NO325291B1

NO325291B1 - Fremgangsmate og anordning for etablering av en undergrunns bronn.

Info

Publication number: NO325291B1
Application number: NO20040993A
Authority: NO
Inventors: Ola Michael Vestavik
Original assignee: Reelwell As
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2008-03-17
Also published as: NO20040993D0; US20100314107A1; EA009165B1; GB2427425B; NO20040993L; US20070169943A1; CN1930361A; CA2559140C; BRPI0508129B1; WO2005085580A1; BRPI0508129A; CA2559140A1; GB2427425A; US8122958B2; US20100319935A1; EA200601625A1; AU2005219816B2; AU2005219816A1; US20150184477A1; GB0618887D0

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR ETABLERING AV EN UNDERGRUNNS BRØNN

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å etablere en undergrunns brønn, særlig en petroleumsbrønn. Med etablering menes helt eller delvis å bore et hull, og videre å fore hullet slik at hullveggen forsegles, samt å plassere en komp-lettringsstreng i brønnen for produksjon eller injeksjon. Dersom et hull eksisterer fra før, kan fremgangsmåten også anvendes for å fore hullet eller for å plassere en komplett-ringsstreng, hvorved muligheten for nedihulls måling og kontroll forbedres.

Oppfinnelsen vedrører nærmere bestemt en fremgangsmåte hvor en foring transporteres ned i borehullet sammen med boreverk-tøyet og anbringes i borehullet før boreverktøyet trekkes opp til overflaten. Fremgangsmåten er særlig velegnet for anvendelse ved såkalt awiksboring hvor borehullets retning kan avvike vesentlig fra en vertikal retning.

Fremgangsmåten omfatter i tillegg plassering av en kompletteringsstreng, gjerne med innebygde elektriske eller optiske kabler, og eventuelt med sensorer og aktuatorer for ferdig-stillelse av brønnen for produksjon eller injeksjon. Oppfinnelsen omfatter også en anordning for utøvelse av fremgangsmåten .

I beskrivelsen henviser øvre og nedre til relative posisjoner

når verktøyet befinner seg i et vertikalt borehull.

Under boring av undergrunns avvikende borehull kan det være vanskelig å få overført tilstrekkelig trykkraft til en borekrone. Årsaken kan være at en vesentlig del av borestrengens vekt samt vekten av eventuelle vektrør som er anbrakt ovenfor borekronen, opptas av friksjon mellom borehullsveggen og borestrengen. Det har vist seg at fremføring av for eksempel foringsrør i et avvikende borehull kan være vanskelig når det er tale om relativt lange og tilnærmet horisontale borehulls-partier. Dette har sin grunn i de betydelige friksjonskrefter som oppstår mellom borehullet og foringsrøret under forskyv-ning av foringsrøret og som må overvinnes.

Norsk patent 179261 omhandler en anordning hvor det over borekronen er anordnet et mot borehullet tettende forskyvbart stempel. Fluidtrykket i borehullet utøver en kraft mot stemp-let som er innrettet til å kunne forskyve borekronen innover i borehullet. Dokumentet beskriver i begrenset grad foring og komplettering av borehull.

Det er kjent å ekspandere f6ringsrør i brønner. Således beskriver WO 00/37771 en fremgangsmåte og anordning hvor et ekspanderbart rør utgjør det nedre parti av et borerør. Når det ekspanderbare rør skal settes, økes fluidtrykket i borerøret slik at ekspansjonspluggen, som befinner seg ved det ekspanderbare rørs øvre parti, løsgjøres fra det ekspanderbare rør, og deretter ved hjelp av aksial trykkraft og rotasjon bringes til å ekspandere det ekspanderbare rør inntil ekspansjonspluggen kopler seg til borekronen.

US 2002/060078 beskriver et ekspanderbart rør med en innvendig ekspansjonsdor som befinner seg ved det ekspanderbare rø-rets nedre parti. Støpemasse pumpes gjennom en ekspansjonsdor og ut i ringrommet mellom det ekspanderbare rør og formasjonen. Deretter stenges det ekspanderbare rør ved sitt nedre parti, hvorved fluid som strømmer gjennom ekspansjonsdoren forskyver ekspansjonsdoren oppover i det ekspanderbare rør og ekspanderer dette.

WO 03/78790 omhandler en fremgangsmåte hvor et lukket ekspanderbart rør er anbrakt foran borekronen på et borerør. Når det ekspanderbare rør befinner seg på ønsket sted, ekspanderes det ekspanderbare rør og borekronen borer gjennom det ekspanderbare rørets endeparti og videre inn i formasjonen.

GB 2357101 beskriver et boreutstyr som omfatter en borekrone og en utrømmer som er montert på for eksempel et kveilrør. Kveilrøret kan også forsynes med et ekspanderbart foringsrør. Det ekspanderbare rør ekspanderes ved å trekke et ekspan-sjonsverktøy, som befinner seg mellom utrømmeren og det ekspanderbare rør, ut gjennom det ekspanderbare rør.

Ifølge de nevnte dokument må borekaks transporteres via brøn-nens ringrom, noe som kan medføre avsetninger i ringrommet og derved vanskeliggjøre ekspansjonsoperasjonen, særlig i horisontale partier. Dette medfører også at trykk i ringrommet vanskelig kan anvendes for fremmating av boreverktøyet.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

En nedre verktøysammenstilling omfatter et boreverktøy av i og for seg kjent art som er innrettet til å kunne bore et borehull med større diameter enn den åpning som boreverktøyet kan forskyves gjennom. Den nedre vektøysammenstilling omfatter også en drivmotor for boreverktøyet, nødvendige ventiler samt instrument for styring av boreverktøyet. Det er fordelaktig også å forsyne den nedre verktøysammenstilling med log-geverktøy for måling av posisjon, trykk og formasjonspara-metre, samt en sikkerhetsventil (BOP - Blow Out Preventer) montert på returstrømslinjen for trykkontroll og for å kunne forhindre utblåsning.

Den nedre verktøysammenstilling er koplet til minst to rørløp som forløper til overflaten. Det kan med fordel anvendes en borestreng i form av et dobbelt kveilerør hvor et kveilerør forløper innvendig i et ytre kveilerør av større dimensjon, eller det kan være et to-kanals rør av annen type eller to kveilerør ved siden av hverandre. En borestreng av denne art har minst to separate løp.

En borestreng i form av dobbelt kveilerør er valgt som et eksempel, men fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen er også gyldig for skjøtede kveilbare rør og skjøtede rør som ikke kveiles.

Borestrengen forløper fra den nedre verktøysammenstilling og opp til overflaten idet et første kveilerørsløp anvendes for nedpumping av borefluid mens et andre kveilerørsløp, gjerne det indre løp, anvendes for retur av borefluid og borekaks.

Et foringsrør som ved sitt nedre parti er forbundet til den nedre verktøysammenstilling, omkranser kveilerøret i sin lengdeutstrekning fra den nedre verktøysammenstilling og oppover. Foringsrøret kan med fordel være av deformerbar og ekspanderbar art ved at det er innrettet til å kunne plastisk deformeres og ekspanderes både før og etter at det er posi-sjonert i borehullet. Foringsrøret er heretter kalt det ekspanderbare foringsrør, selv om det i en fremgangsmåtetorm kan velges en utførelse der dette rør ikke ekspanderes.

En øvre verktøysammenstilling omkranser forskyvbart og tettende kveilerøret og er forbundet til det ekspanderbare foringsrørs øvre parti. Den øvre verktøysammenstilling omfatter en forskyvbar mot borehullhullsveggen tettende pakning. Denne pakningen kan gjerne være ekspanderbar, idet den er innrettet til å kunne ekspanderes til å tette mot borehullsveggen styrt fra overflaten eksempelvis ved hjelp av baktrykk på pakningen. Denne pakning kan også ha innebygd en styrbar ventil som kan tillate strømning forbi pakninger i bestemte situasjoner, for eksempel når boreutstyret senkes ned i brøn-nen.

Den øvre verktøysammenstilling kan også omfatte et rulleanker som er innrettet til å kunne oppta rotasjonsmoment, for eksempel fra boreverktøyet. Videre kan den øvre verktøysammen-stilling omfatte en ekspansjonsdor for ekspandering av fdringsrøret. Denne ekspansjonsdor kan med fordel være forsynt med hjul eller andre former for roterende anordninger som er innrettet til å redusere friksjon og å lette ekspande-ringen av det ekspanderbare foringsrør. De nevnte hjul kan helt eller delvis anvendes som rulleanker for å oppta ovennevnte rotasjonsmoment.

Et setteverktøy i følge oppfinnelsen omfatter således en nedre og en øvre verktøysammenstilling, et foringsrør og to rørløp som forløper fra den nedre verktøysammenstilling og opp til overflaten.

Fremgangsmåten for boring og setting av et foringsrør i borehullet omfatter nedsenkning av setteverktøyet til bunnen av borehullet, hvor et foringsrør fortrinnsvis allerede er satt og faststøpt. Fluidtrykket i ringrommet ovenfor den øvre verktøysammenstilling virker på setteverktøyet og bevirker at boreverktøyet trykkes mot borehullets bunn, idet den forskyv-bare tettende pakning i den øvre verktøysammenstilling tetter mot det satte foringsrør.

Borefluid pumpes fra overflaten gjennom det første rørløp og ned til drivmotoren for boreverktøyet som fortrinnsvis befinner seg i den nedre verktøysammenstilling. Det er imidlertid mulig å anbringe drivmotoren i den øvre verktøysammenstil-ling. Boreverktøyets rotasjonsmoment kan med fordel opptas via det ekspanderbare foringsrøret av friksjon mot hullveggen eller av rulleankeret som fortrinnsvis befinner seg i den øvre verktøysammenstilling.

Returfluid og borekaks strømmer fra bunnen av hullet via det andre rørløp og til overflaten. Inntaket til det andre rørløp kan enten være i sentrum av borekronen og ledes i rør gjennom den nedre verktøysammenstilling, eller det kan være i et ringrom bak borekronen og ledes gjennom en eller flere kanaler og inn i det andre rørløp derifra. Ved retur gjennom sentrum av borekronen muliggjør dette også kontinuerlig kjer-neboring med retur av kjerne til overflaten i væskestrømmen opp gjennom returrøret under boring.

Det er også mulig å spyle og plassere væske på utsiden av det ekspanderbare foringsrør. Dette kan gjennomføres ved anvendelse av styrbare ventiler i den nedre verktøysammenstilling. Det kan her plasseres ventiler som kan styres fra overflaten. Disse ventilene kan lede væske som pumpes fra overflaten til å strømme via den nedre verktøysammenstilling og tilbake til den øvre verktøysammenstilling i et ringrom mellom kveilrøret og det ekspanderbare foringsrør, for deretter å strømme tilbake ned til bunnen av hullet på utsiden av det ekspanderbare foringsrør. På denne måten kan dette ringrommet periodevis eller kontinuerlig vaskes rent for partikler og eventuell gass. Det er videre mulig å anbringe sementeringsmasse som senere kan plasseres i ringrommet på utsiden av det ekspanderbare foringsrør, gjerne i forbindelse med ekspansjon av røret.

Etter hvert som boreverktøyet forlenger borehullet, forskyves setteverktøyet nedover inntil det ekspanderbare foringsrørs øvre parti nærmer seg det satte foringsrørs nedre parti.

Dersom det velges å ekspandere foringsrøret etter endt boring, kan dette gjøres på følgende fremgangsmåte. Ved å øke trykket i borehullet ovenfor den øvre verktøysammenstilling til et forutbestemt nivå løsgjøres den øvre verktøysammen-stilling fra det ekspanderende foringsrør, hvoretter ekspansjonsdoren presses ned gjennom det ekspanderende forings-rør. Det ekspanderende foringsrør ekspanderes derved ut til sin forutbestemte dimensjon.

Før en eventuell ekspansjon av foringsrøret, kan sementeringsmasse som pumpes ned fra overflaten, eller som mest fordelaktig befinner seg i det ekspanderbare foringsrør under boreoperasjonen, ledes inn i ringrommet mellom det ekspanderbare foringsrør og borehullsveggen.

Under ekspansjonen kan borestrengen med fordel holdes i strekk for å gi ekstra kompresjon på det ekspanderende foringsrør.

Etter en eventuell ekspansjon vil den nedre verktøystreng løsgjøres fra det ekspanderende rørs nedre parti, hvoretter setteverktøyet kan trekkes opp av borehullet for å påmonteres et nytt ekspanderbart foringsrør.

Prosessen repeteres fortrinnsvis flere ganger med ønskede lengder av foringsrør inntil ønsket boredybde er nådd. Det er ingen eller bare ubetydelige diameterforskjeller mellom de ekspanderte foringsrørlengder.

For boring i et petroleumsreservoar kan foringsrør i enkelte brønnpartier erstattes med gjennomstrømbare sandskjermer av ekspanderbar eller ikke-ekspanderbar art.

Energi- og styresignaler kan overføres til anordningen ved hjelp av i og for seg kjente fremgangsmåter som nedihullste-lemetri og/eller kabel langs borestrengen.

Motoren for drift av borekronen tilføres energi fra borestrengen, enten via borefluid som pumpes fra overflaten, elektrisk energi gjennom borestrengen, eller kjemisk ved at drivstoff ledes ned til motoren fra overflaten, eventuelt via separate kanaler i borestrengen.

Borestreng, foringsrør og kompletteringsstreng kan gjerne være av konvensjonell art fremstilt av stål i ulike kvalite-ter, eller de kan være fremstilt av andre materialer, eksempelvis av lettmetall som aluminium, gjerne i kombinasjon med slitasjehindrende belegg og elektrisk isolasjonsbelegg på innsiden og/eller på utsiden.

Anvendelse av nye materialer på denne måte muliggjør at borestrengen blir lettere. Borestrengen kan gjøres tilnærmet vektløs ved at det som sirkulasjonevæske inne i borestrengen anvendes en væske med lavere tetthet enn den væsken som befinner seg på utsiden av den doble borestrengen. Foringsrøret og kompletteringsstrengen kan på samme måte som borestrengen være en hel kveilbar rørlengde, skjøtede kveilbare rør eller skjøtede rør som ikke kveiles.

I en alternativ utførelse kan overføring av elektrisk kraft

og signaloverføring foregå ved at minst et rør i borestrengen er påført et elektrisk isolerende materiale på en eller begge sider, hvorved minst et rør er elektrisk isolert fra jordpotensialet. Det vil dermed være mulig å sende betydelige meng-der elektrisk energi med relativt lite tap gjennom det iso-lerte røret grunnet rørets relativt store metalliske tverr-snittsareal. Denne gode tilgang på elektrisk energi kan med fordel anvendes både til effekt- og signaloverføring som for

eksempel til drift av en nedihulls elektrisk motor for rotasjon og drift av borekronen. Den elektriske lederen kan også anvendes til drift av en nedihulls elektrisk pumpe for trykk-kontroll av returvæsken, samt til styring av nedihulls aktuatorer, datainnsamling og telemetri til overflaten.

Elektriske og/eller optiske ledere med relativt lite tverr-snitt for signaloverføring mellom overflaten og sensorer eller aktuatorer som er anbrakt nede i borestrengen kan anbringes i det isolerende materialet. Disse signaloverførings-kabler kan gjerne være beskyttet mot slitasje, for eksempel ved at de ligger beskyttet i et armert komposittmateriale.

Permanente rørstrenger som foringsrør og kompletterings-strenger kan også anvendes ifølge den ovenfor beskrevne fremgangsmåte for kommunikasjon med nedihulls sensorer og aktuatorer med kabler innebygd i et beskyttende isolasjonsmateriale på innsiden eller på utsiden. Slike permanente rør-strenger vil ha særlige fordeler eksempelvis ved utvinning av petroleum hvor de også enkelt kan anvendes for nedihulls overvåkning og styring av produksjon eller injeksjon. Det kan her være tale om en rørstreng av den ekspanderende foringsrør art som presses ut og tetter mot den eksisterende foringen av brønnen, og som derved også bidrar til å sikre tetning og å

øke styrken av brønnens foring. Det kan også være en streng av samme art, men som ikke ekspanderes og som gjerne støpes fast i borehullet, og som på denne måte blir en del av foringen i brønnen.

Den ovennevnte streng, med kabler innebygd i et beskyttet isolasjonsmateriale på innsiden eller på utsiden, kan, sammen med nedihulls sensorer og aktuatorer, være trekkbar og settes i brønnen uten sementering. Denne streng, gjerne i kombinasjon med et nedihulls pakningselement, vil derved utgjøre en trekkbar kompletteringsstreng som gir mulighet for overvåk-

ning og styring av produksjon og injeksjon i ulike soner.

Det er fordelaktig å forsyne det utvendige borerørs innside med et elektrisk isolerende materiale hvori det er fremført signalkabler. På denne måte kan det i borestrengen tilveie-bringes en mulighet for elektrisk kommunikasjon, samt at det ytre røret i borestrengen senere kan anvendes som en såkalt kompletteringsstreng.

Fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen gir fordeler ved en effektiv etablering av brønner, både når det gjelder brønner på landjorden og havbunnsbrønner. Det oppnås særlige fordeler ved etablering av havbunnsbrønner fordi sti-gerøret er innebygd i borestrengen, dvs. det er i prinsippet ikke påkrevet med et ytre rør omkring borestrengen, eller en ekstra pumpeanordning for returtransport av borevæsken fra havbunnen og til havoverflaten. Dette innebærer særlige fordeler på store havdyp grunnet vektbesparelse.

Fremgangsmåten og anordningen gir også fordeler ved økt sikkerhet under boring, idet en ekstra barriere for brønnkon-troll kan etableres. Borevæsken over den øvre verktøysammen-stilling kan med fordel være en såkalt drepevæske, det vil si at den har en egenvekt som er valgt slik at trykket i brønnen alltid er større enn poretrykket i den omgivende formasjon, og borevæsken representerer derfor en brønnkontrollbarriere. En BOP (Blow Out Preventer) på toppen av brønnen er en annen form for brønnkontrollbarriere.

En ny brønnkontrollbarriere utgjøres ifølge denne fremgangsmåte av den bevegelige pakning i den øvre verktøysammenstil-ling i kombinasjon med en i den nedre verktøysammenstilling innebygd og fra overflaten kontrollerbar og fortrinnsvis fail-safe ventil anordnet på returstrømsrøret. Disse elemen-tene representerer en tilleggsbarriere for å hindre ukontrol-lert strømning av formasjonsvæske' inn i brønnen i gitte situasjoner. Disse elementer gir også økt sikkerhet og kontroll for eksempel ved boring i underbalanse, idet man har mulighet for kontrollert produksjon fra brønnen under boring.

Med bakgrunn i det som er nevnt over kan borevæsken som sir-kuleres utformes med en svært lav tetthet uten at dette går ut over sikkerheten ved boring. Fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen muliggjør således forbedret overvåkning og kontroll av trykket i det åpne hullet i brønnen.

I forbindelse med bruk av lettvekts borestreng med oppdrift, som beskrevet over, tillater denne fremgangsmåte boring av særlig langtrekkende og dype hull. Dette kan gi mer effektiv drenering av felter for petroleumsutvinning. Det kan også være fordelaktig ved andre anvendelsesområder som for eksempel i forbindelse med utvinning av geotermisk energi. En tilnærmet vektløs borestreng vil også tillate at et boreskip har mindre krav til nøyaktig posisjonering og reaksjonstid ved avdrift, samt gir mulighet for forenklet hiv-kompensering ved boring av en havbunnsbrønn, ved at hiv kompenseres ved bøying av borestrengen.

Borestrengen kan for en havbunnsbrønn gå gjennom åpen sjø, eller den kan ledes fra havbunnen og til overflaten gjennom et lederør som kan være fylt med vann eller borevæske med ønsket tetthet. Dette lederøret kan også selv ha innebygde flyteelementer, slik at det i seg selv ikke representerer

noen større belastning i form av krefter påført borefartøyet.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og utførelsesform som er anskue-liggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en brønn som er under etablering ved hjelp av et fartøy som befinner seg på havoverflaten; Fig. 2 viser skjematisk og i større målestokk et setteverk-tøy som er anbrakt ved et borehulls nedre endeparti; Fig. 3 viser skjematisk setteverktøyet etter at borehullet er ytterligere utboret, slik at det ekspanderende foringsrørs øvre endeparti korresponderer med et tid-ligere satt foringsrørs nedre endeparti; Fig. 4 viser skjematisk setteverktøyet idet det ekspanderbare foringsrør ekspanderes til sin ekspanderte diameter; Fig. 5 viser skjematisk det ekspanderbare foringsrør ferdig ekspandert idet den nedre verktøysammenstilling trekkes opp gjennom det ekspanderte foringsrør; Fig. 6 viser skjematisk setteverktøyet i større målestokk;

og

Fig. 7 viser en brønn hvor det er anbrakt et forsterknings-foringsrør og en kompletteringsstreng.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et setteverktøy som omfatter en nedre verktøysammenstilling 2, en øvre verk-tøysammenstilling 4, et mellom den øvre og den nedre verktøy-sammenstilling 4, 2 forløpende ekspanderbart foringsrør 6, samt et fra den nedre verktøysammenstilling 2 og til overflaten forløpende dobbeltkveilerør 8.

Setteverktøyet 1 er anbrakt i et borehull 10 som er forsynt med et foringsrør 12.

Den nedre verktøysammenstilling 2, se fig. 5, omfatter et bo-reverktøy 14 av i og for seg kjent art og som er utformet slik at det kan forskyves gjennom en åpning med mindre diameter enn diameteren til det borehull 10 som boreverktøyet 14 er innrettet til å kunne bore. Boreverktøyet 14 drives av en

motor 16, se fig. 6.

Borefluid og borekaks kan strømme til overflaten via et re-turinnløpet 22 i den nedre verktøysammenstilling 2 som er tilkoplet et andre rørløp 24 i dobbeltkveilerøret 8. Alternativt kan returinnløp 22 være i sentrum av borekronen (ikke vist på figuren) for også å kunne transportere kjerner fra bunnen av hullet og direkte inn i det andre rørløp 24.

Den nedre verktøysammenstilling 2 er løsbart forbundet til det ekspanderende foringsrørs 6 nedre parti, for eksempel ved hjelp av nedre avskjæringsplugger 26.

Dobbeltkveilerøret 8 forløper tettende forskyvbart gjennom den øvre verktøysammenstilling 4. Den øvre verktøysammenstil-ling 4 omfatter i denne foretrukne utførelsesform en mot foringsrøret 12 forskyvbar tettende pakning 28, et rulleanker 30 og et ekspansjonsverktøy 32. Komponentene 28, 30 og 32 er hver for seg kjent og beskrives ikke nærmere.

Den øvre verktøysammenstilling 4 er løsbart forbundet til det ekspanderende foringsrørs 6 øvre endeparti, for eksempel ved hjelp av øvre avskjæringsplugger 34.

Etter at setteverktøyet 1 er sammenbygget på overflaten slu-ses det ned i borehullet 10, eventuelt via et stigerør 36 og brønnhodeventiler 38. Deretter kan setteverktøyet 1 forskyves ned og inn i borehullet ved gravitasjonskrefter eller ved at det pumpes fluid inn i borehullet 10 over den øvre verktøy-sammenstilling 4, idet pakningen 28 tetter mot foringsrøret og ved at fluidtrykket virker mot den øvre verktøysammenstil-lings 4 oppovervennende areal. Det fluid som befinner seg under setteverktøyet 1, kan dreneres til overflaten via det andre rørløp 24 i dobbeltkveilerøret 8. Dreneringen fra set-teverktøyet 1 og til overflaten kan forbedres ved hjelp av en ikke vist fortrinnsvis elektrisk drevet hjelpepumpe i den

nedre verktøysammenstilling 2.

Når setteverktøyets 1 boreverktøy 14 kommer til anslag mot borehullets 10 bunn, se fig. 2, innstilles boreverktøyet 14 på i og for seg kjent måte til å bore med ønsket diameter, hvoretter motoren 16 startes. Boreverktøyets 14 rotasjonsmoment opptas via det ekspanderende foringsrør 6 av rulleankeret 30 i den øvre verktøysammenstilling 4.

Boreverktøyets 14 matetrykk mot borehullets 10 bunn kan ju-steres ved å regulere fluidtrykket mot den øvre verktøysam-menstillings 4 overside. Dette matetrykk kan også reguleres ved endring av tetthet eller strømningsrate for den sirkule-rende borevæske, eller det kan reguleres ved hjelp av en ikke vist pumpe som beskrevet overfor.

Etter at det er boret en distanse tilsvarende det ekspanderbare foringsrørs 6 lengde slik at det ekspanderende forings-rørs 6 endeparti korresponderer med eller nærmer seg forings-rørets 12 nedre endeparti, se fig.2, stanses boringen.

Om ønskelig kan det ekspanderbare foringsrør 6 innvendig være forsynt med sementeringsmasse som under denne del av arbeids-operasjonen presses inn i et ringrom 40 mellom det ekspanderbare foringsrør 6 og borehullet 10, eller ringrommet 40 kan

spyles.

Trykket i fluidet over den øvre verktøysammenstilling 4 økes slik at de øvre avskjæringsplugger 34 brytes, hvoretter eks-pansjonsverktøyet 32 forskyves nedover i det ekspanderbare foringsrør 6. Det ekspanderbare foringsrør 6 tildeles derved en ønsket ekspandert diameter.

Idet ekspansjonsverktøyet kommer til anslag mot den nedre verktøysammenstilling 2 brytes de nedre avskjæringsplugger 26, hvorved den nedre verktøysammenstilling 2 løsgjøres fra det ekspanderbare foringsrør 6. Setteverktøyet 1, med unntak av det ekspanderbare foringsrør 6, trekkes deretter opp av borehullet 10, se fig. 4.

I fig. 3 er det vist at hele den øvre verktøysammenstilling 4 forskyves inn i det ekspanderbare foringsrør 6 sammen med ekspansjonsverktøyet 32. I en alternativ ikke vist utførelse kan deler av den øvre verktøysammenstilling 4, for eksempel rulleankeret 30, stå igjen ved det ekspanderbare foringsrørs 6 øvre parti under ekspansjonsoperasjonen.

Etter at boringen til ønsket boremål er fullført, gjennom-føres gjerne en eller flere gjentatte forsterkninger av foringen 12 i brønnen ved at et forsterkningsf6ringsrør 42 som kan utgjøre hele eller deler av brønnens lengde, ekspanderes mot det foringsrør 12 som allerede står i borehullet. Alternativt kan forsterkningsforingsrøret 42 støpes fast til foringsrøret 12. Dette forsterkningsf6ringsrør 42, som bevirker at foringsrøret 12 forsterkes, kan med fordel være forsynt med innebygde elektriske eller optiske kabler 44, samt ikke viste nedihulls sensorer og aktuatorer for overvåkning og styring av produksjon eller injeksjon. Denne forsterk-ningsoperasjon kan repeteres for å øke styrken til foringen av borehullet 10 til ønsket nivå.

Etter at foringen av borehullet 10 er gjennomført anbringes det, fortrinnsvis når det gjelder produksjonsbrønner, en trekkbar kompletteringsstreng 46 i borehullet 10. Denne kompletteringsstreng 46 kan på samme måte som forsterknings-foringsrøret som er beskrevet overfor være forsynt med innebygde elektriske eller optiske kabler 44, samt ikke viste nedihulls sensorer og aktuatorer.

Kompletteringsstrengen 46 er fortrinnsvis forsynt med minst en nedihulls pakning 48 som er innrettet til å tette mot foringsrøret 12, eventuelt forsterkningsforingsrøret 46, for derved å kunne isolere ringrommet mellom kompletteringsstrengen 46 og foringsrøret 12 i minst én brønnsone 50.

Dersom det er ønskelig å drenere fra eller injisere til flere brønnsoner 50 samtidig, er det fordelaktig at kompletteringsstrengen 46 er forsynt med to eller flere kanaler, på samme måte som for borestrengen 8.

Etablering av borehullet 10 foretas ved hjelp av et fartøy 60 på havoverflaten 62, se fig.l, hvor fartøyet 60 er forsynt med boreutstyr 64. Borestrengen 8 er typisk spolt opp på en ikke vist trommel på fartøyet 60 før den forskyves ned i borehullet 10.

Borestrengen 8 kan anbringes fritt i sjøen eller den kan være kapslet i et stigerør 66. Stigerøret 66 kan forsynes med ikke viste flyteelement.

Claims

1. Fremgangsmåte for etablering av et undergrunns borehull (10) og setting av et foringsrør eller en sandskjerm (6) samt eventuell etterfølgende setting av en kompletteringsstreng (46) i borehullet (10) ved hjelp av et sette-verktøy (1) som omfatter et boreverktøy (14) , et ekspanderbart foringsrør (6) og et ekspansjonsverktøy (32), hvor boreverktøyet (14) er løsbart forbundet til det ekspanderbare foringsrørs eller sandskjerms (6)' nedre parti, og ekspansjonsverktøyet (32) er løsbart forbundet til det ekspanderbare foringsrørs (6) øvre parti, karakterisert ved at setteverktøyet (1) forskyves frem mot borehullets (10) bunn ved hjelp av fluidtrykk i borehullet (10) over setteverktøyet (1), idet en pakning (30) er innrettet til å tette mot borehullets (10) vegg.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at setteverktøyet (1), med unntak av det ekspanderbare foringsrør (6), trekkes ut av borehullet (10) etter at det ekspanderbare foringsrør eller sandskjerm (6) er satt.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at fluid i borehullet (10) nedenfor set-teverktøyet (1) dreneres til overflaten ved hjelp av et andre rørløp (24).

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at fluid i borehullet (10) nedenfor set-teverktøyet (1) dreneres til overflaten ved hjelp av et andre rørløp (24), assistert av en nedihullspumpe.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at sementeringsmasse som pumpes inn via, eller som befinner seg i, det ekspanderbare foringsrør (6) ledes inn i et ringrom (40) mellom det ekspanderbare foringsrør (6) og borehullet (10).

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at et forsterkningsforingsrør (42) forskyves inn i foringsrøret (12) og forbindes til forings-røret (12) .

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at forsterkningsforingsrøret (42) ekspanderes fast i foringsrøret (12).

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at forsterkningsforingsrøret (42) støpes fast i foringsrøret (12).

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at borestrengen (8) gjøres tilnærmet vektløs ved å sirkulere en væske i borestrengen (8), idet væsken har lavere tetthet enn væsken på utsiden av borestrengen (8).

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at en sylindrisk borekjerne bores ut og transporteres til overflaten av væskestrømmen under boring gjennom en nedre verktøysammenstilling (2) og opp gjennom returrøret i borestrengen (8).

11. Anordning ved setteverktøy (1) for boring eller rengjø-ring og eventuell setting av foringsrør eller sandskjerm og kompletteringsstreng i et undergrunns borehull (10) hvor setteverktøyet (1) omfatter et boreverktøy (14), et ekspanderbart foringsrør (6) og et ekspansjonsverktøy (32), idet boreverktøyet (14) er løsbart forbundet til det ekspanderbare foringsrørs (6) nedre parti og ekspan-sjonsverktøyet (32) er løsbart forbundet til det ekspanderbare foringsrørs (6) øvre parti, karakterisert ved at setteverktøyet (1) er forsynt med en pakning (28) som er innrettet til å kunne tette mot borehullets (10) vegg, hvorved fluidtrykk over setteverktøy-ets (1) øvre verktøysammenstilling (4) bestemmer bore-verktøyets (14) matetrykk mot borehullets (10) bunn, og å kunne forskyve ekspansjonsverktøyet (32) langs det ekspanderbare foringsrør (6).

12. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at setteverktøyet (1) er forbundet til overflaten ved hjelp av en borestreng (8), typisk i form av et dobbeltkveilerør (8).

13. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at setteverktøyet (1) er forsynt med et rulleanker (30).

14. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at ekspansjonsverktøyet (1) er forsynt med ruller som er innrettet til å redusere glidefriksjon og samtidig til å kunne bidra som rulleanker.

15. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert vedat setteverktøyet (1) er innrettet til å kunne kommunisere med overflaten via minst ett rørløp (18, 24) .

16. Anordning i henhold til krav 15, karakterisert ved at boreverktøyet (14) er drevet av en boremotor (16) som er forsynt med trykkfluid fra overflaten via rørløpene (18, 24).

17. Anordning i henhold til krav 15, karakterisert ved at boreverktøyet (14) er drevet av en boremotor (16) som er forsynt med elektrisk energi fra overflaten via minst ett av rørene (18, 24) .

18. Anordning i henhold til krav 15, karakterisert ved at minst det ene av rørløpene (18, 24) i borestrengen, foringsrøret (12) eller en kompletteringsstreng (46), ved hjelp av et elektrisk isolasjonsmateriale (45) er elektrisk isolert fra jordpotensialet og derved innrettet til via metallet i det respektive rør å kunne overføre energi og signaler.

19. Anordning i henhold til krav 18, karakterisert ved at elektriske eller optiske ledninger (44) er forlagt i det elektriske isolasjonsmaterialet (45) .

20. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at borestrengen (8) er fremstilt av lettmetall.

21. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved borestrengen (8) er forsterket med fi-berkompositter.

22. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at borestrengen (8), det ekspanderbare foringsrør (6) og en kompletteringsstreng (46) er spol-bare og innrettet til å kunne oppbevares på rørruller på overflaten før de spoles ned i borehullet (10).

23. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at et boreutstyr (64) er anbrakt på et flytende fartøy (60) for boring av en brønn (10) i havbunnen, idet borestrengen (8) er ledet gjennom åpen sjø.

24. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at et boreutstyr (64) er anbrakt på et flytende fartøy (60) for boring av en brønn (10) i havbunnen hvor borestrengen (8) er ledet gjennom et stigerør (66) fra havbunnen og til fartøyet (60), idet stigerøret (66) er forsynt med flyteelementer.

25. Anordning i henhold til krav 24, karakterisert ved at stigerøret (66) er teleskopisk og derved innrettet til å kunne tillate noe avdrift på far-tøyet (60) fra sin posisjon over brønnen (10).

26. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at ekspansjonsverktøyet (32) er utelatt og en pakning (28) som er innrettet til å tette mot borehullets (10) vegg er forenklet innbygd i og utgjør en integrert del av det ekspanderbare foringsrør (6).

27. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at en pakning (28) som er innrettet til å tette mot borehullets (10) vegg, er forenklet innbygd i og utgjør en integrert del av det ekspanderbare forings-rør (6) .