NO321687B1 - Fremgangsmate for utforelse av nede-i-hulls kompletteringsrengjoring og tilhorende anordning for samme - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt operasjoner utført i samband med brønner i undergrunnen, nærmere bestemt en fremgangsmåte for utførelse av en brønnkompletteringsrengjøringsoperasjon, der brønnen gjennomskjærer første og andre soner, samt et brønnkompletteringsrengjøringssystem.

Like før en brønn settes i produksjon etter en gruspakkingsoperasjon eller stimuleringsbehandling, er det vanlig praksis å fjerne kompletterinsfluidene fra en hydrokarboninneholdende sone som gjennomskjæres av brønnen. I den vanlige situasjonen er en vesentlig del av kompletteringsfluidene i sonen deponert der som et resultat av gruspakkingen eller stimuleringsbehandlingen. Dersom det ikke har blitt utført gruspakking eller stimuleringsbehandlinger, kan kompletteringsfluidene i sonen være slam eller andre fluider ført inn i brønnen ved boring eller komplettering av brønnen. Begrepet "kompletteirngsfluid", som benyttet her, benyttes for å angi fluid som føres inn i en sone fra en kilde som er forskjellig fra sonen ved boring eller komplettering av en brønn som gjennomskjærer sonen.

Vanligvis utføres kompletteirngsrengjøringsoperasjonen ved å transportere en vesentlig mengde midlertidig produksjon- og fluidhåndteringsutstyr til brønnen. Dette utstyret kan omfatte midlertidige rør, manifolder, prøvehoder ("test heads"), separatorer, ledningsvarmere, tanker, brennerbommer etc. Det midlertidige utstyret benyttes typisk fordi det enda ikke er noe permanent produksjonsutstyr installert ved brønnen eller det permanente produksjonsutstyret er ikke laget for å håndtere rengjøringsoperasjonen.

Det midlertidige utstyret rigges opp på stedet og brønnen strømmes inntil alt eller det meste av kompletteirngsfluidet er fjernet fra den hydrokarboninneholdende sonen. Eventuelle hydrokarboner som produseres ved denne operasjonen kan brennes eller deponeres på annen måte, og skaper dermed sikkerhets- og miljøproblemer. Kompletteringsfluidene må også deponeres, som er et ytterligere miljøproblem og som tilfører ytterligere kostnader ved operasjonen.

US 5.335.732, US 5.497.832, og US 5.803.178 beskriver fremgangsmåter for å fjerne produsert formasjonsvann eller deler av brukt borefluid, samt en anordning for å pumpe vann fra en vannproduserende sone til en underliggende vanndeponeirngssone.

EP 781.893A2 beskriver en anordning med to rørstrenger med en øvre og en nedre ventil plassert i den indre rørstrengen.

Ut fra ovenstående kan man se at det ville være svært ønskelig å kunne frembringe en forbedret fremgangsmåte for å utføre en kompletteringsrengjøringsoperasjon. Den forbedrede fremgangsmåten bør ikke fordre at kompletteirngsfluider og/eller hydrokarboner måtte deponeres ved overflaten, og fremgangsmåten bør være mer økonomisk, lempelig å utføre og sikrere enn kjente rengjøringsoperasjoner. Det er dermed et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en slik forbedret fremgangsmåte og en anordning som er nyttig for å utføre fremgangsmåten.

Det er således frembrakt en fremgangsmåte for utførelse av en

brønnkompletteringsrengjøringsoperasjon, der brønnen gjennomskjærer første og andre soner, og der fremgangsmåten kjennetegnes ved trinnene:

- å installere en produksjonsrørstreng i brønnen, der produksjonsrørstrengen er i tettende inngrep i brønnen mellom de første og andre sonene, og at fluidforbindelse tillates mellom den første sonen og produksjonsrørstrengens indre, - å posisjonere en rørstreng i tettende inngrep i produksjonsrørstrengen, der rørstrengen omfatter en pumpe, og • å operere pumpen for å fortrenge kompletteringsfluid fra den første sonen inn i den andre sonen, og der ingen andel av fluidet produseres til jordens overflate i løpet av opereringstrinnet.

I en utførelsesform av oppfinnelsen innbefatter fremgangsmåten trinnent å strømme kompletteirngsfluid fra en første sone gjennomskåret av brønnen inn i rørstrengen posisjonert i brønnen, før opereringstrinnet.

I en utførelsesform er, i strømnings- og fortrengningstrinnene, den første og andre sone er deler av en enkelt formasjon.

Opereringstrinnet kan videre omfatte å strømme fluid gjennom en motor tilkoblet pumpen.

I en utførelsesform innbefatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at rørstrengen omfatter en første ventil som tillater fluid strømning fra den første sonen inn i rørstrengen men begrenser fluid strømning fra rørstrengen inn i den første sonen, der rørstrengen omfatter en andre ventil som tillater fluid strømning fra rørstrengen inn i den andre sonen, men begrenser fluid strømning fra den andre sonen inn i rørstrengen, og der rørstrengen er i tettende inngrep i brønnen mellom de første og andre sonene, og der ingen andel av fluidet produseres til jordens overflate via hverken den første eller den andre ventilen.

En utførelsesform innbefatter trinnet der kompletteringsfluid strømmes fra den første sone gjennom den første ventil inn i rørstrengen.

En utførelsesform av oppfinnelsen kjennetegnes ved at rørstrengen omfatter en første ventil som tillater fluid strømning fra den første sonen gjennom en sidevegg i produksjonsrørstrengen inn i rørstrengen, men begrenser fluid strømning fra rørstrengen inn i den første sonen, og der rørstrengen omfatter en andre ventil som tillater fluid strømning fra rørstrengen inn i den andre sonen, men begrenser fluid strømning fra den andre sonen inn i rørstrengen, for derved å forhindre at noen andel av fluidet strømmer til jordens overflate.

En utførelsesform innbefatter trinnet der kompletteringsfluid strømmes fra den første sonen, gjennom den første ventilen, og inn i rørstrengen.

Det er videre i følge oppfinnelsen frembrakt et brønnkompletteringsrengjøringssystem, kjennetegnet ved en første rørstreng anbrakt i brønnen og i tettende inngrep deri mellom første og andre soner som gjennomskjæres av brønnen, der kompletteringsfluid strømmes fra den første sonen inn i den første rørstrengen og deretter inn i den andre sonen, idet ingen andel av fluidet strømmer til jordens overflate.

Fordelaktig er en pumpe anbrakt inne i den første rørstrengen, der pumpen pumper kompletteirngsfluid inn i den første rørstrengen fra den første sonen, og utover fra den første rørstrengen inn i den andre sonen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen krever ikke at en vesentlig mengde midlertidig utstyr transporteres og installeres ved en brønn, krever ikke at hydrokarbonene brennes av ved overflaten, og krever ikke at hydrokarbonene og/eller kompletteringsfluidene deponeres ved overflaten.

I fremgangsmåten fjernes kompletteringsfluider fra en hydrokarboninneholdende produserende sone og injiseres inn i en nedihulls deponeringssone. På denne måten bringes det intet vesentlig kvantum med hydrokarboner eller kompletteringsfluider til overflaten for kassering. Fremgangsmåten kan utføres lempelig og økonomisk, og med kun en begrenset mengde utstyr nødvendig for å utføre fremgangsmåten. I tillegg er fremgangsmåten forenelig med gruspakking, formasjonsoppsprekking og andre brønnkompletteringsoperasj oner.

I et annet aspekt av oppfinnelsen pumpes et fluid fra en produserende sone og inn i en deponeringssone ved hjelp av en nedihulls pumpe. Ulike pumpemetoder kan benyttes. For eksempel kan en hydraulisk motor, som opererer som en reaksjon på fluid som strømmes derigjennom, føres inn i brønnen ved hjelp av kveilrør. Motoren kan være tilkoblet en pumpe, slik at når fluid sirkuleres gjennom kveilrøret, pumper pumpen kompletteringsfluid fra den produserende sonen og inn i deponeringssonen. Som et annet eksempel kan nedihulls-pumpen drives av en elektrisk motor tilkoblet en kabel (wireline) eller annen elektrisk leder.

I stedet for å pumpe fluider fra den produserende sonen til deponeringssonen, kan fluidene i en annen utførelsesform strømme fra den produserende sonen og inn i en rørstreng, hvoretter fluidene pumpes fra rørstrengen og inn i deponeringssonen, for eksempel, ved hjelp av en pumpe som befinner seg ved overflaten. Når fluidene strømmes inn i rørstrengen, får fluidene strømme til overflaten, der fluidene kan analyseres for å fastslå hvorvidt den produserende sonen er rengjort.

Anordningen benyttet for utførelse av fremgangsmåten kan omfatte fluidsensorer, inkludert fluididentifiseringssensorer, og kommunikasjonsanordninger for å overføre fluidegenskapsinformasjon til overflaten. På denne måten kan fluider som strømmes fra den produserende formasjonen analyseres nedihulls uten at de trenger å bli brakt til overflaten. Kommunikasjonsanordningene kan omfatte telemetrianordninger, så som akustiske telemetrianordninger, slampulstelemetrianordninger, elektromagnetiske telemetrianordninger etc.

Disse og andre trekk, fortrinn, fordeler og formål ved den foreliggende oppfinnelse vil bli klare for fagmannen etter en nøye gjennomlesning av den følgende detaljerte beskrivelse av en representativ utførelsesform av oppfinnelsen, sammen med de medfølgende tegninger. Fig. 1 er et skjematisk og delvis snittriss som illustrerer systemet for en brønnkompletterings-rengjøringsfremgangsmåte som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 2 er et forstørret skjematisk snittriss av en anordning som kan benyttes i den første fremgangsmåten i fig. 1. Fig. 3 er et skjematisk delvis snittriss av en alternativ konfigurasjon benyttbar sammen med den første fremgangsmåten i fig. 1. Fig. 4 er et skjematisk delvis snittriss av en annen alternativ konfigurasjon benyttbar i den første fremgangsmåten i fig. 1. Fig. 5 er et skjematisk delvis snittriss av en annen alternativ konfigurasjon benyttbar sammen med den første fremgangsmåten i fig. 1. Fig. 6 er et skjematisk delvis snittriss som illustrerer systemet for en andre brønnkompletterings-rengjøringsfremgangsmåte som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 6a er et forstørret skjematisk snittriss av en anordning vist i fig. 5.

Fig. 7 er et skjematisk delvis snittriss som illustrerer systemet for en tredje brønnkompletterings-rengjøirngsmetode som omfatter prinsippene i den foreliggende oppfinnelse. Fig. 8 er et skjematisk delvis snittriss som illustrerer systemet for en fjerde brønnkompletterings-rengjøringsmetode som omfatter prinsippene ved den foreliggende opprinnelse.

En kompletterings-rengjøringsfremgangsmåte 10 som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse, er representativt illustrert i fig. 1.1 den følgende beskrivelsen av fremgangsmåten 10 og andre anordninger og fremgangsmåter beskrevet her, er retningsgivende termer, så som "over", "under", "øvre", "nedre" etc, benyttet for enkelhets skyld med henvisning til de medfølgende tegningene. Det skal imidlertid forstås at ulike utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse beskrevet her, kan benyttes i ulike orienteringer, så som i helninger (avskrådd), invertert, horisontalt, vertikalt etc, uten at det dermed fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

Fremgangsmåten 10 er vist i fig. 1 å bli utført etter utførelse av gruspakking, der grus 12 er plassert rundt en brønnsil ("well screen") 14 i henhold til konvensjonell praksis, hvilket er kjent for fagmannen. Det skal imidlertid forstås at fremgangsmåten 10 kan utføres kan utføres etter andre typer brørmkompletteirngsoperasjoner, uten at det dermed fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

Som representativt vist i fig. 1, har en brønn blitt boret med en brønnboring 16 som gjennomskjærer to soner 18,20. Begrepet "sone", som benytter her, benyttes for å indikere en formasjon i undergrunnen, eller en del av denne. Sonene 18,20 kan derfor være deler av en enkelt jordformasj on, eller de kan befinne seg i separate formasjoner. Legg merke til at en enkelt sone kan ha hydrokarbonfluider i seg, så vel som ikke-hydrokarbonfluider, så som en sone der en nedre del inneholder vann og en øvre del inneholder olje.

I fremgangsmåten 10 er den øvre sonen 18 en produserende sone, dvs. en hydrokarboninneholdende sone fra hvilken man ønsker å produsere fluider til jordens overflate. Den nedre sonen 20 er en deponeringssone, dvs. en sone i hvilken man ønsker å deponere kompletteringsfluider drenert fra den øvre sonen 18. Det er naturligvis ikke nødvendig at deponeringssonen 20 befinner seg under den produserende sonen 18, men i fremgangsmåten 10 som vist i fig. 1, er denne konfigurasjonen lempelig, da deponeringssonen gjennomskjæres av forboringshullet ("rathole") 22 under en sumppakning 24.

Silen 14 er inkludert i en produksjonsrørstreng 26 installert i brønnen og stukket inn i sumppakningen 24. Produksjonsrørstrengen 26 kan også omfatte en annen pakning 28 over silen 14. Fluid som strømmer fra sonen 18 inn i brønnboringen 16 rommes derfor mellom pakningene 24,28 før det strømmer inn i produksjonsrørstrengen 26 gjennom silen 14. Legg merke til at brønnen fortrinnsvis er utstyrt med et beskyttende foringsrør 30, men fremgangsmåten 10 og andre fremgangsmåter beskrevet her, kan utføres i samband med en komplettering av et åpent hull, uten at det dermed fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen.

For å pumpe kompletteirngsfluider ut av den produserende sonen 18 og inn i deponeringssonen 20 før brønnen settes i produksjon, senkes en kveilrørsstreng 32 inn i produksjonsrørstrengen 26. Kveilrørsstrengen 32 omfatter en pumpeanordning 34. Det skal imidlertid forstås at andre fremføringsanordninger for pumpeanordningen 34 enn kveilrør kan benyttes, uten at det dermed fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. For eksempel kan segmentert rør benyttes, eller wireline kan benyttes som beskrevet i mer detalj under.

Øvre og nedre tegninger 36,38 bæres også på rørstrengen 32. Den øvre tetningen 36 er fortrinnsvis anbrakt rundt pumpeanordningen 34,og den nedre tetningen 38 er fortrinnsvis tettende i kontakt med sumppakningen 34, eller en

pakningsboringsbeholder ("packer bore receptacle") festet dertil. Silen 14 er dermed anbrakt mellom tetningene 36,38 slik at pumpeanordningen 34 kan trekke fluid innover gjennom silen. Dersom brønnen ikke var gruspakket, men hadde en åpning gjennom produksjonsrørstrengen 26 i stedet for silen 14, for mottak av fluid fra sonen 18, ville tetningene 36,38 fortrinnsvis skreve over ("straddle") åpningen.

Ved et viktig aspekt ved den foreliggende oppfinnelse pumper pumpeanordningen 34 kompletteirngsfluid, som kan omfatte kun slam eller en del av dette, fra den øvre sonen 18 inn i rørstrengen 32, og deretter ut av en nedre ende 39 av rørstrengen og inn i den nedre sonen 20. På denne måten vil ikke noe kompletteirngsfluider eller hydrokarboner brennes eller på annen måte deponeres ved overflaten.

Med henvisning nå i tillegg til fig. 2, er det der vist en skjematisk illustrasjon av et forstørret snittriss av pumpeanordningen 34. Pumpeanordningen 34 omfatter en pumpe 40, en innløpspassasje 42 og en utløps- eller tømmepassasje 44. Pumpen 40 trekker fluid fra innløpspassasjen 42 som er i forbindelse med et ringroms-volum 45 mellom produksjonsrøret 26 og rørstrengen 32 under tetningen 36. Pumpen 40 pumper fluid inn i utløpspassasjen 44, som er i forbindelse med det indre av rørstrengen 32 under anordningen 34. Det tømte fluid forlater etter hvert den nedre enden 39 av rørstrengen 32 og strømmer inn i den nedre sonen 20 som beskrevet over.

Pumpeanordningen 34 kan omfatte en fluidegenskapssensor 46 for påvisning av en egenskap, så som resistivitet, konduktivitet, trykk, temperatur etc. ved det fluidet som pumpes av pumpen 40. Sensoren 46 muliggjør en fastslåelse av, blant annet, det punkt ved hvilket alt eller hovedsakelig alt av kompletteirngsfluidet har blitt pumpet ut av den øvre sonen 18. Sensoren 46 er vist sammenkoblet i utløpspassasjen 44, men kunne være posisjonert på annen måte uten at det skal anses å fravike fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

En kommunikasjonsanordning eller transmitter 48 er tilkoblet sensoren 46. På denne måten kan indikasjoner på fluidegenskaper senset ved hjelp av sensoren 46, overføres til et fjerntliggende sted, så som jordens overflate, for vurdering, overvåking etc. For eksempel kan en operatør på jordens overflate overvåke indikasjonene for fluidets egenskaper og påvise når alt eller vesentlig alt av kompletteringsfluidet er pumpet ut av den øvre sonen 18. Operatøren kan så stoppe pumpeoperasjonen, trekke ut rørstrengen 32 fra brønnen og sette brønnen i produksjon. Alternativt, eller i tillegg, kunne fluidegenskapsindikasj onene fra sensoren 46 lagres i en minneanordning for senere fremhenting og vurdering.

Kommunikasjonsanordningen 48 kan være en hvilken som helst konvensjonell type transmitter kjent for fagmannen. For eksempel kan kommunikasjonsanordningen 48 kommunisere med et fjerntliggende sted ved hjelp av akustisk telemetri, elektromagnetisk telemetri, slampulstelemetri etc. I tillegg kan kommunikasjonsanordningen 48 kommunisere via en eller flere valgfrie ledere 50, vist i fig. 2 med stiplede linjer og som strekker seg til et fjerntliggende sted.

Pumpen 40 drives av en hydraulisk motor 52 via en aksel 54. En innløpspassasje 56 er i forbindelse med det indre av rørstrengen 32 over anordningen 34, og en tømmepassasje 58 er i forbindelse med det ringformede volumet 45 over tetningen 36. For å operere motoren 52, sirkuleres fluid gjennom rørstrengen 32, gjennom innløpspassasjen 56, gjennom motoren 52 og gjennom utløpspassasjen 58 inn i ringromsvolumet 45 over tetningen 36.

Andre måter for å operere en motor for å drive pumpen 40 kan naturligvis benyttes, uten at det dermed fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. For eksempel kunne motoren 52 være en elektrisk motor tilkoblet en eller flere ledere 60.1 så tilfelle ville ikke tetningen 36 være nødvendig for å separer fluidet som sirkuleres for å operere motoren 52 fra det fluidet som pumpes ut av sonen 18.

I tillegg kan andre anordninger for å styre operasjonen av motoren 52, eller i det minste operasjonen av pumpen 40, benyttes uten at det fravikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen. For eksempel kan sensoren 46 være sammenkoblet med motoren 52 slik at motoren stopper automatisk når sensoren påviser at alt eller hovedsakelig alt kompletteirngsfluidet er pumpet ut av sonen 18.

Videre kan andre anordninger enn kveilrøret 32 benyttes for å føre en pumpeanordning, så som anordningen 34, ned i brønnen. For eksempel, som nevnt over, kan en kabel (wireline) benyttes for å føre apparatet 43, i hvilket tilfelle motoren 52 kan være en elektrisk motor tilkoblet lederne 60 i kabelen og tetningen 36 ville ikke være nødvendig for å separere fluid som sirkuleres gjennom rørstrengen 32 fra fluid som pumpes fra sonen 18. Fig. 3 viser denne alternative konfigurasjonen for bruk i fremgangsmåten 10, der pumpeanordningen er gitt henvisningstallet 34a for å indikere at den skiller seg noe fra anordningen 34 som er beskrevet over.

I tillegg nå med henvisning til fig. 4 og 5, er det der vist representative illustrasjoner av alternative konfigurasjoner av rørstrengen 32 og produksjonsrøret 26 i fremgangsmåten 10.1 fig. 4 har den øvre sonen 18 ikke vært utsatt for en gruspakkingsoperasjon, og tiltak er gjort for å stenge av produksjonsrøret 26 etter kompletteirngsrengjøringsoperasjonen. Nærmere bestemt er den nedre enden av produksjonsrøret 26 plugget ved hjelp av en plugg 62, og en glidende sideåpningsventil 64 tillater og forhindrer selektivt strømning mellom forboringshullet 22 og produksjonsrørets indre. I løpet av kompletteirngsrengjøringsoperasjonen er ventilen 64 åpen, og lar pumpeanordningen 34 pumpe kompletteringsfluid fra sone 18 til forboringshullet 22. Etter kompletteringsrengjøringsoperasjonen kan ventilen 64 stenges for å isolere forboringshullet 22 fra produksjonsrøret 26. Denne konfigurasjonen kan være spesielt nyttig der sonen 18 utsettes for en stimuleringsoperasjon, så som en formasjonssprekkdannelse, forut forkompletteringsrengjøringsoperasjonen.

I fig. S omfatter rørstrengen 32 en pakning 68, så som en oppblåsbar pakning i stedet for tetningen 38. Pakningen 68 settes i foringsrøret 30 under produksjonsrøret 26 forut for pumping av kompletteirngsfluid ut av sonen 18.1 tillegg viser fig. 5 sonene 18,20 som deler av en enkelt formasjon 66. På denne måte kan kompletteirngsfluid pumpes fra en øvre sone 18 i formasjonen 66 og inn i en nedre sone 20 i formasjonen. Dette kan avhjelpe utvinningen av hydrokarboner fra formasjonen 66 som ved konvensjonelle vanninj iseringsoperasj oner.

I tillegg nå med henvisning til fig. 6, er det der vist en illustrasjon av en annen fremgangsmåte 70 for utføring av en rengjøringsoperasjon som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. Fremgangsmåten 70 er et økonomisk alternativ for utføring av en rengjøringsoperasjon i de tilfeller der en pumpejekk 72 vil bli benyttet for å produsere brønnen. Pumpejekken 72 benyttes for å pumpe kompletteirngsfluid ut av en hydrokarboninneholdende produserende sone 74 og inn i en deponeringssone 76 og deretter, etter rengjøringsoperasjonen, benyttes pumpejekken for å produsere hydrokarboner fra den produserende sonen.

I fig. 6 er pumpejekken 72 vist sammenkoblet ved hjelp av en pumpestempelstav 78 til en pumpeanordning 80 tettende anbrakt inne i en produksjonsrørstreng 82. Pumpeanordningen 80 opereres ved hjelp av pumpejekken 72 for å pumpe kompletteirngsfluid ut av sonen 74, inn i produksjonsrøret 82, gjennom pumpeanordningen 80 og ut en nedre ende 84 av produksjonsrøret og inn i deponeringssonen 76. Et forstørret snittskjematisk riss av området merket med den stiplede sirkelen i fig. 6 er vist i fig. 6A.

I fig. 6A kan det ses at pumpeanordningen 80 omfatter et stempel 86 sammenkoblet med pumpestempelstaven 78. Pumpejekken 72 hever og senker pumpestempelstaven 78, hvilket bevirker at stempelet 86 beveger seg frem og tilbake aksialt i pumpeanordningen 80. Ventiler 88,90 brukes for å lede fluid som fortrenges av stempelet 86 til enten det indre av produksjonsrøret 82 under anordningen 80, eller til det indre av røret over anordningen.

Når stempelet 86 forskyves oppover, trekkes fluid fra sonen 74 inn i produksjonsrøret 82 via åpninger 92 og deretter inn i en innløpspassasje 94 i pumpeanordningen 80. En tilbakeslagsventil 96 forhindrer fluidet fra å strømme tilbake ut av innløpspassasjen 94 når stempelet 86 forskyves nedover.

Fluidet som trekkes inn i pumpeanordningen 80 når stempelet 86 slår oppover, beholdes i sylinderen 98 under stempelet. Når stempelet 86 forskyves nedover, tvinges dette fluidet gjennom en tilbakeslagsventil 100 inn i sylinderen 98 over stempelet Når stempelet 86 igjen beveger seg oppover, tvinges dette fluidet enten gjennom ventilen 88 eller gjennom ventilen 90, avhengig av hvilken ventil som er åpen.

Dersom ventilen 88 er åpen, strømmes fluidet gjennom en utløpspassasje 102 når stempelet 86 forskyves oppover. Utløpspassasjen 102 strekker seg gjennom stempelet 86 og er i forbindelse med det indre av produksjonsrøret 82 under pumpeanordningen 80. På denne måten pumpes fluidet gjennom den nedre enden 84 av produksjonsrøret 82 og utover inn i deponeringssonen 76.

En fluidegenskapssensor 104 kan være sammenkoblet i utløpspassasjen 102 for å sense en egenskap ved fluidet som pumpes gjennom pumpeanordningen 80. Sensoren 104 kan være tilsvarende sensoren 46 som er beskrevet over, og sensoren 104 kan på samme måte være forbundet med en kommunikasjonsanordning eller transmitter (ikke vist i fig. 6A) for å kommunisere indikasjoner på fluidets egenskaper til et fjerntliggende sted.

Dersom, i stedet for at ventilen 88 er åpen, ventilen 90 er åpen når stempelet 86 beveger seg oppover, tømmes fluidet inn i det indre av produksjonsrøret 82 over anordningen 80. Fluidet produseres således til jordens overflate gjennom produksjonsrøret 82 når ventilen 90 er åpen.

Legg merke til at ventilene 88,90 kan ha en annen konfigurasjon, for eksempel som en kombinert treveis ventil etc. uten at det dermed avvikes fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. I tillegg kan ventilene 88,90 være sammenkoblet med fluidegenskapssensoren 104 slik at, når alt eller vesentlig alt kompletteirngsfluidet er pumpet ut av sonen 74, ventilen 88 stenger automatisk og ventilen 90 åpner automatisk. På denne måten frembringer fremgangsmåten 70 en automatisk produksjon fra sonen 74 etter kompletteringsrengjøringsoperasj onen.

Med henvisning nå i tillegg til fig. 7, er det der vist en annen fremgangsmåte 110 for å utføre en kompletteringsrengjøringsoperasjon som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. I fremgangsmåten 110 er en nedihulls pumpe ikke benyttet for å trekke kompletteirngsfluid fra en hydrokarboninneholdende produserende sone 112.1 stedet får kompletteirngsfluidet strømme inn i produksjonsrøret 114 fra sonen 112 via en tilbakeslagsventil 116. Denne fremgangsmåten 110 kan benyttes der formasjonens trykk i sonen 112 er tilstrekkelig for å overvinne det hydrostatiske trykk og tvinge fluidet oppover gjennom produksjonsrøret 114.

Når kompletteirngsfluidet har strømmet til overflaten, eller til et annet ønsket sted, så som et brønnhode på havbunnen, benyttes en pumpe 118 for å tvinge fluidet tilbake nedover gjennom produksjonsrøret 114 og ut gjennom en tilbakeslagsventil 120 inn i et forboringshull 122 under en sumppakning 124. Fra forboringshullet 122 strømmer fluidet inn i en deponeringssone (ikke vist i fig. 7) som i de fremgangsmåtene som er beskrevet over. Fremgangsmåten 110 tillater dermed bruken av en kraftig overflatepumpe, så som en riggpumpe, for å kassere kompletteringsfluidene i en nedihulls deponeringssone.

En fluidegenskapssensor 126 kan benyttes for å påvise og overvåke egenskaper ved fluidet som strømmes gjennom tilbakeslagsventilen 116, slik at det kan fastslås når alt eller vesentlig alt kompletteirngsfluid er fjernet fra sonen 112. Sensoren 126 kan være lik sensoren 46 beskrevet over. I tillegg kan sensoren 126 være koblet til en kommunikasjonsanordning eller transmitter 128 for å overføre

fluidegenskapsindikasjoner fra sensoren 126 til et fjerntliggende sted.

Alternativt kan de egenskapene eller identitetene til det fluidet som strømmes inn i produksjonsrøret 114 fysisk kontrolleres ved jordens overflate, for eksempel ved å ta en prøve av fluidet, forut for å benytte pumpen 118 for å pumpe fluidet tilbake nedover gjennom røret

Produksjonsrørstrengen 114 kan omfatte en ventil 130, så som en glidende sideåpningsventil, som kan åpnes for å tillate produksjon gjennom denne når kompletteirngsrengjøringsoperasjonen er fullført. Tilbakeslagsventilen 120 kan hentes ut fra produksjonsrøret 114 og erstattes med en plugg (ikke vist) for å stenge av forboringshullet 122 fra det indre av produksjonsrøret. Videre kan tilbakeslagsventilen 116, sensoren 126 og transmitteren 128 trekkes ut fra produksjonsrøret 114 etter kompletteringsrengjøringsoperasjonen, for eksempel ved initiert å installere tilbakeslagsventilen, sensoren og transmitteren i en beholder, så som en sidelommestammetetning (ikke vist).

Med henvisning nå i tillegg til fig. 8, er det der vist en annen fremgangsmåte 140 for å utføre en kompletteringsrengjøringsoperasjon som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. I fremgangsmåten 140, som på mange måter er lik fremgangsmåten 110 beskrevet over, er en nedihulls pumpe ikke benyttet for å trekke kompletteringsfluid fra en hydrokarboninneholdende produserende sone 142.1 stedet får kompletteirngsfluidet strømme inn i produksjonsrøret 144 fra sonen 142 og deretter inn i en rørstreng 146, så som en kveilrørstreng, via en tilbakeslagsventil 148. Som ved fremgangsmåten 110, kan fremgangsmåten 140 benyttes der formasjonstrykket i sonen 142 er tilstrekkelig for å overvinne hydrostatisk trykk og tvinge fluidet oppover gjennom rørstrengen 146.

Rørstrengen 146 mottas tettende i produksjonsrøret 144 ved hjelp av tetningene 150, 152 som bæres eksternt på rørstrengen. Når posisjonert som vist i fig. 8, går tetningene 150,152 aksialt over ("axially straddle") en eller flere åpninger 154, hvilket tillater fluidforbindelse gjennom en sidevegg i produksjonsrøret 144. Avhengig av brønnegenskaper, trenger ikke den øvre tetningen 150 på kveilrørstrengen 146 og/eller en øvre pakning 156 på produksjonsrørstrengen 144 ikke være nødvendig i fremgangsmåten 140. For eksempel kan rørstrengen 146 være tettende opptatt i produksjonsrørstrengen 144 ved bruk av kun tetningen 152 som er i inngripen med en konvensjonell pakningsboirngsbeholder ("packer bore receptacle") tilknyttet en sump eller produksjonspakning 158.

Kompletteringsfluidet strømmer inn i rørstrengen 146 via tilbakeslagsventilen 148 og strømmer deretter oppover i rørstrengen. Når kompletteirngsfluidet har strømmet til overflaten, eller til et annet ønsket sted, så som et undervannsbrønnhode, benyttes en pumpe tilkoblet rørstrengen 146, så som pumpen 118 beskrevet over, for å tvinge fluidet tilbake nedover gjennom rørstrengen og ut gjennom en tilbakeslagsventil 160 inn i forboringshullet 162 under pakningen 158. Fra forboringshullet 162 strømmer fluidet inn i en deponeringssone (ikke vist i fig. 8) som i fremgangsmåtene beskrevet over. Fremgangsmåten 140 tillater dermed bruken av en kraftig pumpe på overflaten for å kassere kompletteringsfluider i en nedihulls deponeringssone.

En fluidegenskapssensor 164 kan benyttes for å påvise og overvåke egenskaper ved fluidet som strømmer gjennom tilbakeslagsventilen 148, slik at det kan fastslås når alt eller vesentlig alt kompletteirngsfluidet er fjernet fra sonen 142. Sensoren 164 kan være lik sensoren 46 beskrevet over. I tillegg kan sensoren 164 være tilkoblet en kommunikasjonsanordning eller transmitter 166 for å overføre fluidsegenskapsindikasjoner fra sensoren til et fjerntliggende sted. Dersom rørstrengen 146 er kveilrør, kommuniserer transmitteren fortrinnsvis med det fjerntliggende sted ved hjelp av en eller flere ledere så som lederne 50 beskrevet over, eller ved hjelp av akustisk eller elektromagnetisk telemetri.

I tillegg til eller i stedet for sensoren 164 og transmitteren 166 kan rørstrengen 146 omfatte en fluidegenskapssensor 168 for å påvise og overvåke egenskaper ved fluidet som strømmes gjennom den nedre tilbakeslagsventilen 160. En

kommunikasjonsanordning eller transmitter 170 tilkoblet sensoren 168 kan benyttes for å overføre fluidegenskapsindikasjoner til et fjerntliggende sted, som beskrevet over. Transmitteren 170 kan være en konvensjonell slampulstelemetrianordning, så som de som vanligvis benyttes i MWD-systemer (Measurement While Drilling), da fluid pumpes utover gjennom rørstrengen 146 mens transmitteren 170 kommuniserer fluidegenskapsindikasj onene.

Alternativt kan egenskapene eller identiteten ved fluidet som strømmes inn i rørstrengen 146 fysisk sjekkes ved jordens overflate, forut for benyttelse av pumpen for å pumpe fluidet tilbake nedover gjennom rørstrengen. Dette kan være den foretrukne måte for å identifisere fluidet som strømmes inn i rørstrengen 146 når rørstrengen er laget av segmentert rør.

Etter at kompletteringsrengjøringsoperasjonen er sluttført, kan rørstrengen 146 trekkes ut fra brannen, produksjonsrøret 144 kan plugges ved sin nedre ende, og brønnen kan settes i produksjon. Fremgangsmåten 140 som beskrevet over fordrer dermed kun at en kveilrørsrigg transporteres til brannstedet for å utføre kompletteirngsrengjøringsoperasjonen. Dersom rørstrengen 146 er laget av segmenterte rør, kan rengjøringsoperasjon kun kreve bruken av en overhalingsrigg.

Fagmannen vil naturligvis etter en nøye gjennomlesning av den ovenstående beskrivelsen av representative utførelsesformer av oppfinnelsen, lett forstå at det kan utføres mange modifikasjoner, tillegg, erstatninger og andre endringer til disse spesifikke utførelsesformene og at slike endringer betraktes å være innenfor prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. Den ovenstående detaljerte beskrivelse skal dermed klart forstås som en illustrasjon av oppfinnelsen og oppfinnelsens omfang er kun begrenset av de følgende krav.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for utførelse av en brønnkompletteringsrengjøringsoperasjon, der brønnen (16) gjennomskjærer første (18) og andre (20) soner, og der fremgangsmåten er karakterisert ved trinnene: - å installere en produksjonsrørstreng (26) i brønnen, der produksjonsrørstrengen (26) er i tettende inngrep i brønnen mellom de første (18) og andre (20) sonene, og at fluidforbindelse tillates mellom den første sonen og produksjonsrørstrengens (26) indre, - å posisjonere en rørstreng (32) i tettende inngrep i produksjonsrørstrengen (26), der rørstrengen omfatter en pumpe (34), og - å operere pumpen (34) for å fortrenge kompletteringsfluid fra den første sonen (18) inn i den andre sonen (20), og der ingen andel av fluidet produseres til jordens overflate i løpet av opereringstrinnet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved trinnent å strømme kompletteringsfluid fra en første sone (18) gjennomskåret av brønnen (16) inn i rørstrengen (32) posisjonert i brønnen, før opereringstrinnet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav log2, karakterisert ved at, i strømnings- og forfrengningstrinnene, den første og andre sone er deler av en enkelt formasjon.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at opereringstrinnet videre omfatter å strømme fluid gjennom en motor tilkoblet pumpen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rørstrengen (32) omfatter en første ventil (64) som tillater fluid strømning fra den første sonen inn i rørstrengen men begrenser fluid strømning fra rørstrengen inn i den første sonen, der rørstrengen (32) omfatter en andre ventil som tillater fluid strømning fra rørstrengen inn i den andre sonen, men begrenser fluid strømning fra den andre sonen inn i rørstrengen, og der rørstrengen er i tettende inngrep i brønnen mellom de første og andre sonene, og der ingen andel av fluidet produseres til jordens overflate via hverken den første eller den andre ventilen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved trinnet der kompletteirngsfluid strømmes fra den første sone gjennom den første ventil inn i rørstrengen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ka karakterisert ved at der rørstrengen omfatter en første ventil som tillater fluid strømning fra den første sonen gjennom en sidevegg i produksjonsrørstrengen inn i rørstrengen, men begrenser fluid strømning fra rørstrengen inn i den første sonen, og der rørstrengen omfatter en andre ventil som tillater fluid strømning fra rørstrengen inn i den andre sonen, men begrenser fluid strømning fra den andre sonen inn i rørstrengen, for derved å forhindre at noen andel av fluidet strømmer til jordens overflate.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved trinnet der kompletteringsfluid strømmes fra den første sonen, gjennom den første ventilen, og inn i rørstrengen.

9. Brønnkompletteringsrengjøringssystem, karakterisert ved en første rørstreng (32) anbrakt i brønnen (16) og i tettende inngrep deri mellom første (18) og andre (20) soner som gjennomskjæres av brønnen, der kompletteirngsfluid strømmes fra den første sonen inn i den første rørstrengen og deretter inn i den andre sonen, idet ingen andel av fluidet strømmer til jordens overflate.

10. System ifølge krav 9, karakterisert ved en pumpe (34) anbrakt inne i den første rørstrengen (32), der pumpen pumper kompletteirngsfluid inn i den første rørstrengen fra den første sonen, og utover fra den første rørstrengen inn i den andre sonen.