NO328497B1 - Hydrostatisk verktoy med elektrisk styrt settemekanisme - Google Patents

Hydrostatisk verktoy med elektrisk styrt settemekanisme Download PDF

Info

Publication number
NO328497B1
NO328497B1 NO20032113A NO20032113A NO328497B1 NO 328497 B1 NO328497 B1 NO 328497B1 NO 20032113 A NO20032113 A NO 20032113A NO 20032113 A NO20032113 A NO 20032113A NO 328497 B1 NO328497 B1 NO 328497B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tool
setting
borehole
fluid
chamber
Prior art date
Application number
NO20032113A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20032113D0 (no
NO20032113L (no
Inventor
Jeffrey J Lembcke
Mark W Brockman
Original Assignee
Baker Hughes Inc
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
Publication of NO20032113L publication Critical patent/NO20032113L/no
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20032113D0 publication Critical patent/NO20032113D0/no
Publication of NO328497B1 publication Critical patent/NO328497B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/06Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for setting packers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/04Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/0411Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion specially adapted for anchoring tools or the like to the borehole wall or to well tube
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/04Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/0412Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion characterised by pressure chambers, e.g. vacuum chambers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/04Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/042Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion using a single piston or multiple mechanically interconnected pistons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • E21B33/1294Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing characterised by a valve, e.g. a by-pass valve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • E21B33/1295Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing actuated by fluid pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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
    • E21B34/066Valve arrangements for boreholes or wells in wells electrically actuated

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår generelt brønnverktøy for bruk i olje- eller gassbrønner, og nærmere bestemt verktøy som reagerer på ringromtrykk i borehull og som aktiveres ved hjelp av en elektrisk styrt anordning.
US 4 311 195 A omhandler en løsning for frigjøring av brønnpakning med et setteelement som drives av trykkforskjeller mellom hydrostatisk trykk og trykk i atmosfærisk kammer.
US 5 257 663 A omhandler et brønnverktøy med anordning for regulering av strømning mellom et høytrykks- og et lavtrykkskammer, til bruk for setting av brønnpakninger.
En rekke brønnanordninger (verktøy) anvendes i borehull for å lette produk-sjon av hydrokarboner fra undergrunnsformasjoner. For eksempel anvendes vanligvis pakninger for tetning av et ringrom mellom pakningen og en rørdel (typisk et borehull-foringsrør) som er anbrakt i borehullet. Produserende borehull inneholder vanligvis formasjonsfluider, så som hydrokarboner (olje og/eller gass) og eller vann. Under boreoperasjoner, inneholder borehull typisk borefluider (vanligvis betegnet som "boreslammet" eller "slammet") som pumpes inn i borehullet fra et sted på overflaten. Trykket ved en gitt dybde i borehullet avhenger av vekten av fluidsøylen over dybdepunktet. Et slikt trykk betegnes som det hydrostatiske trykk eller simpelthen hydrostatet, og det kan variere mellom noen få hundre psi til flere tusen psi (1 psi=ca.7 kPa).
Mange brønnverktøy anvender det hydrostatiske trykk for å foreta en nyttig funksjon. De fleste slike verktøy anvender enten en mekanisk kraft eller en eksplo-siv ladning for å aktivere en anordning, som i sin tur setter det hydrostatiske trykk i stand til å virke på sekundære anordninger for å utføre en operasjon nede i brøn-nen. I den senere tid er elektrisk drevne anordninger blitt brukt i kommersielle verktøy for selektivt å tillate anvendelsen av det hydrostatiske trykk til å utføre en spesiell funksjon.
For eksempel viser US 5 251 703 et system der en magnetventil i normalt lukket stilling plasseres mellom brønn-ringrommet og et kammer. Kammeret har to seksjoner som er atskilt av et kraftstempel. En seksjon kommuniserer med borehullet via magnetventilen og den andre seksjon fylles med en arbeidsvæske og komprimert nitrogen for å gi mottrykk til den første seksjon. Når magnetventilen åpnes, påføres hydrostattrykket til den første seksjon, hvilket bringer stemplet til å bevege seg, hvorved den tilkoplede anordning opereres. US 5 251 703 viser tre kamre og et antall elektrisk manøvrerte ventiler for skriving av det hydrostatiske trykk til et stempel i et av kamrene for å bringe anordningen i virksomhet.
US 5 240 077 viser et hydraulisk setteverktøy som aktiveres ved hjelp av en elektrisk motor som driver en pumpe. Anordningen bruker et lukket hydraulisk system for å opprettholde en minimums-trykkhøyde for et hydraulisk fluid ved pumpeinntaket for å minske eller eliminere kavitasjon, for derved å gjøre verktøyet mer egnet i brønner med høy temperatur.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et forholdsvis enkelt og pålitelig oljefelt-verktøy for bruk i et borehull med fluid i ved forholdsvis høyt hydrostatisk trykk, omfattende minst to setteanordninger som hver er manøvrerbar ved at den påføres en mekanisk kraft, minst to setteelementer som hvert er innrettet til å manøvrere hver sin tilhørende av de minst to setteanordninger ved påføringen av det høye hydrostatiske trykk på slikt setteelement, idet hvert slikt setteelement er løsbart fastholdt før påføringen av det høye trykk på elementet for å sette dets tilhørende setteelement, og minst to kamre i verktøyet, som hvert er ved et forholdsvis lavt trykk, idet et av de minst to kamre er innrettet til å fylles med borehullfluidet ved det forholdsvis høye hydrostatiske trykk etter at verktøyet er blitt ført inn i borehullet, idet de minst to kamre samvirker med hverandre når et av kamrene fylles med borehullfluid for å frigjøre de minst to setteelementer fra deres respektive fastholdte stillinger, idet de minst to setteelementer utsettes for det forholdsvis høye hydrostatiske trykk og derved bringer hvert av de minst to setteelementer til å manøvrere sin tilhørende setteanordning, og videre kjennetegnet ved en strømningsreguleringsanordning mellom borehullfluidet og kammeret innrettet til å fylles med borehullfluid for regulering av borehullfluidstrømmen i slikt kammer.
Foretrukne utførelser av verktøyet er videre utdypet i kravene 2 til og med 7.
Det er omtalt et verktøy for bruk i borehull. Verktøyet manøvreres ved hjelp av det hydrostatiske borehulltrykk. Verktøyet innbefatter en eller flere anordninger som arbeider når en mekanisk kraft påføres slike anordninger. Verktøyet innbefatter minst ett atmosfærisk kammer. Et setteelement som er anordnet i verktøyet, benyttes til å skape den mekaniske kraft som reaksjon på påføring av det hydrauliske trykk på verktøyet. Forut for aktivering av verktøyet, låses eller fastholdes setteverktøyet i en uvirksom stilling. For å manøvrere anordningen, plasseres verktøyet ved et passende sted i borehullet. Atmosfærekammeret fylles med borehullfluidet, som frigjør setteelementet fra dets fastholdte eller låste stilling, hvorved setteelementet utsettes for det hydrostatiske borehullstrykk for derved å fremskaffe den mekaniske kraft for manøvrering av minst en av anordningene. Et andre atmosfærisk kammer kan være anordnet, som forblir ved det atmosfæriske trykk, men samvirker med det første kammer når det lades med borehullfluidet for å manøvrere et andre setteelement som manøvrerer en andre anordning. En føler som er tilknyttet verktøyet detekterer signaler som overføres til verktøyet fra et fjerntliggende sted. En styrekrets i verktøyet mottar de detekterte signaler fra føler-en og manøvrerer, som reaksjon på dette, en elektrisk manøvrert strømstyrean-ordning, for derved å fylle kammeret med borehullfluidet.
Eksempler på de viktigste trekk ved oppfinnelsen er ovenfor temmelig bredt sammenfattet for at den nærmere beskrivelse av oppfinnelsen som følger skal bli bedre forstått, og for at bidragene til teknikken skal erkjennes. Det er selvsagt ytterligere trekk ved oppfinnelsen som vil bli beskrevet i det følgende og som vil utgjøre gjenstanden for de etterfølgende krav.
For en nærmere forståelse av foreliggende oppfinnelse henvises til den føl-gende detaljerte beskrivelse av den foretrukne utføringsform, sett i sammenheng med de medfølgende tegninger, hvor like elementer er gitt like henvisningstall, og hvor: Fig. 1A-1C viser et delvis lengdesnitt gjennom et brønnverktøy ifølge foreliggende oppfinnelse, i normalt lukket stilling,
fig. 2A-2C viser et delvis lengdesnitt gjennom brønnverktøyet vist i fig. 1A-1C, etter at verktøyet er blitt satt ved påføring av det hydrostatiske trykk etter aktivering av den elektrisk drevne anordning,
fig. 3A-3C viser et delvis lengdesnitt gjennom brønnverktøyet vist i fig. 1A-1C, etter at verktøyet er blitt satt ved påføring av det hydrostatiske trykk etter aktivering av en andre mekanisk innretning,
fig. 4 viser skjematisk et foret borehull, med verktøyet ifølge fig. 1A-1C satt i borehullet og tilknyttet styreenheter for kommunisering av styresignaler til verk-tøyet etter at det er blitt ført til det sted hvor verktøyet skal settes.
Lengdesnittet på fig. 1A-1C viser en utføringsform av et hydrostatisk brønn-verktøy 100 i normalt lukket stilling, dvs. før verktøyet settes i et borehull i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig.2A-2C viser i delvis lengdesnitt verktøyet vist i fig.
1A-1C etter at det er blitt satt ved aktivering av en elektrisk manøvrert anordning.
Fig. 3A-3C viser i delvis lengdesnitt verktøyet vist i fig. 1A-1C etter at det er blitt satt ved aktivering av en andre mekanisk innretning. I disse figurer er verktøyet 100 vist å inneholde et pakningselementsystem 102 med et antall enkelt-pakningselementer 102a-c og en forankring eller kile 104 som eksempler på den type anordninger som kan settes i et borehull ved hjelp av det hydrostatiske borehulltrykk ifølge foreliggende oppfinnelse. Anvendelsen av foreliggende oppfinnelse er imidlertid ikke begrenset til slike anordninger. Hvilken som helst annen egnet anordning kan settes ved å anvende konseptet ifølge foreliggende oppfinnelse.
Som vist i fig. 1A-1C og fig. 2A-2C, er verktøyet 100 hovedsakelig rørfor-met, med en innvendig overflate 106 som danner en innvendig aksial boring gjennom verktøyet eller en gjennomgående kanal 108 for å slippe fluider eller andre anordninger gjennom verktøyet 100. Verktøyet 100 har, ved den øvre ende 111, en passende profil 110 som gjør det mulig å feste eller kople verktøyet til en annen anordning eller et element, så som en rørstreng. Verktøyet 100 avsluttes med en nedre profil 112 ved en nedre ende 113, for befestigelse til et ønsket element. Pakningselement-systemet 102 er anordnet mellom et fast element 114 og en bevegelig setteinnretning (i det følgende også betegnet som settestykket eller setteelementet) 116. Pakningselementsystemet 102 inneholder en eller flere enkelt-pakningselementer som elementene 102a-c. Pakningselementene ekspanderer radielt utad når settestykket 116 tvinges mot pakningselementsystemet 102, hvilket bringer pakningselementene 102a-c til å tette mot innsiden av et borehull, typisk et foringsrør (ikke vist).
Verktøyet 100 er vist å inneholde tre atmosfæriske kamre. Det første atmosfærekammer 120 er anordnet i verktøy-hoveddelen 101 nær settestykket 116 langs verktøyets nedre eller nedihull-side mellom verktøyets indre 106 og et forskyvbart ytterhus 170 hvis funksjoner og virkemåte skal beskrives nedenfor. Det første atmosfærekammer 120 kan være selektivt plassert i fluidforbindelse med fluidet som omgir verktøyet (borehull-fluid når verktøyet 100 er plassert i borehullet) ved hjelp av en elektrisk manøvrert anordning 130. Anordningen 130 er fortrinnsvis anordnet i settestykket 116 for å regulere strømmen av borehullfluid til det første kammer 120 fra et fluidinnløp eller -port 132 til en fluidkanal 134. Anordningen 130 virker som en fluidreguleringsventil. I en foretrukket utføringsform, inneholder anordningen 130 et stempel 138 som holdes i lukket stilling som hindrer strømming av fluid fra porten 132 til kanalen 134, og følgelig det første atmosfærekammer 120. Anordningen 130 er fortrinnsvis en anordning av solenoidtype, som forskyver stemplet 138 til høyre eller den åpne stilling, når elektrisk energi tilføres anordningen 130, hvorved borehullfluid tillates å fylle det første atmosfærekammer 120. Fluidreguleringsanordningen 130 forblir lukket til enhver annen tid. Alternativt kan fluidreguleringsanordningen 130 drives ved hjelp av en motor (ikke vist) eller hvilken som helst annen egnet elektrisk innretning.
En elektronisk styrekrets 137, som fortrinnsvis er anbrakt i det første atmosfærekammer 120, styrer driften av anordningen 130. En føler 139 som er tilknyttet verktøyet 10 detekterer signaler som overføres fra et fjerntliggende sted, så som overflaten, og overfører de detekterte signaler til styrekretsen 137.1 en utførings-form kan føleren være en strekklapp som er fast festet til hoveddelen 107 og signalene som overføres fra overflaten kan være i form av pulser som er indusert i borehullfluidet med en ønsket frekvens. Føleren 139 sender de detekterte signaler til den elektroniske styrekrets 137. Verktøyet 100 er fortrinnsvis gitt en adresse som er lagret i et nedihull-minne tilknyttet verktøyet 100. Den elektroniske styrekrets 137 avkoder signalene som mottas fra føleren 139, og dersom signalene passer med den spesielle verktøyadresse, virker den til å overføre den elektriske energi fra en kraftpakke 141 til en elektrisk manøvrert anordning 135, så som en solenoid eller en motor 135. Når anordningen 120 aktiveres av anordningen 135, beveges stemplet 138 til høyre, og åpner derved fluidforbindelse mellom borehullfluidet og det første atmosfærekammer 120 som nærmere beskrevet nedenfor.
Et andre atmosfærisk kammer 122 er utformet mellom en fastholdingshylse 140 og verktøyets indre 106. En bevegelig låsehylse 142 er anordnet mellom det første og andre atmosfærekammer for å hindre fluidforbindelse mellom disse kamre. En tetning 143 som er utformet i elementet 140 og hoveddelen 101, danner en fluidtetning mellom de to kamre. Låsehylsen har et sete 142a som holder et låse-element 144 på plass. I denne stilling fastholder låseelementet 144 ytterhuset fra å bevege seg på grunn av nærværet av det hydrostatiske trykk som påføres ytterhuset. Låseelementet 142 har en redusert dimensjon 142b mellom setet 142a og tetningen 143. Dersom låseelementet 142 beveges mot høyre (nedad) beveges setet fra under låseelementet 144, hvorved låseelementet og derved ytterhuset, frigjøres fra sin opprinnelige fastholdte stilling, og den reduserte dimensjon 142b beveges innenfor tetningen 143 og tillater derved fluidet å strømme fra det første kammer 120 til det andre kammer 122. Dersom låseelementet 142 beveges en tilstrekkelig strekning mot venstre (oppad), beveges låsehylsen ut av tetningen 143, og lar derved fluid strømme fra det første kammer 120 til det andre kammer 122. Disse to kamre, samt låsehylsen 142, samvirker således for å hindre enhver fluidforbindelse mellom det første atmosfærekammer 120 og det andre atmosfærekammer 122, så lenge strømningsreguleringsventilen 130 forblir i lukket stilling, som vist i fig. 1A. Et settestempel 150 er anordnet mellom atmosfærekammeret 122 og et tredje atmosfærekammer 155 som alltid forblir ved et forholdsvis lavt trykk under drift av verktøyet 100.
En kilering 180 er anordnet rundt verktøyet 100 mellom huset 170 og forankringen 104 som setter forankringen når kileringen 180 utsettes for det hydrostatiske borehulltrykk. Ytterhuset 170 er spesielt profilert rundt settestykket 116, fastholdingshylsen 140, de forskjellige atmosfærekamre og kileringen 180. En øvre ende 170a av ytterhuset 170 ligger an mot en kant 116a som dannes av en redusert ytterdimensjon på settestykket 116. En ende 170b som dannes av en redusert dimensjon hos huset 170, ligger an mot en øvre ende 180a hos kileringen 180. Ytterhusets 170 nedre ende 170c fastholder et fastholdingselement eller knast 182 mellom kilen 180 og settestemplet 150.
Verktøyets 100 virkemåte skal nå beskrives, under henvisning til fig. 1A-1C og fig. 2A-2C. For å sette verktøyet 100 i et borehull, føres det inn i et borehull og anbringes på ønsket plass. Verktøyet 100 kan fremføres vedhjelp av hvilken som helst egnet metode, så som ved hjelp av en rørstreng eller en kabel. Verktøyet 100 i borehullet er omgitt av borehullfluidet, som er ved et forholdsvis høyt trykk (her betegnet som det "hydrostatiske trykk"). Når verktøyet 100 er i borehullet, er de områder av verktøyet 100 som er betegnet med HP i fig. 1A-1C ved det hydrostatiske trykk, idet slike områder står i fluidforbindelse med borehullfluidet. Hvert at atmosfærekamrene 120,122 og 155 forblir imidlertid ved sine respektive opprinnelige trykk (atmosfæretrykk), bortsett fra mindre endringer som følge av endringer i temperaturen fra overflaten til borehulldybden der verktøyet er plassert.
Verktøyet 100 er på dette trinn uvirksomt. I denne uvirksomme fase forblir låsehylsen 142 stasjonær når trykket i både det første kammer 120 og det andre kammer 122 er det samme. Tetningen 143 hindrer enhver bevegelse av låsehylsen 142 inn i det andre kammer 122. Låseelementet 144 holdes på plass ved hjelp av låsehylsen 142, hvilket hindrer at ytterhuset 170 beveges mot settestykket 116, selv om ytterhuset står under hydrostatiske trykk. Kileringen 180 hindrer ytterhuset 170 fra å bevege seg mot høyre, dvs. mot kilen 104. Kileringen 180 forblir stasjonær, da fastholdingselementet 182 hindrer enhver bevegelse av kileringen 180 mot høyre. Settestemplet 155 forblir i sin opprinnelige stilling mellom det andre kammer 122 og det tredje kammer 155, da fastholdingselementet 182 forblir låst i sin stilling mellom ytterhuset 170 og pinnen 164. Tetningen 156a og 156b rundt settestemplet 155 danner hydrauliske tetninger som hindrer strømning av fluid inn i det tredje kammer 155 som, som tidligere nevnt, forblir ved det lave trykk. I den uvirksomme fase forblir således anordningene, så som pakningselementsystemet 102 og forankringen 104, i sine respektive tilbaketrukne stillinger som vist i fig. 1A-1C.
Etter at verktøyet 100 er blitt plassert på ønsket sted i borehullet, er det klart til å settes i borehullet. Så snart styrekretsen 139 mottar styre- eller aktiver-ingssignalet fra overflaten, virker den til å sende kraft fra nedihull-kraftpakken 141 til anordningen 135, som aktiverer strømningsreguleringsanordningen 130, hvorved borehull-fluidet bringes til å fylle det første kammer 120. Fyllingen av det første kammer 120 bringer trykket i det første kammer 120 til plutselig å stige til det hydrostatiske trykk, hvorved det dannes en trykkforskjell mellom det første kammer 120 og det andre kammer 122 som fremdeles er ved det opprinnelige, lave trykk. Denne trykkforskjell virker over O-ringene 143 rundt låsehylsen 142, hvorved låsehylsen 142 omstilles mot høyre (nedover i hullet). Omstilling av låsehylsen 142 frigjør låseelementet 144 hvorved ytterhuset frigjøres fra den opprinnelige låste stilling og fluid kan strømme fra det første kammer 120 for å fylle det andre kammer 122.
Frigjøring av låseelementet 144 virker til å frigjøre ytterhuset 170 fra dets låste utgangsstilling. Det hydrostatiske trykk som virker på ytterhuset 170 beveger den mot venstre (oppad), hvorved den øvre ende 170a tvinges mot settestykkets 116 reduserte ende 116a som i sin tur tvinger setteelementsystemet 102 slik at setteelementene 102a-c ekspanderer radielt utad som vist ved tallet 103 og derved setter elementsystemet i borehullet. Så snart ytterhuset 170 har beveget seg en tilstrekkelig strekning oppad, avdekker det fastholdingselementet (fastholdings-knasten) 164, slik at settestemplet 150 fritt kan bevege seg oppad. Det hydrostatiske trykk i det andre kammer 122 virker på settestemplet 150 slik at dette beveges mot høyre (nedad) og derved lukker det tredje kammer 155 nedenfra. Det tredje kammer forblir imidlertid ved et forholdsvis lavt trykk, ettersom det forblir isolert fra det hydrostatiske trykk. Når settestemplet 155 beveger seg mot høyre (nedad), tvinger det kileringen 180 mot forankringen 104, hvilket bringer forank-ringer til å ekspandere radialt utad, for derved å sette forankringstennene 105 i borehull-foringsrøret.
I utføringsformen av oppfinnelsen vist i fig. 1A-1C og ovenfor beskrevet, er alle kamrene (kamre 120,122 og 155) innledningsvist ved et forholdsvis lavt trykk (typisk atmosfæretrykk). Kamrene samvirker med hverandre for å frigjøre setteelementene fra deres opprinnelig fastholdte eller låste stillinger, idet det hydrostatiske trykk tillates å bevege disse setteelementer til deres respektive andre stillinger. Hvert av setteelementene gir den ønskede mekaniske kraft til sin tilhørende anordning i den andre stilling, og manøvrerer derved sine tilhørende anordninger.
Den ovenfor beskrevne, elektrisk drevne settemekanisme, er den primære eller foretrukne settemekanisme. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en sek-undær mekanisk metode for drift av anordningene 102 og 104, dersom primær-mekanismen skulle svikte etter at verktøyet er blitt satt i stilling i borehullet. Sekundærmekanismens virkemåte skal nå beskrives under henvisning til fig. 3A-3C. I hoveddelen 101 er det utformet et stansehull 190 som kan stanses fra verk-tøyets 100 indre 108. Stansehullet 190 er slik plassert at når hullet stanses vil det sette borehullfluidet fra det indre 108 i stand til å fylle det andre atmosfærekammer 122. Fyllingen av det andre kammer vil bringe det hydrostatiske trykk til å virke på låsehylsens 142 O-ringer 143, hvorved låsehylsen 142 omstilles mot venstre (oppad) for derved å frigjøre låseelementet 141. Virkemåten forøvrig for de forskjellige elementer for setting av elementene 102 og 104, er den samme som ovenfor beskrevet i forbindelse med fig. 1A-1C og fig. 2A-2C.
Fig. 4 viser et skjematisk oppriss av et system for setting av verktøyet 100 i borehullet 210. Borehullet 210 er vist foret med et foringsrør 214. Verktøyet 100 innføres i borehullet 210 gjennom et brønnhode-utstyr 220 ved hjelp av en passende innretning, så som en rørstreng 222. En styreenhet 240 ved overflaten
bringer en pulsinnretning 245 til å indusere trykkpulser med en forutbestemt frekvens som svarer til adressen som er lagret i verktøyet 100. Pulsene overføres nedover i borehullet via borehullfluidet 250. Som tidligere beskrevet, detekterer føler-en 139 pulsene, og overfører tilsvarende signaler til styrekretsen 137 i verktøyet 100. Styrekretsen 137 bringer så anordningen 130 (se fig. 1A) til å virke som
ovenfor beskrevet, for derved å manøvrere anordningene 102 og 104. Det skal bemerkes at hvilken som helst egnet anordning og fremgangsmåte kan brukes til å manøvrere verktøyet.
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å bruke en eller flere av anordningene og fremgangsmåtene for generering og mottaking av signalene beskrevet i US-patenter 5 226 494 og 5 343 963, som det herved henvises til. Foreliggende oppfinnelse kan imidlertid anvende hvilke som helst andre egnede innretninger for overføring av styresignaler til styrekretsen 137 i verktøyet 100. For eksempel kan styresignalene overføres fra et fjerntliggende sted ved hjelp av en magnetisk anordning, direkte overføring av signaler over en datakjede eller hvilke som helst andre egnede innretninger. Passende følere som svarer til disse anordninger vil så bli plassert i verktøyet for å detektere de overførte signaler. I de fleste anven-delser for anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, er det tilstrekkelig med en enveis-forbindelse fra overflaten til nedihull-styrekretsen 137. Systemet 200 vist i fig. 4 kan benytte en toveis-telemetri. I dette tilfelle er nedihull-styrekretsen kon-struert til å inneholde elektroniske kretser som er innrettet for toveis-forbindelse.
Seiv om ovenstående beskrivelse er rettet mot de foretrukne utførings-former av oppfinnelsen, vil forskjellige modifiseringer være innlysende for fagmenn på områder. Det er meningen at alle variasjoner innenfor rammen og tanken bak de medfølgende krav skal innbefattes av ovenstående beskrivelse.

Claims (7)

1. Oljefelt-verktøy (100) for bruk i et borehull med fluid i ved forholdsvis høyt hydrostatisk trykk, omfattende: (a) minst to setteanordninger (102,104) som hver er manøvrerbar ved at den påføres en mekanisk kraft, (b) minst to setteelementer (102a, 102b, 102c) som hvert er innrettet til å manøvrere hver sin tilhørende av de minst to setteanordninger (102,104) ved påføringen av det høye hydrostatiske trykk på slikt setteelement, idet hvert slikt setteelement (102a, 102b, 102c) er løsbart fastholdt før påføringen av det høye trykk på elementet for å sette dets tilhørende setteelement, og (c) minst to kamre (120,122,155) i verktøyet, som hvert er ved et forholdsvis lavt trykk, idet et av de minst to kamre (120,122) er innrettet til å fylles med borehullfluidet ved det forholdsvis høye hydrostatiske trykk etter at verktøyet (100) er blitt ført inn i borehullet, idet de minst to kamre (120, 122) samvirker med hverandre når et av kamrene fylles med borehullfluid for å frigjøre de minst to setteelementer fra deres respektive fastholdte stillinger, idet de minst to setteelementer utsettes for det forholdsvis høye hydrostatiske trykk og derved bringer hvert av de minst to setteelementer til å manøvrere sin tilhørende setteanordning, og videre karakterisert ved(d) en strømningsreguleringsanordning (130) mellom borehullfluidet og kammeret innrettet til å fylles med borehullfluid for regulering av borehullfluidstrømmen i slikt kammer.
2. Verktøy (100) ifølge krav 1, karakterisert ved at en av de minst to setteanordninger (102,104) er en pakning.
3. Verktøy (100) ifølge krav 2, karakterisert ved at en av de minst to setteanordninger (102, 104) er en forankring for befestigelse av verktøyet (100) i borehullet.
4. Verktøy (100) ifølge krav 1, karakterisert ved at et av de minst to kamre (120,122) forblir ved det forholdsvis lave trykk.
5. Verktøy (100) ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert av setteelementene (102a, 102b, 102c) er innrettet til å bevege seg fra en første uvirksom fastholdt stilling til en andre stilling når elementet utsettes for det forholdsvis høye hydrostatiske trykk.
6. Verktøy (100) ifølge krav 5, karakterisert ved at hvert av setteelementene (102a, 102b, 102c) i dets respektive andre stilling tvinger sin tilhørende setteanordning til å sette slik setteanordning i borehullet.
7. Verktøy (100) ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: (i) en føler (139) som er tilknyttet verktøyet (100) og som detekterer signaler som overføres fra et fjerntliggende sted til føleren (139), og (ii) en i verktøyet (100) anordnet styrekrets (137) innrettet til å oppta de detekterte signaler fra føleren (139) og som reaksjon på disse å manøvrere strømningsreguleringsanordningen (130).
NO20032113A 1996-07-16 2003-05-12 Hydrostatisk verktoy med elektrisk styrt settemekanisme NO328497B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/680,999 US5893413A (en) 1996-07-16 1996-07-16 Hydrostatic tool with electrically operated setting mechanism

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20032113L NO20032113L (no) 1998-01-19
NO20032113D0 NO20032113D0 (no) 2003-05-12
NO328497B1 true NO328497B1 (no) 2010-03-01

Family

ID=24733361

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19973277A NO315809B1 (no) 1996-07-16 1997-07-15 Hydrostatisk verktöy med elektrisk manövrert settemekanisme
NO20032114A NO327381B1 (no) 1996-07-16 2003-05-12 Hydrostatisk trykk-drevet bronnverktoy med elektrisk styrt settemekanisme
NO20032113A NO328497B1 (no) 1996-07-16 2003-05-12 Hydrostatisk verktoy med elektrisk styrt settemekanisme

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19973277A NO315809B1 (no) 1996-07-16 1997-07-15 Hydrostatisk verktöy med elektrisk manövrert settemekanisme
NO20032114A NO327381B1 (no) 1996-07-16 2003-05-12 Hydrostatisk trykk-drevet bronnverktoy med elektrisk styrt settemekanisme

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5893413A (no)
AU (1) AU730419B2 (no)
CA (1) CA2210028C (no)
GB (3) GB2352465B (no)
NO (3) NO315809B1 (no)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6349772B2 (en) * 1998-11-02 2002-02-26 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and method for hydraulically actuating a downhole device from a remote location
US6367545B1 (en) * 1999-03-05 2002-04-09 Baker Hughes Incorporated Electronically controlled electric wireline setting tool
US6186227B1 (en) 1999-04-21 2001-02-13 Schlumberger Technology Corporation Packer
US6394193B1 (en) 2000-07-19 2002-05-28 Shlumberger Technology Corporation Downhole adjustable bent housing for directional drilling
GB0026904D0 (en) 2000-11-03 2000-12-20 Omega Completion Technology Setting tool for use in a wellbore
US6684953B2 (en) 2001-01-22 2004-02-03 Baker Hughes Incorporated Wireless packer/anchor setting or activation
US6568470B2 (en) * 2001-07-27 2003-05-27 Baker Hughes Incorporated Downhole actuation system utilizing electroactive fluids
US6681849B2 (en) 2001-08-22 2004-01-27 Baker Hughes Incorporated Downhole packer system utilizing electroactive polymers
US7104331B2 (en) * 2001-11-14 2006-09-12 Baker Hughes Incorporated Optical position sensing for well control tools
EP1597455B1 (en) * 2003-02-18 2007-09-19 Baker Hughes Incorporated Radially adjustable downhole devices & methods for the same
US7287604B2 (en) 2003-09-15 2007-10-30 Baker Hughes Incorporated Steerable bit assembly and methods
US7562712B2 (en) * 2004-04-16 2009-07-21 Schlumberger Technology Corporation Setting tool for hydraulically actuated devices
GB0425008D0 (en) * 2004-11-12 2004-12-15 Petrowell Ltd Method and apparatus
US7341116B2 (en) 2005-01-20 2008-03-11 Baker Hughes Incorporated Drilling efficiency through beneficial management of rock stress levels via controlled oscillations of subterranean cutting elements
US20070209802A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Yang Xu Downhole trigger device
US7779905B2 (en) * 2007-02-27 2010-08-24 High Pressure Integrity, Inc. Subterranean well tool including a locking seal healing system
US10262168B2 (en) 2007-05-09 2019-04-16 Weatherford Technology Holdings, Llc Antenna for use in a downhole tubular
US8881836B2 (en) * 2007-09-01 2014-11-11 Weatherford/Lamb, Inc. Packing element booster
US7823633B2 (en) * 2007-10-09 2010-11-02 Mark David Hartwell Valve apparatus
US20090090879A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-09 Mark David Hartwell Valve apparatus
GB0720421D0 (en) 2007-10-19 2007-11-28 Petrowell Ltd Method and apparatus for completing a well
US7836961B2 (en) * 2008-03-05 2010-11-23 Schlumberger Technology Corporation Integrated hydraulic setting and hydrostatic setting mechanism
GB0804306D0 (en) 2008-03-07 2008-04-16 Petrowell Ltd Device
US20090229832A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Baker Hughes Incorporated Pressure Compensator for Hydrostatically-Actuated Packers
US9915138B2 (en) 2008-09-25 2018-03-13 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Drill bit with hydraulically adjustable axial pad for controlling torsional fluctuations
US8205686B2 (en) 2008-09-25 2012-06-26 Baker Hughes Incorporated Drill bit with adjustable axial pad for controlling torsional fluctuations
US8016026B2 (en) 2008-11-25 2011-09-13 Baker Hughes Incorporated Actuator for downhole tools
GB0822144D0 (en) 2008-12-04 2009-01-14 Petrowell Ltd Flow control device
US8087479B2 (en) 2009-08-04 2012-01-03 Baker Hughes Incorporated Drill bit with an adjustable steering device
GB0914650D0 (en) 2009-08-21 2009-09-30 Petrowell Ltd Apparatus and method
US8087458B2 (en) * 2009-09-08 2012-01-03 Weatherford/Lamb, Inc. Removable hydraulic-set packer
US20110168403A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Schlumberger Technology Corporation Wirelessly actuated hydrostatic set module
US8997881B2 (en) 2010-10-13 2015-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure bearing wall and support structure therefor
US8881834B2 (en) * 2012-05-01 2014-11-11 Baker Hughes Incorporated Adjustable pressure hydrostatic setting module
WO2014077830A1 (en) 2012-11-16 2014-05-22 Halliburton Energy Servcies, Inc. Assisting retrieval of a downhole tool
US10053937B2 (en) * 2013-08-16 2018-08-21 Halliburton Energy Services, Inc. Production packer-setting tool with electrical control line
BR112016027202A8 (pt) * 2014-05-21 2021-04-27 Schlumberger Technology Bv sistema para posicionamento de fundo de poço, ferramenta de assentamento de fundo de poço, e método para assentar um dispositivo de fundo de poço
US9739118B2 (en) 2014-10-20 2017-08-22 Baker Hughes Incorporated Compensating pressure chamber for setting in low and high hydrostatic pressure applications
US10066467B2 (en) 2015-03-12 2018-09-04 Ncs Multistage Inc. Electrically actuated downhole flow control apparatus
US20170350203A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Baker Hughes Incorporated Electrically-Actuated Slip Devices
USD871460S1 (en) * 2016-07-20 2019-12-31 Smart Downhole Tools B.V. Tilt housing of a downhole adjustable drilling inclination tool
EP3545164B1 (en) * 2018-02-02 2023-05-10 GeoDynamics, Inc. Hydraulically activated setting tool and method
CN110374537B (zh) * 2019-07-16 2021-09-07 中国石油化工股份有限公司 一种电控阀式顶封装置
NO347194B1 (en) 2019-10-29 2023-06-26 Archer Oiltools As Drill pipe string conveyed retrievable plug system
US11732539B2 (en) 2021-10-22 2023-08-22 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Electrically activated whipstock interface system
US11753892B2 (en) 2021-10-22 2023-09-12 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Electrically activated downhole anchor system
US11725482B2 (en) * 2021-10-22 2023-08-15 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Electrically actuated tubular cleaning system

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3674091A (en) * 1970-06-03 1972-07-04 Schlumberger Technology Corp Methods and apparatus for completing production wells
US4063593A (en) * 1977-02-16 1977-12-20 Halliburton Company Full-opening annulus pressure operated sampler valve with reverse circulation valve
US4216827A (en) * 1978-05-18 1980-08-12 Crowe Talmadge L Fluid pressure set and released well packer apparatus
US4311197A (en) * 1980-01-15 1982-01-19 Halliburton Services Annulus pressure operated closure valve with improved reverse circulation valve
US4311195A (en) * 1980-07-14 1982-01-19 Baker International Corporation Hydraulically set well packer
US4285400A (en) * 1980-07-14 1981-08-25 Baker International Corporation Releasing tool for pressure activated packer
US4576233A (en) * 1982-09-28 1986-03-18 Geo Vann, Inc. Differential pressure actuated vent assembly
US4557333A (en) * 1983-09-19 1985-12-10 Halliburton Company Low pressure responsive downhole tool with cam actuated relief valve
US4618000A (en) * 1985-02-08 1986-10-21 Halliburton Company Pump open safety valve and method of use
US4798247A (en) * 1987-07-15 1989-01-17 Otis Engineering Corporation Solenoid operated safety valve and submersible pump system
US4796708A (en) * 1988-03-07 1989-01-10 Baker Hughes Incorporated Electrically actuated safety valve for a subterranean well
US4856595A (en) * 1988-05-26 1989-08-15 Schlumberger Technology Corporation Well tool control system and method
US4796699A (en) * 1988-05-26 1989-01-10 Schlumberger Technology Corporation Well tool control system and method
US4886126A (en) * 1988-12-12 1989-12-12 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for firing a perforating gun
US4903775A (en) * 1989-01-06 1990-02-27 Halliburton Company Well surging method and apparatus with mechanical actuating backup
US5343963A (en) * 1990-07-09 1994-09-06 Bouldin Brett W Method and apparatus for providing controlled force transference to a wellbore tool
US5226494A (en) * 1990-07-09 1993-07-13 Baker Hughes Incorporated Subsurface well apparatus
US5050681A (en) * 1990-07-10 1991-09-24 Halliburton Company Hydraulic system for electronically controlled pressure activated downhole testing tool
US5251703A (en) * 1991-02-20 1993-10-12 Halliburton Company Hydraulic system for electronically controlled downhole testing tool
US5146983A (en) * 1991-03-15 1992-09-15 Schlumberger Technology Corporation Hydrostatic setting tool including a selectively operable apparatus initially blocking an orifice disposed between two chambers and opening in response to a signal
US5101904A (en) * 1991-03-15 1992-04-07 Bruce Gilbert Downhole tool actuator
US5236047A (en) * 1991-10-07 1993-08-17 Camco International Inc. Electrically operated well completion apparatus and method
US5240077A (en) * 1992-06-18 1993-08-31 Dresser Industries, Inc. Voltage controlled hydraulic setting tool
US5369579A (en) * 1994-01-24 1994-11-29 Anderson; Otis R. Electronic blast control system for downhole well operations
US5558153A (en) * 1994-10-20 1996-09-24 Baker Hughes Incorporated Method & apparatus for actuating a downhole tool

Also Published As

Publication number Publication date
NO973277D0 (no) 1997-07-15
AU2847697A (en) 1998-01-22
GB0027531D0 (en) 2000-12-27
GB9714574D0 (en) 1997-09-17
AU730419B2 (en) 2001-03-08
GB2315507A (en) 1998-02-04
GB2315507B (en) 2001-01-24
NO20032114D0 (no) 2003-05-12
GB2352464A (en) 2001-01-31
NO20032113D0 (no) 2003-05-12
NO20032113L (no) 1998-01-19
GB0027532D0 (en) 2000-12-27
GB2352465B (en) 2001-03-14
NO973277L (no) 1998-01-19
CA2210028C (en) 2005-03-08
US5893413A (en) 1999-04-13
NO20032114L (no) 1998-01-19
GB2352464B (en) 2001-03-14
GB2352465A (en) 2001-01-31
NO327381B1 (no) 2009-06-22
CA2210028A1 (en) 1998-01-16
NO315809B1 (no) 2003-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO328497B1 (no) Hydrostatisk verktoy med elektrisk styrt settemekanisme
US7766088B2 (en) System and method for actuating wellbore tools
US8118098B2 (en) Flow control system and method for use in a wellbore
AU785413B2 (en) Wireless packer/anchor setting or activation
US8567515B2 (en) Tools and methods for hanging and/or expanding liner strings
EP0721051B1 (en) Firing head actuation
EP1891296B1 (en) Packer with positionable collar
NO321349B1 (no) Stromningsstyring og isolasjon i en borebronn
NO342918B1 (no) Trinnvise sementeringsfremgangsmåter som brukes ved samtidig boring og fôring
NO342432B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for selektiv fluidforbindelse nede i brønnen
NO304475B1 (no) Elektrisk aktivert klargj°ringssystem for en br°nn til produksjon av hydrokarboner med en produksjonsr°rstreng i en br°nnf¶ring samt fremgangsmÕte derved
NO312917B1 (no) Brönnverktöy for sekvensiell aktivisering av pakninger
NO345289B1 (no) Perforeringssystem og fremgangsmåte for perforering av en brønn i et olje- og gassproduksjonssystem
NO345540B1 (no) Sammenstilling innbefattende ett eller flere intervensjonsfrie hydrauliske settesystemer og fremgangsmåte for setting derav
NO304035B1 (no) FremgangsmÕte for Õ installere en foringsr°rhenger og en ringromstetning, og et tetningsinstallasjonsverkt°y for slik installasjon
US5193619A (en) Well control apparatus
NO330789B1 (no) Anordning og fremgangsmate for mekanisk avstengningsventil i en bronn
US4180349A (en) Pile forging
AU2015268633B2 (en) Tools and methods for hanging and/or expanding liner strings
NO301183B1 (no) Fremgangsmåte og pakningsanordning til ferdigstillelse av produksjons- og injeksjonsbrönner

Legal Events

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