og den kan styres ved hjelp av hvilke som helst av innretningene beskrevet ovenfor for å styre reguleringsanordningen 58.

En koblingsanordning 78 kobler rørstrengen 48 til enderørene 50, 52. Koblingsanordningen 78 kan være en konvensjonell stjerneblokk og kan innbefatte et spjeld eller sikte eller et annet element for å rette verktøy, virere, spiralrør etc. fra rørstrengen 48 inn i en utvalgt av enderørene 50, 52. Dersom det er ønskelig med tilgang til enderøret 50, bør selvfølgelig pluggen 72 fjernes fra dette. En egnet stjerneblokk for anvendelse som koblingsanordning 78 i fremgangsmåten 10 er beskrevet i en parallell patentsøknad med serienr. 08/872.115 med tittel "Wye block håving a rotary guide incorporated therein", inngitt 10. juni 1997, og som er innlemmet her med denne referansen. Når et slikt ret-ningselement er innbefattet i koblingsanordningen 78, kan det drives mekanisk, hydraulisk, som reaksjon på signaler og/eller fluidtrykk som føres av ledningene 64, akustisk telemetri, elektromagnetiske bølger, slampulser etc. Koblingsanordningen 78 kan styres ved hjelp av hvilke som helst av midlene eller innretningene beskrevet ovenfor for reguleringsanordningen 58.

Reguleringsanordningen 76 arbeider slik at den regulerer hastigheten til fluidstrømmen gjennom et sideveggparti av rørstrengen 48. På denne måten kan fluid som passerer utover gjennom åpningene i det perforerte subrøret 70 og inn i et ringformet rom 80 tilformet radi elt mellom rørstrengen 48 og moderborehullet 12 når apparatet 46 er installert i brønnen, strømmer inn i rørstrengen 48. Et slikt apparat 46 typisk illustrert på fig. 2 behøver således ikke fluid som strømmer mellom rørstrengen 48 og enderøret 50 nød-vendigvis strømme gjennom koblingsanordningen 78.1 stedet strømmer det inn i det ringformede rommet 80 og forbikobles derved koblingsanordningen 78. Alternativt kan reguleringsanordningen 76 være innbefattet i enderøret 50, tilsvarende måten hvorved reguleringsanordningen er innbefattet i enderøret 52, i hvilket tilfelle pluggen 72 og det perforerte subrøret 70 ikke vil være innbefattet i enderøret 50, og strømning mellom rørstrengen 48 og enderøret 50 vil passere gjennom koblingsanordningen 78.

Det refereres nå i tillegg til fig. 3, hvor apparatet 46 er representativt illustrert, slik det er operativt installert i brønnen. Avbøyningsanordningen 62 har avbøyd enderøret 52 inn i det sidegående borehullet 22, mens apparatet 46 ble senket inn i brønnen. Siden enderø-ret 50 er kortere enn enderøret 52, blir deretter enderøret 50 innført gjennom ledekileboringen 36 og inn i det nedre partiet 54 av moderborehullet 12. Det må imidlertid klart forståes at det ikke er nødvendig at enderøret 50 entrer det nedre moderborehullet 54 etter at enderøret 52 entrer det sidegående borehullet 22, eller at enderøret 50 skal være kortere enn enderøret 52, for å holde seg til prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Avbøyningsanordningen 62 er blitt frigjort for aksiell forskyvning i forhold til den gjenværende delen av enderøret 52 ved inngrepet mellom avbøyningsanordningen og en øvre PBR 82 festet til foringen 42 og påføring av en aksialt nedoverrettet kraft på av-bøyningsanordningen ved manipulering av apparatet 46 fra jordens overflate. Som beskrevet ovenfor, kan imidlertid frigjøring av avbøyningsanordningen 62 utføres ved hjelp av andre fremgangsmåter uten å fravike prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen.

Når avbøyningsanordningen 62 er frigjort, strekker enderøret 52 seg ytterligere inn i det sidegående borehullet 22. Tetningen 60, reguleringsanordningen 58 og pluggen 56 entrer foringen 42. Når den er posisjonert inn i denne som ønsket, blir tetningen 60 slik innstilt at den på tettende måte griper inn med og foranker seg til foringen 42. Tetningen 60 kan innstilles ved hjelp av en hvilken som helst fremgangsmåte, som beskrevet ovenfor.

Det vil umiddelbart være klart for vanlig fagkyndige på området at med tetningen 60 innstilt i foringen 42, som representativt illustrert på fig. 3, kan fluid (illustrert med piler 84) strømme fra formasjonen 40, innover gjennom reguleringsanordningen 58, gjennom enderøret 52, gjennom koblingsanordningen 78 og gjennom rørstrengen 48 til jordens overflate. Dersom det er ønskelig å injisere fluidet inn i formasjonen 40, kan selvfølge-lig fluidet 84 strømme i den motsatte retningen.

Etter at enderøret 50 er blitt innført i det nedre moderborehullet 54, griper pakningen 68 tettende inn med det rørformede elementet 34. Dersom pakningen 68 er en tetning, blir den innstilt inne i det rørformede elementet 34. Deretter blir tetningene 66 og 74 innstilt inne i det øvre moderborehullet 44, slik at de tettende griper inn med og forankres til foringsrøret 16. Dersom tetningene 60, 66, 68 og 74 er fjerninnstillbare som beskrevet ovenfor, kan de innstilles sekvensielt ved å sende et passende signal til hver av dem og/eller påtrykke passende fluidtrykk på hver av dem.

Det vil umiddelbart være klart for en fagkyndig på området at etter at tetningene 66 og 74 er innstilt og avtetningsanordningen 68 er tettende i inngrep med det rørformede elementet 34, kan fluid (angitt med piler 86) strømme fra formasjonen 14, gjennom en-derøret 50, utover gjennom det perforerte subrøret 70, inn i det ringformede rommet 80, innover gjennom reguleringsanordningen 76 og gjennom rørstrengen 48 til jordens overflate. Dersom en injiseringsoperasjon skal utføres, kan selvfølgelig fluidet 86 strømme i motsatt retning. I fremgangsmåten 10 slik den representativt er illustrert på fig. 3, er fluidene 84 og 86 blandet inne i rørstrengen 48, men det må klart forståes at fluidene kan være adskilt fra hverandre, uten at en fraviker prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen.

Fremgangsmåten 10 og apparatet 46 som tillater at strømningshastigheten til fluidene 84, 86 kan reguleres nær inntil formasjonene 14, 40, er således beskrevet. Hastighetene som hvert fluid kan strømme med kan på enkel måte varieres etter ønske ved fjernsty-ring av reguleringsanordningene 76, 58.1 tillegg kan proporsjonale strømningshastighe-ter av fluidene 84, 86 styres for derved å variere andelene av fluidene som er blandet i rørstrengen 48.

Det refereres nå i tillegg til fig. 4A-4B, hvor en annen fremgangsmåte 90 for å utøve prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er representativt og skjematisk illustrert. Elementer i fremgangsmåten 90 som er lik de som tidligere er beskrevet er indikert på fig. 4A-4B ved bruk av de samme henvisningstall, med et tilføyd suffiks "a".

Fremgangsmåten 90 skiller seg fra fremgangsmåten 10 delvis ved at et enderør 92 som strekker seg inn i det nedre moderborehullet 54a innbefatter en tetning 60a, reguleringsanordning 58a og plugg 56a, tilsvarende til det som er innbefattet i enderøret 52a som strekker seg inn i det sidegående borehullet 22a. Tetningen 60a er innstilt i det rørfor-mede elementet 34a. På denne måten er ikke det perforerte subrøret 70, pluggen 72 og det separate ringformede rommet 80 ikke brukt i fremgangsmåten 90. Således strømmer fluid 86a produsert fra formasjonen 14a inn i reguleringsanordningen 58a under tetningen 60a og strømmer gjennom koblingsanordningen 78a inn i en rørstreng 94 hvor fluidene 84a og 86a blir blandet.

Som beskrevet ovenfor, er det ikke nødvendig at fluidene 84a og 86a er blandet. Tetningen 66a er vist på fig. 4A i brutte linjer for å indikere at den ikke nødvendig eller fortrinnsvis anvendes i fremgangsmåten 90 som representativt illustrert. Det vil imidlertid forståes umiddelbart av en fagkyndig på området at dersom det er ønskelig å skille fluidene 84a og 86a fra hverandre, kan tetningen 66a være installert og separate rørstrenger (ikke vist) bli koblet til denne og strekke seg til jordens overflate, i stedet for koblingsanordningen 78a og rørstrengen 94. Tetningen 74a kan anvendes dersom det er ønskelig med blandet strømning i rørstrengen 94.

Fig. 4A-4B viser også at fremgangsmåten 90 kan anvendes for å styre fluidstrømning fra tilleggsborehull og formasjoner som avskjæres av disse borehullene. For eksempel kan et ytterligere sidegående borehull 96 bores over eller under moderborehullet 22a og strekke seg utover fra en annen åpning 38a tilformet gjennom fSringsrøret 16a og sementen 20a, og gjennomskjære en annen formasjon 100. Et annet enderør 98 innbefattende et annet sett av terningen 60a, reguleringsanordningen 58a og pluggen 56a kan så installeres i en foring 42a i det sidegående borehullet 96.

Fluid (angitt med piler 102) kan så strømme fra formasjonen 100, innover gjennom reguleringsanordningen 58a, og gjennom enderøret 98. Fluidet 102 kan være blandet med fluidene 84a og 86a i en rørstreng 104 som strekker seg til jordens overflate ved at det er tilveiebrakt en annen koblingsanordning 78a som sammenkobler rørstrengen 94, enderø-ret 98 og rørstrengen 104. Alternativt kan det være anordnet separate rørstrenger for å skille fluidene 102, 84a og 86a, eller en kombinasjon av dem som beskrevet ovenfor.

På fig. 4A-4B er det sidegående borehullet 96 angitt som boret over moderborehullet

22a. For dette formålet blir en annen ledekilemontasje 86a posisjonert i moderborehullet 12, med dens avbøyningsflate 28a inntil skjæringspunktet 24a mellom moderborehullet og det øvre sidegående borehullet 96. Det øvre sidegående borehullet 96 blir så boret på en måte tilsvarende den som ble brukt for å bore det nedre sidegående borehullet 22a.

Rørstrengen 94 er slik segmentert at et nedre parti 160 av rørstrengen 94 kan være sam-menføyd med et øvre parti 162 av denne, etter at det øvre sidegående borehullet 96 er

boret. For dette formålet innbefatter det nedre partiet 160 en konnektor 164 som tillater fluidforbindelse mellom de øvre og nedre partiene 160,162, og også innkobler ledningene 64a. Konnektoren 164 kan være en type som er vel kjent for fagkyndige på området som en "våt konnektor". En egnet konnektor som kan anvendes som konnektoren 164, passende modifisert, er beskrevet i US-patent nr. 5.577.925 med tittel "Concentric wet connector system".

Alternativt kan det nedre partiet 160 innbefatte en PBR ved dets øvre ende og det øvre partiet 162 kan innbefatte en passende tetningsanordning, slik som pakningsstabel, ved dets nedre ende for avtettende inngrep med PBR. I det tilfellet kan sammenkoblingen av ledningene 64a utføres ved hjelp av en eller flere andre konvensjonelle konnektorer. Det må imidlertid klart forståes at tilkobling av det øvre og nedre partiet 160,162 til rørstrengen 94 kan utføres ved hjelp av hvilke som helst andre innretninger uten at prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen fravikes. For eksempel kunne det rørformede elementet 34a som er innbefattet i den øvre ledekilemontasjen 26a tettende gripe inn med en PBR festet til den øvre enden av det nedre partiet 160, slik at når tetningen 60a blir innstilt i det rørformede elementet, vil det øvre partiet 162 være i fluidforbindelse med det nedre partiet 160.

Med det sidegående borehullet 96 boret som beskrevet ovenfor, er enderøret 98, det øvre partiet 162 og rørstrengen 104 installert i brønnen. Enderøret 98 kan være avbøyd for å entre det sidegående borehullet 96 ved bruk av en avbøyningsanordning, slik som av-bøyningsanordningen 62a, eller andre innretninger kan anvendes for å innføre enderøret inn i det sidegående borehullet. Det øvre partiet blir innført gjennom den øvre ledekilemontasjen 26a og tilkoblet det nedre partiet 160. Tetningene 60a på det øvre partiet 162 og enderøret 98 blir innstilt i henholdsvis det rørformede elementet 34a og foringen 42a. Fluider 84a, 86a og 102 kan så reguleres slik at de strømmer med ønskede hastigheter inn i rørstrengen 104 og derigjennom til jordens overflate.

Det refereres nå i tillegg til fig. 5, hvor en annen fremgangsmåte 110 som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er representativt og skjematisk illustrert. Elementer i fremgangsmåten 110 som er tilsvarende de som tidligere er beskrevet er indikert på fig. 5 ved at det brukes de samme henvisningstallene med et tilføyd suffiks "b". Fremgangsmåten 110 skiller seg i vesentlig grad fra de tidligere fremgangsmåtene 10, 90 ved at en enkelt rørstreng 112 blir brukt for å regulere fluid-strømning fra, eller inn i, multiple formasjoner 14b, 40b.

I fremgangsmåten 110 er en foring 114 slik installert at den strekker seg inn i det sidegående borehullet 22b, og forblir delvis opptatt inne i det øvre moderborehullet 44b. Foringen 114 blir sementert slik på plass at den ligger over ledekilemontasjen 26b. Deretter blir en åpning 116 skåret gjennom et sideveggparti av foringen 114 for å gi tilgang til det nedre moderborehullet 54a via ledekileboringen 36b.

Rørstrengen 112 innbefatter to reguleringsanordninger 76b, 58b og to tetninger 74b, 60b. Som representativt illustrert på fig. 5, er reguleringsanordningen 76b koblet mellom tetningen 74b og tetningen 60b, og tetningen 60b er innkoblet mellom reguleringsanordningen 76b og reguleringsanordningen 58b. En fagkyndig på området vil imidlertid forstå at dersom for eksempel en reguleringsanordning som er i stand til å regulere fluidstrømning aksialt gjennom seg, blir anvendt i stedet for reguleringsanordningen 58b, kunne den være posisjonert mellom tetningene 74b, 60b og pluggen 56b kunne elimineres fira rørstrengen 112. Andre konfigurasjoner av rørstrengen 112 kan således anvendes uten å fravike prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen.

Rørstrengen 112 blir slik innført gjennom åpningen 116 at et nedre parti av den strekker seg inn i det nedre moderborehullet 54b. Tetningen 60b er innstilt inne i det rørformede elementet 34b og tetningen 74b er innstilt inne i fBringsrøret 16b i det øvre moderborehullet 44b. Som beskrevet ovenfor, dersom tetningene 74b, 60b er fjeminnstillbare, kan de innstilles sekvensielt og styres fra jordens overflate.

Med tetningene 74b, 60b innstilt kan fluidet 86b strømme fra formasjonen 14b, innover gjennom reguleringsanordningen 58b, og gjennom rørstrengen 112 til jordens overflate. Fluidet 84b kan strømme fra formasjonen 40b, gjennom foringen 114, innover gjennom reguleringsanordningen 76b, og gjennom rørstrengen 112 til jordens overflate, blandet med fluidet 86b. Reguleringsanordningene 76b, 58b kan således anvendes til uavhengig å regulere strømningshastighetene til hver av disse fluidene, og å styre andelene av fluidene 84b, 86b som produseres fra formasjonene 14b, 40b. Strømningene til den ene eller begge fluidene 84b, 86b kan selvsagt være reversert i en injeksjonsoperasjon.

Det refereres nå i tillegg til fig. 6A-6B hvor det er vist en avbøyningsanordning 120 som anvender prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Avbøyningsanord-ningen 120 kan anvendes som avbøyningsanordningen 62 i en hvilken som helst av fremgangsmåtene beskrevet ovenfor hvor det anvendes en avbøyningsanordning. Som beskrevet her, er avbøyningsanordningen 120 løsbar ved inngrep med en rørformet struktur og påtrykning av en aksial kraft på denne, men det må forståes klart at avbøy-ningsanordningen kan være hydraulisk, elektrisk, fjernstyrt eller utløst uten at prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen fravikes.

Avbøyningsanordningen 120 er vist på fig. 6A-6B i en konfigurasjon hvor den blir brakt inn i en brønn. Den innbefatter et inngrepsparti 122, et eller flere utløserelementer 124, en blokkeringsanordning 126, en indre generelt rørformet mandrell 128 og et ytre generelt rørformet hus 130. Det ytre huset 130 er vist slik det radielt utover omgir en repre-sentativ utstyrsdel, en tetning 132, men det må tydelig forståes at huset kan ligge over en hvilken som helst utstyrsdel, eller en kombinasjon av ønsket utstyr, med passende modi-fikasjon av huset.

Tetningen 132 er ved hjelp av gjenger festet til den indre mandrellen 128, og den indre mandrellen er ved hjelp av gjenger festet til en rørstreng 134 som strekker seg oppover fra denne. Som vist på fig. 6A-6B, er den indre mandrellen 128 forhindret fra å forskyve seg aksialt i forhold til huset 130, utløserelementene 124 og inngrepspartiet 122 ved hjelp av blokkeringselementet 126. Blokkeringselementet 126 er angitt som et generelt C-formet element som er anordnet radielt utover for å gripe inn med en hylse 136 som ved hjelp av gjenger er festet til huset 130. Blokkeringselementet 126 holdes på plass på den indre mandrellen 128 ved hjelp av et holdeelement 138 som ved hjelp av gjenger er festet til den indre mandrellen. Med blokkeringselementet 126 anordnet mellom og i kontakt med holdeelementet 138 og hylsen 136 forhindres således den indre mandrellen 128 i å forflytte seg nedover i forhold til huset 130.1 tillegg har den indre mandrellen 128 et skulderparti opp mot et nedre parti av hylsen 136, og derved forhindres den indre mandrellen i å forskyve seg oppover i forhold til huset 130.

Huset 130 er slik utformet at det vil avbøyes av en avbøyningsflate, slik som avbøy-ningsflaten 28. For dette formålet kan for eksempel huset 130 ha en større diameter enn boringen 36 til ledekilen 30, eller det kan være tilformet på annen måte for å forhindre dets innføring gjennom et annet element. Huset er ved hjelp av gjenger festet til utløser-elementene 124, hylsen 136 og inngrepspartiet 122 (inngrepspartiet og utløserelemente-ne er integrert tilformet som vist på fig. 6A), og derved dannes en ytre montasje 140.

Huset 130 strekker seg fortrinnsvis nedover forbi alle utstyrsdeler som festet nedenfor den indre mandrellen 128. På denne måten vil huset 130 komme i kontakt med enhver struktur, slik som en ledekile, før utstyret, og det vil tillate at avbøyningsanordningen 120 retter rørstrengen 122 mot for eksempel et sidegående borehull. Fig. 6 viser en endehette 142 til huset 130 gjennom hvilken en endesubdel 144 av tetningen 132 strekker seg, men det må forståes at når avbøyningsanordningen 120 blir brukt i fremgangsmåtene beskrevet ovenfor, foretrekkes at endehetten 142 overligger fullstendig enhver utstyrsdel som er forbundet nedenfor den indre mandrellen 128.

Utløserelementene 124 er aksialt langstrakte og slik adskilt rundt omkretsen at de er fjærende, dvs. at de kan avbøyes radielt innover. Det er å merke seg at et radialt fremspring 146 tilformet på hvert utløserelement 124 strekker seg innover og er i radial kontakt med blokkeringselementet 126. Således vil det umiddelbart forståes at dersom utlø-serelementene 124 avbøyes radielt innover, vil blokkeringselementet 126 også forskyves innover av dette, og den indre mandrellen 128 vil ikke lenger være sikret av blokkeringselementet i forhold til den ytre montasjen 140. En eller flere skjærsplinter installert gjennom hylsen 136 og inn i mandrellen 128 vil imidlertid fremdeles på utløsbar måte sikre den indre mandrellen 128 mot aksial forskyvning i forhold til den ytre montasjen 140.

Utløserelementene 124 har også radielle fremspring 150 som strekker seg utover. Fremspringene 150 strekker seg slik radialt utover at når avbøyningsanordningen 120 er inn-ført i en passende rørformet struktur, vil fremspringene 150 gripe inn med den rørfor-mede strukturen og avbøyes radielt innover av denne. I den representativt illustrerte ut-førelsen av avbøyningsanordningen 120 er fremspringene 150 slik konfigurert at de tillater radielt innoveravbøyning av utløserelementene 124 ved innføring av avbøynings-anordningen 120 i en PBR festet til en foring i et sidegående borehull. Det må imidlertid klart forståes at elementene 124 kan være utformet på annen måte for inngrep med andre strukturer, uten at prinsippene for oppfinnelsen fravikes.

Inngrepspartiet 122 er slik utformet at det griper inn med toppen av PBR festet til fSringen og forhindrer ytterligere innføring av avbøyningsanordningen 120 inn i foringen. For dette formålet har inngrepspartiet 122 en radialt utovervendt flens 152 tilformet på dette, som har større diameter enn den indre diameteren til foringen PBR. Det må imidlertid klart forståes at inngrepspartiet 122 kan være utformet på annen måte for å gripe inn med en struktur, uten at prinsippene for den foreliggende oppfinnelsen fravikes.

Det refereres i tillegg nå til fig. 7A-7D hvor avbøyningsanordningen 120 er illustrert innført i en PBR 154 festet til en foring 156. PBR 154 og foringen 156 kan for eksempel korrespondere med PBR 82 og foringen 42 til fremgangsmåten 10 som vist på fig. 3. Utløserelementene 124 er blitt avbøyd innover av den radielle kontakten mellom fremspringene 150 og den indre diameteren til PBR 154. En slik avbøyning av utløserele-mentene 124 har brakt fremspringene 146 til å forskyve blokkeringselementet 126 radielt innover. Når avbøyningsanordningen 120 er innført i PBR 154, sikrer således blokkeringselementet 126 ikke lenger den indre mandrellen 128 mot forskyvning i forhold til den ytre montasjen 140.

Deretter kan en aksialt nedoverrettet kraft påtrykkes den indre mandrellen 128 for å bry-te skjærsplintene 148 og å tillate den indre mandrellen og ethvert utstyr 132 festet til denne og forskyves nedover i forhold til den ytre montasjen 140. En slik nedoverrettet kraft kan påtrykkes ved at rørstrengen 134 avslakkes ved jordens overflate. En motsatt rettet kraft blir påtrykt den ytre montasjen 140 ved inngrepet til inngrepspartiet 122 med toppen av PBR 154, og flensen 152 forhindrer derved ytterligere nedoverforskyvning av den ytre montasjen 140. Tetningen 132 tillates nå å forflytte seg nedover inn i foringen 156 og kan innstilles i denne, med den ytre montasjen 140 gjenværende i PBR 154.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for komplettering av en undergrunnsbrønn som kryssende har et første og et andre borehull (12,22) og en avbøymngsflate (28) posisjonert nær krysningen mellom det første og det andre borehullet (12, 22), karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinnene: en første rørformet streng (52) tilveiebringes; en avbøyningsanordning (62) sikres løsbart til den første rørformede strengen (52); den første rørformede strengen (52) avbøyes med avbøyningsflaten (28) fra det første borehullet (12) til det andre borehullet (22); og avbøyningsanordningen (62) utløses for forskyvning i forhold til den første rørformede strengen (52).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at utløsningstrinnet gjennomføres etter den første rørformede strengen (52) har entret det andre borehullet (22).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at utløsningstrinnet videre omfatter at avbøyningsanordningen (62) føres til inngrep med en struktur posisjonert i det andre borehullet (22).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at utløsningstrinnet videre omfatter at en aksial sammentrykkende kraft påføres mot av-bøyningsanordningen (62) etter inngrepstrinnet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i tilveiebringelsestrinnet fastgjøres den første rørformede strengen (52) til en andre rør-formet streng (50), og fremgangsmåten omfatter videre trinnet at den andre rørformede strengen (50) opptas i det første borehullet (12).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at opp-takstrinnet videre omfatter at den andre rørformede strengen (50) settes inn gjennom en ledekile (30) anbrakt inne i det første borehullet (12) etter avbøyningstrinnet.

7. Apparat for komplettering av en undergrunnsbrønn med en første, en andre og en tredje rørformede streng (52, 50,48), karakterisert ved at den første rørformede strengen (52) har en lengde som er større enn den andre rørforme-de strengen (50); og at apparatet videre omfatter: en koblingsanordning (78) som sammenkobler den første, den andre og den tredje rør-formede strengen (52, 50,48), idet den tredje rørformede strengen (48) strekker seg utover fra koblingsanordningen (78) i en første aksial retning, og den første og den andre rørformede strengen (52,50) strekker seg utover fra koblingsanordningen (78) i en andre aksial retning motsatt til den første aksiale retningen; og en utløsbar avbøyningsanordning (62) festet til den første rørformede strengen (52).

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at apparatet videre omfatter en utstyrsdel (58) fastgjort til den første rørformede strengen (52), og at avbøyningsanordningen (62) radialt utover omgir utstyrsdelen (58).

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at utstyrsdelen er en strømregulerende anordning (58).

10. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at den tredje rørformet strengen (48) innbefatter en første tetteanordning (74), og at apparatet videre omfatter en andre tetteanordning (66) sammenkoblet med den første og den andre rør-formede strengen (52,50).