NO324116B1 - Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull - Google Patents

Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull Download PDF

Info

Publication number
NO324116B1
NO324116B1 NO20025429A NO20025429A NO324116B1 NO 324116 B1 NO324116 B1 NO 324116B1 NO 20025429 A NO20025429 A NO 20025429A NO 20025429 A NO20025429 A NO 20025429A NO 324116 B1 NO324116 B1 NO 324116B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
annulus
well
fluid
pressure
drilling
Prior art date
Application number
NO20025429A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20025429L (no
NO20025429D0 (no
Inventor
Carel W J Hoyer
Peter R Everitt
Robert A Graham
Adrian Steiner
Original Assignee
Prec Energy Services Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prec Energy Services Ltd filed Critical Prec Energy Services Ltd
Publication of NO20025429L publication Critical patent/NO20025429L/no
Publication of NO20025429D0 publication Critical patent/NO20025429D0/no
Publication of NO324116B1 publication Critical patent/NO324116B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • E21B21/085Underbalanced techniques, i.e. where borehole fluid pressure is below formation pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for regulering av nedihullstrykket ved boring gjennom undergrunnsformasjoner, og spesielt en fremgangsmåte for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et brønnhull som går gjennom en høy-trykks-undergrunnsformasjon. Et spesifikt aspekt ved oppfinnelsen vedrører boring av høytrykks undergrunnshydrokarbonformasjoner, slik som høytrykks gass- og oljebrøn-ner. Spesifikt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte som angitt i ingressen til krav 1.
En vanlig fremgangsmåte for boring av brønner fra overflaten gjennom undergrunnsformasjoner benytter seg av en borkrone som blir rotert ved hjelp av en nedihullsmotor (noen ganger betegnet som en slammotor), gjennom rotasjon av en borestreng fra overflaten, eller gjennom en kombinasjon av både overflate- og nedihullsdirvmidler. Når en nedihullsmotor blir benyttet blir typisk energi overført fra overflaten til nedihullsmotoren gjennom pumping av et borefluid eller "slam" ned gjennom en borestreng og lede fluidet gjennom motoren for å få rotoren til nedihullsmotoren til å rotere og drive den roterende borekronen. Borefluidet eller slammet tjener den ytterligere funksjon å fange opp borekaks og sirkulere dem til overflaten for fjerning fra brønnhullet. I noen tilfeller kan borefluidet også hjelpe til å smøre og avkjøle nedihulls borekomponentene.
US 3,497,020 vedrører en fremgangsmåte og et system for reduksjon av bunnhullssirkulasjonstrykket i en brønn. Det foreslås i denne publikasjon å redusere boreslam-trykket i en formasjon ved å innføre luft eller annen gass i returstammen av boreslam, og dermed lufte slammet for å redusere hydrostatisk trykk.
Av ytterligere kjent teknikk beskrives i WO 00/04269 Al en anordning for regulering av bunnhullsirkulasjonstrykket.
Ved boring etter olje og gass er det mange tilfeller hvor undergrunnsformasjonene som påtreffes inneholder hydrokarbon som er utsatt for svært høye trykk. Tradisjonelt, ved boring inn i slike formasjoner, blir en høytetthets borefluid eller slam benyttet for å tilveiebringe et høyt hydrostatisk trykk inne i brønnhullet for å motvirke det høye trykket til hydrokarbonene i formasjonen nedenfor.
I slike tilfeller utøver den høye tettheten til søylen av boreslam et hydrostatisk trykk på grunnformasjonen nedenfor som møter eller overskrider undergrunnshydrokarbontryk-ket og dermed forhindrer en potensiell utblåsning som ellers kan oppstå. Når det hydrostatiske trykket til boreslammet er tilnærmelsesvis det samme som undergrunnshydro-karbontrykket oppnås en tilstand med balansert boring. Imidlertid, grunnet den mulige faren for utblåsning i høytrykksbrønner, er i de fleste tilfeller en overbalansert situasjon ønsket hvor det hydrostatiske trykket til boreslammet overskrider undergrunnshydro-karbontrykket med en forhåndsbestemt sikkerhetsfaktor. Høytetthetsslammet og det høye hydrostatiske trykket som det skaper hjelper også til å forhindre en utblåsning i det tilfellet at en plutselig fluidtilstrømning eller "spark" inntreffer ved boring gjennom et spesielt aspekt av en undergrunnsformasjon som er under svært høyt trykk, eller når en høytrykkssone først påtreffes.
Uheldigvis har slike tidligere kjente systemer som benytter høytrykks boreslam for å motbalansere virkningene av høytrykks undergrunnshydrokarbonavsetninger hatt bare en begrenset suksess. For å skape et tilstrekkelig hydrostatisk trykk må i mange tilfeller tettheten til boreslammet være relativt høyt (for eksempel fra 1,76 til 2,94 kg/dm<3>), som nødvendiggjør bruken av kostbare tetthetsøkende tilsetninger. Slike tilsetninger øker ikke bare kostnaden for boreoperasj onene i betydelig grad, men kan også fremvise mil-jømessige problemer med hensyn til deres håndtering og avhending. Høytetthetsslam er generelt heller ikke kompatibelt med mange 4-fase overflateseparasjonssystemer som er konstruert for å separere gasser, væsker og faste stoffer. De typiske overflateseparasjonssystemer blir høytetthetsstoffer fjernet fortrinnsvis til de borede faststoffer, og slammet må bli veid på nytt for å sikre at den ønskede tettheten er opprettholdt før det kan bli pumpet tilbake i brønnen.
Høytetthetsboreslam fremviser også et øket potensiale for plugging av nedihullskompo-nenter, spesielt der boreoperasj onen blir avbrutt utilsiktet grunnet mekanisk svikt. Videre blir kostnadene tilknyttet svært kostbare høytetthetsslam ofte øket på grunn av tap av disse inn i undergrunnsformasjonen. Ofte fører høyt hydrostatisk trykk skapt av bore-slamsøylen i strengen til at en del av slammet blir drevet inn i formasjonen, som krever at nytt tilleggsslam kontinuerlig blir tilført i overflaten. Invasjon av boreslammet i undergrunnsformasjonen kan også forårsake skade på formasjonen.
En ytterligere begrensning med slike tidligere kjente systemer involverer graden av, og nivået av kontroll som kan utøves på brønnen. Det hydrostatiske trykket påført bunnen av brønnhullet er primært en funksjon av slammets tetthet og dybden av brønnen. Av den grunn er det bare en begrenset mulighet til å endre det hydrostatiske trykket som påføres formasjonen ved bruk av høytetthetsboreslam. Generelt krever endring av det hydrostatiske trykket en endring av enten boreslammets tetthet eller overflatemottrykket, hvor begge disse kan være en vanskelig og tidkrevende prosess.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer derfor en fremgangsmåte for dynamisk å regulere bunnhullstrykket i en høytrykksbrønn, som løser et antall begrensninger i den tidligere kjente teknikk. Spesielt tilveiebringer fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse et middel for å endre og regulere bunnhullstrykket uten behov for å benytte kostbare høytetthetsboreslam, mens det også tilveiebringes en enklere og mer tidsresponsiv måte å regulere nedihullstrykk til å reagere på skiftende nedihullsboremil-jøer.
Følgelig tilveiebringes i ett aspekt en fremgangsmåte for boring av en brønn gjennom en undergrunnsformasjon, hvilken fremgangsmåte innbefatter trinnene å: med en borekrone å bore et borehull fra en plassering nær overflaten og inn i jorden; ved først å bruke en streng til å definere et indre ringrom inne i borehullet, hvilket indre ringrom forløper fra overflaten til et punkt nær bunnen av borehullet; å plassere en andre streng inne i borehullet om den første strengen og dermed definere et andre ringrom mellom innsiden av den andre strengen og utsiden av den første strengen, og dermed også definere et ytre ringrom utenfor den andre strengen; å tilveiebringe en forbindende passasje mellom det ytre ringrommet og det andre ringrommet i et punkt opphulls fra bunnen av den første strengen, hvilket ytre ringrom er avtettet i et punkt nedihulls fra den forbindende passasjen, slik at fluid som entrer det ytre ringrommet blir forhindret fra å unnslippe inn i bunnen av brønnen og blir ledet gjennom den forbindende passasjen; å tilveiebringe en tilførsel av trykksatt borefluid til borekronen ved å pumpe borefluidet gjennom det indre ringrommet, hvilket borefluid spyler borekaks produsert av borekronen gjennom det andre ringrommet og ut av brønnen i form av borefluidreturer; og å tilveiebringe en til-førsel for trykksatt fluid til det andre ringrommet ved å pumpe fluidet inn i det ytre ringrommet og tvinge fluidet inn i det andre ringrommet gjennom den forbindende passasjen, idet fluidet tvunget inn i det andre ringrommet og øker friksjonen til returene som strømmer gjennom det andre ringrommet fører til en øking av friksjonstrykket inne i det andre ringrommet og dermed øker bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen.
I et ytterligere aspekt tilveiebringes en fremgangsmåte for boring av en foret brønn i et høytryldcsundergrunnshydrokarbonformasjon som benytter en borkrone som borer et borehull fra en plassering nær overflaten og inn i undergrunnsformasjonen, hvilken fremgangsmåte innbefatter trinnene å: med en første streng plassert inne i borehullet å definere et indre ringrom som løper fra hovedflaten til et punkt nær bunnen av borehullet; plassere en andre streng inne i borehullet om den første strengen og dermed definere et andre ringrom mellom innsiden av den andre strengen og utsiden av den første strengen, og dermed også definere et ytre ringrom mellom utsiden av den andre strengen og innsiden av brønnforingen; tilveiebringe en forbindende passasje mellom det ytre ringrommet og det andre ringrommet i et punkt opphulls fra bunnen av den første strengen; tilveiebringe en tilførsel av trykksatt borefluid til borkronen ved å pumpe borefluidet gjennom det indre ringrommet, idet borefluidet spyler borekaks produsert av borekronen gjennom det andre ringrommet, idet borefluidet og borekaksen i det andre ringrommet innbefatter borefluidreturer; tilveiebringe en tilførsel av trykksatt fluid til det andre ringrommet ved å pumpe fluid inn i det ytre ringrommet og tvinge fluidet inn i det andre ringrommet gjennom den forbindende passasjen; og bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen innenfor definerte grenser gjennom overvåkning av trykket til returene inne i det andre ringrommet og regulere volumet og trykket til fluidet pumpet inn i det ytre ringrommet i respons til svingninger i trykket til returene i det andre ringrommet.
I enda en ytterligere utførelsesform tilveiebringes en fremgangsmåte for boring av en foret brønn i en høytrykks undergrunnhydrokarbonsformasjon ved bruk av en borkrone for å bore et borehull fra en plassering nær overflaten og inn i undergrunnsformasjonen, hvilken fremgangsmåte innbefatter trinnene og: med en første streng plassert inne i borehullet å definere et indre ringrom som løper fra overflaten til et punkt nær bunnen av borehullet; plassere en andre streng inne i borehullet om den første strengen og dermed definere et andre ringrom mellom innsiden av den andre strengen og utsiden av den første strengen, og dermed også definere et ytre ringrom mellom utsiden av den andre strengen og innsiden av brønnforingen; tilveiebringe en forbindende passasje mellom det ytre ringrommet og det andre ringrommet i et punkt opphulls fra bunnen av den første strengen; tilveiebringe en tilførsel av trykksatt borefluid til borkronen ved pumping av borefluidet gjennom det indre ringrommet, hvilket borefluid spyler borekaks produsert av borekronen gjennom det andre ringrommet, idet borefluidet og borekaksen i det andre ringrommet innbefatter borefluidreturer; tilveiebringe en tilførsel av trykksatt fluid til det andre ringrommet ved pumping av fluidet inn i det ytre ringrommet og tvinge fluidet inn i det andre ringrommet gjennom den forbindende passasjen; og bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen innenfor definerte grenser gjennom overvåkning av nedihullsfluidtrykket nær bunnen v brønnen og kontroll av volumet og trykket til fluidet pumpet inn i det ytre ringrommet i respons til svingninger i nedihulls-fluidtrykket.
I enda en ytterligere utførelsesform tilveiebringes en fremgangsmåte for kontroll av bunnhullssirkulasjonstrykket ved boring av en foret brønn gjennom en trykksatt undergrunnsformasjon hvor en tilførsel av trykksatt borefluid blir pumpet ned et indre ringrom i en borestreng og frigitt inn i bunnen av brønnen for å føre med seg borekaks og å spyle borekaksen fra brønnen gjennom et ytre ringrom definert av utsiden av borestrengen og innsiden av brønnforingen, idet fremgangsmåten innbefatter design og konstruksjon av boresystemet, hvilket boresystem inkluderer borefluidet, borestrengen og brønnforingen, slik at det blir dannet tilstrekkelig friksjonstrykk i det ytre ringrommet når borefluidet og borekaksen passerer derigjennom til å skape tilstrekkelig fluid-mottrykk i bunnen av brønnen, og dermed bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket innenfor et ønsket spekter for en forhåndsbestemt borefluidstrømningsrate.
Det tilveiebringes også en fremgangsmåte for boring av en brønn med et første rørele-ment forløpende fra overflaten av brønnen til en posisjon nær bunnen av brønnen, hvilket første rørelement har et indre ringrom, og der brønnen også har et andre rørelement som strekker seg fra overflaten av brønnen til en posisjon nær bunnen av brønnen, hvilke første og andre rørelementer danner et andre ringrom derimellom, idet det andre røre-lementet og brønnen danner et ytre ringrom derimellom, idet fremgangsmåten innbefatter å pumpe et fluid gjennom det indre ringrommet; og, pumping av et fluid gjennom det ytre ringrommet og inn i det andre ringrommet for å regulere sirkulasjonstrykket mens brønnen bores.
I tillegg tilveiebringes en fremgangsmåte for regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket ved boring av en brønn med første og andre rørelementer forløpende fra overflaten av brønnen til posisjoner nær bunnen av brønnen, der i det minste en vesentlig del av det første rørelementet er mottatt inne i det andre rørelementet, hvilket første rørelement definerer et indre ringrom, et andre ringrom dannet mellom det første og andre rørele-mentet, og et ytre ringrom dannet mellom det andre rørelementet og brønnen, hvilket ytre ringrom og andre ringrom er forbundet med i det minste en forbindende passasje, idet fremgangsmåten innbefatter trinnene å pumpe et fluid inn i brønnen gjennom det indre ringrommet, idet fluidet spyler borekaks gjennom det andre ringrommet og ut av brønnen; og, pumping av et fluid gjennom det ytre ringrommet og gjennom den forbindende passasjen inn i det andre ringrommet for regulere bunnhullssirkulasjonstrykket mens brønnen bores.
I et ytterligere aspekt tilveiebringes en fremgangsmåte for regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket ved boring av en brønn med første og andre rørelementer forløpende fra overflaten og inn i brønnen, hvilken brønn har et indre ringrom definert av utsiden av det første rørelementet, hvilken brønn har et andre ringrom definert av de ytre overflatene av det første og andre rørformede elementet og den indre overflaten av brønnen, hvilken brønn har et ytre ringrom definert av innsiden av det andre rørformede elementet, og der fremgangsmåten innbefatter trinnene å pumpe et fluid gjennom det indre ringrommet i det første rørformede elementet; og å pumpe et fluid gjennom det ytre ringrommet i det andre rørformede elementet og inn i det andre ringrommet for å regulere sirkulasjonstrykket mens brønnen bores.
Det tilveiebringes også en fremgangsmåte for regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket ved boring av en foret brønn med et første rørelement forløpende fra overflaten og inn i brønnen, hvilken brønn har et indre ringrom definert av innsiden av det første røre-lementet, hvilken brønn har et andre ringrom definert av den ytre overflaten av det førs-te rørelementet og den indre overflaten av brønnen, hvilken brønn har et ytre ringrom definert av innsiden av et andre rørelement forløpende fra overflaten langs den ytre overflaten av brønnforingen, hvilket andre rørelement skjærer brønnforingen i en definert posisjon langs lengden av brønnforingen og det ytre ringrommet er i kommunikasjon med det andre ringrommet tilstøtende skjæringspunktet, og der fremgangsmåten innbefatter trinnene å pumpe et fluid gjennom det indre ringrommet inn i det første røre-lementet; og å pumpe et fluid gjennom det ytre ringrommet i det andre rørelementet og inn i det andre ringrommet for å regulere sirkulasjonstrykket mens brønnen bores.
Det tilveiebringes videre en fremgangsmåte for boring av en brønn med et første røre-lement forløpende fra overflaten av brønnen til en posisjon nær bunnen av brønnen,
hvilket første rørelement har et indre ringrom derigjennom, hvilken fremgangsmåte innbefatter å pumpe et fluid inn i brønnen gjennom det indre ringrommet, der fluidet spyler borekaks ut av brønnen; og injisere et fluid inn i brønnen, utenfor det indre ringrommet, for å regulere bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for boring av en brønn som agitt i karakteristikken til krav 1.
Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.
Ytterligere fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse og de med-følgende tegninger.
For en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse, og for klarere å vise hvordan den kan bli utført, vil det nå bli henvist, som eksempel, til de medfølgende tegninger som viser de foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse, der:
Figur 1 er en skjematisk tegning som viser et sidesnittriss av en brønn som gjennomgår en boring i henhold til en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 2 er et forstørret skjematisk detaljriss av den nedre ende av brønnen vist i figur 1; Figur 3 er et skjematisk sidesmttriss av en brønn som gjennomgår boring i henhold til en alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 4 er en graf som viser bunnhullssirkulasjonstrykket som en funksjon av dybden for ulike borescenarier; Figur 5 er et skjematisk sidesnittriss av en brønn som gjennomgår boring i henhold til en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 6 er et skjematisk sidesmttriss av en brønn som gjennomgår boring i henhold til enda en ytterligere alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; og Figur 7 er et skjematisk sidesnittriss av en brønn som gjennomgår boring i henhold til en ytterligere alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.
Den foreliggende oppfinnelse kan bli utført i et antall ulike former. Imidlertid beskriver og fremlegger beskrivelsen og tegningene som følger bare noen av de spesifikke forme-ne av oppfinnelsen, og har ikke til hensikt å begrense omfanget av oppfinnelsen slik den defineres i kravene som følger heri.
I figurene 1 og 2 er det ved hjelp av skjematisk illustrasjon vist en brønn 1 som er i ferd med å bores ved hjelp av en av de foretrukne utførelsesformene av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. I disse figurene blir brønnen 1 boret i en undergrunnsformasjon 2 ved bruk av en nedihullsmotor 3 som driver en borekrone 4 som kan være en roterende krone, en PDC-krone eller en hvilken som helst av et mangfold andre vanlig benyttede eller tilgjengelige kroner. Mens de medfølgende figurene viser borekronen drevet av en nedihullsmotor vil det forstås at kronen også kan bli drevet ved å rotere borestrengen fra overflaten. Det forventes at i de fleste anvendelser vil borehullet 5 til brønnen 1 være foret med en foring 6, men der styrken og strukturen til undergrunnsformasjonen tillater det trenger ikke borehullet nødvendigvis å være foret.
I en typisk boreoperasj on som benytter en nedihullsmotor blir borefluid sirkulert fra
overflaten til motoren for å levere energi til motoren, slik at den kan drive borekronen 4. I tillegg til å tilveiebringe et middel for å aktivere nedihullsmotoren (og i noen tilfeller å utføre kjølings- og smøringsfunksjoner) er den andre primære rollen til borefluidet å dra med seg borekaksen produsert av borekronen og å spyle den fra borehullet. For en gitt
dybde og en gitt størrelse og sammensetning av borekaksen kan en minimums boreflu-idsirkulasjonsrate bli bestemt. Den sirkulasjonsraten er normalt det nivået som kreves for passende borehydraulikk og hullrensing. Hvis borefluidsirkulasjonsraten faller under en minimumsverdi vil sirkulasjonen av borefluidet og spylingen av borekaks fra brøn-nen sondere mot å steile (stall), og potensielt forårsake en plugging av brønnen eller nedihulls borekomponentene.
Tradisjonelt, når bunnhullssirkulasjonstrykket begynner å falle under en ønsket verdi, blir trykket øket ved å øke tettheten til borefluider pumpet gjennom borestrengen som forbinner kilden for trykksatt borefluid i overflaten med nedihullsmotoren. Ved boring av høytrykkshydrokarbonformasjoner i en balansert eller overbalansert tilstand fører bruken av høytetthets boreslam for å bibeholde et passende bunnhullssirkulasjonstrykk med seg en rekke ulemper, inkludert de som er beskrevet mer detaljert ovenfor. Det er også ulemper med å øke sirkulasjonen av borefluid gjennom borestrengen.
Det er blitt fastslått at som et alternativ til å øke fluidtettheten for å bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket kan tilleggsfluid bli injisert i ringromsstrømmen av returer som blir skjøvet oppover gjennom borehullet. Effekten av å injisere dette fluidet er å øke friksjonstrykket og dermed øke trykket i bunnen av borehullet som gir en stigning i bunnhullssirkulasjonstrykket. Det er også blitt fastslått at på denne måten kan bunnhullssirkulasjonstrykket bli øket uten behov for verken å øke tettheten av borefluidet eller å endre sirkulasjonsraten for borefluid pumpet ned i brønnen gjennom borestrengen.
Ovennevnte konsept blir ytterligere forklart ved en gjennomgang av den skjematiske fremstillingen vist i figur 2.1 figur 2 er det vist en nedihullsmotor 3 og en borekrone 4 festet til en første streng eller rørelement 7 som definerer et indre ringrom 8 som forlø-per fra overflaten til et punkt nær bunnen av borehullet. En andre streng eller rørelement 9 er plassert inne i borehullet om den første strengen 7, for dermed å definere et andre ringrom 10 mellom den indre overflaten av den andre strengen og den ytre overflaten av den første strengen. Samtidig er det også definert et ytre ringrom 11 som er utenfor den andre strengen 10. Når borehullet er foret vil det ytre ringrommet 11 være definert av den ytre overflaten av den andre strengen 9, og den indre overflaten av brønnforingen 6. Imidlertid, når det ikke blir benyttet noen foring, vil det ytre ringrommet 11 være definert av den ytre overflaten av den andre strengen 9, og den indre overflaten av brønnen og formasjonene som den passerer igjennom.
I utførelsesformen vist i figur 2 er en forbindende passasje 12 plassert mellom det ytre ringrommet 11 og det andre ringrommet 10 i et punkt opphulls fra bunnen av den første strengen 7. Passasjen 12 forbinder det ytre ringrommet 11 med det andre ringrommet 10, og tilveiebringer et middel for at fluid kan strømme fra ringrommet 11 til ringrommet 10. Størrelsen og den fysiske konfigurasjonen av den forbindende passasjen 12, så vel som antallet passasjer, kan variere avhengig av de spesielle operasjonsparameteme til den aktuelle brønnen, og avhengig av egenskapene til borefluidene som blir benyttet. I tillegg, for å regulere strømmen av fluider fra ringrommet 11 inn i brønnen, og for å forhindre potensiell tilbakestrømning av borereturer fra det andre ringrommet 10 og inn i det ytre ringrommet 11, kan den forbindende passasjen 12 være utstyrt med en enveis strømningsinnretning, slik som en tilbakeslagsventil eller en nåleventil.
Det ytre ringrommet 11 er fortrinnsvis avtettet eller innkapslet i et punkt nedihulls fra den forbindende passasjen 12, slik at fluid som kommer inn i det ytre ringrommet 11 er forhindret fra å unnslippe ned i bunnen av brønnen og å forhindre brønnreturene fra å komme inn i ringrommet 11. Imidlertid vil det forstås at det under visse boreforhold og -miljøer kan det ytre ringrommet bli holdt åpent til brønnhullet. Når det ytre ringrommet 11 er avtettet eller innkapslet vil fluid pumpet inn i ringrommet bli ledet gjennom den forbindende passasjen 12. En hvilken som helst av et stort antall avtettings- eller innkapslingsmekanismer eller -strukturer 13 kan bli benyttet for å tette av den nedre delen av det ytre ringrommet 11. Slike avtettings- eller innkapslingsmekanismer kan inkludere bruk av et nedre forlengningsrør sementert på plass (se figur 5). Avhengig av om brønnen er fåret eller ikke vil den ytre omkretsen av tettemekanismen 13 være konstruert for enten å kontakte brønnforingen eller den indre overflaten av den uforede brønnen.
Som vist med pilene i figurene 1 og 2 er under boringsoperasjoner en tilførsel av trykksatt borefluid tilveiebrakt til borekronen 4 ved pumping av borefluid fra overflateopera-sjoner (ikke vist) gjennom det indre ringrommet 8 ned til bunnen av borehullet. Borefluidet går så ut av det indre ringrommet 8 i et punkt "A", som vist i figur 2. Forutsatt at det er en tilstrekkelig bunnhullssirkulasjonsrate vil fluidet dra med seg borekaks dannet av borekronen, og spyle borekaksen opp gjennom det andre ringrommet 10, slik at den kan gå ut av brønnen i form av borefluidreturer. Som indikert ovenfor, og som det vil bli forklart mer gjennomgående nedenfor, blir bunnhullssirkulasjonstrykket og strøm-men av returer ut av brønnen, regulert ved å tilveiebringe en tilførsel av trykksatt fluid til det andre ringrommet 10 ved pumping av fluidet inn i det ytre ringrommet 1 log tvinge den inn den inn i det andre ringrommet gjennom den forbindende passasjen 12 (i punktet "B" i figur 2). I de fleste tilfeller vil fluidet pumpet inn i det ytre ringrommet 11 være den samme som borefluidet pumpet ned i ringrommet 8, men imidlertid kan de to fluidene ha ulike sammensetninger og tettheter når brønnforholdene krever det.
For ytterligere å forklare operasjonen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil det nå henvises til grafen vist i figur 4.1 figur 4 er normal boretrykkssirkulasjon repre-sentert ved linjen "1". Linjen "1" indikerer at ettersom dybden av brønnen øker må bunnhullssirkulasjonstrykket også øke for å overvinne det tilføyde hydrostatiske trykket til returene når de går ut gjennom det andre ringrommet 10. Normal borerørssirkulasjon antas å eksistere når det er tilstrekkelig bunnhullssirkulasjonsrate i et punkt "A" i figur 2 til å sikre passende borehydraulikk og hullrensing. I det tilfellet at bunnhullssirkulasjonstrykket faller under en ønsket verdi blir, med fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse, fluid tvunget gjennom den forbindende passasjen 12 og inn i det andre ringrommet 10 i et punkt "B" i figur 2 istedenfor å øke eller endre borefluid-tettheten. I figur 4 er det økede bunnhullssirkulasjonstrykket oppnådd ved den tradisjo-nelle fremgangsmåten å øke tettheten til borefluidet, eller ved å øke sirkulasjonen i punktet "A" indikert med linjen "2". Økningen i bunnhullssirkulasjonstrykket som oppnås gjennom innføring av ringromsfluid inn i det andre ringrommet 10 i punktet "B" er definert av linjen "3". Gjennom de grafiske fremstillingene i figur 4 er det vist at bunnhullssirkulasjonstrykket kan bli regulert hvor som helst fra punktet "X" til punktet "Y" ved å variere sirkulasjonsraten i punktet "B", uten å endre sirkulasjonsraten i punktet "A" eller tettheten til borefluidet.
I tilfelle en endring av sirkulasjonen i punktet "A" (slik som kan oppstå under et avbrudd i sirkulasjonen ved tilkobling av overflaterør eller under mekanisk havari av over-flateutstyr) kan mengden fluid tvunget gjennom den forbindende passasjen 12 og inn i det andre ringrommet 10 i punktet "B" bli endret for å hjelpe til å bibeholde det ønskede bunnhullssirkulasjonstrykket. Ytterligere bunnhullssirkulasjonstrykkregulering kan også bli oppnådd ved å øke overflateringromsmottrykket i det andre ringrommet 10 ved å begrense utstrømningen av returene. Effekten av å gjøre dette er vist grafisk med linjen "4" i figur 4. Imidlertid vil det forstås at ved påføring av overflatemottrykk må det pas-ses på å ikke overskride rørbruddsstyrken eller rørsammenbruddsstyrken. Det må også utvises varsomhet for ikke å øke faren for brønnhode- eller utblåsningshindringssvikt.
Som tidligere indikert vil, når fluid blir tvunget gjennom den forbindende passasjen 12 og inn i det andre ringrommet 1, effekten være å øke friksjonen av returene som strøm-mer gjennom det andre ringrommet 10 og en økning i friksjonstrykket inne i det andre ringrommet. Denne økningen av friksjonstrykk har igjen den effekten å øke bunnhullssirkulasjonstrykket. Følgelig tillater endring av strømmen av tilleggsfluid inn i det andre ringrommet 10 at friksjonstrykket inne i ringrommet blir endret og tillater bunnhullssirkulasjonstrykket å bli regulert.
I et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse blir trykket til returene inne i det andre ringrommet 10 overvåket. En økning av trykket i returene vil typisk indikere enten en økning i bunnhullssirkulasjonstrykket og/eller begynnelsen på et "spark". Under disse forholdene kan friksjonstrykket inne i det andre ringrommet 10 bli øket ved å øke raten av pumping av fluid inn i det ytre ringrommet 11 og gjennom den forbindende passasjen 12 inn i det andre ringrommet 10. Tilsvarende vil en reduksjon av trykket til returene typisk indikere et fallende bunnhullssirkulasjonstrykk og/eller passasjen av et "spark". Her kan friksjonstrykket inne i det andre ringrommet 10 bli redusert ved å redusere raten av fluid pumpet inn i det ytre ringrommet 11.
I et annet aspekt ved oppfinnelsen kan nedihulls fluidtrykket i nærheten av bunnen av brønnen bli overvåket for å tilveiebringe en "sanntids" indikasjon av bunnhullssirkulasjonstrykket. Når trykket øker eller reduseres kan sirkulasjonsraten av fluid gjennom den forbindende passasjen 12 bli justert tilsvarende for å holde bunnhullssirkulasjonstrykket innenfor spesifiserte grenser.
For å benytte den aktuelle fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen må et antall separate kriterier tas i betraktning ved design av boresystemet. Dette innebærer at systemet og utstyrsoperasjonsparametere må bli designet slik at friksjonstrykket i returene kan bli benyttet for å forskyve (offset) bruken av en lettere borefluid, og å tillate bunnhullssir-kulasjonstrykksregulering. For eksempel må tverrsnittsarealet og overflatearealet (inkludert dybden) for både det ytre ringrommet 11 og det andre ringrommet 10 være kjent og tatt i betraktning for å bestemme friksjonstrykktap. Den hydrostatiske gradienten til fluidet som skal sirkuleres, og spekteret av sirkulasjonsrater som kan oppnås gjennom den første strengen 7 er også viktig. I en stor utstrekning vil sirkulasjonsratene være en funksjon av overflatepumpeutstyrsbegrensninger, bunnhullssammenstillingsbegrens-ninger, nedihullsmotorbetraktninger, minimums hullrensings- eller spylekrav for bore-kakstransport, og temperatur.
En ytterligere faktor å ta i betraktning er spekteret av sirkulasjonsrater som kan oppnås gjennom det andre ringrommet 10, siden det ringrommet må være i stand til å akseptere borefluid pumpet gjennom det første ringrommet 8, borekaks og andre fluider og mate-rialer trukket med i borefluidet fra brønnen, og tilleggsfluid pumpet inn i det andre ringrommet 10 gjennom den forbindende passasjen 12. Nok en gang vil den oppnåelige sirkulasjonsraten gjennom det andre ringrommet 10 å være en funksjon av overflatepumpeutstyrsbegrensninger, og spesifikt trykk- og volumklassifiseringer for slikt utstyr.
Maksimaltrykklassifiseringene for brønnen bør også fastslås. I klassifiseringene vil det være en kombinasjon av brudd- og sammenbruddstrykklassifiseringene til de ulike rø-rene involvert, så vel som brønnhode- og utblåsningsforhindringsutstyrsbegrensninger. Til slutt bør også en kunnskap og forståelse av brønnutstrømningsegenskapene (og spesielt deres rater og sammensetning) også være kjent for at systemet kan bli designet med en passende sikkerhetsfaktor for å håndtere alle forventede "fluidspark".
Siden den aktuelle fremgangsmåten avhenger mye av reguleringen av friksjonstrykket inne i det andre ringrommet 10, vil det forstås at hver av designkriteriene diskutert ovenfor kan spille en integrert rolle i den totaler systemdesignen og -operasjonen. Endring av et designkriterium (for eksempel størrelsen og tverrsnittsarealet til den andre strengen 9) kan ha en effekt på et mangfold andre faktorer, og kan endre friksjonstrykket og/eller bunnhullssirkulasjonstrykket. Riktig total systemdesign som holder de ovennevnte kriterier og betraktninger i minne vil derfor være viktig for å sikre optimal ytelse.
En alternativ utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er vist skjematisk i figur 3. Figur 3 fremstiller et enkelt monohull hvor borefluid blir sirkulert gjennom den første strengen 7 til bunnen av borehullet 5 for å generere det påkrevde bunnhullssirkulasjonstrykket. Bunnhullssirkulasjonstrykket blir bibeholdt på nødvendige nivåer gjennom en kombinasjon av det hydrostatiske trykket til søylen av borefluid i den første strengen 7, og friksjonstrykket som utvikles i ringrommet 14 definert av den indre overflaten av brønnboringen og den ytre overflaten av den første borestrengen 7. Dette betyr at det ønskede bunnhullssirkulasjonstrykket i utførelsesformen vist i figur 3 blir bibeholdt til en stor del ved å designe systemet (inkludert den første strengen 7 og foringen 6) slik at friksjonstrykket inne i ringrommet 14 er tilstrekkelig til å bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket innenfor et ønsket spekter for en forhåndsbestemt boreflu-idstrømningsrate. Utførelsesformen vist i figur 3 forventes å være mest nyttig i kveile-rørsboreoperasjoner hvor det er kontinuerlig sirkulasjon, eller for boring av korte sek-sjoner med åpne hull hvor ingen avbrudd i sirkulasjon vil kreves (dvs. hvor ingen rør-koplinger er nødvendig).
Figur 5 representerer enda en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. I figur 5 er borehullet foret med en brønnforing 6 i en del av dets lengde. Et forlengningsrørelement 15 med en redusert diameter forløper under
den nedre enden av brønnforingen 6. Forlengningsrøret 15 vil typisk være sementert på plass inne i borehullet, eller kan alternativt holdes på plass ved bruk av mekaniske ankre eller festeinnretninger. I utførelsesformen vist i figur 5 ender den andre strengen eller rørelementet 9 i et punkt litt ovenfor den øvre enden 16 av forlengningsrøret 15, slik at den forbindende passasjen 12 mellom det ytre ringrommet 11 og det andre ringrommet 10 blir dannet mellom den nedre enden av den andre strengen 9 og den øvre enden 16 av forlengningsrøret 15.
Her innbefatter tettingsmekanismen eller -strukturen 13 som tetter eller innkapsler den nedre delen av det ytre ringrommet 11 en øvre ende 16 av forlengningsrøret 15 og/eller en radiell flens 22 som spenner over brønnforingen 6 og forlengningsrøret 15. For å forenkle fremstillingen er verken nedihullsmotoren 3 eller borekronen 4 vist i figur 5.
En ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen er vist skjematisk i figur 6.1 denne utfø-relsesformen strekker en første streng eller rørelement 7, med et indre ringrom 8, seg fra overflaten og inn i brønnen på en liknende måte som for de tidligere beskrevne utførel-sesformer. Imidlertid, istedenfor å benytte en andre streng eller rørelement som er plassert om den første strengen er i stedet den andre strengen innbefattet av et rør eller en ledning 17 som strekker seg inn i brønnen uten å omslutte den første strengen. Som så-dan innbefatter i denne utførelsesformen det ytre ringrommet 11 den indre passasjen inne i røret 17, og det andre ringrommet 10 er definert av de ytre overflatene av den første strengen 7 og røret 17 og den indre overflaten av brønnforingen 6. Som indikert i figur 6 blir røret 17 fortrinnsvis holdt på plass langs den indre overflaten av brønnfo-ringen 6 ved bruk av en serie med klammer, stropper eller koplingselementer 18. Den nedre enden 19 av røret 17 kan være koplet til en sirkulasjonskrans 23 som typisk vil danne en del av, eller være integrert i, brønnforingen 6. Sirkulasjonskransen 23 inkluderer fortrinnsvis et indre kammer 20 som rørets 17 ringrom 11 er forbundet med. En eller flere åpninger 21 tilveiebringer en passasje mellom kammeret 20 og det andre ringrommet 10. Følgelig vil fluid pumpet nedover gjennom ringrommet 11 i røret 17 bli tvunget inn i det indre kammeret 20 og injisert gjennom åpningene 21 i det andre ringrommet 10. Som en variant av utførelsesformen vist i figur 6 kan den nedre enden 19 av røret 17 ende direkte inne i det andre ringrommet 10 slik at fluid pumpet gjennom røret blir injisert direkte i det andre ringrommet uten behov for bruk av en sirkulasjonskrans. I tillegg vil det forstås at andre midler for injeksjon og fordeling av tilleggsfluidet pumpet gjennom røret 17 til det andre ringrommet 10 kan bli benyttet, inkludert bruk av et flertall separate rør 17 basert i avstand om den indre overflaten av brønnforingen 6. Nok en gang har, av illustrasjonsgrunner, verken nedihullsmotoren 3 eller borekronen 4 blitt vist i figur 6.
I figur 7 er det vist en ytterligere alternativ utførelsesform som likner den som er vist i figur 6, og som er beskrevet ovenfor. Imidlertid er i denne utførelsesformen røret 17 plassert utenfor brønnforingen 6, og vil typisk være sementert på plass sammen med foringsrøret. Følgelig vil i figur 7 det andre ringrommet 10 være dannet mellom den ytre overflaten av den første strengen 7 og den indre overflaten av brønnforingen 6. Med unntak av posisjonen til røret 17 er utførelsesformen vist i figur 7 i det vesentlige den samme med hensyn til struktur og fremgangsmåte for operasjon som den som er vist i figur 6. Utførelsesformen i figur 7 fremviser visse fordeler i forhold til den som er vist i figur 6, ettersom den tillater et rør 17 å bli fjernet fra strømmen av borereturer som forlater brønnen. Disse returene kan være korrosive og/eller abrasive, og kan erodere røret 17 hvis det er plassert inne i foringsrøret. Videre vil det å plassere røret 17 utenfor brønnforingen 6 fjerne muligheten for at røret kan bli skadet gjennom kontakt med den første strengen 7.
Bruken av den ovenfor beskrevne fremgangsmåten, sammen med riktig designet over-flateutstyr, gjør det mulig å bore over trykksatte formasjoner uten bruk av komplekse, avveide høytetthetsboreslam, og uten de ulempene som er forbundet med slikt slam.
Fremgangsmåten er spesielt anvendelig for høytrykksgassbrønner, og tillater høytrykks-hydrokarbonsoner å bli boret med mindre toleranser og med mer umiddelbar og konsis-tent trykkregulering. Den beskrevne fremgangsmåten gir mulighet for tillegg av påkrevd trykk dynamisk gjennom et sirkulasjonssytem som tillater justering av friksjonstrykket realisert i ringrommet av returer som blir pumpet ut av brønnen. Trykkrav kan også bli tilfredsstilt ved å justere overflatemottrykket.
Den beskrevne fremgangsmåten gir også mulighet for å benytte en klar saltlake (dvs. fluid med liten andel av faststoffer) for boring. I mange boremiljøer har de høye påtruf-ne trykkene nødvendiggjort bruk av boreslam med vekt fra 1,06 til 2,35 kg/dm . Bruken av saltlake var enten ikke mulig, eller krevde tillegg av saltsystemer som er kostbare, miljøfiendtlige og/eller svært korrosive. Imidlertid, ved bruk av den ovennevnte fremgangsmåte, og ved en riktig design av borekomponentene og brønngeometrien, kan mer kostnadseffektive og mindre korrosive saltlakesystemer bli benyttet som ellers ville mangle tilstrekkelig tetthet for bruk i en høytrykksbrønn. Et mangfold andre relativt lette væsker, inkludert vann og olje, kan også bli benyttet i noen anvendelser ettersom tapet av hydrostatisk trykk ved bruk av et lettere borefluid blir utliknet av det økte friksjonstrykket i returene. I visse tilfeller kan formasjons- og brønnegenskapene til og med tillate bruk av et fluid uten faststoffer (zero solids fluid). Saltlake eller borefluider med lite faststoffer tillater enklere, raskere og lettere forutsigbar trykkregulering, og øker separasjonen av faststoff-, væske- og gassfaser i overflaten. I motsetning til tunge, høy-tetthets boreslam, gener, saltlake og lettere fluider med lavt faststoffinnhold til å opti-malisere boreytelsen og redusere typene av formasjonsskade tilknyttet tunge borefluider. Utførelsesformen av oppfinnelsen vist i figurene 1 og 2 tilveiebringer den ytterligere fordel å tillate endring eller bibeholdelse av bunnhullssirkulasjonstrykket under avbrudd i borefluidsirkulasjonen (for eksempel når det gjøres sammenkoplinger).
Som omgått ovenfor blir enda en ytterligere fordel med denne nye boreteknikken realisert når et "spark" blir tatt. Et spark blir generelt definert som en innstrømning av fluid fra formasjonen som oppstår når sirkulasjonstrykket tilstøtende formasjonen er lavere enn uttømmingstrykket (pour pressure) i formasjonen. Fluidet som strømmer fra formasjonen og inn i brønnen kan være i form av en væske, en gass eller en kombinasjon av begge. Generelt kan et spark være mer besværlig fra et brønnreguleringsperspektiv ettersom et gassvolum drevet inn i ringrommet av returer som forlater brønnen har en tendens til å ekspandere ved stigning til overflaten. Når gassen ekspanderer fortrenger den borefluid og tjener til ytterligere å redusere bunnhullssirkulasjonstrykket med mindre brønnreguleringsprosedyrer blir foretatt svært raskt.
Gjennom bruk av den beskrevne fremgangsmåten vil det være på plass overflate- og sirkulasjonsutstyr som vil tilveiebringe et middel for å justere sirkulasjonsraten for å regulere bunnhullssirkulasjonstrykket som kreves i tilfelle et voldsomt angrep av et spark. Sparket kan bli sirkulert ut sikkert, effektivt og uten behov for å endre tettheten til borefluidet. Brønnregulering kan bli utført bare ved å øke fluidraten som blir pumpet inn i det ytre ringrommet 11 og inn i det andre ringrommet 10. Straks sparket avtar og innstrømningen av fluid fra reservoaret stanser kan fluidtilføyningsraten til det andre ringrommet 10 bli redusert for å forhindre oppnåelse av en betydelig overbalansert tilstand som kan føre til tap av sirkulasjon, og potensielt stimulere et ytterligere gasspark. Overflate mottrykkssystemer kan også bli benyttet for å sirkulere ut spraket, men be-traktelig høyere overflatetrykk ville imidlertid generelt påtreffes, og systemet må være designet for å håndtere slike trykk.
Som vist, uten å måtte justere sirkulasjonsraten eller tettheten borefluidet for å regulere bunnhullssirkulasjonstrykket, fører denne unike fremgangsmåten med seg et bredt mangfold med fordeler i forhold til tidligere kjente, eksisterende fremgangsmåter. Ikke minst av disse fordelene er evnen til sikrere og mer effektivt å bore over trykksatte formasjoner som ellers ville representere utfordrende og potensielt farlige situasjoner. Med hensyn til dette representerer fremgangsmåten et middel for sikkert å bore over trykksatte formasjoner i en balansert eller overbalansert tilstand. I tillegg vil det forstås at den beskrevne fremgangsmåte også kan bli benyttet for underbalansert boring av høytrykks-brønner for å redusere og regulere overflatetrykk i den utstrekning at konvensjonelt roterende hoder kan benyttes.
Det skal forstås at det som er blitt beskrevet er foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, og at det kan være mulig å gjøre endringer i disse utførelsesformene innenfor det brede omfanget av oppfinnelsen. Noen av disse endringene er blitt beskrevet, mens andre vil fremgå enkelt for fagpersoner innen området. For eksempel kan den beskrevne fremgangsmåten også bli benyttet til deviasjonsborede eller horisontale brønner, selv om vertikale brønner er vist i de medfølgende tegninger.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for boring av en brønn (1) med et første rørelement (7) som strekker seg fra overflaten av brønnen (1) til en posisjon nær bunnen av brønnen (1), hvilket første rørelement (7) har et indre ringrom (8) derigjennom, hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved å innbefatte: å pumpe et fluid inn i brønnen (1) gjennom det indre ringrommet (8), hvilket fluid spyler borekaks ut av brønnen (1) gjennom et andre ringrom (10) utenfor det indre ringrommet (8); og injisere et fluid inn i det andre ringrommet (10) for å øke friksjonstrykket deri og regulere bunnhuUsirkulasjonstrykket.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved å innbefatte trinnene å: med en borekrone (4) å bore et borehull (5) fra et sted nær overflaten og inn i jorden; å bruke en første streng (7) som det første rørelementet til å definere det indre ringrommet (8) inne i borehullet (5), hvilket indre ringrom (8) forløper fra overflaten til et punkt nær bunnen av borehullet (5); å plassere en andre streng (9) inne i borehullet (5) om den første strengen (7) og dermed definere det andre ringrommet (10) mellom innsiden av den andre strengen (9) og utsiden av den første strengen (7), og dermed også definere et ytre ringrom (11) utenfor den andre strengen (9); å tilveiebringe en forbindende passasje (12) mellom det ytre ringrommet (11) og det andre ringrommet (10) i et punkt opphulls fra bunnen av den første strengen (7), hvilket ytre ringrom (11) er avtettet i et punkt nedhulls av den forbindende passasjen, slik at fluid som kommer inn i det ytre ringrommet (11) blir forhindret fra å unnslippe inn i bunnen av brønnen (1) og blir ledet gjennom den forbindende passasjen (12); idet fluid blir injisert inn i det andre ringrommet (10) ved å pumpe fluidet inn i det ytre ringrommet (11) og tvinge fluidet inn i det andre ringrommet (10) gjennom den forbindende passasjen (12).
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved å inkludere trinnet å fore borehullet (5) og dermed definere det ytre ringrommet (11) mellom utsiden av den andre strengen (9) og innsiden av foringen (6).
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er tilveiebragt et andre rørelement (9), forløpende fra overflaten av brønnen (1) til en posisjon nær bunnen av brønnen (1), hvilke første og andre rørelementer (7, 9) danner det andre ringrommet (10) mellom seg, idet det andre rørelementet (9) og brønnen (1) danner et ytre ringrom (11) mellom seg, i hvilken fremgangsmåte fluidet pumpet inn i brønnen (1) gjennom det indre ringrommet (8) er et første fluid, og fluidet injisert inn i det andre ringrommet (10) innbefatter et tilleggsvolum av det første fluidet.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, karakterisert ved å inkludere trinnet å tilveiebringe en forbindende passasje (12) mellom det ytre ringrommet (11) og det andre ringrommet (10) i et punkt opphulls fra bunnen av det første rørelementet (7) slik at fluid pumpet igjennom det ytre ringrommet (11) blir ledet gjennom den forbindende passasjen (12) og inn i det andre ringrommet (10).
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er tilveiebragt et andre rørelement (9), forløpende fra overflaten av brønnen (1) til en posisjon nær bunnen av brønnen (1), idet en vesentlig del av det første rørelementet (7) blir opptatt innenfor det andre rørelementet (9), hvilket andre ringrom (10) blir dannet mellom det første og andre rørelementet (7,9), og et ytre ringrom (11) dannet mellom det andre rørelementet (9) og brønnen (1), hvilket ytre ringrom (11) og hvilket andre ringrom (10) er forbundet ved hjelp av minst en forbindende passasje (12).
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er tilveiebragt et andre rørelement (9), forløpende fra overflaten og inn i brønnen (1), hvilket andre rørelement (9) innbefatter et rør som er separat fra det første rørele-mentet (7), idet det indre ringrommet (8) er definert av innsiden av det første rørelemen-tet (7), det andre ringrommet (10) er definert av de ytre overflatene av det første og andre rørelementet (7,9) og den indre overflaten av brønnen (1), hvilken brønn (1) har et ytre ringrom (11) definert av innsiden av det andre rørelementet (9), i hvilken fremgangsmåte fluid blir injisert i det andre ringrommet (10) ved å bli pumpet igjennom det ytre ringrommet (11) i det andre rørelementet (9) og inn i det andre ringrommet (10).
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 for boring av en foret brønn (1), karakterisert ved at det andre ringrommet (10) er definert av den ytre overflaten av det første rørelementet (7) og en indre overflaten av brønnen (1), hvilken brønn (1) har et ytre ringrom (11) definert av innsiden av et andre rørelement (17) forløpende fra overflaten langs den ytre overflaten av brønnforingen (6), hvilket andre rørelement (17) krysser brønnforingen (6) i en definert posisjon langs lengden av brønnforingen (6), og at det ytre ringrommet (11) er i kommunikasjon med det andre ringrommet (10) nær krysningspunktet, i hvilken fremgangsmåte fluid blir injisert i det andre ringrommet (10) ved å pumpe et fluid igjennom det ytre ringrommet (11) i det andre rørelementet (17) og inn i det andre ringrommet (10).
9. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-8 for boring av en brønn (1) gjennom en undergrunnsformasjon (2), karakterisert v e d at undergrunnsformasjonen (2) er en høytrykkshydrokarbonformasjon, idet fremgangsmåten inkluderer trinnene å bibeholde brønnen (1) i en styrt trykktilstand.
10. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-9 for boring av en foret brønn (1) inn i en høytrykks undergrunnshydrokarbonformasjon (2).
11. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved å inkludere det ytterligere trinn å bibeholde sirkulasjonstrykket innenfor definerte grenser ved overvåkning av nedihulls fluid-trykket nær bunnen av brønnen (1) og regulering av volumet, eller volumet og trykket, til fluid injisert inn i det andre ringrommet (10) i respons til svingninger i nedihulls-fluidtrykket.
12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert v e d at trinnet å bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen (1) innenfor definerte grenser inkluderer økning av friksjonstrykket inne i det andre ringrommet (10) ved å øke pumperaten for fluidet inn i det ytre ringrommet (11) ved en reduksjon av nedihullsfluidtrykket nær bunnen av brønnen (1), og å redusere friksjonstrykket inne i det andre ringrommet (10) ved å redusere pumperaten for fluidet inn i det ytre ringrommet (11) ved en økning av nedihullsfluidtrykket nær bunnen av brønnen (1).
13. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved å inkludere det ytterligere trinnet å bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen innenfor definerte grenser ved overvåkning av trykket til returene inne i det andre ringrommet (10) og regulering av volumet og trykket til fluid pumpet inn i det ytre ringrommet (11) i respons til svingninger i trykket til returene i det andre ringrommet (10).
14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, karakterisert ved at trinnet å bibeholde bunnhullssirkulasjonstrykket i brønnen (1) innenfor definerte grenser inkluderer å øke friksjonstrykket inne i det andre ringrommet (10) ved økning av pumperaten for fluidet inn i det ytre ringrommet (11) ved en økning i trykket til returene i det andre ringrommet (10), og reduksjon av friksjonstrykket i det andre ringrommet (10) ved reduksjon av pumperaten for fluidet inn i det ytre ringrommet (11) ved en reduksjon av trykket til returene i det andre ringrommet (10).
15. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-14, karakterisert ved at fluidet pumpet inn i brønnen (1) igjennom det indre ringrommet (8) og fluidet injisert inn i det ytre ringrommet (11) har den samme sam-mensetningen.
NO20025429A 2001-04-18 2002-11-13 Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull NO324116B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002344627A CA2344627C (en) 2001-04-18 2001-04-18 Method of dynamically controlling bottom hole circulating pressure in a wellbore
PCT/CA2002/000484 WO2002084067A1 (en) 2001-04-18 2002-04-09 Method of dynamically controlling bottom hole circulation pressure in a wellbore

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20025429L NO20025429L (no) 2002-11-13
NO20025429D0 NO20025429D0 (no) 2002-11-13
NO324116B1 true NO324116B1 (no) 2007-08-27

Family

ID=4168868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20025429A NO324116B1 (no) 2001-04-18 2002-11-13 Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6607042B2 (no)
CA (1) CA2344627C (no)
GB (1) GB2381018B (no)
NO (1) NO324116B1 (no)
WO (1) WO2002084067A1 (no)

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7025154B2 (en) 1998-11-20 2006-04-11 Cdx Gas, Llc Method and system for circulating fluid in a well system
US7048049B2 (en) 2001-10-30 2006-05-23 Cdx Gas, Llc Slant entry well system and method
US6662870B1 (en) * 2001-01-30 2003-12-16 Cdx Gas, L.L.C. Method and system for accessing subterranean deposits from a limited surface area
US6708764B2 (en) * 2002-07-12 2004-03-23 Cdx Gas, L.L.C. Undulating well bore
US6280000B1 (en) 1998-11-20 2001-08-28 Joseph A. Zupanick Method for production of gas from a coal seam using intersecting well bores
US8376052B2 (en) 1998-11-20 2013-02-19 Vitruvian Exploration, Llc Method and system for surface production of gas from a subterranean zone
US8297377B2 (en) 1998-11-20 2012-10-30 Vitruvian Exploration, Llc Method and system for accessing subterranean deposits from the surface and tools therefor
US7311148B2 (en) 1999-02-25 2007-12-25 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and apparatus for wellbore construction and completion
US7093662B2 (en) * 2001-02-15 2006-08-22 Deboer Luc System for drilling oil and gas wells using a concentric drill string to deliver a dual density mud
US6877571B2 (en) * 2001-09-04 2005-04-12 Sunstone Corporation Down hole drilling assembly with independent jet pump
CN100335741C (zh) * 2001-09-07 2007-09-05 国际壳牌研究有限公司 在地质岩层中钻井的钻探组件和方法
US7185719B2 (en) 2002-02-20 2007-03-06 Shell Oil Company Dynamic annular pressure control apparatus and method
US6755261B2 (en) * 2002-03-07 2004-06-29 Varco I/P, Inc. Method and system for controlling well fluid circulation rate
US6732804B2 (en) * 2002-05-23 2004-05-11 Weatherford/Lamb, Inc. Dynamic mudcap drilling and well control system
US8955619B2 (en) * 2002-05-28 2015-02-17 Weatherford/Lamb, Inc. Managed pressure drilling
US6991047B2 (en) * 2002-07-12 2006-01-31 Cdx Gas, Llc Wellbore sealing system and method
US6991048B2 (en) * 2002-07-12 2006-01-31 Cdx Gas, Llc Wellbore plug system and method
US6725922B2 (en) * 2002-07-12 2004-04-27 Cdx Gas, Llc Ramping well bores
US8333245B2 (en) 2002-09-17 2012-12-18 Vitruvian Exploration, Llc Accelerated production of gas from a subterranean zone
US20040065440A1 (en) * 2002-10-04 2004-04-08 Halliburton Energy Services, Inc. Dual-gradient drilling using nitrogen injection
US7350590B2 (en) * 2002-11-05 2008-04-01 Weatherford/Lamb, Inc. Instrumentation for a downhole deployment valve
US7255173B2 (en) * 2002-11-05 2007-08-14 Weatherford/Lamb, Inc. Instrumentation for a downhole deployment valve
US7836946B2 (en) 2002-10-31 2010-11-23 Weatherford/Lamb, Inc. Rotating control head radial seal protection and leak detection systems
US7413018B2 (en) * 2002-11-05 2008-08-19 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus for wellbore communication
US20050222772A1 (en) * 2003-01-29 2005-10-06 Koederitz William L Oil rig choke control systems and methods
ATE442510T1 (de) * 2003-03-13 2009-09-15 Tesco Corp Verfahren und vorrichtung zum bohren eines bohrlochs mit einem bohrloch-liner
US6899188B2 (en) * 2003-03-26 2005-05-31 Sunstone Corporation Down hole drilling assembly with concentric casing actuated jet pump
US7350597B2 (en) 2003-08-19 2008-04-01 At-Balance Americas Llc Drilling system and method
US7032691B2 (en) * 2003-10-30 2006-04-25 Stena Drilling Ltd. Underbalanced well drilling and production
CN100353027C (zh) * 2003-10-31 2007-12-05 中国石油化工股份有限公司 一种欠平衡钻井井底压力自动控制系统及方法
US7163063B2 (en) * 2003-11-26 2007-01-16 Cdx Gas, Llc Method and system for extraction of resources from a subterranean well bore
US7946356B2 (en) * 2004-04-15 2011-05-24 National Oilwell Varco L.P. Systems and methods for monitored drilling
US7278497B2 (en) * 2004-07-09 2007-10-09 Weatherford/Lamb Method for extracting coal bed methane with source fluid injection
US8826988B2 (en) 2004-11-23 2014-09-09 Weatherford/Lamb, Inc. Latch position indicator system and method
US7926593B2 (en) 2004-11-23 2011-04-19 Weatherford/Lamb, Inc. Rotating control device docking station
US7407019B2 (en) * 2005-03-16 2008-08-05 Weatherford Canada Partnership Method of dynamically controlling open hole pressure in a wellbore using wellhead pressure control
EP1951986B1 (en) * 2005-10-20 2018-05-02 Transocean Sedco Forex Ventures Ltd. Apparatus and method for managed pressure drilling
US7836973B2 (en) 2005-10-20 2010-11-23 Weatherford/Lamb, Inc. Annulus pressure control drilling systems and methods
CA2809156C (en) 2007-07-27 2015-12-08 Weatherford/Lamb, Inc. Continuous flow drilling systems and methods
US7757781B2 (en) * 2007-10-12 2010-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole motor assembly and method for torque regulation
US7997345B2 (en) 2007-10-19 2011-08-16 Weatherford/Lamb, Inc. Universal marine diverter converter
US8286734B2 (en) 2007-10-23 2012-10-16 Weatherford/Lamb, Inc. Low profile rotating control device
US8844652B2 (en) 2007-10-23 2014-09-30 Weatherford/Lamb, Inc. Interlocking low profile rotating control device
US8272456B2 (en) * 2008-01-02 2012-09-25 Pine Trees Gas, LLC Slim-hole parasite string
US8322432B2 (en) 2009-01-15 2012-12-04 Weatherford/Lamb, Inc. Subsea internal riser rotating control device system and method
US9359853B2 (en) 2009-01-15 2016-06-07 Weatherford Technology Holdings, Llc Acoustically controlled subsea latching and sealing system and method for an oilfield device
DE102009005514B4 (de) 2009-01-20 2011-03-10 Geoforschungszentrum Potsdam Vorrichtung für eine Rohrtour eines geologischen Bohrlochs, Rohrtour, Verfahren zum Betreiben einer geologischen Bohranlage sowie Verfahren zum Herstellen einer Rohrtour für ein geologisches Bohrloch
US8347983B2 (en) 2009-07-31 2013-01-08 Weatherford/Lamb, Inc. Drilling with a high pressure rotating control device
GB2485738B (en) * 2009-08-12 2013-06-26 Bp Corp North America Inc Systems and methods for running casing into wells drilled wtih dual-gradient mud systems
CN102128011A (zh) * 2010-01-20 2011-07-20 烟台杰瑞石油开发有限公司 一种用于岩屑环空回注的装置及其控制方法
US8347982B2 (en) 2010-04-16 2013-01-08 Weatherford/Lamb, Inc. System and method for managing heave pressure from a floating rig
US8403059B2 (en) 2010-05-12 2013-03-26 Sunstone Technologies, Llc External jet pump for dual gradient drilling
US9175542B2 (en) 2010-06-28 2015-11-03 Weatherford/Lamb, Inc. Lubricating seal for use with a tubular
CN102953696A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 井下增压装置
US9353587B2 (en) 2011-09-21 2016-05-31 Weatherford Technology Holdings, Llc Three-way flow sub for continuous circulation
PE20142137A1 (es) * 2012-01-20 2015-01-08 Ian Speer Sistema de perforacion de circulacion doble
US20160138350A1 (en) * 2012-12-05 2016-05-19 Schlumberger Technology Corporation Control of managed pressure drilling
CA2910218C (en) * 2013-05-31 2018-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Well monitoring, sensing, control, and mud logging on dual gradient drilling
US10006262B2 (en) 2014-02-21 2018-06-26 Weatherford Technology Holdings, Llc Continuous flow system for drilling oil and gas wells
WO2017003450A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Halliburton Energy Services, Inc. Position tracking for proppant conveying strings
MX2018001405A (es) * 2015-09-02 2018-04-13 Halliburton Energy Services Inc Metodo de simulacion en programa informatico para estimar posiciones y presiones de fluido en el pozo para un sistema de cementacion de gradiente doble.
GB201715584D0 (en) * 2017-09-26 2017-11-08 Metrol Tech Ltd Method of controlling a well
GB201715586D0 (en) * 2017-09-26 2017-11-08 Metrol Tech Ltd A well with two casings
GB201715585D0 (en) * 2017-09-26 2017-11-08 Metrol Tech Ltd A well in a geological structure
RU2735504C1 (ru) * 2020-03-10 2020-11-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН) Способ вскрытия высоконапорных пластов, насыщенных крепкими рассолами
WO2022155743A1 (en) * 2021-01-20 2022-07-28 Arrow Geothermal Inc. High temperature drilling and methods of use

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3497020A (en) 1968-05-20 1970-02-24 Archer W Kammerer Jr System for reducing hydrostatic pressure on formations
CA926377A (en) 1970-08-25 1973-05-15 Can-Tex Drilling And Exploration Ltd. Dual concentric drillpipe
CA951715A (en) 1970-11-09 1974-07-23 Harold S. Chapman Primary transfer sub for dual concentric drillpipe
US3871486A (en) 1973-08-29 1975-03-18 Bakerdrill Inc Continuous coring system and apparatus
US4187920A (en) 1977-11-23 1980-02-12 Tri-State Oil Tool Industries, Inc. Enlarged bore hole drilling method and apparatus
GB8531627D0 (en) * 1985-12-23 1986-02-05 Shell Int Research Drilling borehole
US5355967A (en) 1992-10-30 1994-10-18 Union Oil Company Of California Underbalance jet pump drilling method
US5720356A (en) 1996-02-01 1998-02-24 Gardes; Robert Method and system for drilling underbalanced radial wells utilizing a dual string technique in a live well
US6457540B2 (en) * 1996-02-01 2002-10-01 Robert Gardes Method and system for hydraulic friction controlled drilling and completing geopressured wells utilizing concentric drill strings
US6065550A (en) * 1996-02-01 2000-05-23 Gardes; Robert Method and system for drilling and completing underbalanced multilateral wells utilizing a dual string technique in a live well
US5865261A (en) * 1997-03-03 1999-02-02 Baker Hughes Incorporated Balanced or underbalanced drilling method and apparatus
US5873420A (en) 1997-05-27 1999-02-23 Gearhart; Marvin Air and mud control system for underbalanced drilling
US6367566B1 (en) * 1998-02-20 2002-04-09 Gilman A. Hill Down hole, hydrodynamic well control, blowout prevention
US6325159B1 (en) * 1998-03-27 2001-12-04 Hydril Company Offshore drilling system
US6415877B1 (en) * 1998-07-15 2002-07-09 Deep Vision Llc Subsea wellbore drilling system for reducing bottom hole pressure
EG22117A (en) * 1999-06-03 2002-08-30 Exxonmobil Upstream Res Co Method and apparatus for controlling pressure and detecting well control problems during drilling of an offshore well using a gas-lifted riser
US6530437B2 (en) * 2000-06-08 2003-03-11 Maurer Technology Incorporated Multi-gradient drilling method and system
US6802379B2 (en) * 2001-02-23 2004-10-12 Exxonmobil Upstream Research Company Liquid lift method for drilling risers

Also Published As

Publication number Publication date
GB2381018A (en) 2003-04-23
NO20025429L (no) 2002-11-13
NO20025429D0 (no) 2002-11-13
CA2344627C (en) 2007-08-07
CA2344627A1 (en) 2002-10-18
GB0219559D0 (en) 2002-10-02
WO2002084067A1 (en) 2002-10-24
US20020170749A1 (en) 2002-11-21
US6607042B2 (en) 2003-08-19
GB2381018B (en) 2004-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO324116B1 (no) Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull
JP3589425B2 (ja) 固体成分含有量の少ない高圧の液体を使用して穿孔するための方法及び装置
US8453758B2 (en) Dual density mud return system
US9759024B2 (en) Drilling method for drilling a subterranean borehole
NO331323B1 (no) Pumpesammenstilling med en fjernbar plugg og fremgangsmate for reduksjon av vaesketrykk i et borehull.
US6732804B2 (en) Dynamic mudcap drilling and well control system
CA2315969C (en) Underbalanced drilling tool and method
NO337070B1 (no) Fremgangsmåte for styrt trykkboring av et borehull
EP2143875A2 (en) Multi-purpose float
NO317534B1 (no) Fremgangsmate ved boring
US20100032170A1 (en) Method and apparatus for running tubulars
NO320829B1 (no) Undervanns bronnhull-boresystem for redusering av bunnhulltrykk
WO2012066327A2 (en) Drilling method for drilling a subterranean borehole
AU2005311157B2 (en) Diverter tool
NO157347B (no) Borestrengstabilisator.
US10830001B2 (en) Wellbore drill bit
CA2286872A1 (en) Hydraulically operated pressure relief valve
US5975129A (en) Hydraulically operated pressure relief valve
US11982142B2 (en) Method and apparatus of smart pressures equalizer near bit sub
NO173668B (no) Fremgangsmaate for pumping av produsert fluid
CA2519019A1 (en) Method and apparatus for drilling a borehole with a borehole liner
CA2376584A1 (en) Circulating tubing head
MXPA97004505A (en) Method and apparatus for perforating with reduced content liquid of soli

Legal Events

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