NO326930B1 - Fremgangsmate for bedring av ytelsen til fiske- og bore-slagror i avviks- og hoyavviks borehull - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen angår teknikker for bedring av ytelsen til fiske- og bore-slagrør under awiksbrønn-forhold.

Det problem som fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er rettet mot, er an-skueliggjort i fig. 1 som viser et awiks-borehull 10. Awiks-borehullet 10 har en 90° avbøyning 12. Lenger nede i borehullet er det en fastkjørt gjenstand eller "fisk" 14. Fisken 14 kan være en forlengingsrørstreng eller et brønnverktøy. Et slagrør 16 er festet til en rørstreng 18 for senere tilkobling til fisken 14. Disse slag-rørene krever betydelig overtrekk og er kjent for sin evne til å avgi kraftige slagstøt på en fastkjørt gjenstand. Slagfrekvensen er temmelig lav. Størrelsen av kraften som avgis er imidlertid et multiplum av overtrekkskraften som kan være av en størrelsesorden på flere titalls tusen pund (1 pund = 453,59 g) eller mer. Fig. 1 viser tydelig det problem som oppstår ved forsøk på å bruke denne type slagrør i awiks-borehullet 10. Rørstrengen 18 ligger an mot veggen 20 i borehullet 10. Dette vanskeliggjør graden av overtrekk som kan påføres slagrøret 16 og modere-rer således slagbelastningen som påføres fisken 14 for å løsgjøre den. I hoved-saken vil friksjonskreftene som virker på rørstrengen 18 ved avbøyningen 12 be-grense størrelsen på trekkraften som kan påføres strengen 18 som overføres til slagrøret 16.

En tidligere løsning har vært å bevege rørstrengen 18 opp og ned med hel-severk på overflaten. Denne teknikken har hatt meget begrenset suksess.

Forskjellige høyfrekvente vibrasjonsanordninger er blitt brukt i tandem, med roterende borkroner for å forbedre boreoperasjoner. Slike teknikker er vist i US patenter 4 462 471, 4 958 691, 5 156 223. Slike høyfrekvente vibrasjonsverktøy er også blitt brukt til å løse fastkjørte gjenstander i borehullet ved at de festes direkte til den fastkjørte gjenstand. Når fluid pumpes gjennom slike verktøy oppstår vibrasjon som man håper vil frigjøre den fastkjørte gjenstand så som en forleng-ingsrørstreng.

Fra US 4 384 625 fremgår det en boreapplikasjon som vedrører awiks-borehull og muligheten for at en borestreng vil ligge på bunnen av hullet og muli-gens sette seg fast i et slambelegg i borehullsveggen. Videre fremgår vibratorer brukt sammen med borestrengen forbi awiket eller en sving i brønnen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å unngå problemene knyttet til anvendelse av fiske- og bore-slagrør som er basert på påføring av meget stort overtrekk i avviks- eller horisontal-borehull. Formålet med foreliggende oppfinnelse er således å kunne sikre overføring av den påførte overtrekkskraft ved overflaten til slagrøret som befinner seg i borehullets avviks- eller horisontalsegment. Fagmenn på området vil lett innse hvorledes fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås ved å studere den foretrukne utføringsform som finnes neden-for.

Sammenfatningsvis går oppfinnelsen ut på en fremgangsmåte for bruk av fiske- og bore-slagrør som krever høye, påførte strekkbelastninger i avviks- eller horisontal-borehull. Fremgangsmåten innebærer anbringelse av strengen av høy-frekvente vibrasjonsanordninger som utløses ved gjennomstrømning. Disse vibrasjonsanordninger anbringes i området ved avbøyningen eller avviket i borehullet. Vibrasjonskreftene påføres samtidig med strekk-overtrekkskraften for derved fullt ut å utnytte den påførte overtrekkskraften ved overflaten ned i hullet ved slagrøret som er festet til fisken.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et snitt-oppriss av kjente forsøk på å fjerne en fisk i et awiks-borehull ved bruk av et slagrør, Fig. 2 er et snitt-riss av et awiks-borehull som viser fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for fjerning av en fastkjørt fisk i et awiks-borehull, Fig. 3 er et snitt-oppriss av en vibrasjonsanordning som kan skape høyfrek-vente vibrasjoner i en innkjøringsposisjon, og Fig. 4 er et snitt-riss av vibrasjonsanordningen vist i fig. 3, med gjennom-strømning for å skape vibrasjonen.

Borehullet 22, som vist i fig. 2, har et awik 24. Fig. 2 er ment å være skjematisk både med hensyn til awiks- og horisontal-borehull 22. En streng 26 strekker seg fra overflaten 28 til et slagrør 30. Slagrøret 30 er av velkjent type som aktiveres ved en overtrekk-strekkraft som tilslutt frigjøres med derav følgende for-størrelse av den påførte overtrekkskraft under forsøk på å trekke ut en fisk eller fastkjørt gjenstand 32 fra borehullet 22. Som vist i fig. 2, er slagrøret 30 ennå ikke i inngrep med fisken 32. Fagmenn på området vil innse at slagrøret 30 fremføres inntil det kommer i gripekontakt med fisken 32 for påføring av overtrekkskraften angitt ved pilen 34 for løsgjøring av fisken 32. I strengen 26 er det én eller flere vibratorer 36. Ifølge fig. 2 skrever de over avviket 24, men de kunne meget godt vært plassert innenfor avviket. Hensikten med vibratorene 36 som er strømnings-aktiverte for å skape høyfrekvent vibrasjon skjematisk vist som 38, er å sette strekkraften som er skjematisk antydet med pil 34, i stand til å nå slagrøret 30 slik at en maksimal strekkraft påføres slagrøret og deretter blir forstørret for løsgjøring av fisken 32. Vibratorene 36 minsker friksjonskraften som virker på strengen 26 som, slik det fremgår av illustrasjonen av teknikkens stilling i fig. 1, kan minske strekkraften som i virkeligheten når slagrøret 30. Vibratorene 36 kan være iden-tiske eller de kan være forskjellige avhengig av deres plassering. Ideelt bør vibratorene 36 være anbrakt nær det området der den høyeste friksjonsmotstanden ventes.

En form for slike høyfrekvente vibratorer er vist i fig. 3 og 4. I fig. 3 og 4 er vibratoren 36 generelt betegnet med tallet 110A. Ventillegemet 115 tetter mot flaten 118 når strømning gjennom boringen 114 skyver nedad på ventillegemet 115. Stempelet 120 og ventillegemet 115 går fra hverandre når den oppdrettete kraften som bygges opp i fjæren 123 blir større enn kraften som holder ventillegemet 118 mot ventilsetet 119, slik at tetningen brytes. Deretter vil ventillegemet 115 bevege seg oppad under påvirkning av fjæren 123 og stempelet 120 beveges oppad under påvirkning av fjæren 133. Stempelets 120 nedre ende 134 er utvidet med en ringformet skulder 135, men er utformet for å korrespondere med og slå mot verktøyhusets 111 ringformete flate 136 for derved å frembringe et oppadret-tet rykke sl ag. Et fjernbart, utskiftbart støtelement 137 danner en støtdempende grenseflate og minsker metall-utmattingen i stempelet 134 ved overflaten 135 og i huset 111 ved overflaten 136. Ring-elementet 137 er av et materiale som er mykere enn det materiale som benyttes for konstruksjon av stempelet 120 og huset 111.

Selv om en utføringsform av en høyfrekvent vibrasjonsanordning 36 er vist i fig. 3 og 4, kan fagmenn på området forstå at mange forskjellige strømningsakti-verte vibrasjonsanordninger kan brukes uten å avvike fra oppfinnelsestanken. Andre typer av vibrasjonsaktiverte anordninger ligger også innenfor oppfinnelsens område, uansett hvorvidt de er strømningsaktiverte, motordrevne eller har en an-nen ekstern krafttilførselskilde.

Fagmenn på området vil nå forstå at i horisontale eller avvikende borehull der overtrekk-slagrør benyttes, der overvinnes den begrensning som teknikkens stilling ifølge fig. 1 er beheftet med, ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Friksjonskrefter minskes om ikke elimineres ved påføring av strategisk plasserte vibrasjonsanordninger 36 som fortrinnsvis er anbrakt nær avviket der den høyeste friksjonsmotstanden ventes. Når den kombineres med et slagrør 30 festet til en fisk 32, kan den påførte kraft vist ved pilen 34 overføres direkte til slagrøret 30 uten tap i den påførte strekkraft ved avviket 24. Følgelig vil slagrøret 30 virke etter hensikten og slik det typisk forventes å arbeide i et rett hull.

Den foreliggende oppfinnelse kan utføres i andre spesielle former eller teknikker uten å avvike fra dens tanke eller vesentlige atributter, følgelig henvises til de medfølgende krav, istedenfor til den ovenstående beskrivelse, for angivelse av oppfinnelsen.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for forbedring av overføring av påført kraft gjennom en rørstreng i et awiks-borehull (10) til en gjenstand nede i hullet, karakterisert ved at den omfatter: å strekke ut en rørstreng (18) forbi et borehull-awik (24) mot en fisk som sitter fast i borehullet; oppstøtting av et slagrørverktøy tilstøtende den nedre enden av nevnte rørstreng (18); føre slagrørverktøyet i inngrep med fisken; lokalisere minst én vibrasjonsanordning (36) på nevnte rørstreng (18) og ved eller nær awiket når slagrørverktøyet er plassert nedihulls fra awiket; påføre en strekkoverkraft til strengen (26) for å operere slagrøret; minimalisere motstanden mot overtrekk-kraft opplevet i awiket på grunn av nevnte vibrasjonsanordning (36).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den eller hver av vibrasjonsanordningene (36) drives av fluidstrøm derigjennom.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at én enkelt vibrasjonsanordning (36) er plassert i awiket (24).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et flertall vibrasjonsanordninger (36) plasseres slik at de skrever over awiket (24).

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at strengen vibreres aksielt.

6. System for reduksjon av friksjon på en rørstreng (26) som strekker seg gjennom et borehull-awik (24), karakterisert ved at det omfatter: en rørstreng (18) som bærer et slagrørvektøy tilstøtende en nedre ende av denne for inngrep med en fisk som sitter fast i et brønnhull under et awik; minst én vibrator (36) montert på strengen i en avstand fra nevnte slagrør-verktøy og i en lokalisering der nevnte vibrator vil være plassert ved eller tilstøten-de et avvik i en brønnboring når nevnte slagrørverktøy er i inngrep med fisken, for aksielt å vibrere nevnte rørstreng (18) i området ved brønn-awiket (24), for derved å tillate at et strekkovertrekk-kraft kommuniseres til slagrørverktøyet gjennom awiket.

7. System ifølge krav 6, hvori: vibratoren (36) reagerer på strøm derigjennom for å skape aksial vibrasjon.

8. System ifølge krav 6, hvori: et flertall av vibratorene er montert for å skreve over awiket i strengen.

9. Nedihullsenhet for anvendelse i et awiks-borehull der en rørstreng bærer et verktøy tilstøtende den nedre enden av rørstrengen for drift i borehullet under et awik (24), omfattende minst én vibrator (36) med et vibratorhus og et antall stempler (120) som er selektivt bevegelige i tandem, idet vibratoren er tilpasset for å reagere på gjennomstrømning for derved å skape aksial vibrasjon karakterisert ved at: vibratoren er tilpasset for montering på strengen (26) ved en plassering i en avstand fra verktøyet og på et sted der vibratoren vil være plassert på, eller tilstøten-de til, et awik (24) i en brønn når rørstrengen er posisjonert i brønnen , for aksialt å vibrere rørstrengen i området ved brønnawiket, for derved å redusere bevegel-sesmotstand i området ved awiket når verktøyet drives bortenfor awiket slik at krefter som påføres over awiket kan kommuniseres effektivt forbi awiket (24).

10. Enhet ifølge krav 9, karakterisert ved at: nevnte antall stempler (120) omfatter et øvre og et nedre stempel; at stemplene er forspent i samme retning; og at vibratorhuset inneholder en ambolt som blir truffet av en hammer som er montert på det nedre stempel.

11. Enhet ifølge krav 10, karakterisert ved at: hvert av de øvre og nedre stempler (120) er forspent ved hjelp av en øvre og en nedre fjær; og at stemplene har en gjennomgående boring for å tillate gjennomstrømning av vibratorhuset; idet strømning gjennom boringene beveger stempelet i tandem inntil den øvre fjær beveger det øvre stempel bort fra det nedre stempel slik at den nedre fjær kan forspenne hammeren for slag mot ambolten, ved å bevege det nedre stempel mot det øvre stempel.

12. Enhet ifølge krav 11, karakterisert ved at det er en enkelt vibrator (36) som er montert på strengen (26) for under drift av verktøyet, å være lokalisert i awiket (24).

13. Enhet ifølge krav 11, karakterisert ved at det er to vibratorer som er montert på strengen (26) for under drift av verktøyet, å være lokalisert slik at de skrever over awiket (24).

14. Enhet ifølge et av kravene 9 til 13, karakterisert ved at verktøyet er et fiske- eller boreslagrør drevet av strekk-overtrekk gjennom rørstrengen.