NO325793B1

NO325793B1 - Fremgangsmate for boring og komplettering av flere bronner

Info

Publication number: NO325793B1
Application number: NO20002401A
Authority: NO
Inventors: Gary J Collins
Original assignee: Marathon Oil Co
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2008-07-14
Also published as: EP1038087A4; NO20002401D0; DE69819558T2; WO1999024689A1; EP1038087B1; DE69819558D1; US5878815A; CA2299398C; BR9814121A; EP1038087A1; AU8779098A; CA2299398A1; NO20002401L

Abstract

Et apparat (10) og en prosess er anordnet for å bore og komplettere flere undejordiske brønner fra en boremal som er festet inne i et foret brønnhull som strekker seg til overflaten. En orienteringskam med et hull (200) gjennom den er plassert ovenfor boremalen slik at hullet gjennom orienteringskammen automatisk er innrettet med et av minst to hull gjennom boremalen. Fluidumtette pakninger er anordnet mellom orienteringskammen og foringsrøret og mellom orienteringskammen og et av de minst to hull gjennom boremalen. Deretter blir en borestreng, omfattende en borkrone, senket fra jordoverflaten gjennom foringsrøret, gjennom orienteringskammen og et hull gjennom boremalen, for å bore et første undejordisk brønnhull.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å bore flere underjordiske brønner fra et foringsrør som strekker seg fra en dybde under jordoverflaten, og til hvilket det er festet en boremal i borehullet eller under overflaten, som har minst to gjennomgående hull.

Fra den kjente teknikk skal det vises til US 5 330 007.

Stadig flere brønnhull blir boret inn i underjordiske formasjoner i en orientering som med hensikt avviker fra vertikal ved hjelp av konvensjonell ledekileteknologi eller en slammotor festet i borestrengen nær borkronen. I frakturerte underjordiske formasjoner, blir awiksbrønner benyttet til å øke dreneringsarealet som definert ved brønnen inne i den underjordiske formasjon, og således øke produksjonen av hydrokarboner fra den underjordiske formasjon. Et iboende problem ved benyttelse av en konvensjonell ledekile til å bore en avvikende brønn er at både dybden og den radielle orientering av ledekilen blir innstilt når ledekilen innsettes i brønnhullet, og kan ikke endres uten å hente ledekilen opp fra brønnhullet og å endre dens dybde og/eller radielle orientering.

I tillegg, blir brønner som bores fra offshore boreplattformer vanligvis awiksboret for å øke antallet brønner som kan bores og kompletteres fra en enkelt plattform. Offshoreboreplattformer som brukes i dypt vann til å bore og komplettere brønner i en underjordisk formasjon varierer i størrelse, struktur og kostnad avhengig av vanndybden og de belastninger i hvilke plattformen vil bli satt. For eksempel, en plattform kan konstrueres til å bli understøttet delvis ved et ben eller senkekasse som strekker seg til havbunnen, eller så mange som åtte slike ben eller senkekasser. Kostnadene for slike offshore boreplattformer kan variere fra omkring 5.000.000 til 500.000.000 US dollar. Hver offshore boreplattform er utstyrt med et antall spor via hvilke awiksbrønner kan bores og kompletteres gjennom foringsrør som festes til plattformen ved konvensjonelle teknikker.

På grunn av de vesentlige kapitalkostnader som er nødvendige for disse offshoreplattformer, har maler og prosesser for å bore og komplettere flere forede brønner blitt utviklet. Under boreoperasjoner som benytter slike maler, blir et konvensjonelt stigerør senket inn i overflaten eller gjennom foringsrøret og satt inn i en av de hullene som er formet gjennom malen. Så snart stigerøret er korrekt plassert i borehullet, blir overflaten eller det mellomliggende foringsrør sementert inne i brønn-hullet ved konvensjonelle teknikker, og en konvensjonell borestreng omfattende en borkrone og en slammotor (ikke illustrert) blir transportert inne i stigerøret inn i utboringen i malen, hvoretter tilbakeslagsventilen eller plugg eller annen sement bores ut av malens utboring. Deretter, blir et brønnhull boret av borestrengen på konvensjonell måte, med boreslam og formasjons-borkaks sirkulert ut av brønnhullet og opp til overflaten via stigerøret. Borestrengen blir så trukket ut fra stigerøret, og etter at brønnen er utstyrt med rør, blir stigerøret trukket tilbake fra utboringen i boremalen, rotert og satt inn i en annen utboring gjennom malen. En ytterligere brønn kan så bores og kompletteres på den beskrevne måten. Manipulering av stigerøret på overflaten for å sette dette inn i og ut av et gitt hull av den flerbrønns mal som er plassert inne i et foret brønnhull ved dybder på opp til 3 000 m eller mer, og å rotere stigerøret for innsetting i et annet brønnhull, kan imidlertid være problematisk. Det er således et behov for en fremgangsåte for å bore og komplettere flere forede brønner gjennom en flerbrønns mal plassert i en foret brønn plassert på et underjordisk sted, som eliminerer behovet for å bruke et stigerør til å forbinde en boremal under overflaten eller nede i borehullet med overflaten.

Det er følgelig et mål for den foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte for å bore og komplettere flere brønner i underjordiske formasjoner fra et foret borehull, som eliminerer behovet for å bruke et stigerør i forbindelse med dette. Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at fremgangsmåten omfatter: posisjonering av en orienteringskam som har et gjennomgående hull 20 ovenfor boremalen slik at hullet gjennom orienteringskammen er innrettet med ett av de minst to hull gjennom boremalen,

festing av den nevnte orienteringskant til en annen av de nevnte minst to hull gjennom malen slik at orienteringskammen forblir som plassert, og sirkulering av fluid til overflaten via det nevnte hull i orienteringskammen og foringsrøret under boring av et første underjordisk brønnhull gjennom det nevnte ene av de nevnte hull og inn i en underjordisk formasjon.

Fordelaktige utførelsesformer av fremgangsmåten er angitt i de uselvstendige krav.

De medfølgende tegninger, som er inkludert i og danner en del av beskrivelsen, illustrerer utførelsen av den foreliggende oppfinnelse, og sammen med beskrivelsen tjener de til å forklare prinsippene ved oppfinnelsen, hvor: fig. 1 er et perspektivriss av en utførelse av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse, som omfatter en posisjoneringskam og en rørformet tet-ningsenhet, og som her benyttes sammen med en flerbrønns mal under overflaten eller nede i borehullet;

fig. 2 er et delvis utsnitt, perspektivriss av sammenstillingen som illustrert på % 1;

fig. 3 er et delvis utsnitt, 360 <0> ekspandert riss av den eksterne overflate på posisjoneringskammen ifølge den foreliggende oppfinnelse;

fig. 4 er et tverrsnittsriss av en boremal nede i borehullet eller under overflaten;

fig. 5 er et delvis utsnitt i perspektiv av sammenstillingen på fig. 1 og 2, og viser pakningsenheten for disse tettende plassert i utboringen for en flerbrønns boremal under overflaten;

fig. 6 er et delvis utsnitt, perspektivriss, av en annen utførelse av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse, som viser tetningsenheten tettende plassert i en utboring i en flerbrønns boremal under overflaten;

fig. 7 er et tverrsnittsriss av enda en utførelse av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse, som viser pakningsenheten av denne tettende plassert i en utboring i en flerbrønns boremal under overflaten;

fig. 8 er et perspektivriss av posisjoneirngskammen ifølge den foreliggende oppfinnelse, som her benyttes sammen med en rørformet pakningsenhet og en flerbrønns boremal under overflaten;

fig. 9 er et perspektivriss av viss komponentdeler av plasseringskammen ifølge den foreliggende oppfinnelse;

fig. 10 er en skjematisk illustrasjon av konfigurasjonen av det spor som er utformet i den ytre overflate av tetningsenheten ifølge den foreliggende oppfinnelse;

fig. 11 er et tverrsnittsriss av utførelsen av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse som illustrert på fig. 7, som viser tetningsenheten av denne trukket tilbake fra kontakten med en utboring i en flerbrønns boremal under overflaten, og innrettet med en annen utboring av flerbrønnsmalen under overflate; og

fig. 12 er et tverrsnittsriss av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse som illustrert på fig. 7, og som viser pakningsenheten av denne som tettende plassert i en annen utboring i en flerbrønns boremal under overflaten.

Som illustrert på fig. 1, vil sammenstillingen av den foreliggende oppfinnelse som er illustrert generelt som 10, lette boring og komplettering av flere brønner ved hjelp av en boremal nede i borehullet eller under overflaten, så som boremalen beskrevet i US patent nr. 5 330 007. Apparatet 10 omfatter en posisjoneringskam 11 og en rørformet pakningsenhet 40 som er festet til og som henger ned fra kammen 11 på en måte som er beskrevet nedenfor. Kammen 11 er utstyrt med minst en ringformet pakning 12, for eksempel en molyglass pakningsring som fremstilt av Baker Oil Tools, rundt den ytre periferi, og et J-4-spor 14 utformet i den ytre overflate 13.

Kammen 11 er utstyrt med en gjennomgående utboring 20 (fig. 2). Utboringen 20 har en første jevnt avsmalnende del 22, en annen generelt konsentrisk ringformet del 23, en tredje ikke-jevnt avsmalnende del 24, og ender i en aksielt forskjøvet del 25. Den ujevnt avsmalnende del 24 tjener som en avledningsblokk eller ledekile på en måte som er beskrevet nedenfor. En generelt ringformet profil 19 er anordnet i kammen 11 nær den andre ringformede del 23 av utboringen 20. Den nedre del av kammen 11 er utstyrt med skruegjenger 26. En rørformet pakningsenhet 40 er utstyrt med en gjennomgående utboring 49, i det minste en ringformet pakning 42, for eksempel molyglass pakningsringer som fremstilt av Baker Oil Tools, og en krage 44 med et antall fingre 47. Hver finger er forspent utover, og en tilsvarende del av den ytre overflate på hver finger er gjenget. Ovenfor kragen 44, er den ytre overflate av røret 40 utstyrt med gjenger 41. En kam 11 og en rørformet enhet 40 er sammenstilt før de monteres sammen med en flerbrønns boremal, og plassert på et sted under overflaten inne i et brønnhull, hvor den gjengede seksjon 41 av den rørformede pakningsenhet 40 er engasjert ved interne gjenger 26 av kammen 11.

Et eksempel på en passende mal for et borehull eller under overflaten er illustrert på fig. 4, generelt som 100, og består av første øvre seksjon 101, en langstrakt ramme 107, og et antall rørdeler 104. Første øvre seksjon 101 er utstyrt med to gjennomgående utboringer som har nedre gjengede seksjoner 102. Endeoverflaten 112 av den første seksjon 101 er utformet med forsenkninger 115, 116 rundt krysningen av de to utboringene. En langstrakt ramme, for eksempel I-bjelke eller H-bjelke 107, er festet på den andre endeoverflaten av den første seksjon 101 med hvilken som helst passende anordning, så som bolter. Generelt C-formede føringer 109 er festet til I-bjelken eller H-bjelken 107 langs denne lengde, så som ved sveising. Rørdelene 104 er plassert gjennom føringene 109 på hver side av I-bjelken eller H-bjelken 107, og tilpasset med gjengede seksjoner 102 av utboringene gjennom den første seksjon 101. Føringer 109 virker i kombinasjon med den langstrakte rammen 107 for å holde og begrense bevegelsen av rørdelene 104 plassert gjennom slike føringer. Forskjellige rørdeler 107 plassert på samme siden av I-bjelken eller H-bjelken 107 er festet sammen på en passende måte, for eksempel gjenget krage 105. Den frie enden på hver rørdel 104 er tilpasset med en sko 106 i hvilken en tilbakeslagsventil 126 er festet på én side av I-bjelken eller H-bjelken 107, mens en plugg 136 er satt inn i den andre siden av bjelken 107.

Som illustrert på fig. 4, er utboringene 120, 130 hver utstyrt med første seksjoner 121, 131, andre seksjoner 123, 133, og tredje seksjoner 125, 135. De første og andre seksjonene av utboringene 120, 130 definerer ringformede skuldre 122, 132 mellom dem, mens de andre og tredje seksjonene av utboringene 120, 130 definerer ringformede skuldre 124, 134 mellom dem. Utboringene 120, 130 kan anordnes slik at de divergeres fra hverandre fra endeoverflaten 112 mot endeoverflatene henholdsvis 114,113. Hvis de er anordnet til å divergere, bør ikke graden av slik divergens overstige 2 <0> over hele lengden av malen 100, og er fortrinnsvis mindre enn 1 °. I den utførelsen som er illustrert på fig. 4, er utboringen 130 kortere enn utboringen 120 for å frembringe en del av den underjordiske formasjon mellom endeoverflatene 113 og 114 i hvilken borestrengen som kommer fra utboringen 130 kan avvikes for å minimalisere muligheten for interferens mellom brønnhullene som blir boret og komplettert i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Boringene 120, 130 kan også være tilnærmet like i lengde. I begge utførelsene, kan en eller begge sidene av I-bjelken 107 utstyres med en ledekile festet til den nedenfor hullene 120 og/eller 130 på hvilken som helst passende måte, så som ved sveising, for videre å hjelpe med å minimalisere interferens mellom brønnhullene som bores ved bruk av malen 100 i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Som således sammenstilt, definerer den første seksjon 101, bjelken 107 og rørdelene 104 en mal 100 som har to generelt sylindriske utboringer 120, 130 gjennom den. Eksempler på relative dimensjoner av malen 100, kan lengden av den første seksjon være 1,22 m, bjelken 107 kan være 9,14 m, og mellomliggende eller overflate-foringsrør 90 kan være 2,44 m. Hvor hver utboring ikke strekker seg forbi rammen 107, kan lengden av utboringen 130 som målt fra bunnen av den første seksjon 101 til endeoverflaten 113 være opp til 9,14 m eller mindre, mens lengden av utboringen 120 som målt fra bunnen av den første seksjon 101 til endeoverflaten 114 kan være opp til 13,72 m eller mindre. Hvor utboringen 130 strekker seg forbi rammen 107, kan lengden av utboringen 130, som målt fra bunnen av den første seksjon 101 av overflaten 113, være opp til tusen meter eller mer. Utboringen 120 er lengre enn utboringen 130, og kan være forlenget, som målt fra bunnen av den første seksjon til endeoverflaten 314, opp til 3048 m eller mer, avhengig av de formasjoner som skal bores og kompletteres ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Som illustrert på fig. 4 og 5, er malen 100 fortrinnsvis festet til en seksjon av leder, overflate eller mellomliggende foringsrør 90 på en passende måte, så som ved gjenger eller ved sveisinger. Foringsrøret 90 er utstyrt med den innadgående blokk eller nøkkel 92. Den ytre overflate av kammen 11 er utstyrt med et J-4-spor 14 som sammen med nøkkelen 92 virker til å orientere røret 40 for innføring enten i hullet 120, 130 på en måte som skal beskrives nedenfor.

I operasjon, er malen 100 festet til bunnseksjonen eller skjøten av overflaten eller mellomliggende foringsrør 90 på overflaten med et passende middel, så som ved skruegjenger. Sammenstillingen 10 senkes inn i denne nedre seksjon eller skjøt av overflate eller mellomliggende foringsrør 90 til nøkkelen 92 kommer i kontakt med sporet 14 i den eksterne overflate av kammen 11. De skrå overflater av sporet 14 forårsaker at kammen 11 og den rørformede pakningsenhet roterer til nøkkelen 92 inntar posisjonen 14a som illustrert på fig. 3. Som således orientert, vil den rørformede pakningsenhet 40 bli innrettet med og plassert inne i hullet 120 i malen 100 slik at kragefingrene 47 møter den gjengede seksjon 127, og pakningene 42 av pakningsenheten 40 møter de indre vegger av den første seksjon 121 av hullet 120 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Som illustrert på fig. 2 og 5, er ringformede pakninger 12 av enheten 10 i kontakt med den indre overflate av bunnseksjonen eller skjøten av overflaten til det mellomliggende foringsrør 90 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Den interne overflate av bunnseksjonen eller skjøten av overflaten eller det mellomliggende foringsrør 90 er fortrinnsvis polert for å sikre integriteten av tetningen som dannes ved kontakt med de ringformede pakninger 12 av enheten 10.

Som således sammenstilt, er overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 plassert inne i brønnhullet 54 ved å sikre ytterligere seksjoner eller skjøter av foringsrør sammen på en konvensjonell måte når foringsrørstrengen senkes ned i brønnhullet, som vil være klart for en fagmann i teknikken. Foringsrøret 90 blir så sementert i brønnhullet 54 ved konvensjonelle teknikker. En konvensjonell borestreng omfattende en borkrone og slammotor (ikke illustrert) senkes inne i foringsrøret 90 og blir kanalisert gjennom hullet 20 ved hjelp av første og tredje avsmalnende deler 22 og 24, og gjennom hullet 49 i pakningsenheten 40 og inn i hullet 120 i malen 100, hvoretter ventilen 126 og eventuell sement, er boret ut av hullet 120. Deretter blir et første brønnhull boret med borestrengen på en konvensjonell måte, som vil være klart for en fagmann, mens boreslam og formasjonsborkaks blir sirkulert ut av brønnhullet og gjennom hullene 20 og 40 inn i enheten og foringsrøret 90 til overflaten. Pakningene 12 og 42 funksjonerer til å isolere hullet 130 i boremalen og en vesentlig del av den ytre overflate av kammen 11 og pakningsenheten 40 av sirkulert boreslam. Det første brønnhull kan bores i en vertikal eller avvikende orientering. Deretter blir borestrengen trukket ut til overflaten av foringsrøret som er utstyrt med en foringshenger kan senkes ned i det første brønn-hull gjennom hullene 20 og 49 i enheten ved hjelp av borerør, og festet til malen 10 og sementert i det første brønnhull med konvensjonelle teknikker.

Borestrengen er utstyrt med et passende trekkverktøy nær dens nedre ende. Borestrengen blir senket ned i foringsrøret 90 og kanalisert gjennom hullet 20 ved hjelp av første og tredje avsmalnende deler 22 og 24, til trekkverktøyet blir innkoplet inne i den ringformede profil 19 i hullet 20 i enheten 10. Borestrengen blir så hevet for dermed å forårsake at kragefingrene 147 utløses fra den gjengede seksjon 127 i hullet 120 for å tillate at sammenstillingen 10 blir hevet til kontakt med nøkkelen 92 i sporet 14 forårsaker at orienteringen av kammen 11 automatisk roterer til nøkkelen 92 for å innta posisjonen 14b inne i sporet 14 (flg. 3). Etterfølgende senking av borestrengen forårsaker at kammen roterer til nøkkelen 92 blir plassert ved 14c inne i sporet 14. I denne orientering, vil rørformede pakninger 14 bli innrettet med og plassert inne i hullet 130 i boremalen 100 slik at kragefingrene 47 møter gjengede seksjoner 137 av hullet 30 og pakningene 42 av pakningsenheten 40 møter de indre vegger av den første seksjon 131 av hullet 130 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Som illustrert på fig.

2 og 5, møter ringformede pakninger 12 i kammen 11 den indre overflate av bunnseksjonen eller skjøten av overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Deretter blir borestrengen brukt til å bore pluggen 136 ut av hullet 130 i malen 100. Borestrengen føres gjennom hullet 30 og et annet brønnhull blir boret på konvensjonell måte mens boreslam og formasjonsborkaks blir sirkulert ut av det andre brønnhull og gjennom hullene 20 og 49 i enheten og forings-røret 90 til overflaten. Pakninger 12 og 42 virker til å isolere hullet 120 i boremalen og en vesentlig del av den eksterne overflate av kammen 11, og tetter enheten 40 mot enheten 40 mot sirkulert boreslam. Det andre brønnhullet kan også bores i vertikal eller avvikende orientering. Deretter blir borestrengen trukket til overflaten. Foringsrør som er utstyrt med en passende foringshenger blir så senket ned i det andre brønnhull gjennom hullene 20 og 49 i enheten 10 ved hjelp av borerør, og blir festet til malen 100, og således overflate- og mellomliggende foringsrør 90, med konvensjonelle midler. Foringsrøret kan sementeres inne i det andre brønnhull. Borestrengen utstyres med et passende trekkverktøy og senkes ned i foringsrøret 90 til trekkverktøyet blir innkoplet i den ringformede spor 19 i hullet 20. Etterfølgende løfting av borestrengen forårsaker at kragefingrene 147 frakoples fra den gjengede seksjon 137 i hullet 130. Innkopling av nøkkelen 92 i sporet 14 forårsaker at nøkkelen 92 frakoples fra sporet 14, og dermed tillater at borestrengen og enheten 10 blir hevet til overflaten. Enheten 10 kan brukes sammen med flerbrønns boremal i et borehull eller under overflaten, til å bore og komplettere brønner fra borerigger på land, så vel som undersjøiske brønnhoder eller offshoreplattformer.

Ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse som illustrert på fig. 6, er kammen 11 utstyrt med en gjenget utboring 30 i en overflate, nær en aksielt forskjøvet del 25 av hullet 20. Kammen 11 og rørenheten 40 er sammenstilt ved innkoplet gjenget seksjon 41 av den rørformede pakningsenhet 40 med en gjenget utboring 30 i kammen 11. Som således konstruert, når den rørformede pakning 40 er innrettet med og plassert inne i hullet 130 i malen 100 på den måten som er beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1-5, vil hullet 20 i kammen 11 funksjonere til å kanalisere en konvensjonell borestreng inn i hullet 120 i malen 100 under boreoperasjoner som beskrevet ovenfor. I denne utførelsen, er det mulig at de ringformede pakninger 42 ikke er nødvendig, siden den nære toleranse mellom den rørformede pakningsenhet 40 og hullet 130 i malen 100 når pakningsenheten er satt inn (som illustrert på fig. 6) virker til effektivt å hindre at borkaks blir plassert i hullet 130. Når ringformede pakninger 42 er benyttet, blir pakningene plassert ovenfor kragen 44 som illustrert på fig. 6.

En annen utførelse av sammenstillingen av den foreliggende oppfinnelse er illustrert på fig. 7. Apparatet som benyttes ifølge den foreliggende oppfinnelse er illustrert generelt som 200, og består av en posisjoneringskam 211 og en rørformet pakningsenhet 240 som er festet til og henger ned fra kammen 211 på en måte som beskrevet nedenfor. Kammen 211 er utstyrt med minst én ringformet pakning 212, for eksempel molyglass pakningsringer som fremstilt av Baker Oil Tools, rundt den ytre periferi, og et J-4-spor 214 utformet i dens ytre overflate 213 (fig. 8). Kammen 211 er også utstyrt med et gjennomgående hull 220 med varierende diameter for å definere første og andre ringformede skuldre 221 og 222. Minst én ringformet pakning 223, for eksempel molyglassringer som fremstilt av Baker Oil Tools, er anordnet rundt den ytre periferi av hullet 220 nær en ende av dette. En pinne 215 som har forstørret hodedel 216 er plassert inne i et hull 217 som strekker seg gjennom kammen 211 fra hullet 220 til den ytre overflate 213.

En ringformet pakningsenhet 240 er utstyrt med et gjennomgående hull 249, og består av seksjoner som er festet sammen ved passende midler, som for eksempel skruegj enger, og danner dermed en generelt ringformet, utvendig skulder 241. En endedel 242 av den rørformede pakningsenhet 240 er forstørret for å definere en ringformet skulder 244 rundt den ytre diameter av enheten 240. En avskrånet profil 243 er anordnet inne i den indre overflate av den forstørrede endedel 242, mens et spor 247 (fig. 10) er anordnet i den ytre overflate av den rørformede pakningsenhet 240 mellom lengdene av denne. Et spor 218 (fig. 8) er utformet i den ytre overflate 213 av kammen 211, og har fortrinnsvis en generelt langsgående orientering. En låsemekanisme, illustrert generelt som 250 på fig. 9, omfatter et generelt sylindrisk legeme 251 som har en slisse eller spor 252 utformet i en endeoverflate, og en tunge eller fremspring 253 som stikker ut fra den andre endeoverflaten. En langstrakt stang 254 er plassert inne i sporet 252 innenfor lengden av stangen 254. Som sammenstilt, er stangen 254 plassert inne i sporet 218 i kammen 211, og legemet 254 er plassert inne i en utboring 228 som strekker seg gjennom kammen 211 fra utboringen 220, til den ytre overflate 213. Utboringen 228 er fortrinnsvis ikke radielt innrettet med utboringen 217 som illustrert på fig. 7. Tungen 253 strekker seg inn i sporet 247 i den ytre overflate av den ringformede pakningsenhet 240. Når enheten 200 senkes ned i foringsrøret 90 som tidligere er sementert i brønnhullet 54, blir tungen 253 først plassert ved 247 i et spor 247. I denne posisjonen, blir stangen 254 bøyd inne i sporet 218.

I operasjon, blir malen 100 festet til den nedre seksjon eller skjøt av overflate-eller mellomliggende foringsrør 90 ved overflaten på en eller annen passende måte, som med skruegjenger, og overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 plasseres inne i brønnhullet 54 ved å feste ytterligere seksjoner eller skjøter av foringsrør sammen på en konvensjonell måte mens foringsrørstrengen blir senket ned i brønnhullet, som vil være klart for en fagmann. Sammenstillingen 200 blir så senket inn i denne nedre seksjon eller skjøt av overflate- eller mellomliggende foringsrør ved hjelp av et egnet verktøy festet til et borerør, og innkoplet inne i den avskrånede profil 243 på en intern overflate av den forstørrede endedel 242. Sammenstillingen 200 blir senket til nøkkelen 92 kommer i kontakt med sporet 214 i den eksterne overflate av kammen 211. De skrå overflater av sporet 214 forårsaker at kammen 211 og den rørformede pakningsenhet roterer til nøkkelen 92 inntar posisjon 14a som illustrert på fig. 3. Som således orientert, vil den rørformede pakningsenhet 240 bli innrettet med hullet 120 i malen 100. Som illustrert på fig. 2, er tungen 253 først plassert ved 247a inne i sporet 247 i den ringformede enhet 240, og fester den rørformede enhet 240 i tilbaketrukket posisjon som illustrert på fig. 11. I denne posisjon, blir det forstørrede hode 216 av pinnen 215 mottatt inne i forsenkningen 248 i den ytre overflate av enheten 240, og skulderen 241 på utsiden av den rørformede enhet 240 kommer i kontakt med skulderen 222 inne i hullet 220 for å holde enheten 240 inne i hullet 220. Bevegelse av tungen 253 inne i sporet 247 blir motvirket av utformingen av sporet 247. Tilføring av tilstrekkelig kraft, for eksempel 1 723 bar, til stangen 254 via borerøret (ikke vist), enheten 240, sporet 247 og tungen 253, er nødvendig for å overvinne den kraften som utøves på tungen 253 i sporet 247 ved stangen 254 som blir bøyd inne i sporet 218, og tillate at stangen 254 beveger seg inn i det langstrakte del av sport 247. Alternativt, kan sporet 247a innrettes med den langstrakte del av sporet og hodet 216 og pinnen 215 kan være fjærbelastet for å holde tungen 253 i den nedre ende av sporet 247 til en tilstrekkelig kraft, for eksempel 1 723 bar, blir tilført for å tilbaketrekke hodet 216. Enheten 240 blir så senket gjennom hullet 220 og inn i hullet 120 av boremalen 100. Pakningene 245 av pakningsenheten 240 engasjerer de indre vegger av den første seksjon 121 av hullet 120 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Skulderen 242 av pakningsenheten 240 ligger an mot skulderen 241 i hullet 220 og pakningene 223 danner en fluidumtett pakning. I denne senkede posisjon, tvinger den rørformede pakning 240 pinnen 215 inn i forsenkningen 94 i veggen av foringsrøret 90 for videre å feste kammen 211 til foringsrøret 90. En tilstrekkelig kraft, for eksempel 3 450 bar, må også tilføres til stangen 254 via borerøret, enheten 240, sporet 247 og tungen 253 for å bøye stangen 254 inne i sporet 218 og tillate at tungen 253 blir plassert ved 247b inne i sporet 247. Kraften som er nødvendig for å bevege tungen 253 til posisjon 247b utløser også verktøyet som er festet til borerøret fra kontakt med profilen 243. Som illustrert på fig. 7, er ringformede pakninger 212 av enheten 200 i kontakt med den indre overflate av en nedre seksjon eller skjøt av overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Den indre overflate av den nedre seksjon eller skjøt av overflate-eller mellomliggende foringsrør 90 er fortrinnsvis polert for å sikre integriteten av tetningen som dannes etter kontakt med de ringformede pakninger 212 av enheten 200. Det vil være klart for en fagmann at sporet 214 som benyttet i denne utførelsen av sammenstillingen ifølge den foreliggende oppfinnelse vil bli utformet i liknet med sporet 14 som illustrert på fig. 3, unntatt at de vertikale posisjoner av sporet 214 som tilsvarer posisjonene 214a og 214c vil bli avkortet, siden den rørformede pakningsenhet 240 er glidbart festet til posisjoneringskammen 211 og således kan senkes ned til kontakt med et hull i en flerbrønns boreplan så snart kammen er innrettet på den måten som er beskrevet. Borestrengen med et passende verktøy festet på den løftes til overflaten, og foringsrøret 90 blir sementert i brønnhullet 54 ved konvensjonelle teknikker. En konvensjonell borestreng omfattende en borkrone og en slammotor (ikke vist) senkes ned i foringsrøret 90, og blir kanalisert gjennom hullet 220 ved hjelp av den avsmalnende del 227 av hullet 200 og gjennom hullet 249 i tetningsenheten 240 og inn i hullet 120 av boremalen 100, hvoretter ventilen 126 og eventuell sement, blir boret ut av hullet 120. Deretter blir et første brønnhull boret og komplettert på en måte som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1-5.

Når det passer, er det foretrukket å plassere enheten 200 inne i bunnseksjonen av overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 ved overflaten, slik at pakningene 245 av pakningsenheten 240 møter de innvendige vegger av den første seksjon 121 av hullet 120 på en måte som er beskrevet ovenfor. I denne utførelsen, er kammen 211 og pakningsenheten 240 fullt sammenstilt på boremalen 100 ved overflaten, og overflate- eller mellomliggende foringsrør 90 med boremalen 100 festet til den blir plassert i brønn-hullet 54 ved å feste ytterligere seksjoner eller skjøter av foringsrør sammen på konvensjonell måte mens foringsrørstrengen blir senket inn i brønnhullet. På denne måten, blir behovet for å benytte et borerør som har passende verktøy festet til det for å plassere enheten 200 nede i borehullet i malen 100, eliminert.

Etterat den første brønnen er boret, blir borestrengen som er utstyrt med et passende trekkverktøy festet nær dens nedre ende, senket nede i foringsrøret 90 og kanalisert gjennom hullet 230 ved hjelp av avsmalnende områder 227 og gjennom hullet 249 av pakningsenheten 240 til trekkverktøyet er innkoplet med den ringformede profil 243 i pakningsenheten 240. Borestrengen blir så hevet til tilstrekkelig trykk blir utøvet på stangen 254 til å bøye denne, og dermed tillate at tungen 253 roterer og beveger seg inne i sporet 247. Enheten 200 blir hevet til skulderen 241 ligger an mot skulderen 222 og dermed forårsaker at hodet 216 på pinnen 215 blir trukket inn i den ringformede forsenkning 248 som er utformet i den ytre overflate av den rørformede pakningsenhet 240, og tillater dermed at kammen 211 også blir hevet. Innkopling av nøkkelen 92 inne i sporet 214 forårsaker at orienteringskammen 211 automatisk roterer til nøkkelen 92 inntar posisjonen 214b (fig. 3) i sporet 214. Etterfølgende senkning av borestrengen forårsaker at kammen roterer til nøkkelen 92 er posisjonert ved 214c i sporet 214.1 denne orientering, vil den rørformede pakningsenhet 240 bli innrettet med hullet 130 i boremalen 100 slik at pakningene 242 av enheten 240 vil møte de indre vegger av den første seksjon 131 av hullet 130 etterat de er senket, for å danne en fluidumtett pakning mellom dem. Så snart pakningsenheten er fullstendig senket, vil pinnen 215 bli presset inn i kontakt med den ringformede forsenkning 94 i den interne overflate av foringsrøret 90. Deretter blir borestrengen benyttet til å bore pluggen 136 ut av hullet 130 i boremalen 100. Borestrengen blir ført gjennom hullet 130 og et annet borehull blir boret og komplettert på en måte som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1-5.

Borestrengen blir så hevet til overflaten, hvilket forårsaker at trekkverktøyet blir innkoplet inne i profilen 243 i den rørformede pakningsenhet. Innkopling av nøkkelen 92 med sporet 214 forårsaker at nøkkelen 92 frakoples fra sporet 214, og dermed tillater at borestrengen og enheten 200 blir hevet til overflaten. Enheten 200 kan benyttes i forbindelse med en flerbrønns boremal nede i borehullet eller under overflaten, for å bore og komplettere brønner fra borerigger på land, undersjøiske brønn-hoder, eller offshoreplattformer.

Skjønt sammenstillingen av den foreliggende oppfinnelse er illustrert og beskrevet som benyttet i forbindelse med en boremal under overflaten eller i borehull, som har to gjennomgående boringer, vil det være klart for en fagmann at enheten kan benyttes med en boremal under overflaten eller i borehullet, som har tre eller flere utboringer. Når tre utboringer er anordnet i boremalen, vil sporet 14 eller 214 på den ytre overflate av kammen 11 eller 211 bli omformet på en måte som vil være åpenbar for en fagmann, for å tillate rotasjon av kammen 11 eller 211 i 120 0 inkrementer. Når mer enn tre utboringer er anordnet gjennom boremalen, vil sporene 14 eller 214 på den ytre overflate av kammen 11 eller 211 bli omformet til å tillate rotasjon av kammen 11 eller 211 i graderte inkrementer, som vil være åpenbare for en fagmann. Videre, ekspanderbare stoppekiler (ikke illustrert) kan brukes istedenfor kragen 44, som vil være klart for en fagmann.

Claims

1. Fremgangsmåte for å bore underjordiske brønner fra et foringsrør (90) som strekker seg fra en dybde under jordoverflaten, og til hvilket det er festet en boremal (100) i borehullet eller under overflaten, som har minst to gjennomgående hull (120, 130), karakterisert ved at den omfatter: posisjonering av en orienteringskam (11) som har et gjennomgående hull (20) ovenfor den nevnte boremal slik at hullet gjennom orienteringskammen er innrettet med et av de minst to hull (120,130) gjennom boremalen; festing av den nevnte orienteringskam (11) til en annen av de nevnte minst to hull (120, 130) gjennom malen (100) slik at orienteringskammen forblir som plassert; og sirkulering av fluid til overflaten via det nevnte hull i orienteringskammen (11) og via foringsrøret (90) under boring av et første underjordisk brønnhull gjennom det nevnte ene av de nevnte hull (120,130) og inn i en underjordisk formasjon.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: omplassering av den nevnte orienteringskam (11) ovenfor boremalen (100) slik at hullet (20) gjennom orienteringskammen er innrettet med et annet av de nevnte minst to hull (120, 130) i boremalen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter: festing av orienteringskammen (11) til det nevnte et av hullene (120, 130) gjennom boremalen (100) slik at orienteringskammen forblir som omplassert.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den videre omfatter: sirkulering av fluidum til overflaten via det nevnte foringsrør (90) under boring av et hull inn i en underjordisk formasjon.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: anordning av en fluidumtett pakning mellom orienteringskammmen (11) og et annet av de nevnte minst to hull (120, 130) gjennom boremalen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det nevnte trinn med å danne en fluidumtett pakning mellom orienteringskammen (11) og et annet av de nevnte minst to hull (120, 130) gjennom boremalen omfatter innsetting av en del av en rørformet enhet (40) som er tettende festet til og glidende henger ned fra den nevnte kam inn i et annet hull, hvor den nevnte del av rørenheten som er satt inn i det andre hull i boremalen er i hovedsak ringformede pakninger (42) rundt utsiden.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det nevnte festetrinn omfatter utløsbar låsing av den rørformede enhet (40) i posisjonen hvor delen av rørenheten settes inn i det nevnte andre hull i boremalen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinnet med å plassere orienteringskammen ovenfor boremalen slik at hullet gjennom orienteringskammen er innrettet med det andre av de nevnte minst to hull (120, 130) gjennom boremalen (100) omfatter å bringe kammen (11) i kontakt med en nøkkel (92) som er festet til det nevnte foringsrør (90), hvor nøkkelen og kammen virker sammen etter kontakt for å innrette et stigerør med det andre av de nevnte minst to hull gjennom boremalen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinnet med å omplas-sere den nevnte orienteringskam ovenfor malen slik at hullet gjennom orienteringskammen er innrettet med et av de minst to hull (120, 130) gjennom boremalen (100) omfatter å kontakte den nevnte kam (11) i med en nøkkel (92) som er festet til forings-røret (90), hvor nøkkelen og kammen virker sammen under kontakt til å innrette et stigerør med det ene av de nevnte minst to hull gjennom boremalen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte første underjordiske brønnhull blir boret ved å føre en borestreng omfattende en borkrone fra overflaten gjennom det nevnte foringsrør (90), hullet (20) gjennom orienteringskammen (11) og det andre hull gjennom boremalen (100).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det nevnte fluidum blir sirkulert fra overflaten gjennom borestrengen og tilbake til overflaten via det nevnte første underjordiske brønnhull, det nevnte andre av de minst to hull (120, 130) gjennom boremalen (100), det nevnte hull (20) gjennom orienteringskammen (11) og et ringrom definert mellom borestrengen og foringsrøret.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det nevnte andre underjordiske brønnhull blir boret ved å føre en borestreng omfattende en borkrone fra overflaten, gjennom foringsrøret (90), hullet (20) gjennom orienteringskammen og det ene hull gjennom boremalen (100).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det nevnte fluidum blir sirkulert fra overflaten gjennom borestrengen og tilbake til overflaten via det andre underjordiske brønnhull, det ene av de minst to hull (120) gjennom boremalen (100), hullet (20) gjennom orienteringskammen (11) og et ringrom definert mellom borestrengen og foringsrøret (90).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den videre omfatter: anordning av en fluidumtett pakning mellom orienteringskammen og det ene av de nevnte minst to hull (120,130) gjennom boremalen (100).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at det nevnte trinn med å anordne en fluidumtett pakning mellom orienteringskammen (11) og det ene av de minste to hull (120, 130) gjennom boremalen (100) omfatter innsetting av en del av en rørenhet (40) som er tettende festet til og glidende nedhengende fra kammen og inn i det nevnte ene hull, hvor den nevnte del av rørenheten som settes inn i det nevnte ene hull i boremalen har i hovedsak ringformede pakninger (42) rundt utsiden.

16. Prosess ifølge krav 15, karakterisert ved at det nevnte festetrinn omfatter utløsbar låsing av den rørformede enhet (40) i den posisjon hvor den nevnte del av rørenheten settes inn i det nevnte ene hull i boremalen.

17. Prosess ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: anordning av en fluidumtett pakning (12) mellom orienteringskammen (11) og foringsrøret (90).