NO328407B1 - Fremgangsmate og serviceverktoy for a selektivt redusere bronnboringstrykket under pumpeoperasjoner - Google Patents

Fremgangsmate og serviceverktoy for a selektivt redusere bronnboringstrykket under pumpeoperasjoner Download PDF

Info

Publication number
NO328407B1
NO328407B1 NO20050287A NO20050287A NO328407B1 NO 328407 B1 NO328407 B1 NO 328407B1 NO 20050287 A NO20050287 A NO 20050287A NO 20050287 A NO20050287 A NO 20050287A NO 328407 B1 NO328407 B1 NO 328407B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pressure
service tool
stated
service
responsive element
Prior art date
Application number
NO20050287A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20050287D0 (no
NO20050287L (no
Inventor
Steven L Anyan
Stephane J Virally
Vincent F E Rodet
Olukemi Ibironke Aardalsbakke
Original Assignee
Schlumberger Holdings
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Holdings filed Critical Schlumberger Holdings
Publication of NO20050287D0 publication Critical patent/NO20050287D0/no
Publication of NO20050287L publication Critical patent/NO20050287L/no
Publication of NO328407B1 publication Critical patent/NO328407B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/04Gravelling of wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/04Gravelling of wells
    • E21B43/045Crossover tools

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et verktøy (24) som har avlederventiler (30) for å redusere trykket i en brønn (10) forårsaket av friksjonsmotstand mot fluidstrøm når betabølgen i en gruspakke-operasjon finner sin vei opp brønnen (10).

Description

Dette er en delvis fortsettelse av US-serienr. 10/442,783, innlevert
21. mai, 2003.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører nedihullsverktøy som brukes ved undergrunns pumpeoperasjoner ved brønnkomplettering, og særlig verktøy som brukes til å øke effektiviteten ved gruspakkeoperasjoner.
Gruspakking er en fremgangsmåte som er i vanlig bruk for å komplettere en brønn hvor de produserende formasjoner er løst eller dårlig konsolidert. I slike formasjoner kan små partikler som benevnes "finstoffer" produseres sammen med de ønskede formasjonsfluider. Dette fører til flere problemer, så som tilstopping av produksjonsstrømningsløpet, erosjon av brønnboringen og skade på kostbart kompletteringsutstyr. Produksjon av finstoffer kan reduseres betydelig ved bruk av en skjerm i forbindelse med partikler som er dimensjonert til ikke å passere gjennom skjermen. Slike partikler, som benevnes "grus", pumpes som en grusslurry inn i et ringformet område mellom brønnboringen og skjermen. Grusen, hvis den er skikkelig pakket, danner en barriere som hindrer finstoffene i å komme inn i skjermen, men som tillater formasjonsfluidet å passere fritt derigjennom og produseres.
Et vanlig problem med gruspakking er tilstedeværelsen av hulrom i gruspakken. Hulrom dannes ofte når bærefluidet som brukes til å transportere grusen mistes eller "lekker bort" for raskt. Bærefluidet kan mistes enten ved at det passerer inn i formasjonen eller ved at det passerer gjennom skjermen, hvor det samles opp av et vaskerør og returneres til overflaten. Det er forventet og nødvendig at det skjer dehydratisering i en ønsket mengde, for å gjøre det mulig å avsette grusen i den ønskede lokalisering. Imidlertid, når grusslurryen dehydratiserer for raskt, kan grusen avsettes og danne en "bro", slik at den blokkerer strømmen av slurry forbi dette punkt, selv om det kan være hulromsområder nedenfor eller bor-tenfor den. Dette kan hindre formålet med gruspakken, siden fraværet av grus i hulrommene tillater produksjon av finstoffer gjennom disse hulrommene.
Et annet problem som er vanlig ved gruspakking av horisontale brønner er den brå stigning i trykk inne i brønnboringen når den initiale bølge av grus, "alfa-bølgen", når "tåen" eller den borteste ende av brønnboringen. Returen eller "beta-bølgen" bærer grus tilbake opp brønnboringen, og fyller det øvre parti som har blitt etterlatt ufylt av alfabølgen. Når betabølgen går fremover opp brønnboringen, øker trykket i brønnboringen på grunn av friksjonsmotstand mot strømmen av bærefluid. Det bærefluid som ikke tapes til formasjonen må konvensjonelt strømme til tå-området, fordi vaskerøret avsluttes i dette område. Når slurryen når den øvre ende av betabølgen, må bærefluidet bevege seg avstanden til tå-området i det lille ringformede rom mellom skjermen og vaskerøret. Etters om denne avstanden øker, øker friksjonstrykket, hvilket forårsaker at brønnboringens trykk øker.
Det økte trykk kan forårsake tidlig avslutning av gruspakkeoperasjonen, fordi brønnboringens trykk kan stige over formasjonens trykk, hvilket forårsaker skade på formasjonen og fører til en bro ved frakturen. Dette kan føre til en ufullstendig pakking av brønnboringen, og bør generelt unngås. Gruspakkeoperasjoner blir følgelig typisk stanset når brønnboringens trykk nærmer seg formasjonens frakturtrykk.
Fra US 6,675,891 fremgår det en anordning og fremgangsmåte for gruspakking av et produksjonsintervall med et horisontalt, åpen hull. I publikasjonen beskrives første og andre sandkontrollsikter forbundet nedhulls i forhold til er pak-ningsenhet og en tverrforbindelsesenhet som tilveiebringer en kommunikasjonsvei nedhulls for pakningsenheten.
Fra US 3,208,355, fremgår det en undergrunnsanordning for setting av brønnpakninger og broplugger i brønner, og for å utføre andre spesifikke oppga-ver.
Fra US 6,286,579 fremgår det et selvregulerende innsprøytningsverktøy for løftefluid tilpasset for plassering inne i et produksjonsrør. Verktøyet har en sty-ringsventil som styrer innsprøytningsraten av et løftefluid som sprøytes inn i et formasjonsfluid produsert gjennom produksjonsrøret.
Det finnes et behov for å redusere trykket i brønnboringen som et resultat av at betabølgen beveger seg lengre og lengre fra inngangen til returløpet for bærefluidet i grusslurryen.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et verktøy som har avlederventiler for å redusere trykket i en brønnboring forårsaket av friksjonsmotstand mot fluidstrøm når betabølgen i en gruspakkeoperasjon finner sin vei opp brønn-boringen.
Fordeler og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, tegninger og krav, og som beskriver et serviceverktøy eller verktøy for å redusere trykket i en brønn. Verktøyet omfatter et rørformet legeme som har en sentral gjennomgående passasje. En skjerm er plassert rundt det rørformede legemet. En tverrforbindelse gjennom hvilken fluid som strømmer ned den sentrale passasje kan forlate den sentrale passasje og gå inn i et nedre ringrom er plassert nedenfor en pakning, og fluid som strømmer opp den sentrale passasje kan forlate den sentrale passasje og gå inn i et øvre ringrom ovenfor pakningen. En ventil posisjonert radielt under skjermen har et hus som er montert i det rørformede legeme. Ventilen er posisjonert for å tillate eller blokkere fluidstrøm fra det nedre ringrom inn i den sentrale passasje gjennom en åpning i en vegg i det rørformede legeme. Et responsivt element for å aktivere ventilen er montert i en vegg i huset. Det responsive element må gå over fra en lukket posisjon til en åpen posisjon for å muliggjøre fluidstrøm gjennom veggen for aktivering av ventilen.
Videre beskriver oppfinnelsen en fremgangsmåte for å redusere brønnbore-trykket i løpet av pumpeoperasjoner. Fremgangsmåten omfatter tilveiebringelse av et serviceverktøy med en rørdel som avlederventiler kan monteres på. Den optimale lokaliseringen for hver avlederventil langs serviceverktøyet beregnes basert på de spesifikke egenskaper på brønnen som serviceverktøyet skal plasseres i. Avlederventilene anordnes med innbyrdes avstand langs serviceverktøyets lengde i henhold til de beregnede optimale lokaliseringene. Avlederventilene lokaliseres radielt under den ytre skjermen. Hver avlederventil settes til, uavhengig av de andre avlederventilene, og aktiveres til en åpen tilstand når brønnboringens trykk når en forhåndsbestemt terskel. Serviceverktøyet plasseres i brønnboringen og pumpeoperasjoner utføres.
Beskrivelse av figurene:
Fig. 1 er et skjematisk riss av en brønnboring med et serviceverktøy som har avlederventiler i samsvar med den forliggende oppfinnelse.
Fig. 2 er et skjematisk riss av én av avlederventilene på fig. 1.
Fig. 3 er en graf over brønnboringstrykk som en funksjon av tid i en konvensjonell gruspakkeoperasjon i en horisontal brønnboring. Fig. 4 er en graf over brønnboringstrykk som en funksjon av tid i en gruspakkeoperasjon i en horisontal brønnboring hvor serviceverktøyet på fig. 1 brukes. Fig. 5A og 5B er skjematiske riss av en utførelse av et responsivt element som brukes i en avlederventil i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.
Med henvisning til fig. 1, vises det en brønnboring 10 som har en vertikal avvikende øvre seksjon 12 og en hovedsakelig horisontal nedre seksjon 14. Et foringsrør 16 forer den øvre seksjon 12, og den nedre seksjon 14 er vist som et åpent hull, selv om foringsrør 16 også kan være plassert i den nedre seksjon 14.1 den utstrekning foringsrøret 16 dekker produserende formasjoner, må foringsrøret 16 perforeres for å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom formasjonen og brønnboringen 10.
En pakning 18 er satt generelt nær den nedre ende av den øvre seksjon 12. Pakningen 18 er i inngrep med og tetter mot foringsrøret 16, hvilket er velkjent innen teknikken. Pakningen 18 har en forlengelse 20 som annet utstyr i den nedre komplettering, så som en skjerm 22, kan festes til. Skjermen 22 er fortrinnsvis anordnet ved en produserende formasjon. Med skjermen 22 på plass, dannes et nedre ringrom 23 mellom skjermen 22 og veggen av brønnboringen 10.
Et serviceverktøy 24 er anordnet i brønnboringen 10, ført gjennom det sentrale parti av pakningen 18. Serviceverktøyet 24 strekker seg til "tåen" eller den nedre ende av den nedre seksjon 14. Med serviceverktøyet 24 på plass, dannes et øvre ringrom 26 over pakningen 18, mellom veggen av brønnboringen 10 og veggen av serviceverktøyet 24. Videre er et indre ringrom 27 dannet mellom den innvendige overflate av skjermen 22 og serviceverktøyet 24. På fig. 1, hvor ser-viceverktøyet 24 passerer gjennom pakningen 18, er det vist en skjematisk repre-sentasjon av en tverrforbindelse 28. Tverrforbindelsen 28 gjør at fluider som pumpes gjennom serviceverktøyet 24 kommer frem i det nedre ringrom 23 nedenfor pakningen 18. Fluider som kommer inn i serviceverktøyet 24 nedenfor pakningen 18, så som gjennom den åpne ende av serviceverktøyet 24 ved tåen i brønn-boringen 10, transporteres oppover gjennom serviceverktøyet 24. Når de når tverrforbindelsen 28, transporteres de returnerende fluider gjennom eller forbi pakningen 18 og inn i det øvre ringrom 26, gjennom hvilket returfluidene transporteres til overflaten.
Minst én avlederventil 30 er montert på serviceverktøyet 24 nedenfor pakningen 18. Avlederventilen 30 danner fortrinnsvis en integrert del av veggen av serviceverktøyet 24, men andre utførelser, så som at avlederventilen 30 er slik montert på serviceverktøyet 24 at ventilen 30 dekker og tetter åpninger (ikke vist) i serviceverktøyet 24 er innenfor oppfinnelsens omfang. Fig. 2 viser skjematisk komponentene i avlederventilen 30. Et øvre hus 32 er festet til et nedre hus 34. Ventiler 30 kan være enveisventiler, hvilket betyr at de tillater fluid å strømme i kun én retning når de er i en åpen tilstand.
Selv om fig. 2 viser husene 32, 34 sammenføyd ved hjelp av en gjenget forbindelse, kan andre tilkoplingselementer brukes. Husene 32, 34 kan også være et enkelthus, men er fortrinnsvis to seksjoner, som vist. Et stempel 36 er tettende og bevegelig montert i husene 32, 34, og er lokalisert radialt innvendig i husene 32, 34. Husene 32, 34 og stempelet 36 danner til sammen et tett kammer 38. Kammeret 38 er ved hjelp av et stempelhode 40 delt i et øvre kammer 42 og et nedre kammer 44. Stempelhodet 40 bærer en tetning 46 som tetter mot det nedre hus 34. Stempelet 36 bærer en tetning 47 som tetter mot det nedre hus 34 og tetter den nedre ende av det nedre kammer 44. Stempelet 36 har en øvre ende 49 og en nedre ende 51. Overflatearealet av den øvre ende 49 er mindre enn overflatearealet av den nedre ende 51.
Det nedre hus 34 har et responsivt element 48 som er montert i veggen av det nedre hus 34, og det responsive element 48 danner et integrert parti av en slik vegg. Det responsive element 48 er lokalisert ved det øvre kammer 42. Det responsive element 48 kan være responsivt på f.eks. et trykksignal, et akustisk signal, et elektromagnetisk signal eller et annet trådløst fjernsignal.
Et trykkresponsivt element 48 kan inkludere, men er ikke begrenset til, en strengplate eller en trykkpulstelemetriinnretning (se fig. 5A og 5B) hvor en ampli-tude- eller sekvensmodulert trykkpuls løser ut innretningen. Kort beskrevet omfatter trykkpulstelemetriinnretningen 48 et batteri 81, en transduser 83, en prosessor 85, en kondensator 87, en kammerdeler 89 og en magnetventil 91. Batteriet 81 sørger for effekt til prosessoren 85 og kondensatoren 87. Transduseren 83 om-former et trykksignal til et elektrisk signal og tilfører dette elektriske signal til prosessoren 85. Prosessoren 85 analyserer det elektriske signal for å bestemme om hvorvidt en kommando har blitt sendt, og, i så fall, tillater at kondensatoren 87 ak-tuerer magnetventilen 91. Når magnetventilen 91 aktueres, beveger kammerdele-ren 89 seg som respons på en trykkdifferanse over dens overflate, hvilket forårsaker at hydraulikkfluid trykker på og forflytter stempelet 36.
I enkelte utførelser kan magnetventilen 91 være et eksplosivt element. Det trykkresponsive element kan være responsivt for et absolutt-trykk, en trykkdifferanse over veggen av serviceverktøyet 24 eller en trykkdifferanse langs lengden av serviceverktøyet 24. Trykkriterier for å løse ut en respons kan inkludere stigningen eller graden av forandring av trykk med hensyn på tid, en trykkprofil som produseres ved overflaten eller en kombinasjon av kriterier som oppfylles samtidig. En mer detaljert forklaring av en trykkpulstelemetriinnretning kan finnes i US-patent nr. 4,796,699, som inkorporeres her for alle formål.
Når det responsive element 48 er i sin "åpne" tilstand, tillater det fluidkommunikasjon mellom det indre ringrom 27 og det øvre kammer 42. Det øvre hus 32 har en port 50. Avhengig av posisjonen til stempelet 36, kan porten 50 tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom det indre ringrom 27 og det indre av service-verkøyet 24. Stempelet 36 bære tetninger 52, 53 som tetter mot det øvre hus 32 for å hindre eller tillate slik kommunikasjon. Tetningen 53 tjener også til å tette den øvre ende av det øvre kammer 42.
I operasjon plasseres det nedre kompletteringsutstyr som inkluderer pakningen 18, pakningsforlengelsen 20 og skjermen 22 i brønnboringen 10. Service-verktøyet 24 kjøres inn i brønnboringen 10 gjennom en pakning 18, slik at tverrforbindelsen 28, avlederventilen(e) 30 og den åpne nedre ende av serviceverktøyet 24 posisjoneres korrekt. Fordi kammeret 38 initialt settes til atmosfærisk trykk, og fordi overflatearealet av den nedre ende 51 av stempelet 36 er større enn den øvre ende 49 av stempelet 36, blir stempelet 36 hydraulisk forbelastet til sin øvre posisjon når serviceverktøyet 24 senkes på plass inne i brønnboringen 10, hvilket sørger for at porten 50 forblir stengt inntil den åpnes med forsett (eller, ekvivalent, dekker og tetter hull i serviceverktøyet 24). Ytterligere sikkerhetsanordninger, så som en mekanisk lås for å sørge for at porten 50 ikke tilfeldigvis åpner på grunn av et fall på riggen, kan tilføyes.
En grusslurry pumpes inn i serviceverktøyet 24 og støtes ut inn i det nedre ringrom 23. Grusslurryen kan ha forskjellige konsentrasjoner av partikler, og bærefluidet kan være av forskjellige viskositeter. I hovedsakelig horisontale brønnborin-ger, og særlig med et lawiskøst bærefluid så som vann, skjer plasseringen eller avsetningen av grus generelt i to trinn. Under det initiale trinn, kjent som "alfabøl-gen", avsettes grusen når den beveger seg nedover for å danne en kontinuerlig serie av dyner 54 (fig. 1). Avhengig av faktorer så som slurryens hastighet, slurryens viskositet, sandkonsentrasjon og volumet av det nedre ringrom 23, vil hver dyne 54 vokse i høyde inntil hastigheten til fluidet som passerer over toppen av dynen 54 er tilstrekkelig til å erodere grusen og avsette den på den nedstrøms side av dynen 54. Prosessen med oppbygging av dynen 54 til en holdbar høyde og avsetting på den nedstrøms side for å igangsette oppbyggingen av hver suk-sessive dyne 54 gjentas ettersom alfabølgen går fremover til tåen i brønnboringen 10.
Ettersom alfabølgen beveger seg til tåen og grusen avsettes, beveger bærefluidet seg fortrinnsvis i det nedre ringrom 23 eller passerer gjennom en skjerm 22 og kommer inn i det indre ringrom 27 og fortsetter til tåen, hvor det tas opp av serviceverktøyet 24 og returneres til overflaten. Et passende lag av "filterkake" eller "slamkake" (et relativt tynt lag av borefluidmateriale som forer brønnboringen 10) hjelper til med å hindre for stor utlekking til formasjonen.
Når alfabølgen når tåen i brønnboringen 10, begynner grusen å fylle tilbake det parti av det nedre ringrom 23 som forble ufylt av alfabølgen. Dette er det annet trinn av gruspakkingen, og benevnes "betabølgen". Ettersom betabølgen går fremover mot hælen i brønnboringen 10 og grusen avsettes, passerer bærefluidet gjennom skjermen 22 og kommer inn i det indre ringrom 27. Så lenge avlederventilene 30 forblir stengt, må bærefluidet finne sin vei til tåen for å returneres til overflaten. Ettersom betabølgen kommer lenger og lenger bort fra tåen, må bærefluidet som kommer inn i det indre ringrom 27 bevege seg lenger og lenger for å nå tåen. Strømningsløpet til tåen gjennom det nedre ringrom 23 er effektivt blokkert på grunn av den avsatte grusen. Som det er vanlig innenfor fluidstrømning, er trykket i brønnboringen 10 tilbøyelig til å øke på grunn av den økte motstand som er et resultat av det lengre og mer begrensede strømningsløp.
Fig. 3 viser et typisk plott av forventet trykk i brønnboringen 10 når avlederventilene 30 forblir stengt. For referanse viser fig. 3 også det begrensende trykk eller frakturtrykk for formasjonen, over hvilket det kan skje skade på formasjonen. Pumpeoperasjoner blir generelt stanset rett nedenfor frakturtrykket. Denne tidlige avslutning av pumping resulterer i en ufullstendig gruspakke. Fig. 4 viser en typisk trykkprofil som er forventet med bruken av avlederventiler 30. Ventilene 30 er strategisk plassert langs den nedre lengde av serviceverk-tøyet 24. Korrekt plassering av ventiler 30 og aktiveringstrykket for det trykkresponsive element 48 varierer i henhold til trykkomgivelsen for én bestemt brønn-boring. Dette kan modelleres eller simuleres ved bruk av kjente regneteknikker for estimering av brønnboringens trykk. Bruk av slike teknikker muliggjør engineering-estimater for optimal plassering av ventiler 30 og valg av de trykkresponsive elementer 48. Fig. 1 og 4 viser skjematisk lokaliseringen av avlederventilene 30 og trykk-plottet som korresponderer til deres bruk. Ventilene 30 er lokalisert i punkter A, B
og C på fig. 1. Etter at alfabølgen når tåen og når betabølgen når punkt A, er trykket akkurat tilstrekkelig til å aktuere det responsive element 48 i punkt A. Aktuering av det responsive element 48 i punkt A utsetter det øvre kammer 42 i denne ventilen 30 for trykket i det indre ringrom 27. Dette trykket overstiger det atmosfæriske trykk i det nedre kammer 44, hvilket forårsaker at stempelet 36 beveger seg nedover, hvilket blottlegger porten overfor det indre ringrom 27. Med porten 50 i sin "åpne" tilstand, må bærefluidet ikke lenger bevege seg til den åpne ende av ser-viceverktøyet 24 for å returnere til overflaten, det kommer inn i serviceverktøyet 24 gjennom porten 50 i punkt A. Dette gjør at trykket kan falle, som vist på fig. 4.
Ettersom betabølgen fortsetter opp brønnboringen 10 mot hælen, vil trykket øke ettersom strømningsløpet igjen blir lengre. Imidlertid, ved passering av punkt B, vil trykket være tilstrekkelig til å aktuere det responsive element 48 i punkt B. Som tidligere forårsaker aktuering av det responsive element 48 aktuering av ventilen 30 i punkt B. Dette danner et strømningsløp fra det indre ringrom 27, inn i serviceverktøyet 24 i punkt B, hvilket igjen avlaster trykket. Denne prosessen gjentas for hver ytterligere avlederventil 30, som igjen vist ved punkt C.
Fig. 4 viser den relative tid en konvensjonell gruspakke (uten avlederventiler 30) vil tillates å kjøre inntil den stanses ved det trykk som forventes i punkt C, rett under frakturtrykket. Den viser også den ytterligere relative tid som tillates når avlederventilene 30 brukes. Uttrykket "relativ" tid brukes for å angi at den styrende faktor i realiteten er brønnboringens trykk sett i forhold til frakturtrykket, siden tiden kan forlenges eller avkortes ved å variere andre parametere. Imidlertid, ved å regulere trykket, kan forlengede relative pumpetider oppnås. Ytterligere tid oppnås fordi de åpne avlederventiler 30 reduserer motstanden mot returen av bærefluidet til overflaten på grunn av avkortede strømningsløp. Hvis avlederventilene 30 vel-ges riktig, kan gruspakkeoperasjonen kjøres inntil skjermene er fullstendig dekket, samtidig som frakturtrykket aldri overskrides. Avlederventilene 30 kan og bør generelt ha trykkresponsive elementer 48 som varierer i aktiveringstrykk det ene fra det andre.
Mengden av returfluid kan reguleres ved bruk av en struper, hvilket er velkjent innen teknikken. Bruk av en struper gir en operatør et middel til å styre aktue-ringen av et responsivt element 48 ved å gjøre det mulig for operatøren å øke brønnboringens trykk til aktiveringsnivået, hvis operatøren velger dette.
Selv om den er beskrevet med spesifikke uttrykk ved bruk av spesifikke komponenter, er oppfinnelsen ikke begrenset til disse komponenter. Andre elementer kan brukes ombyttbart, kanskje med små modifikasjoner for å ta hånd om variasjoner. For eksempel kan det responsive element 48 være en fjærforspent ventil eller en barriere som holdes av skjærpinner.
Selv om kun noen få eksemplifiserende utførelser av den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i detalj ovenfor, vil fagpersoner innen teknikken lett forstå at mange modifikasjoner er mulige ved de eksemplifiserende utførelser uten i vesent-lig grad å avvike fra den nye lære og fordeler ved denne oppfinnelse.

Claims (25)

1. Serviceverktøy eller verktøy for å redusere trykket i en brønn (10), omfattende: et rørformet legeme (24) som har en sentral gjennomgående passasje; en skjerm (22) plassert rundt det rørformede legemet (24); en tverrforbindelse (28) gjennom hvilken fluid som strømmer ned den sentrale passasje kan forlate den sentrale passasje og gå inn i et nedre ringrom (23) nedenfor en pakning (18), og fluid som strømmer opp den sentrale passasje kan forlate den sentrale passasje og gå inn i et øvre ringrom (26) ovenfor pakningen (18); en ventil (30) posisjonert radielt under skjermen (22), idet ventilen (30) har et hus (32, 34) som er montert i det rørformede legeme (24) idet ventilen er posisjonert for å tillate eller blokkere fluidstrøm fra det nedre ringrom (23) inn i den sentrale passasje gjennom en åpning i en vegg i det rørformede legeme (24); karakterisert ved: et responsivt element (48) for å aktivere ventilen (30), idet det responsive element (48) er montert i en vegg i huset (32, 34), hvori det responsive element (48) må gå over fra en lukket posisjon til en åpen posisjon for å muliggjøre fluid-strøm gjennom veggen for aktivering av ventilen (30).
2. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsivt overfor trykk.
3. Serviceverktøy som angitt i krav 2, karakterisert ved at det trykkresponsive element (48) er en sprengplate.
4. Serviceverktøy som angitt i krav 2, karakterisert ved at det trykkresponsive element (48) er en trykkpulstelemetriinnretning.
5. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsivt overfor et akustisk signal eller et elektromagnetisk signal.
6. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at ventilen (30) videre omfatter et stempel (36) som er tettende og bevegelig montert inne i huset (32, 34).
7. Serviceverktøy som angitt i krav 6, karakterisert ved at huset (32, 34) videre omfatter et øvre hus (32) som er sammenføyd med et nedre hus (34).
8. Serviceverktøy som angitt i krav 6, karakterisert ved at stempelet (36) og huset (32, 34) danner et kammer (38) som et stempelhode (40) strekker seg inn i og deler kammeret (38) i et øvre kammer (42) og et nedre kammer (44).
9. Serviceverktøy som angitt i krav 8, karakterisert ved at det responsive element (48) er tilstøtende det øvre kammer (42).
10. Serviceverktøy som angitt i krav 6, karakterisert ved at stempelet (36) har en nedre ende (51) og en øvre ende (49), og ved at arealet av den nedre ende (51) er større enn arealet av den øvre ende (49).
11. Serviceverktøy som angitt i krav 6, karakterisert ved at stempelet (36) bærer tetninger for å regulere fluid-strøm.
12. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at serviceverktøyet kjøres gjennom pakningen (18) og inn i en skjerm (22).
13. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert veden flerhet av ventiler (30) har en innbyrdes avstand langs lengden av serviceverktøyet, og ved at hver ventil (30) er satt til, uavhengig av de andre ventilene (30), å aktuere til en åpen tilstand når brønnboringens trykk når en forhåndsbestemt terskel.
14. Serviceverktøy som angitt i krav 13, karakterisert ved at brønnboringens trykk faller hver gang en ventil (30) aktueres til en åpen tilstand.
15. Serviceverktøy som angitt i krav 13, karakterisert ved at brønnboringens trykk aldri overstiger frakturtrykket for en brønnboringsformasjon.
16. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er elektronisk styrt til å opprettholde trykket i brønnen (10) nedenfor formasjonens frakturtrykk.
17. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsiv overfor en trykkterskel eller en trykkdifferanseterskel.
18. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsiv overfor en trykkdifferanse langs lengden av det rørformede legeme (24).
19. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsiv overfor en forandring i stigningen av trykket som en funksjon av tid.
20. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsiv overfor en kjent trykksignatur som produseres ved overflaten av brønnen (10).
21. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) er responsiv kun når flere trykkriterier oppfylles.
22. Serviceverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det responsive element (48) har et eksplosivt element for å tilveiebringe fluidkommunikasjon derigjennom.
23. Fremgangsmåte for å redusere brønnboretrykket i løpet av pumpeoperasjoner, omfattende: a) tilveiebringelse av et serviceverktøy med en rørdel (24) som avlederventiler (30) kan monteres på; b) beregning av den optimale lokaliseringen for hver avlederventil (30) langs serviceverktøyet basert på de spesifikke egenskaper på brøn-nen (10) som serviceverktøyet skal plasseres i; c) anordning av avlederventilene (30) med innbyrdes avstand langs service verktøyets lengde i henhold til de beregnede optimale lokaliseringene; karakterisert ved: d) lokalisering av avlederventilene (30) radielt under den ytre skjermen (22); e) setting av hver avlederventil (30) til, uavhengig av de andre avlederventilene, og aktiveres til en åpen tilstand når brønnboringens trykk når en forhåndsbestemt terskel; f) plassering av serviceverktøyet i brønnboringen (10); og g) utførelse av pumpeoperasjoner.
24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, karakterisert ved at plassering av serviceverktøyet i brønnboringen (10) videre omfatter kjøring av serviceverktøyet gjennom en pakning (18) og inn i en sandskjerm (22).
25. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, karakterisert ved at anordning av avlederventilene (30) med innbyrdes avstand videre omfatter beregning av de optimale lokaliseringer for hver avlederventil (30) basert på forventet brønnboringstrykk og formasjonens frakturtrykk.
NO20050287A 2004-01-19 2005-01-19 Fremgangsmate og serviceverktoy for a selektivt redusere bronnboringstrykket under pumpeoperasjoner NO328407B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/760,854 US7128152B2 (en) 2003-05-21 2004-01-19 Method and apparatus to selectively reduce wellbore pressure during pumping operations

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20050287D0 NO20050287D0 (no) 2005-01-19
NO20050287L NO20050287L (no) 2005-07-20
NO328407B1 true NO328407B1 (no) 2010-02-15

Family

ID=34227094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050287A NO328407B1 (no) 2004-01-19 2005-01-19 Fremgangsmate og serviceverktoy for a selektivt redusere bronnboringstrykket under pumpeoperasjoner

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7128152B2 (no)
CA (1) CA2493210C (no)
GB (1) GB2410048B (no)
NO (1) NO328407B1 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7296624B2 (en) * 2003-05-21 2007-11-20 Schlumberger Technology Corporation Pressure control apparatus and method
US7387165B2 (en) 2004-12-14 2008-06-17 Schlumberger Technology Corporation System for completing multiple well intervals
US7543641B2 (en) * 2006-03-29 2009-06-09 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling wellbore pressure during gravel packing operations
US20090000787A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Schlumberger Technology Corporation Inflow control device
US7828056B2 (en) * 2007-07-06 2010-11-09 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for connecting shunt tubes to sand screen assemblies
US7934553B2 (en) 2008-04-21 2011-05-03 Schlumberger Technology Corporation Method for controlling placement and flow at multiple gravel pack zones in a wellbore
US7735559B2 (en) 2008-04-21 2010-06-15 Schlumberger Technology Corporation System and method to facilitate treatment and production in a wellbore
US20090301718A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Belgin Baser System, Method and Apparatus for Enhanced Friction Reduction In Gravel Pack Operations
US7878257B2 (en) * 2009-02-23 2011-02-01 Schlumberger Technology Corporation Triggering mechanism discriminated by length difference
US8240382B2 (en) * 2009-12-21 2012-08-14 Schlumberger Technology Corporation Constant pressure open hole water packing system
WO2011146866A2 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Schlumberger Canada Limited Method and apparatus for deploying and using self-locating downhole devices
US9238953B2 (en) 2011-11-08 2016-01-19 Schlumberger Technology Corporation Completion method for stimulation of multiple intervals
US9650851B2 (en) 2012-06-18 2017-05-16 Schlumberger Technology Corporation Autonomous untethered well object
SG11201502694PA (en) 2012-10-16 2015-05-28 Petrowell Ltd Flow control assembly
US9631468B2 (en) 2013-09-03 2017-04-25 Schlumberger Technology Corporation Well treatment
US10060198B2 (en) 2014-03-18 2018-08-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Isolation packer with automatically closing alternate path passages
US9637999B2 (en) 2014-03-18 2017-05-02 Baker Hughes Incorporated Isolation packer with automatically closing alternate path passages
US11118432B2 (en) * 2017-06-19 2021-09-14 Halliburton Energy Services, Inc. Well apparatus with remotely activated flow control device
WO2019152086A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Geodynamics, Inc. Hydraulically activated setting tool and method

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB220688A (en) 1923-04-23 1924-08-25 Frank Edward Morriss Improvements in, and relating to, weather screens for motor road vehicles and the like
US2998065A (en) * 1957-01-09 1961-08-29 Jersey Prod Res Co Method and apparatus for stabilizing productive formations
US3208355A (en) * 1960-09-14 1965-09-28 Baker Oil Tools Inc Hydrostatic pressure operated apparatus
US3884301A (en) 1973-11-23 1975-05-20 Texaco Trinidad Method of gravel-packing a high-pressure well
US4428428A (en) * 1981-12-22 1984-01-31 Dresser Industries, Inc. Tool and method for gravel packing a well
US4605074A (en) * 1983-01-21 1986-08-12 Barfield Virgil H Method and apparatus for controlling borehole pressure in perforating wells
US4522264A (en) 1983-09-02 1985-06-11 Otis Engineering Corporation Apparatus and method for treating wells
US4856595A (en) * 1988-05-26 1989-08-15 Schlumberger Technology Corporation Well tool control system and method
US4932474A (en) * 1988-07-14 1990-06-12 Marathon Oil Company Staged screen assembly for gravel packing
US5069280A (en) * 1990-02-12 1991-12-03 Dowell Schlumberger Incorporated Gravel packer and service tool
US5082052A (en) 1991-01-31 1992-01-21 Mobil Oil Corporation Apparatus for gravel packing wells
US5330003A (en) 1992-12-22 1994-07-19 Bullick Robert L Gravel packing system with diversion of fluid
US5676208A (en) * 1996-01-11 1997-10-14 Halliburton Company Apparatus and methods of preventing screen collapse in gravel packing operations
US6311772B1 (en) 1998-11-03 2001-11-06 Baker Hughes Incorporated Hydrocarbon preparation system for open hole zonal isolation and control
US6347666B1 (en) * 1999-04-22 2002-02-19 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for continuously testing a well
US6237687B1 (en) * 1999-06-09 2001-05-29 Eclipse Packer Company Method and apparatus for placing a gravel pack in an oil and gas well
US6286596B1 (en) * 1999-06-18 2001-09-11 Halliburton Energy Services, Inc. Self-regulating lift fluid injection tool and method for use of same
US6550541B2 (en) 2000-05-12 2003-04-22 Schlumberger Technology Corporation Valve assembly
US6622794B2 (en) * 2001-01-26 2003-09-23 Baker Hughes Incorporated Sand screen with active flow control and associated method of use
US6644412B2 (en) * 2001-04-25 2003-11-11 Weatherford/Lamb, Inc. Flow control apparatus for use in a wellbore
US6786285B2 (en) * 2001-06-12 2004-09-07 Schlumberger Technology Corporation Flow control regulation method and apparatus
US6857475B2 (en) * 2001-10-09 2005-02-22 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for flow control gravel pack
US6644404B2 (en) 2001-10-17 2003-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Method of progressively gravel packing a zone
US6772837B2 (en) 2001-10-22 2004-08-10 Halliburton Energy Services, Inc. Screen assembly having diverter members and method for progressively treating an interval of a welibore
US6702019B2 (en) 2001-10-22 2004-03-09 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for progressively treating an interval of a wellbore
US6675891B2 (en) 2001-12-19 2004-01-13 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for gravel packing a horizontal open hole production interval
US7128160B2 (en) * 2003-05-21 2006-10-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus to selectively reduce wellbore pressure during pumping operations

Also Published As

Publication number Publication date
NO20050287D0 (no) 2005-01-19
GB2410048A (en) 2005-07-20
GB0501034D0 (en) 2005-02-23
US7128152B2 (en) 2006-10-31
CA2493210A1 (en) 2005-07-19
US20040231852A1 (en) 2004-11-25
CA2493210C (en) 2011-10-18
GB2410048B (en) 2006-11-29
NO20050287L (no) 2005-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO328407B1 (no) Fremgangsmate og serviceverktoy for a selektivt redusere bronnboringstrykket under pumpeoperasjoner
US7296624B2 (en) Pressure control apparatus and method
US8074719B2 (en) Flow control in a well bore
CA2288381C (en) Open hole zonal isolation and control
US6533037B2 (en) Flow-operated valve
NO341266B1 (no) Utreverserende ventil for brønnbehandlingsprosedyrer
US7128160B2 (en) Method and apparatus to selectively reduce wellbore pressure during pumping operations
US4011906A (en) Downhole valve for paraffin control
NO313212B1 (no) Fremgangsmåte for komplettering av en avviks-brönnboring
RU2334867C1 (ru) Способ одновременно раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов и скважинная установка для его реализации
Romer et al. Field trial of a novel self-reciprocating hydraulic pump for deliquification
US4825944A (en) Gravel pack completion for in situ leach wells
RU2260681C2 (ru) Способ разработки газонефтяных залежей
CN101514621B (zh) 多区域中的无钻机的防砂
EP2576957B1 (en) System and method for passing matter in a flow passage
US3195631A (en) Method for perforating a well
RU2747495C1 (ru) Устройство и способ селективной обработки продуктивного пласта
US2173119A (en) Means for graveling oil wells
CA2492741C (en) Pressure control apparatus and method
GB2253643A (en) Well cementing tool
US2223374A (en) Apparatus and method of graveling wells
US1944443A (en) Apparatus and method of completing a well
RU2065948C1 (ru) Способ вызова притока из пласта и устройство для его осуществления
RU2101470C1 (ru) Устройство для очистки, освоения и исследования скважины
EP3580425B1 (en) Downhole operations

Legal Events

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