NO327230B1

NO327230B1 - Fremgangsmate for a skape et borehull, og foringsror for et borehull

Info

Publication number: NO327230B1
Application number: NO19995991A
Authority: NO
Inventors: Robert Lance Cook; R Bruce Stewart; Lev Ring; Richard Carl Haut; Robert Donald Mack; David Paul Brisco
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2009-05-18
Also published as: US20010047870A1; CA2666668A1; US20020189816A1; US7021390B2; BR9906143B1; AU5933599A; US20070017572A1; US20040045616A1; US20010045289A1; US20070012456A1; NO995991D0; US20050161228A1; AU2004200246A1; BR9906143A; US7108061B2; AU767364B2; GB2344606A; US6470966B2; US20010047866A1; DE19958399A1

Abstract

Et brønnhull-foringsrør utformet ved ekstrudering av en rørformet foring (210) fra en spindel (205). Den rørformede foring og spindel er plassert inne i en ny seksjon av et brønnhull med den rørformede foring i et overlappende forhold med et eksisterende foringsrør. Et herdbart flytende materiale injiseres i den nye seksjon av brønnhullet nedenfor nivået for spindelen og inn i det ringformede område mellom den rørformede foring og den nye seksjon av brønnhullet. De indre og ytre områder av den rørformede foring er så fluidumisolert. Et ikke-herdbart flytende materiale blir så injisert inn i en del av det indre område av den rørformede foring for å. tilføre trykk til delen av det indre område av den rør- formede foring nedenfor spindelen. Den rørformede foring blir så ekstrudert fra spindelen.

Description

Denne oppfinnelse angår generelt foringsrør for borerør, og spesielt foringsrør som utformes ved bruk av ekspanderbare rør.

Fra den kjente teknikk på området skal det vises til US 5 984 568 og US 6 085 838.

Konvensjonelt, når det skapes et brønnhull, blir et antall foringsrør installert i brønnhullet for å hindre kollaps av brønnhullveggen og å hindre uønsket utstrømning av borefluidum inn i formasjonen eller innstrømning av fluidum fra formasjonen og inn i borehullet. Borehullet bores i intervaller, hvor et foringsrør som skal installeres i et lavere borehullintervall blir senket gjennom et tidligere installert borerør i et øvre borehullintervall. Som følge av denne prosedyren, er foringsrøret i et nedre intervall av mindre diameter enn foringsrøret i det øvre intervall. Foringsrør blir således i en sammenliggende ordning med foringsrøTdiametre avtakende i retning nedover. Sementringer er anordnet mellom de ytre overflater av foringsrørene og borehullveggen for å tette foringsrørene fra borehullveggen. Som følge av den sammenliggende anordning blir en forholdsvis stor borehulldiameter nødvendig ved den øvre ende av brønnhullet. En slik stor borehulldiameter involverer økte kostnader på grunn av tungt rør-monteirngsutstyr, store borkroner og økte volumer av borefluida og borkaks. Dessuten er øket boreriggtid involvert på grunn av nødvendig sementpumping, sementherding, nødvendige utstyrsendringer på grunn av store variasjoner i hulldiametre som bores i brønnen, og store volumer av borkaks som bores og fjernes.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å overvinne en eller flere av begrensningene av de eksisterende prosedyrer for å utforme nye seksjoner av foringsrør i et brønnhull.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å skape et foringsrør i et borehull plassert i en underjordisk formasjon, kjennetegnet ved at den omfatter: installering av en rørformet foring og en spindel i borehullet, injisering av et fluidmateriale inn i borehullet, trykksetting av et parti av et indre område av . den rørformede foringen, og

radiell ekspandering av i det minste et parti av foringen i borehullet ved å ekstrudere i det minste et parti av den rørformede foringen bort fra spindelen, hvor en grenseflate mellom den rørformede foring og spindelen er fluidgjennomtrengelig.

Fordelaktige utførelsesformer av fremgangsmåten er angitt i krav 2 og 3.

Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebrakt et borehull-foringsrør, kjennetegnet ved at det omfatter: en rørformet foring som er utformet ved prosessen å ekstrudere minst et parti av den rørformede foring fra en spindel, et ringformet legeme av et herdet tetningsmateriale i fluidform koplet til den rørformede foring, hvor den rørformede foring omfatter: en ringformet del omfattende en eller flere tettende deler på et endeparti av den ringformede del, og

en eller flere trykkavlastningspassasjer ved et endeparti av den ringformede del,

hvor en grenseflate mellom den ringformede foring og spindelen er fluidgjennomtrengelig.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvising til tegningene, hvor: figur 1 er et delvis tverrsnittsriss som illustrerer boring av en ny seksjon av et brønnhull,

figur 2 er et delvis tverrsnittsriss som illustrerer plasseringen av en utførelse av et apparat for å skape et foringsrør inne i den nye seksjon av brønnhullet,

figur 3 er et delvis tverrsnittsriss som illustrerer injiseringen av en første kvantitet av herdbart tetningsmateriale i fluidform inn i den nye seksjon av brønnhullet,

figur 3a er et annet delvis tverrsnittsriss som illustrerer injisering av en første kvantitet av et herdbart tetningsmateriale i fluidform inn i den nye seksjon av brønnhullet,

figur 4 er et delvis tverrsnitt som illustrerer injiseringen av en annen kvantitet avherdbart tetningsmateriale i fluidform inn i den nye seksjon av brønnhullet,

figur 5 er et delvis tverrsnittsriss som illustrerer utboringen av en del av det herdbare tetningsmateriale i fluidform fra den nye seksjon av brønnhullet,

figur 6 er et tverrsnittsriss av en utførelse av den overlappende skjøt mellom nærliggende rørformede deler,

figur 7 er et delvis tverrsnittsriss av en foretrukket utførelse av apparatet for å skape et foringsrør inne i et brønnhull, og

figur 8 er et delvis tverrsnittsriss som illustrerer plasseringen av en ekspandert rørformet del inne i en annen rørformet del.

Under henvisning til fig. 1-5 skal en utførelse av et apparat og en fremgangsmåte for å utforme et brønnhull-foringsrør i en underjordisk formasjon beskrives. Som illustrert på fig. 1, er et brønnhull 100 plassert i en underjordisk formasjon 105. Brønnhullet 100 omfatter en eksisterende foret seksjon 110 som har et rørformet foringsrør 113 og en ringformet ytre lag av sement 120.

For å forlenge brønnhullet 100 inn i den underjordiske formasjon 105, blir en borestreng 125 brukt på en kjent måte til å bore ut materiale fra den underjordiske formasjon 105 for å utforme en ny seksjon 130.

Som illustrert på fig. 2, blir et apparat 200 for å utforme et brønnhull-foringsrør i en underjordisk formasjon så plassert i den nye seksjon 130 av brønnhullet 100. Apparatet 200 omfatter fortrinnsvis en ekspanderbar spindel eller pigg 205, en rørformet del 210, en sko 215, en nedre kopp-pakning 220, en øvre kopp-pakning 225, en fluidumpassasje 230, en fluidumpassasje 235, en fluidumpassasje 240, pakninger 245, og en støttedel 250.

Den ekspanderbare spindel 205 er koplet til og understøttet av støttedelen 250. En ekspanderbar spindel 205 er fortrinnsvis tilpasset til styrbart å ekspandere i radiell retning. Den ekspanderbare spindel 205 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige ekspanderbare spindler modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, omfatter den ekspanderbare spindel 205 et hydraulisk ekspansjonsverktøy som beskrevet i US patent nr. 5 348 095, innholdet av hvilken er tatt inn her ved referanse, modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse.

Den rørformede del 210 er understøttet av den ekspanderbare spindel 205. Den rørformede del 210 blir ekspandert i radiell retning og ekstrudert fra den ekspanderbare spindel 205. Den rørformede del 210 kan fremstilles av hvilken som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer, som for eksempel Oilfield Country Tubular Goods (OCTG), 13 kromstål rør/foringsrør, eller plastrør/foringsrør. I en foretrukket utførelse, er rørdelen 210 fremstilt av OCTG for å maksimalisere styrken etter ekspansjon. De indre og ytre diametre av rørdelen 210 kan ligge i området fra omkring 19 til 1194 mm og 27 til 1219 mm. I en foretrukket utførelse, er de indre og ytre diametre av rørdelen 210 i området fra omkring 127 til 343 mm og 89 til 406 mm for optimalt å frembringe minimum teleskopvirkning i de mest vanlige borede brønnhullstørrelser. Rørdelen 210 omfatter fortrinnsvis en solid del.

I en foretrukket utførelse, er endeområdet 260 av rørdelen 210 slisset, perforert eller på annen måte modifisert for å fange eller forsinke spindelen 205 når den fullfører ekstrusjonen av rørdelen 210. I en foretrukket utførelse, er lengden av rørdelen 210 begrenset for å minimalisere muligheten for bulking. For typiske materialer i rørdelen 210, er lengden av rørdelen 210 fortrinnsvis begrenset til å være mellom 12,2 og 6 096 m i lengde.

Skoen 215 er koplet til den ekspanderbare spindel 205 og rørdelen 210. Skoen 215 omfatter fluidumpassasje 240. Skoen 215 kan omfatte hvilken som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige sko, som for eksempel Super Seal II float shoe, Super Seal II Down-Jet float shoe og en føringssko med en tettende hylse for en nedlåsningsplugg modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, omfatter skoen 215 en aluminiumnedspylingsføringssko med en tettende hylse for en nedlåsningsplugg tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas Texas, modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse, for optimalt å føre rørdelen 210 inn i brønnhullet, optimalt å frembringe en tilstrekkelig tetning mellom de indre og de ytre diametre av den overlappende skjøt mellom rørdelene, og optimalt å tillate fullstendig utboring av skoen og pluggen etter fullføringen av sementering- og ekspansjonsoperasjonene.

I en foretrukket utførelse, omfatter, skoen 215 en eller flere gjennomgående og sideutløpsporter i fluidumforbindelse med fluidumpassasjen 240. På denne måten, vil skoen 215 optimalt injisere herdbare flytende tetningsmateriale inn i området utenfor skoen 215 og rørdelen 210.1 en foretrukket utførelse, omfatter skoen 215 fluidumpassasje 240 som har en innløpsgeometri som kan motta en pil- og/eller kule-tetningsdel. På denne måten, kan passasjen 240 optimalt avstenges ved å innføre en plugg, pil og/eller kule-tetningselement inn i fluidumpassasjen 230.

Den nedre kopp-pakning 220 er koplet til og understøttet ved støttedelen 250. Den nedre kopp-pakning 220 hindrer at fremmedmaterialer entrer det indre område av rørdelen 210 nær den ekspanderbare spindel 205. Den nedre kopp-pakning 220 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige kopp-pakninger, som for eksempel TP cups, eller Selective Injection Packer (SlP)-kopper modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket ut-førelse, omfatter den nedre kopp-pakning 220 en SIP-kopp-pakning tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å blokkere fremmedmaterialer og å inneholde et legeme av smøremiddel.

Den øvre kopp-pakning 225 er koplet til og understøttet ved støttedelen 250. Den øvre kopp-pakning 225 hindrer fremmedmateriale fra å entre det indre område av rør-delen 210. Den øvre kopp-pakning 225 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle kommersielt tilgjengelige kopp-pakninger, som for eksempel TP-kopper eller SIP-kopper modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, omfatter den øvre kopp-pakning 225 en SIP-kopp, tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å blokkere inntrengning av fremmedmaterialer og å inneholde et legeme av smøremiddel.

Fluidumpassasjen 230 tillater flytende materialer å bli transportert til og fra det indre område av rørdelen 210 nedenfor den ekspanderbare spindel 205. Fluidumpassasjen 230 er koplet til og plassert inne i støttedelen 250 og den ekspanderbare spindel 205. Fluidumpassasjen 230 strekker seg fortrinnsvis fra en posisjon nær overflaten til bunnen av den ekspanderbare spindel 205. Fluidumpassasjen 230 er fortrinnsvis plassert langs en senterlinje for apparatet 200.

Fluidumpassasjen 230 er fortrinnsvis valgt, i operasjonen for kjøring av forings-rør, til å transportere materialer så som boreslam eller formasjonsfluida med strømningsmengder og trykk i området fra 0 til 11 355 1 per minutt og 0 til 620 bar for å minimalisere drag på rørdelene som blir kjørt og å minimalisere transienttrykk utøvet på brønnhullet, som ville forårsake et tap av brønnhullfluida og kunne føre til kollaps av brønnhullet. '

Fluidumpassasjen 235 tillater at flytende materiale blir utløst fra fluidumpassasjen 230. På denne måten, under utskifting av apparatet 200 inne i den nye seksjon 130 av brønnhullet 100, kan flytende materiale 255 som tvinges opp i fluidumpassasjen 230 bli utløst inn i brønnhullet 100 ovenfor rørdelen 210, og dermed minimalisere transient trykk på brønnhullseksjonen 230. Fluidumpassasjen 235 er koplet til og plassert inne i støttedelen 250. Fluidumpassasjen er videre fluidumkoplet til fluidumpassasjen 230.

Fluidumpassasjen 235 omfatter fortrinnsvis en kontrollventil for styrbart og åpne og stenge fluidumpassasjen 235. I en foretrukket utførelse, er kontrollventilen trykkaktivert for styrbart å minimalisere transient trykk. Fluidumpassasjen 235 er fortrinnsvis plassert i hovedsak ortogonalt til senterlinjen for apparatet 200.

Fluidumpassasjen 235 er fortrinnsvis valgt til å lede flytende materialer med strømningsmengder og trykk i området fra omkring 0 til 11 355 1 per minutt og 0 til 620 bar for å redusere drag på apparatet 200 under innføring i den nye seksjon 130 av brønn-hullet 100, og for å minimalisere transient trykk på den nye brønnhullseksjon 130.

Fluidumpassasjen 240 tillater flytende materialer å bli transportert til og fra området utenfor rørdelen 210 og skoen 215. Fluidumpassasjen 240 er koplet til og plassert inne i skoen 215 i fluidumforbindelse med det indre område av rørdelen 210 nedenfor den ekspanderbare spindel 205. Fluidumpassasjen 240 har fortrinnsvis en tverrsnittsform som tillater at en plugg eller liknende anordning plasseres i fluidumpassasjen 240 for dermed å blokkere ytterligere passering av flytende materialer. På denne måten, kan det indre område av rørdelen 210 nedenfor den ekspanderbare spindel bli fluidumisolert fra området utenfor rørdelen 210. Dette tillater at det indre område av rør-delen 210 nedenfor den ekspanderbare spindel 205 blir satt under trykk. Fluidumpassasjen 240 er fortrinnsvis plassert i hovedsak langs en senterlinje for apparatet 200.

Fluidumpassasjen 240 er fortrinnsvis valgt til å lede materialer så som sement, boreslam eller epoksy med strømningsmengder og trykk i området fra omkring 0 til 11 355 1 per minutt og 0 til 620 bar for optimalt å fylle ringrommet mellom rørdelen 210 og den nye seksjonen 130 av brønnhullet 100 med flytende materiale. I en foretrukket ut-førelse, omfatter fluidumpassasjen 240 en innløpsgeometri som kan motta en pil- og/eller kuletetningsdel. På denne måten kan fluidumpassasjen 240 bli avstengt ved å innføre en plugg, pil og/eller kule-tetningselement i fluidumpassasjen 230.

Pakningen 245 er koplet til og understøttet ved et endeområde 260 av rørdelen 210. Pakningene 245 er videre plassert på en ytre overflate 265 av endeområdet 260 av rørdelen 210. Pakningene 245 tillater at den overlappende skjøt mellom endeområdene 270 og foringsrøret 115 og områdene 260 av rørdelen 210 blir fluidumforseglet. Pakningene 245 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle kommersielt tilgjengelige pakninger, som for eksempel bly, gummi, teflon eller epoksy-pakninger modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket ut-førelse, er pakningene 245 støpt av Stratalock epoksy tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å gi en belastningsbærende interferenstilpasning mellom endene 260 av rørdelen 210 og enden 270 av det eksisterende foringsrør 115.

I en foretrukket utførelse, er pakningene 245 valgt til optimalt å gi en tilstrekkelig friksjonskraft til å understøtte den ekspanderte rørdel 210 fra det eksisterende foringsrør 115.1 en foretrukket utførelse, er friksjonskraften som optimalt frembringes av pakningen 245 i området fra omkring 1000 til 1.000.000 lbf (1 380-1 380 000 Nm) for optimalt å understøtte den ekspanderte rørdel 210.

Støttedelen 250 er koplet til den ekspanderbare spindel 205, rørdelen 210, skoen 215, og pakningene 220 og 225. Støttedelen 250 omfatter fortrinnsvis en ringformet del som har tilstrekkelig styrke til å bære apparatet 200 inn i den nye seksjon 130 av brønn-hullet 100. I en foretrukket utførelse, omfatter støttedelen videre en eller flere konvensjonelle sentraliseringsanordninger (ikke illustrert) for å hjelpe med å stabilisere apparatet 200.

I en foretrukket utførelse, er en kvantitet av smøremiddel 275 anordnet i det ringformede område ovenfor den ekspanderbare spindel 205 innenfor det indre av rørdelen 210. På denne måte, blir ekstrusjon av rørdelen 210 fra den ekspanderbare spindel lettet. Smøremidlet 275 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige smøremidler, som for eksempel Lubriplate, klorbaserte smøremidler, oljebaserte smøremidler eller Climax 1500 Antisieze (3100). I en foretrukket utførelse, omfatter smøremidlet 255 Climax 1500 Antisieze (3100) tilgjengelig fra Climax Lubricants and Equipment Co. i Houston Texas, for optimalt å gi optimal smøring for å lette ekspansjonsprosessen.

I en foretrukket utførelse, blir støttedelen 250 grundig rengjort før sammenmontering med de øvrige deler av apparatet 200. På denne måten, blir innføring av fremmedmateriale i apparatet minimalisert. Dette minimaliserer muligheten for at fremmedmaterialer tetter de forskjellige strømningspassasjer og ventiler i apparatet 200.

I en foretrukket utførelse, før eller etter plassering av apparatet 200 i den nye seksjon 130 av brønnhull 100, blir et par brønnhull-volumer sirkulert for å sikre at ingen fremmedmaterialer befinner seg inne i brønnhullet 100, som kan tette de forskjellige strømningspassasjer og ventiler i apparatet 200, og for å sikre at ingen fremmedmaterialer påvirker ekspansjonsprosessen.

Som illustrert på fig. 3, blir fluidpassasjen 235 så stengt, og et herdbart flytende tetningsmateriale 305 blir så pumpet fra et sted på overflaten og inn i fluidumpassasjen 230. Materialet 350 passerer så fluidumpassasjen 230 inn i det indre område 310 av rør-delen 210 nedenfor den ekspanderbare spindel 205. Materialet 305 passerer så fra det indre område 310 inn i fluidumpassasjen 240. Materialet 305 kommer så ut av apparatet 200 og fyller ringrommet 315 mellom det ytre av rørdelen 210 og den indre vegg av den nye seksjon 130 av brønnhullet 100. Fortsatt pumping av materialet 305 forårsaker at materialet 305 fyller opp i det minste en del av ringrommet 315.

Materialet 305 blir fortrinnsvis pumpet inn i det ringformede område 315 ved trykk og strømningsmengder i området, for eksempel fra 0 til 345 bar og 5 678 1 per minutt. Den optimale strømningsmengde og operasjonstrykk varierer som en funksjon av foringsrøret og brønnhullets dimensjoner, brønnhullseksjonens lengde, tilgjengelig pumpeutstyr, og fluidumegenskaper av det flytende materiale som blir pumpet. Den optimale strømningsmengde og operasjonstrykk bestemmes fortrinnsvis ved bruk av konvensjonelle empiriske metoder.

Det herdbare flytende tetningsmateriale 305 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige herdbare flytende tetningsmaterialer, så som for eksempel slaggblanding, sement eller epoksy. I en foretrukket utførelse, omfatter det herdbare flytende tetningsmateriale en blandet sement fremstilt spesielt for den spesielle brønnseksjon som blir boret, fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for å gi optimal understøttelse for rørdelen 210 og samtidig opprettholde optimale strømningskarakteristikker for å minimalisere vanskeligheter under forskyvningen av sement inn i ringrommet 315. Den optimale blanding av den blandede sement blir fortrinnsvis bestemt ved bruk av konvensjonelle empiriske metoder.

Ringrommet 315 blir fortrinnsvis fylt med materiale 305 i tilstrekkelige mengder til å sikre at, etter radiell ekspansjon av rørdelen 210, vil ringrommet 315 av den nye seksjon 130 av brønnhullet 100 bli fylt med materiale 305.

I en spesielt foretrukket utførelse, som illustrert på fig. 3a, er veggtykkelsen og/eller den ytre diameter av rørdelen 210 redusert i området med spindelen 205 for optimalt å tillate plassering av apparatet 200 på plass i brønnhullet med tette klaringer. Videre, på denne måten blir begynnelsen på den radielle ekspansjon av rørdelen 210 under ekspansjonsprosessen optimalt lettet.

Som illustrert på fig. 4, så snart ringrommet 315 er tilstrekkelig fylt med materiale 305, blir en plugg 405 eller annen liknende innretning innført i fluidumpassasjen 240, for derved å fluidumisolere det indre område 310 fra ringrommet 315.1 en foretrukket utførelse, blir et ikke-herdbart flytende materiale 306 så pumpet inn i det indre område 310, og forårsaker at det indre område kommer under trykk. På denne måten, vil ikke det indre av den ekspanderte rørdel 210 inneholde vesentlige mengder av herdet materiale 305. Dette reduserer og forenkler kostnadene av hele prosessen. Alternativt, kan materialet 305 brukes under denne fase av prosessen.

Så snart det indre område 310 er under tilstrekkelig trykk, blir den rørformede del 210 ekstrudert fra den ekspanderte spindel 205. Under ekstrusjonsprosessen, kan den ekspanderbare spindel 205 bli hevet ut av det ekspanderte område av rørdelen 210.1 en foretrukket utførelse, under ekstrusjonsprosessen, blir spindelen 205 hevet med tilstrekkelig samme mengde som rørdelen 210 blir ekspandert, for å holde den rørformede del 210 stasjonær i forhold til den nye brønnhullseksjon 130.1 en alternativ foretrukket utførelse, blir ekstrusjonsprosessen begynt med den rørformede del 210 plassert ovenfor bunnen i den nye brønnhullseksjonen 130, mens spindelen 205 blir holdt stasjonær, mens den rør-formede del 210 tillates å bli ekstrudert fra spindelen 205 og falle ned i den nye brønn-hullseksjonen 130 under tyngdekraften.

Pluggen 405 blir fortrinnsvis plassert i fluidumpassasjen 240 ved å innføre pluggen 405 inn i fluidumpassasjen 230 ved overflaten, på konvensjonell måte. Pluggen 405 virker fortrinnsvis til å fluidum-isolere det herdbare flytende tetningsmateriale 305 fra det ikke-herdbare flytende materiale 306.

Pluggen 405 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige innretninger for plugging av en fluidumpassasje, som for eksempel Multiple Stage Cementer, (MSC) nedlåsningsplugg,) Omega nedlåsningsplugg eller treskraper nedlåsningsplugg modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, omfatter pluggen 405 en MSC-nedlåsningsplugg tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas.

Etter plassering av pluggen 405 i fluidumpassasjen 240, blir et ikke-herdbart flytende materiale 306 fortrinnsvis pumpet inn i det indre område 310 ved trykk og strømningsmengder i området, for eksempel, fra omkring 28 til omkring 689 bar og 114 til 15 140 1 per minutt. På denne måten, blir mengden av herdbart flytende tetningsmateriale i det indre område 310 av rørdelen 210 minimalisert. I en foretrukket ut-førelse, etter plassering av pluggen 405 i fluidumpassasjen 240, blir det ikke-herdbare materiale 306 fortrinnsvis pumpet inn i det indre område 310 ved trykk og strømningsmengder i området fra omkring 34 til omkring 620 bar og 151 til 11 355 1 per minutt for å maksimalisere ekstrusjonshastigheten.

I en foretrukket utførelse, er apparatet 200 tilpasset for å minimalisere strekk-, brudd- og friksjonsvirkninger på rørdelen 210 under ekspansjonsprosessen. Disse virkningene vil avhenge av geometrien av ekspansjonsspindelen 205, material-sammensetningen av rørdelen 210 og ekspansjonsspindelen 205, den indre diameter av rørdelen 210, veggtykkelsen av rørdelen 210, typen av smøremiddel, og bruddstyrken av rørdelen 210.1 alminnelighet, jo tykkere veggtykkelsen, jo mindre den indre diameter, og jo større bruddstyrke av den rørformede del 210, jo større blir det operasjonstrykk som er nødvendig for å ekstrudere rørdelen 210 fra spindelen 205.

For typiske rørdeler 210, vil ekstrusjonen av rørdelen 210 fra den ekspanderbare spindel begynne når trykket i det indre område 310 når for eksempel omkring 34 til 620 bar.

Under ekstrusjonsprosessen, kan den ekspanderbare spindel 205 heves ut av det ekspanderte område av rørdelen 210 i en takt i området, for eksempel fra 0 til 2 fot per sekund. I en foretrukket utførelse, under ekstrusjonsprosessen, blir den ekspanderbare spindel 205 hevet ut av den ekspanderte del av rørdelen 210 med takter i området fra omkring 0 til 0,6 m per sekund for å minimalisere tiden som er nødvendig for ekspansjonsprosessen og samtidig også tillate lett styring av ekspansjonsprosessen.

Når endéområdet 260 av rørdelen 210 blir ekstrudert av den ekspanderbare spindel 205, vil den ytre overflate 265 av et endeområde 260 av rørdelen 210 fortrinnsvis komme i kontakt med den indre område 410 av endéområdet 270 av foringsrøret 115 for å danne en fluidumtett overlappingsskjøt. Kontakttrykket av overlappingsskjøten kan være i området fra omkring 34 til omkring 1378 bar. I en foretrukket utførelse, er kontakttrykket av overlappingsskjøten i området fra omkring 28 til 689 bar for å frembringe optimalt trykk til å aktivere de rørformede tetningsdeler 245 og optimalt å frembringe motstand mot aksial bevegelse for å ta vare på typiske strekk- og kompresjonsbelastninger.

Overlappingsskjøten mellom seksjonen 410 av det eksisterende foringsrør 115 og seksjonen 265 av den ekspanderte rørdel 210 gir fortrinnsvis en gass- og fluidum-forsegling. I en spesielt foretrukket utførelse, frembringer tetningsdelene 245 optimalt en fluidum- og gassforsegling i overlappingsskjøten.

I en foretrukket utførelse, blir operasjonstrykket og strømningsmengden av det herdbare flytende materiale 306 styrbart rampet ned når den ekspanderbare spindel 205 når endéområdet 260 av rørdelen 210. På denne måten, kan den plutselige utløsning av trykk forårsaket ved den fullførte ekstrusjon av rørdelen 210 fra den ekspanderbare spindel 205 bli minimalisert. I en foretrukket utførelse, blir operasjonstrykket redusert for en i hovedsak lineær måte fra 100 % til omkring 10 % under slutten av ekstrusjonsprosessen, med begynnelse når spindelen 205 er innenfor omkring 5 fot fra fullførelse av ekstrusjonsprosessen.

Alternativt, eller i kombinasjon, er en støtdemper anordnet i støttedelen 250 for å absorbere det sjokket som forårsakes ved plutselig utløsning av trykk. Støtdemperen kan omfatte, for eksempel, hvilken som helst konvensjonell, kommersielt tilgjengelig støtdemper tilpasset for bruk i brønnhulloperasjoner.

Alternativt eller i kombinasjon, er en spindel-oppfangningskonstruksjon anordnet i endéområdet 260 av rørdelen 210 for å fange opp eller i det minste deselerere spindelen 205.

Så snart ekstrusjonsprosessen er fullført, blir den ekspanderbare spindel 205 fjernet fra brønnhullet 100.1 en foretrukket utførelse, enten før eller etter fjerning av den ekspanderbare spindel 205, blir integriteten av fluidumtetningen av overlappingsskjøten mellom den øvre del 260 av rørdelen 210 og den nedre del 270 av foringsrøret 113 testet ved bruk av konvensjonelle metoder.

Hvis fluidumtetningen gir en overlappende skjøt mellom den øvre del 260 av rør-delen 210 og den nedre del 270 av foringsrøret 115 er tilfredsstillende, blir eventuell uherdet del av materialet 305 inne i den ekspanderte rørdel 210 fjernet på konvensjonell måte, som for eksempel ved å sirkulere det uherdede materiale ut av det indre av den ekspanderte rørformede del 210. Spindelen 205 blir så trukket ut av brønnhullseksjonen 130, og en borkrone eller fres blir brukt i kombinasjon med en konvensjonell boreenhet 505 til å bore ut eventuelt herdet materiale 305 inne i rørdelen 210. Materialet 305 inne i ringrommet 315 blir så tillatt å herde.

Som illustrert på fig. 5, blir fortrinnsvis gjenværende herdet materiale 305 i den indre av den ekspanderte rørdel 210 fjernet på konvensjonell måte ved bruk av en konvensjonell borestreng 505. Den resulterende nye seksjon av foringsrør 510 omfatter den ekspanderte rørdel 210 og et ytre ringformet lag 515 av herdet materiale 305. Bunnområdet av apparatet 200 omfattende en sko 215 og en pil 405 kan så fjernes ved å bore ut skoen 215 og pilen 405 ved bruk av konvensjonelle boremetoder.

I en foretrukket utførelse, som illustrert på fig. 6, omfatter det øvre område 260 av rørdelen 210 en eller flere tettende deler 605 og en eller flere trykkutløsningshull 610. På denne måten, er overlappingsskjøten mellom det nedre område 270 av foringsrøret 115 og det øvre område 260 av rørdelen 210 trykklett, og trykket på de indre og ytre overflater av rørdelen 210 blir utjevnet under ekstrusjonsprosessen.

I en foretrukket utførelse, er tetningsdelene 605 plassert inne i forsenkninger 615 utformet i den ytre overflate 265 av det øvre område 260 av rørdelen 210.1 en alternativ foretrukket utførelse, er tetningsdelene 605 båndet eller støpt inn i den ytre overflate 265 av det øvre område 260 av rørdelen 210. Trykkutløsningshullene 610 er fortrinnsvis plassert i de siste få fot av rørdelen. Trykkutløsningshullene reduserer de operasjonstrykk som er nødvendige for å ekspandere de øvre områder 260 av rørdelen 210. Den reduksjon i nødvendig operasjonstrykk reduserer i sin tur hastigheten av spindelen 205 etter fullføring av ekstrusjonsprosessen. Denne reduksjon i hastighet minimaliserer i sin tur de mekaniske sjokk på hele apparatet 200 etter fullføring av ekstrusjonsprosessen.

Det henvises nå til fig. 7, hvor en spesielt foretrukket utførelse av apparatet 700 for å utforme et foringsrør inne i et brønnhull fortrinnsvis omfatter en ekspanderbar spindel eller pigg 705, en ekspanderbar spindel eller piggholder 710, en rørformet del 715, en flytesko 720, en nedre kopp-pakning 725, en øvre kopp-pakning 730, en fluidumpassasje 735, en fluidumpassasje 740, en støttedel 745, et legeme av smøremiddel 750, en overskytsforbindelse 755, en annen støttedel 760, og en stabilisator 765.

Den ekspanderbare spindel 705 er koplet til og understøttet ved støttedelen 745. Den ekspanderbare spindel 705 er videre koplet til den ekspanderbare spindelholder 710. Den ekspanderbare spindel 750 er fortrinnsvis tilpasset til styrbart å ekspandere i radiell retning. Den ekspanderbare spindel 705 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige ekspanderbare spindler, modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende oppfinnelse. I en foretrukket utførelse, omfatter den ekspanderbare spindel 705 et hydraulisk ekspansjonsverktøy, i hovedsak som beskrevet i US patentnummer. 5 348 095, hvis innhold er tatt inn her ved referanse, modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse.

Den ekspanderbare spindelholder 710 er koplet til og understøttet ved støttedelen 745. En ekspanderbar spindelholder 710 er videre koplet til den ekspanderbare spindel 705. Den ekspanderbare spindel holdes 710 kan være konstruert av hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer, som for eksempel oljefelts rørgods, rustfritt stål, titan eller høystyrkestål. I en foretrukket utførelse, er den ekspanderbare spindelholder 710 fremstilt av materialer som har større styrke enn det materiale fra hvilket rørdelen 715 er fremstilt. På denne måten, kan beholderen 710 fremstilles av et rørformet materiale som har tynnere veggtykkelse enn rørdelen 210. Dette tillater at beholderen 710 passerer gjennom en tett klaring og dermed letter dens plassering i brønnhullet.

I en foretrukket utførelse, så snart ekspansjonsprosessen begynner, og den tykkere, lavere styrke materiale i rørdelen 715 blir ekspandert, er den ytre diameter av rør-delen 715 større enn den ytre diameter av beholderen 710.

Den rørformede del 715 er koplet til og understøttet ved den ekspanderbare spindel 705. Den rørformede del 715 er fortrinnsvis ekspandert i radiell retning og ekstrudert fra den ekspanderbare spindel 705, i hovedsak som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1-6. Rørdelen 715 kan være fremstilt av hvilket som helst av et antall materialer, som for eksempel oljefelts rørgods (OCTG), automobilgrad stål eller plast. I en foretrukket utførelse, er den rørdelen 715 fremstilt av OCTG.

I en foretrukket utførelse, har rørdelen 715 et i hovedsak ringformet tverrsnitt. I en særlig foretrukket utførelse, har rørdelen 715 et i hovedsak sirkelrundt tverrsnitt.

Rørdelen 715 omfatter fortrinnsvis en øvre seksjon 805, en mellomseksjon 810, og en nedre seksjon 815. Den øvre seksjon 805 av rørdelen 715 er fortrinnsvis definert ved det område som begynner i nærheten av spindelbeholderen 710 og ender med toppseksjonen 820 av rørdelen 715. Mellomseksjonen 810 av rørdelen 715 er fortrinnsvis definert ved det område som begynner i nærheten av toppen av spindelbeholderen 710 og ender i området i nærheten av spindelen 705. Den nedre seksjon av rørdelen 715 er fortrinnsvis definert ved det område som begynner i nærheten av spindelen 705 og ender ved bunnen 825 av rørdelen 715.

I en foretrukket utførelse, er veggtykkelsen av den øvre seksjon 805 av rørdelen 715 større enn veggtykkelsen av de midtre og nedre seksjoner 810 og 815 av rørdelen 715 for optimalt å lette starten på ekstrusjonsprosessen og optimalt tillate apparatene 700 og bli plassert på steder i brønnhullet som har tette klaringer.

Den ytre diameter og veggtykkelsen av den øvre seksjon 805 av rørdelen 715 kan være i området fra henholdsvis omkring 27 til 1219 mm og 3,2 til 51 mm. I en foretrukket utførelse, er den ytre diameter og veggtykkelsen av den øvre seksjon 805 av rørdelen 715 i området fra henholdsvis omkring 89 til 406 mm og 9,5 til 38 mm..

Den ytre diameter og veggtykkelsen av mellomseksjonen 810 av rørdelen 715 kan for eksempel ligge i området fra omkring 6,3 til 1270 mm og 1,59 til 38,1 mm. I en foretrukket utførelse, er den ytre diameter og veggtykkelsen av mellomseksjonen 810 av rørdelen 715 i området fra omkring 89 til 482 mm og 3,2 til 32 mm.

Den ytre diameter og veggtykkelsen av den nedre seksjon 815 av rørdelen 715 kan være i området fra omkring 6, 3til 1270 mm og 1,6 til 32 mm. I en foretrukket ut-førelse, er den ytre diameter og veggtykkelsen av den nedre seksjon 815 av rørdelen 715 i området fra omkring 89 til 482 mm og 3,2 til 32 mm. I en spesielt foretrukket utførelse, er veggtykkelsen av den nedre seksjon 815 av rørdelen 715 videre øket til å øke styrken av skoen 720 når borbare materialer, som for eksempel aluminium, er brukt.

Rørdelen 715 omfatter fortrinnsvis en solid rørformet del. I en foretrukket ut-førelse, er endéområdet 820 av rørdelen 715 slisset, perforert eller på annen måte modifisert for å fange eller sende hastigheten av spindelen 705 når den fullfører ekstrusjonen av rørdelen 715. I en foretrukket utførelse, er lengden av rørdelen 715 begrenset for å minimalisere muligheten for bulking. For typiske materialer i rørdelen 715, er lengden av rørdelen 715 fortrinnsvis begrenset til å være mellom 12,2 og 6096 m i lengde.

Skoen 720 er koplet til den ekspanderbare spindel 705 og den rørformede del 715. Skoen 720 omfatter en fluidumpassasje 240. I en foretrukket utførelse, omfatter skoen 720 videre en innløpspassasje 830, og en eller flere jetporter 835.1 en spesielt foretrukket utførelse, er tverrsnittsformen av innløpspassasjen 830 tilpasset til å motta en nedlåsningspil, eller andre liknende elementer, for å blokkere innløpspassasjen 830. Det indre av skoen 720 omfatter fortrinnsvis et legeme av fast materiale 840 for å øke styrken av skoen 720.1 en spesielt foretrukket utførelse, består legemet av solid materiale 840 av aluminium.

Skoen 720 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige sko, som for eksempel Super Seal II Down-Jet float shoe, eller en føringssko med en tettende hylse for nedlåsningsplugg modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, omfatter skoen 720 en aluminiumnedspylingsføringssko med en tettende hylse for nedlåsningsplugg tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse, for å optimalisere føring av rørdelen 715 inn i brønnhullet, optimalisere tetningen mellom rørdelen 715 og et eksisterende brønnhull-foringsrør, og optimalt å lette fjerningen av skoen 720 ved å bore den ut etter fullføring av ekstrusjonsprosessen.

Den nedre kopp-pakning 725 er koplet til og understøttet ved støttedelen 745. Den nedre kopp-pakning 725 hindrer fremmedmaterialer fra å entre det indre område av rørdelen 715 ovenfor den ekspanderbare spindel 705. Den nedre kopp-pakning 725 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige kopp-pakninger, som for eksempel TP-kopper, eller Selective Injection Packer (SlP)-kopper modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket ut-førelse, omfatter kopp-pakningen 725 en SIP-kopp, tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å frembringe en avfallsbarriere og å holde et legeme av smøremiddel.

i

Den øvre kopp-pakning 730 er koplet til og understøttet av støttedelen 760. Den øvre kopp-pakning 730 hindrer fremmedmateriale fra å entre det indre område av rør-delen 715. Den øvre kopp-pakning 730 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle kommersielt tilgjengelige kopp-pakninger, som for eksempel TP-kopper eller Selective Injection Packer (SlP)-kopper modifisert i henhold til opplysningene i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, består den øvre kopp-pakning 730 av en SIP-kopp, tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å danne en barriere mot forurensning og å inneholde et legeme av smøremiddel.

Fluidumpassasjen 735 tillater flytende materialer å bli transportert til og fra det indre område av rørdelen 715 nedenfor den ekspanderbare spindel 705. Fluidumpassasjen 735 er fluidumkoplet til fluidumpassasjen 740. Fluidumpassasjen 735 er fortrinnsvis koplet til og plassert inne i støttedelen 760, støttedelen 745, spindelbeholderen 710, og den ekspanderbare spindel 705. Fluidumpassasjen 735 strekker seg fortrinnsvis fra en posisjon nær overflaten til bunnen av den ekspanderbare spindel 705. Fluidumpassasjen 735 er fortrinnsvis plassert langs en senterlinje for apparatet 700. Fluidumpassasjen 735 er fortrinnsvis valgt til å transportere slike materialer som sement, boreslam eller epoksy med strømningsmengder og trykk i området fra omkring 151 til 11355 1 per minutt og 34 til 320 bar, for å gi tilstrekkelig operasjonstrykk til å ekstrudere rørdelen 715 fra den ekspanderbare spindel 705.

Som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1-6, under plassering av apparatet 700 inne i en ny seksjon av et brønnhull, kan flytende materialer som tvinges opp i fluidumpassasjen 735 bli utløst inn i brønnhullet ovenfor rørdelen 715.1 en foretrukket ut-førelse, omfatter apparatet 700 videre en trykkutløsningspassasje som er koplet til og plassert inne i støttedelen 260. Trykkutløsningspassasjen er videre fluidumkoplet til fluidumpassasjen 735. Trykkutløsningspassasjen omfatter fortrinnsvis en styringsventil for styrbar åpning og stengning av fluidumpassasjen. I en foretrukket utførelse, er styringsventilen trykkaktivert for styrbart å minimalisere transient trykk. Trykkutløsningspassasjen er fortrinnsvis plassert i hovedsak ortogonalt med senterlinjen for apparatet 700. Trykkutløsningspassasjen er fortrinnsvis valgt til å lede materialer så som sement, boreslam eller epoksyer med strømningsmengder og trykk i området fra 0 til 1892 1 per minutt og 0 til 68,9 bar for å redusere drag på apparatet 700 under innføring i en ny seksjon av brønnhullet og for å minimalisere transient trykk på den nye brønn-hullseksjonen.

Fluidumpassasjen 740 tillater flytende materialer å bli transportert til og fra området utenfor rørdelen 715. Fluidumpassasjen 740 er fortrinnsvis koplet til og plassert inne i skoen 720 i fluidumforbindelse med det indre område av rørdelen 715 nedenfor den ekspanderbare spindel 705. Fluidumpassasjen 740 har fortrinnsvis en tverrsnittsform som tillater en plugg eller liknende anordning å bli plassert i innløpet 830 til fluidumpassasjen 740, for dermed å blokkere ytterligere passering av flytende materialer. På denne måten, kan det indre område av rørdelen 715 nedenfor den ekspanderbare spindel 705 bli optimalt fluidumisolert fra området utenfor rørdelen 715. Dette tillater at det indre område av rørdelen 715 nedenfor den ekspanderbare spindel 205 kan bli satt under trykk.

Fluidumpassasjen 740 er fortrinnsvis plassert i hovedsak langs en senterlinje for apparatet 700. Fluidumpassasjen 740 er fortrinnsvis valgt til å lede materialer så som sement, boreslam eller epoksy med strømningsmengder og trykk i området fra omkring 0 til 11355 1 per minutt og 0 til 620 bar for optimalt å fylle et ringrom mellom rørdelen 715 og en ny seksjon av et brønnhull med flytende materiale. I en foretrukket utførelse, omfatter fluidumpassasjen 740 en innløpspassasje 830 som har en slik geometri at den kan motta en pil- og/eller en kule-tetningsdel. På denne måten, kan fluidumpassasjen 740 bli avstengt ved å innføre en plugg, pil og/eller kule-tetningselement i fluidumpassasjen 230.

I en foretrukket utførelse, omfatter apparatet 700 videre en eller flere pakninger 845 koplet til og understøttet ved endéområdet 820 av rørdelen 715. Pakningene 845 er videre plassert på en ytre overflate av endéområdet 820 av rørdelen 715. Pakningene 845 tillater at overlappingsskjøten mellom et endeområde av et eksisterende foringsrør og endéområdet 820 av rørdelen 715 blir fluidumforseglet. Pakningene 845 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige pakninger, som for eksempel bly, gummi, teflon eller epoksypakninger modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, består pakningene 845 av pakninger støpt av Stratalock epoksy tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas, for optimalt å frembringe en hydraulisk tetning og en belastningsbærende interferenstilpasning i overlappingsskjøten mellom rørdelen 715 og det eksisterende foringsrør, med optimal belastningsbærende kapasitet til å understøtte rørdelen 715.

I en foretrukket utførelse, er pakningene 845 valgt til å gi en tilstrekkelig friksjonskraft til å understøtte den ekspanderte rørdel 715 fra det eksisterende foringsrør. I en foretrukket utførelse, er friksjonskraften som frembringes av pakningene 845 i området fra omkring 1000 til 1.000.000 lbf, (1380 - 1380 000 Nm) for optimalt å understøtte den ekspanderte rørdel 715.

Støttedelen 745 er fortrinnsvis koplet til den ekspanderte spindel 705 og overskytsforbindelsen 755. Støttedelen 745 består fortrinnsvis av en ringformet del med tilstrekkelig styrke til å bære apparatet 700 inn i en ny seksjon av et brønnhull. Støttedelen 745 kan bestå av hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige støttedeler, som for eksempel stålborerør, spolet rør eller annen høystyrkerør modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket utførelse, består støttedelen 745 av konvensjonelt borerør, tilgjengelig fra forskjellige stålverk i USA.

I en foretrukket utførelse, er et legeme av smøremiddel 750 anordnet i ringrommet ovenfor den ekspanderbare spindelbeholder 710 inne i det indre av rørdelen 715. På denne måten, blir ekstrusjon av rørdelen 715 fra den ekspanderbare spindel 705 lettet. Smøremidlet 705 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige smøremidler, som for eksempel Lubriplate, klorbaserte smøremidler, oljebaserte smøremidler eller Climax 1500 Antisieze (3100). I en foretrukket utførelse, omfatter smøremidlet 750 Climax 1500 Antisieze (3100) tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Houston Texas, for optimalt å frembringe smøring for å lette ekstrusjonsprosessen.

Overskytsforbindelsen 755 er koplet til støttedelen 745 og støttedelen 760. Overskytsforbindelsen 755 tillater fortrinnsvis at støttedelen 745 er fjernbart koplet til støttedelen 760. Overskytsforbindelsen 755 kan omfatte hvilken som helst av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige overskytforbindelser, som for eksempel Innerstring Sealing Adapter, Innerstring Flat-Face Sealing Adapter eller EZ Drill Setting Tool Stinger. I en foretrukket utførelse, omfatter overskytsforbindelsen en Innerstring Adapter med en Upper Guide tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas Texas.

Støttedelen 760 er fortrinnsvis koplet til overskytsforbindelsen 755 og en over-flatestøttestruktur (ikke vist). Støttedelen 760 omfatter fortrinnsvis en ringformet del som har tilstrekkelig styrke til å bære apparatet 700 inn i en ny seksjon av et borehull. Støttedelen 760 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige støttedeler, som for eksempel stålborerør, spolet rør eller andre høystyrkerør modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket ut-førelse, omfatter støttedelen 760 et konvensjonelt borerør, tilgjengelig fra stålverk i USA.

Stabilisatoren 765 er fortrinnsvis koplet til støttedelen 760. Stabilisatoren 765 stabiliserer fortrinnsvis også komponentene i apparatet 700 inne i rørdelen 715. Stabilisatoren 765 omfatter fortrinnsvis en kuleformet del som har en ytre diameter som er omkring 80 til 99 % av den indre diameter av rørdelen 715 for optimalt å minimalisere bulking av rørdelen 715. Stabilisatoren 765 kan omfatte hvilket som helst av et antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige stabilisatorer, som for eksempel EZ Drill Star Guides, pakningssko eller dragblokker, modifisert i henhold til opplysninger i den foreliggende beskrivelse. I en foretrukket, omfatter stabilisatoren 765 en tettende adapter øvre føring tilgjengelig fra Halliburton Energy Services i Dallas, Texas.

I en foretrukket utførelse, blir støttedelene 745 og 760 grundig rengjort før sammenmontering med de øvrige deler av apparatet 700. På denne måten, blir innføring av fremmedmaterialer i apparatet 700 minimalisert. Dette minimaliserer muligheten for at fremmedmaterialer tetter de forskjellige strømningspassasjer og ventiler i apparatet 700.

I en foretrukket utførelse, før eller etter plassering av apparatet 700 i en ny seksjon av et brønnhull, blir et par brønnhullvolumer sirkulert gjennom de forskjellige strømningspassasjer av apparatet 700 for å sikre at ingen fremmedmaterialer befinner seg inne i brønnhullet, som kunne tette de forskjellige strømningspassasjer og ventiler i apparatet 700, og for å sikre at ingen fremmedmaterialer påvirker ekspansjonsspindelen 705 under ekspansjonsprosessen.

I en foretrukket utførelse, opereres apparatet 700 i hovedsak som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1-7 for å utforme en ny seksjon av foringsrør i et brønn-hull.

Som illustrert på fig. 8, i en alternativt foretrukket utførelse, er fremgangsmåten og apparatet beskrevet her brukt til å reparere et eksisterende brønnhull-foringsrør 805 ved å utforme en rørformet foring 810 inne i det eksisterende brønnhull-foringsrør 805.1 en foretrukket utførelse, er det ikke anordnet en ytre ringformet foring i den reparerte seksjon. I den alternative foretrukne utførelse, kan hvilket som helst av et antall flytende materialer brukes til å ekspandere rørforingen 810 til nær kontakt med den skadede seksjon av brønnhull-foringsrøret, for eksempel sement, epoksy, slagmiks eller boreslam. I den alternative foretrukne utførelse, er tetningsdelene 815 fortrinnsvis anordnet ved begge ender av rørdelen for optimalt å frembringe en fluidumtetning. I en alternativ foretrukket utførelse, er rørforingen 810 utformet inne i en horisontalt plassert rørledningsseksjon, som de som brukes til å transportere hydrokarbon eller vann, med den rørformede foring 810 plassert i et overlappende forhold med den nærliggende rørledningsseksjon. På denne måten, kan underjordiske rørledninger repareres uten å måtte graves ut og erstatte skadede seksjoner.

I en annen alternativ foretrukket utførelse, er fremgangsmåten og apparatet beskrevet her brukt til direkte å fore et brønnhull med en rørformet foring 810. I en foretrukket utførelse, er det ikke anordnet en ytre rørformet foring mellom rørforingen 810 og brønnhullet. I den alternative foretrukne utførelse, kan hvilket som helst av et antall flytende materialer brukes til å ekspandere rørforingen 810 til nær kontakt med brønnhullet, som for eksempel sement, epoksy, slaggblanding eller boreslam.

Claims

1. Fremgangsmåte for å skape et foringsrør (115) i et borehull (100) plassert i en underjordisk formasjon (105), karakterisert ved at den omfatter: installering av en rørformet foring (210) og en spindel (205) i borehullet (100), injisering av et fluidmateriale (305) inn i borehullet (100), trykksetting av et parti av et indre område (310) av den rørformede foringen (210), og radiell ekspandering av i det minste et parti av foringen (210) i borehullet (100) ved å ekstrudere i det minste et parti av den rørformede foringen (210) bort fra spindelen (205), hvor en grenseflate mellom den rørformede foring (210) og spindelen er fluidgjennomtrengelig.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor borehullet (100) allerede har et eksisterende foringsrør (115), spindelen (205) er en ekspanderbar spindel, karakterisert ved at installeringen av den rørformede foring (210) og den ekspanderbare spindel (205) i borehullet (100) omfatter: utboring av en ny seksjon (130) av borehullet nær det allerede eksisterende foringsrør (115), plassering av den rørformede foring (210) og den ekspanderbare spindel (205) inn i den nye seksjon (130) av borehullet (100), og overlapping av foringen (210) med det allerede eksisterende foringsrør (115), hvor injisering av fluidmaterialet (305) inn i borehullet (100) omfatter: injisering av et herdbart tetningsmateriale (305) i fluidform i et ringrom (315) mellom rørforingen (210) og den nye seksjon (130) av borehullet (100), hvor trykksetting av partiet av det indre område (310) av den rørformede foring (210) omfatter: fluidisolering av ringrommet (315) mellom den rørformede foring (210) og den nye seksjon (130) av borehullet (100) fra partiet av det indre område (310) av den rørformede foring (210), hvor partiet av det indre område (310) av den rørformede foring (210) er nedenfor den ekspanderbare spindelen (205), og injisering av et ikke herdbart materiale (306) i fluidform inn i partiet av det indre område (310) av den rørformede foring (210) nedenfor den ekspanderbare spindel (205), og hvor fremgangsmåten videre omfatter: forsegling av overlappingen mellom den rørformede foring (210) og det allerede eksisterende foringsrør (115), understøttelse av den rørformede foring (210) med overlappingen med det allerede eksisterende foringsrør (115), fjerning av spindelen (205) fra borehullet (100), testing av integriteten av tetningen i overlappingen mellom den rørformede foring (210) og det allerede eksisterende foringsrør (115), fjerning av i det minste et parti av det herdbare tetningsmateriale (305) i fluidform fra det indre av den rørformede foring (210), herding av de resterende partier av det herdbare tetningsmaterialet (305) i fluidform, og fjerning av i det minste et parti av det herdbare tetningsmaterialet (305) i fluidform inne i den rørformede foring (210).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor borehullet (100) har et allerede eksisterende foringsrør (115), hvor det allerede eksisterende foringsrør (115) har en indre diameter som er større enn den ytre diameter av den rørformede foring (210), karakterisert ved at den omfatter: skjøting av den rørformede foring (210) til det allerede eksisterende foringsrør (115) ved ekstrudering av den rørformede foring (210) fra spindelen (205) til inngrep med det allerede eksisterende foringsrør (115).

4. Borehull- foringsrør (805), karakterisert ved at det omfatter: en rørformet foring (810) hvor den rørformede foring (810) er utformet ved prosessen å ekstrudere minst et parti av den rørformede foring (810) fra en spindel (705), et ringformet legeme av et herdet tetningsmateriale (305) i fluidform koplet til den rørformede foring (810), hvor den rørformede foring (810) omfatter: en ringformet del (810) omfattende en eller flere tettende deler (815) på et endeparti (820) av den ringformede del (810), og en eller flere trykkavlastningspassasjer (610) ved et endeparti (820) av den ringformede del (810), hvor en grenseflate mellom den rørformede foring (810) og spindelen (705) er fluidgjennomtrengelig.