NO330514B1

NO330514B1 - Fremgangsmate og system for perforering og behandling av multiple formasjonsintervaller

Info

Publication number: NO330514B1
Application number: NO20023571A
Authority: NO
Inventors: Randy C Tolman; Lawrence O Carlson; David A Kinison; Kris J Nygaard; Glenn S Goss; William A Sorem; Lee L Shafer
Original assignee: Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2011-05-09
Also published as: CN1281846C; CA2397460A1; BR0108418A; AR027331A1; EA004100B1; NO20023571D0; NO20023571L; EP2282002A3; AU3697801A; RO121145B1; CO5300472A1; OA12171A; EP1264075A4; EP2282002A2; MXPA02007728A; DZ3378A1; WO2001061146B1; EG23117A; BR0108418B1; CN1416499A

Description

Oppfinnelsens område

Nærværende oppfinnelse gjelder generelt feltet perforering og behandling av underjordiske formasjoner for å øke produksjonen av olje og gass fra disse. Mer spesifikt gjelder oppfinnelsen en anordning og en fremgangsmåte for perforering og behandling av multiple intervaller uten at det er nødvendig å fjerne utstyr fra brønnhullet mellom trinnene eller stadiene.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Når en underjordisk reservoarformasjon som inneholder hydrokarbonforekomster ikke har tilstrekkelig permeabilitet eller strømningskapasitet til at hydrokarbonene kan strømme til overflaten i økonomiske mengder eller med optimal hastighet, brukes det ofte hydraulisk frakturering eller kjemisk stimulering (vanligvis syre) for å øke strømningsevnen. Et brønnhull som passerer gjennom en underjordisk formasjon består typisk av et metallrør (foringsrør, casing) sementert inn i det opprinne-lige brønnhullet. Det er laget huller (perforering) som går gjennom foringsrøret og sementhylsen som omgir foringen, slik at hydrokarboner kan strømme inn i brønn-hullet, og slik at behandlingsfluider om nødvendig kan flyte fra brønnhullet inn i formasjonen.

Hydraulisk frakturering består i at det injiseres fluider (vanligvis viskøse skjærfor-tynnende, ikke-newtonske geler eller emulsjoner) inn i en formasjon med slikt høyt trykk og hastighet at reservoar berg et revner og danner en plan, typisk vertikal, fraktur (eller frakturnett) som kan likne på den frakturen som oppstår i en ved-kubbe når man slår inn en blei i den. Granulært, proppantmateriale, slik som sand, keramikkperler eller andre materialer blir vanligvis injisert sammen med siste del av frakturfluidet for å holde frakturen(e) åpen etter at trykket bortfaller. Økt strøm-ningskapasitet fra reservoaret følger av den utvidede strømningsveien mellom kornene av proppantmateriale i frakturen(e). Ved kjemiske stimulerings-behandlinger blir strømningskapasiteten bedret av oppløst materiale i formasjonen eller endringer av formasjonsegenskapene på annen måte.

Bruken av hydraulisk frakturering som beskrevet ovenfor er en rutinemessig del av driften innen petroleumsindustrien slik det blir brukt på individuelle målområder på opptil om lag 60 meter av samlet vertikal tykkelse av underjordisk formasjon. Når det foreligger multiple eller lagdelte reservoarer som skal fraktureres hydraulisk, eller en svært tykk hydrokarbonholdig formasjon (på over 60 meter), kreves det alternative teknikker for å oppnå behandling av hele målområdet. Fremgangsmåtene for å øke behandlingsdekningen kalles gjerne "diversjons"-fremgangsmåter i petroleumsindustriens terminologi.

Når multiple hydrokarbonholdige områder blir stimulert ved hydraulisk frakturering eller kjemisk stimuleringsbehandling, blir det oppnådd økonomiske og tekniske fordeler ved at det blir injisert multiple behandlingsstadier som kan avledes (eller atskilles) ved ulike midler, herunder mekaniske midler som broplugger, pakninger, nedihullsventiler, glidende hylser, samt ledeplate/pluggkombinasjoner, kuletetninger, partikulater slik som sand, keramisk materiale, proppant, salt, voks, harpikser eller andre sammensetninger, eller ved alternative fluidsystemer slik som viskøsifiserte fluider, gelefiserte fluider, skum eller andre kjemisk dannede fluider, eller bruk av fremgangsmåter med begrenset inngrep. Disse og alle andre fremgangsmåter og instrumenter for midlertidig blokkering av fluidstrømmer inn i eller ut av et gitt sett perforeringer vil bli benevnt "avledningsmidler".

Ved avledning, for eksempel med mekaniske broplugger, blir det dypeste intervallet først perforert og frakturstimulert, derpå blir intervallet typisk isolert med en tråd-lineinnsatt broplugg, og prosessen blir gjentatt i neste intervall ovenfor. Antatt at målet erti perforeringsintervaller, vil behandling av 300 meter formasjon på denne måten typisk kreve ti jobber over et tidsintervall på ti dager til to uker med ikke bare multiple frakturbehandlinger, men også multiple perforerings- og broplugg-operasjoner. På slutten av behandlingsprosessen vil det kreves en opprenskings-operasjon for brønnhullet for å fjerne bropluggene og sette brønnen i produksjon. Den fremste fordelen ved bruken av broplugger eller andre mekaniske avledningsmidler er vissheten om at hele målsonen er blitt behandlet. Manglene er først og fremst de høye behandlingskostnadene som følger av multiple turer inn i og ut av brønnhullet og risikoen for komplikasjoner på grunn av såpass mange operasjoner i brønnen. Eksempelvis kan en broplugg sette seg fast i foringen og måtte drilles ut med store kostnader. En annen mangel er at den nødvendige opprenskingsopera-sjonen i brønnhullet kan skade noen av de intervallene som er vellykket frakturen.

Ett alternativ til å bruke broplugger er å fylle den delen av brønnhullet som er knyttet til det nylig frakturerte intervallet med fraktureringssand, gjerne kalt "Pine Island-teknikk". Sandsøylen i brønnhullet vil stort sett plugge igjen det allerede frakturerte intervallet og tillate at neste intervall kan bli perforert og frakturert uavhengig. Største fordel er eliminering av problemene og risikoen som knytter seg til broplugger. Manglene er at sandpluggen ikke utgjør en fullkommen hydraulisk forsegling og kan være vanskelig å fjerne fra brønnhullet etter at alle frakturstimuleringene er avsluttet. Med mindre brønnens produksjon av fluid er tilstrekkelig kraftig til å føre sanden fra brønnhullet, kan brønnen fortsatt trenge opprensking med en overhalingsrigg eller kveilerørenhet. Som før vil ekstra brønnhullsoperasjoner øke kostnader, mekaniske risiki og risiko for skade på de frakturerte intervallene.

En annen fremgangsmåte for avledning består i bruken av partikulatmaterialer, granulære faststoffer som blir plassert i behandlingsfluidet for å hjelpe på avledningen. I det fluidet blir pumpet og partikulater går inn i perforeringene, danner det seg en midlertidig blokkering i området som tar i mot fluidet, dersom en tilstrekkelig høy konsentrasjon av partikulater blir lagt inn i fluidstrømmen. Strømningsbegrensningen vil så avlede fluid til de andre områdene. Etter behandlingen blir partikulatet fjernet ved produserte formasjonsfluider eller ved injisert skyllefluid, enten ved fluidtransport eller ved oppløsning. Vanlig tilgjengelige partikulatavlederfluider inkluderer benzosyre, naftalen, steinsalt (natriumklorid), harpiksmaterialer, vokser og polymere. Alternativt kan sand, proppant og keramiske materialer brukes som partikulatavledere. Andre spesialiserte partikulater kan konstrueres til å presipiteres og dannes under behandlingen.

En annen fremgangsmåte for avledning går ut på å nytte viskøsifiserte fluider, viskøse geler eller skumtyper som avledermidler. Denne fremgangsmåten innebærer at avlederfluidet blir pumpet over og/eller inn i det perforerte intervallet. Disse fluidsystemene er konstruert slik at de midlertidig sperrer strøm til perforeringene som følge av viskositet eller formeringsrelaterte permeabilitets-reduksjoner, og er også konstruert slik at fluidsystemet brytes ned, degraderes eller går i oppløsning (med eller uten tilsetning av kjemikalier eller andre additiver for å trigge slik nedbryting eller oppløsning) på det ønskede tidspunkt, slik at strømmen kan gjenopprettes til eller fra perforeringene. Disse fluidsystemene kan brukes til avledning av matrisebaserte kjemiske stimuleringsbehandlinger og frakturbehandlinger. Partikulatavledere og/eller kuletetninger blir noen ganger inkorporert i disse fluidsystemene i den hensikt å styrke avledningen.

En annen mulig prosess er avledning med begrenset adgang, der hele målområdet i formasjonen som skal behandles blir perforert med et meget lite antall perforeringer, vanligvis med liten diameter, slik at trykktapet over disse perforeringene under pumping vil fremkalle et høyt, internt brønnhulltrykk. Det interne brønnhull-trykket er beregnet å være høyt nok til å sørge for at alle de perforerte intervallene fraktureres samtidig. Dersom trykket skulle være for lavt, vil bare de svakeste delene av formasjonen frakturere. Den primære fordelen ved avledning ved begrenset adgang er et det ikke forekommer noen hindringer innenfor foringsrøret, slik som broplugger eller sand, som kunne lage problemer senere. Mangelen er at avledning ved begrenset adgang ofte ikke virker bra når intervallene er tykke, fordi den resulterende fraktureringen ofte blir for smal (ikke all proppant kan pumpes unna inn i den smale frakturen og forblir derfor i brønnhullet), og det opprinnelig høye brønnhulltrykket varer eventuelt ikke. Når sandmaterialet blir pumpet, blir perforeringsdiameteren ofte raskt erodert til økt størrelse som reduserer det interne brønnhulltrykket. Sluttresultatet kan bli at ikke hele målområdet blir stimulert. En ytterligere problemstilling er muligheten for at strøm ni ngskapasiteten inn i brønn-hullet blir begrenset som følge av det lille antallet perforeringer.

Noen av de problemene som skyldes manglende stimulering av hele målområdet eller bruk av mekaniske fremgangsmåter som krever multiple brønnhulloperasjoner og brønnhullinngrep som innebærer større risiko og kostnader som beskrevet ovenfor, kan omgås ved å bruke begrensede, konsentrerte perforerte intervaller avledet av kuletetninger. Området under behandling kunne inndeles i delområder med perforeringer plassert noenlunde sentralt i hvert enkelt delområde, eller det kunne velges delområder på grunnlag av analyser av formasjonen for å sikte inn ønskede frakturplasseringer. Frakturtrinnene kunne så pumpes med avledning av kuletetninger ved slutten av hvert trinn. Nærmere bestemt kunne 300 meter for-masjonsmasse deles in i ti delområder på om lag 30 meter hver. I senter av hver 30-meters delområde kunne ti perforeringer skytes med en tetthet på 3 skudd per meter foringsrør. Et frakturtrinn kunne så pumpes med proppantfylt fluid etterfulgt av ti eller flere kuletetninger, minst én for hver åpen perforering i et enkelt perforeringssett eller intervall. Prosessen kunne så gjentas inntil alle perforeringssettene var frakturert. Et slikt system er detalj bes krevet i USA-patent nr. 5,890,536, utgitt 6. april 1999.

Hittil er alle områder som skulle behandles i en gitt jobb med bruk av kuletetning som avledningsmiddel blitt utført forut for pumping av behandlingsfluider, og kuletetninger er blitt brukt til å avlede behandlingsfluider fra områder som allerede er oppbrutt eller som på annen måte har tatt den største fluidstrømmen, til områder som har fått mindre eller intet fluid forut for frigjøring av kuletetninger. Behandling og tetning foregår teoretisk område for område, avhengig av relativt opp-brytingstrykk eller permeabilitet, men det møtte ofte problemer med kuler som for tidlig plasserte seg på en eller flere av de åpne perforeringene utenfor målintervallet og med to eller flere områder som ble behandlet samtidig. Dessuten forut-setter denne teknikken at hvert perforeringsintervall eller delområde ville brytes opp og fraktureres ved tilstrekkelig forskjellig trykk slik at hvert behandlingstrinn ville entre bare ett sett perforeringer.

Hovedfordelene med kuletetningsavledning er lave kostnader og lav risiko for mekaniske problemer. Kostnaden er lav fordi prosessen typisk lar seg fullføre i én kontinuerlig operasjon, vanligvis i løpet av bare noen få timer på en enkelt dag. Bare kuletetningene blir etterlatt i brønnhullet for enten å strømme ut med produserte hydrokarboner eller å falle til bunns i brønnen i et område som kalles rotte-hullet (rat or junk hole). Den mest vesentlige mangelen er at man ikke kan være sikker på at bare ett sett perforeringer vil frakturere av gangen slik at det korrekte antallet kuletetninger blir droppet ved avslutningen av hvert behandlings-trinn. Det er faktisk slik at optimal nytte av prosessen avhenger av at ett frakturtrinn entrer formasjonen gjennom kun ett sett av perforeringer og at alle andre åpne perforeringer forblir noenlunde upåvirket under vedkommende behandlingstrinn. Ytterligere mangler er manglende visshet om at alle de perforerte intervallene vil bli behandlet og om rekkefølgen disse intervallene blir behandlet i mens jobben er under utførelse. Når rekkefølgen av områdebehandling ikke er kjent eller styrt, er det ikke mulig å sikre at hvert enkelt område blir behandlet eller at et individuelt stimule-ringsbehandlingstrinn er blitt optimalt beregnet for målområdet. I noen tilfeller vil det eventuelt ikke være mulig å styre behandlingen slik at individuelle områder blir behandlet med enkeltstående behandlingstrinn.

For å omgå noen av manglene som kan oppstå under stimuleringsbehandlinger når multiple områder blir perforert forut for pumping av behandlingsfluider, er det utviklet en alternativ mekanisk fremgangsmåte for avledning som innebærer bruk av et system med kveilerør for sekvensielt å stimulere multiple intervaller med separat behandling. Slik som med konvensjonell kuletetningsavledning blir alle intervallene som skal behandles perforert forut for pumping av stimuleringsbehandlingen. Derpå blir kveilerør kjørt inn i brønnhullet med et mekanisk trykkholdesystemliknende ("straddle-packer-like") avledningsverktøy festet til enden. Dette avledningsverktøyet vil, når det er korrekt plassert og aktivert over perforeringene, tillate at det blir oppnådd hydraulisk isolering over og under avledningsverktøyet. Etter at avledningsverktøyet er plassert og aktivert for å isolere det dypeste settet med perforeringer, blir det pumpet ned stimuleringsfluid innvendig i kveilerøret, og denne kommer ut av strømåpninger plassert i avledningsverktøyet mellom øvre og nedre tetningselement. Etter fullføring av første behandlingstrinn blir tetningselementene på avledningsverktøyet deaktivert eller frakoblet, og kveilerøret blir trukket oppover for å plassere avlednings-verktøyet over det nest dypeste settet perforeringer, og prosessen fortsetter inntil alle målintervallene er blitt stimulert eller prosessen blir avbrutt på grunn av driftsmessige forstyrrelser.

Denne type kveilerørstimuleringsanordning og fremgangsmåte er blitt brukt til hydraulisk frakturering av multiple områder i brønner med dybder på inntil om lag 8000 fot (2400 m). Forskjellige tekniske hindre, deriblant friksjonstrykktap, skader på tetningselementer, dybdekontroll, kjørehastighet og potensiell erodering av kveilerøret, begrenser for tiden bruk i dypere brønner.

Ekstra friksjonstrykk blir dannet ved pumping av stimuleringsfluider, spesielt proppantfylte og/eller høyviskøse fluider med høy hastighet gjennom større lengder av kveilerør. Avhengig av lengde og diameter på kveilerøret, fluidets viskositet og maksimum tillatt arbeidstrykk for overflatemaskinvaren, kunne pumpehastigheten begrenses til bare noen få fat per minutt, hvilket, avhengig av karakteristikkene i en bestemt underjordisk formasjon, eventuelt ikke tillater effektiv plassering av proppant under hydraulisk frakturbehandling eller effektiv løsning av formasjons-materialer under syrestimuleringsbehandling.

Erosjon av kveilerøret kan eventuelt også være et problem idet proppantfylt fluid blir pumpet ned innvendig i kveilerøret med høy hastighet, inkludert den delen av kveilerøret som er igjen på overflatetrommelen. Erosjonsbekymringene blir forsterket ved at det proppantfylte fluidet slår mot den "kontinuerlige bøyningen" som knytter seg til den delen av kveilerøret som befinner seg på overflatetrommelen.

De fleste tetningselementene (f.eks. "cup"-tetningsteknikken) som for tiden brukes

i stimuleringsoperasjoner med kveilerør som beskrevet ovenfor, er kandidater for tetningsproblemer eller tetningssvikt i dypere brønner ved at tetningene passerer et stort antall perforeringer ved de høye brønntemperaturene som følger med dype brønner. Ved at tetningene løper i kontakt med eller med minimal klaring til rørveggen, vil ujevn overflate på innsiden av røret og/eller grader rundt perforeringene kunne skade tetningselementene. Tetninger som fortiden finnes i trykkholdesystemlignende avled ni ngsverktøy er også konstruert av elastomere som

kan være ute av stand til å tåle de høyere temperaturene som ofte følger av dypere brønner.

Kjørehastighet for eksisterende systemer med kopptetninger er stort sett av størrelsesorden 5 til 10 meter (15 til 30 fot) per minutt under nedoverhullskjøring, til 10 til 20 meter per minutt på vei oppover i hullet. Ved for eksempel den lavere kjørehastigheten vil det kreves om lag 13 timer for å nå en dybde på 4 000 meter før stimuleringen påbegynnes. På grunn av sikkerhetsbetraktinger ved nattopera-sjoner vil denne lave kjørehastigheten kunne føre til at det kreves flere dager for å fullføre en stimuleringsjobb. Dersom det oppstår problemer under jobben kan det bli kostbart å gå ut av og inn i hullet, på grunn av de samlede operasjonstidene som følger av lave kjørehastigheter.

Dybderegulering av kveilerøresystemet og det trykkholdesystemlignende avledningsverktøyet blir også vanskeligere med økende dybde, slik at plassering av verktøyet i korrekt dybde for en vellykket stimuleringsoperasjon kan være vanskelig. Dette problemet blir forsterket ved skyting av perforeringene før kjøring av kveilerørsystemet i hullet. Perforeringsoperasjonen bruker en annen dybdemål-anordning (vanligvis en foringskragesøker) enn det som vanligvis brukes i kvei I erø rsystem et.

I tillegg krever kveilerørfremgangsmåten som er beskrevet ovenfor at alle perforeringene plasseres i brønnhullet i en separat perforeringsoperasjon forut for pumping av stimuleringsjobben. Tilstedeværelsen av multiple perforeringssett som er åpne ovenfor avledningsverktøyet, kan føre til operasjonsmessige vanskeligheter. Dersom for eksempel proppantfrakturen fra det aktuelle området skulle vokse i vertikalretningen og/eller sement med dårlig kvalitet finnes bak røret, vil frakturen kunne krysse perforeringssettene ovenfor avledningsverktøyet slik at proppant vil kunne "dumpe" tilbake inn i brønnhullet oppå avledningsverktøyet og hindre videre forflytning av verktøyet. Dessuten vil det kunne bli vanskelig å utføre sirkuleringsoperasjoner dersom multiple perforeringssett er åpne ovenfor avledningsverktøyet. Dersom eksempelvis sirkulasjonstrykkene overskrider bruddtrykkene som gjelder perforeringene som er åpne ovenfor avlednings-verktøyet, kan det eventuelt bli umulig å opprettholde sirkulasjonen med uberegnet tap av sirkuleringsfluid til formasjonen.

En liknende type av stimuleringsoperasjon kunne også bli utført ved hjelp av sammenføyde rør og en overhalingsrigg fremfor et kveilerørsystem. Bruk av et avledningsverktøy montert på sammenkoblede rør vil kunne tillate rør med større diameter for å redusere friksjonstrykktap og tillate økt pumpehastighet. Dessuten kan faren for erosjon og rørintegritet bli redusert, sammenliknet med kveilerør, fordi sammenkoblede rør med grovere veggtykkelse kan brukes og sammenkoblede rør ikke vil bli utsatt for plastisk deformering ved innlegging i brønnhullet. Denne fremgangsmåten vil imidlertid sannsynligvis øke tidsforbruk og kostnader som knytter seg til operasjonene, som følge av langsommere rørhastigheter enn det som er mulig med kveilerør.

For å omgå noen av begrensningene som er forbundet med kompletteringsopera-sjoner som krever multiple turer av maskinvare inn i og ut av brønnhullet for å perforere og stimulere underjordiske formasjoner, er det foreslått fremgangsmåter for utlegg med en enkelt tur av en nedihulls verktøystreng for å tillate fraktur-stimulering av områder i samband med perforering. Konkret innebærer disse fremgangsmåtene operasjoner som kan minimalisere antallet brønnhulls-operasjoner og tiden som kreves for å fullføre disse operasjonene, og derved redusere kostnaden for stimuleringsbehandling. Disse forslagene inkluderer 1) å ha sandslam i brønnhullet under perforering med overbalansert trykk, 2) dumping av sand fra en bailer samtidig med avfyring av perforeringsladningene og 3) inkludering av sand i en separat eksplosivt frigjort beholder. Disse forslagene tillater alle kun minimal frakturpenetrering omkring brønnhullet, og de lar seg ikke tilpasse til behovene for flertrinns hydraulisk frakturering som heri beskrevet.

Følgelig er det behov for en forbedret fremgangsmåte og anordning for individuell behandling av de enkelte multiple intervallene i en underjordisk formasjon som gjennomtrenges av et brønnhull, mens de økonomiske fordelene ved flertrinns behandling blir bibeholdt. Det er også behov for en fremgangsmåte og anordning som på økonomisk måte kan redusere de risikoer som er innbygget i de foreliggende valgmulighetene for tilgjengelige stimuleringsbehandlinger for hydrokarbonførende formasjoner med multiple eller lagdelte reservoarer eller med tykkelse som overstiger om lag 60 meter, samtidig som de sikrer at optimal behandlingsplassering blir utført med et mekanisk avledningsmiddel som aktivt fører behandlingstrinnene til de ønskede posisjonene.

Fra US-patent 3 417 827 er det kjent et verktøy for brønnkomplettering. Verktøyet omfatter et legeme med et antall perforeringskanoner, samt pakkere over og under perforeringskanonene. Verktøyet forflyttes i brønnen med kveilerør. Pakkerne aktiveres med et trykksatt fluid gjennom kveilerøret. Etter at brønnen er perforert, blir formasjonsintervallet isolert med pakkerne. Deretter kan det sendes et behandlingsfluid ned gjennom kveilerøret og verktøyet og inn i formasjonen. Denne løsningen lider av de samme svakheter som diskutert ovenfor.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Sammenfatningen er oppfinnelsen slik som gjort rede for i vedføyde patentkrav.

Nærværende oppfinnelse anviser en fremgangsmåte og system for perforering og behandling av multiple intervaller av en eller flere underjordiske formasjoner gjennomskåret av et brønnhull.

Systemet består av utleggingsmidler (f.eks. kveilerør, sammenkoblede rør, elektrisk kabel, ledninger, nedihulls traktor osv.) med en hullbunnsoppstilling (Bottomhole assembly - BHA) som består av i det minste en perforeringsenhet og en tilbakestillingsbar mekanisk tetningsmekanisme som kan aktiveres uavhengig via ett eller flere signaleringsmidler (f.eks. elektroniske signaler sendt via ledning, hydrauliske signaler sendt via rør, ringrom, "navlestreng", strekk- eller kompresjonslast, radiosending, fiberoptisk overføring, medfølgende BHA-datamaskinsystemer osv.).

Fremgangsmåten inkluderer trinnene med montering av BHA inne i brønnhullet ved hjelp av monteringsmidler som kan være en rørstreng, kabel eller nedihullstraktor. Perforeringsanordningen blir plassert inntil intervallet som skal perforeres og blir brukt til å perforere intervallet. BHA blir plassert inne i brønnhullet ved hjelp av monteringsmidlene, og tetningsmekanismen blir aktivert slik at det blir opprettet en hydraulisk tetning som aktivt dirigerer fluid pumpet ned i brønnhullet til å entre det perforerte intervallet. Tetningsmekanismen blir frigjort. Prosessen kan så gjentas, uten å fjerne BHA fra brønnhullet, for minst ett annet intervall i de én eller flere underjordiske formasjonene.

Utleggingsmidlene kan være en rørstreng, inkludert et kveilerør eller standard sammenkoblede rør, en vire, en slickline eller en kabel. I stedet for rør eller kabel kunne utleggsmiddelet også være et traktorsystem festet til BHA. Traktorsystemet kan være selvdrevet, datastyrt og medføre signalsystemer slik at det ikke blir nødvendig å feste kabel eller rør for å styre og aktivere BHA og/eller traktorsystemet. Alternativt kunne traktorsystemet bli styrt og kraftforsynt ved kabel-eller rørtilknytninger med navlestrenger slik at traktorsystemet og BHA blir styrt og aktivert av signaler som sendes nedhulls via navlestrenger. Mange ulike utførelser av oppfinnelsen kan forekomme, avhengig av midlene for opphenging av BHA og de aktuelle komponenter i BHA.

I en utførelse av oppfinnelsen, der utleggsmiddelet er en rørstreng, kan BHA, så snart et intervall er blitt perforert, bli flyttet og tetningsmekanismen bli aktivert for å opprette en hydraulisk tetning nedenfor det perforerte intervallet. Behandlingsfluid kan så bli pumpet ned ringrommet mellom rørstrengen og brønnhullet og inn i det perforerte intervallet. Videre kan også et andre behandlingsfluid, slik som nitrogen, bli pumpet ned gjennom rørstrengen samtidig som det første behandlingsfluidet blir pumpet ned i ringrommet mellom rørstrengen og brønnhullet.

En av de viktigste fordelene med denne anordning og fremgangsmåte er at BHA, inkludert tetningsmekanismen og perforeringsanordningen, ikke trenger å fjernes fra brønnhullet forut for behandling med behandlingsfluidet og mellom behandling av multiple formasjonsområder eller intervaller. En annen hovedfordel med denne anordning og fremgangsmåte er at hvert behandlingstrinn blir avledet ved hjelp av et mekanisk avledningsmiddel, slik at det oppnås en presis styring av behandlingens avledningsprosess og slik at hvert område kan stimuleres optimalt. Resultatet blir betydelige kostnadsbesparelser knyttet til redusert tidsforbruk for perforering og behandling av multiple intervaller innen et brønnhull. I tillegg kommer forbedret produksjon i tilknytning til bruken av et mekanisk avledningsmiddel som gir presis styring av behandlingsavledning ved stimulering av multiple formasjonsintervaller innen et brønnhull. Slik sett medfører fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen betydelige økonomiske fordeler i forhold til eksisterende fremgangsmåter og utstyr, fordi oppfinnelsens fremgangsmåte og anordning tillater perforering og stimulering av multiple områder med én enkelt innføring i brønnhullet og etterfølgende fjerning, av en hullbunnsoppstilling som har dobbelt funksjon som både et mekanisk avledningsmiddel og en perforeringsanordning.

Omfanget av oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Kort beskrivelse av teonin<g>sfi<g>urene

En mer fullstendig forståelse av nærværende oppfinnelse og fordelene ved denne vil oppnås ved hjelp av følgende detaljbeskrivene og de vedlagte tegningsfigurene:

Figur 1 viser en mulig typisk brønnhullskonfigurasjon med ytre utstyr som vil kunne brukes til å støtte hullbunnsoppstillingen som brukes i nærværende oppfinnelse. Figur 1 illustrerer også typiske lagringsbrønnhull for hullbunnsoppstillinger med overflateslipper som kan nyttes for lagring av ekstra eller reservehullbunnsoppstillinger. Figur 2A illustrerer den første utførelsen av hullbunnsoppstilling utlagt med bruk av kveilerør i et uperforert brønnhull og plassert ved den dybden som skal perforeres av det første settet med selektivt avfyrte perforeringsladninger. Figur 2A illustrerer videre at hullbunnsoppstillingen består av en perforeringsanordning, en oppblåsbar, tilbakestill ba r pakning, en tilbakestill ba r aksiell slippanordning, samt tilhørende komponenter. Figur 2B viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 2A etter at dette første settet med selektivt avfyrte perforeringsladninger er avfyrt, med resulterende perforeringshull gjennom produksjonsforingen og sementhylsen og inn i det første formasjonsområdet slik at det er opprettet hydraulisk kommunikasjon mellom brønnhullet og det første formasjonsområdet. Figur 2C viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 2B etter at hullbunnsoppstillingen er blitt forflyttet og det første formasjonsområdet stimulert med første trinn i den flertrinns behandlingen med hydraulisk proppantfrakturering der første trinn av frakturbehandlingen ble pumpet nedihulls i brønnhull-ringrommeten som er til stede mellom kveilerøret og produksjonsforingen. På figur 2C er tetningsmekanismen vist i en deaktivert stilling, fordi det her bare som en illustrasjon blir antatt at det ikke foreligger noen perforeringer bortsett fra slike som er knyttet til det første området, og for så vidt ingen isolering er nødvendig for behandling av det første området. Figur 3A viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 2C etter at hullbunnsoppstillingen er blitt forflyttet og det andre settet med selektivt avfyrte perforeringsladninger er avfyrt, med resulterende perforeringshull gjennom produksjonsforingen og sementhylsen og inn i det andre formasjonsområdet slik at det er opprettet hydraulisk kommunikasjon mellom brønnhullet og det andre formasjonsområdet. Figur 3B viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 3A etter at hullbunnsoppstillingen er blitt forflyttet en tilstrekkelig avstand under den dypeste perforeringen i det andre perforeringssettet for å tillate litt bevegelse oppover av BHA for å sette den tilbakestill ba re aksielle slippanordningen, mens plasseringen av sirkulasjonsporten blir bibeholdt under den underste perforeringen i det andre settet med perforeringer. Figur 3C viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 3B etter at den tilbakestill ba re mekaniske slippanordningen er blitt aktivert for å skaffe motstand mot nedovergående aksiell bevegelse og derved sikret at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakkeranordningen er plassert mellom perforeringene i det første området og det andre området. Figur 3D viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 3C etter at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen er blitt aktivert for å skaffe en barriere mot strøm mellom stykket av brønnhullet like ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen og stykket av brønnhullet like under den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen. Figur 3E viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 3D etter at det andre formasjonsområdet er blitt stimulert med andre trinn av frakturbehandlingen med den flertrinns hydraulisk proppa ntfrakturbehand li ngen der det andre trinnet av frakturbehandlingen ble pumpet nedihulls i brønnhull-ringrommeten som foreligger mellom kveilerøret og produksjonsforingen. Figur 3F viser hullbunnsoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet fra figur 3E etter at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen er blitt deaktivert og derved gjenopprettet trykk-kommunikasjon mellom stykket av brønnhullet like ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen og stykket av brønnhullet like under den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen. Den tilbakestill ba re mekaniske slippanordningen er fortsatt aktivert og fortsetter å hindre at kveilerør og hullbunnoppstilling beveger seg nedover i brønnhullet. Figur 4A viser en modifisert hullbunnoppstilling som er maken til hullbunnoppstillingen som er beskrevet på figurene 2A til og med 2C og figurene 3A til og med 3F, men med tillegg av en mekanisk plugg som kan innstilles med et ladnings-oppstillingssystem for selektiv avfyring, plassert nedenfor rekken med perforeringskanoner. Figur 4A viser også kveilerøret og brønnhullet fra figur 3F etter at en tredje perforerings- og frakturstimuleringsoperasjon er utført. På figur 4A legger man merke til at bare andre og tredje fraktur- og perforeringssett er vist.

Pa figur 4A er den modifiserte hullbunnoppstillingen vist hengende i kveilerøret slik at bropluggen befinner seg ovenfor det sist perforerte intervallet og nedenfor det neste intervallet som skal perforeres. Figur 4B viser hullbunnoppstillingen, kveilerøret og brønnhullet på figur 4A etterat den mekaniske pluggen er blitt selektivavfyringsladningssatt i brønnen og etter at hullbunnoppstillingen er flyttet og det første settet med selektivt avfyrte perforeringsladninger er avfyrt, med resulterende perforeringshull gjennom produksjonsforingen og sementhylsen og inn i det fjerde formasjonsområdet slik at det er opprettet hydraulisk kommunikasjon mellom brønnhullet og det fjerde formasjonsområdet. Figur 5 viser en andre utførelse av oppfinnelsen. I denne utførelsen er opphengsmiddelet en rørstreng, og så snart et intervall er blitt perforert kan BHA bli flyttet og tetningsmekanismen aktivert for å opprette en hydraulisk tetning ovenfor det perforerte intervallet. Derpå kan behandlingsfluid bli pumpet ned gjennom rørstrengen og inn i det perforerte intervallet. Figur 6 viser en tredje utførelse av oppfinnelsen. Opphengsmiddelet er en rørstreng, og BHA kan bli flyttet og tetningsmekanismen aktivert for å opprette en hydraulisk tetning ovenfor og nedenfor det perforerte intervallet (idet tetnings-middelet består av to tetningsmidler med tilstrekkelig innbyrdes avstand til å rekke over det perforerte intervallet). I denne tredje utførelsen kan behandlingsfluid bli pumpet ned gjennom selve rørstrengen, gjennom en strømningsport plassert inne mellom de to tetningselementene i tetningsmekanismen og inn i det perforerte intervallet. Figur 7 viser en fjerde utførelse av oppfinnelsen. BHA er opphengt i brønnhullet ved hjelp av en trådline (eller slickline eller kabel). BHA kan bli flyttet og tetningsmekanismen aktivert for å opprette en hydraulisk tetning nedenfor det perforerte intervallet som skal behandles og behandlingsfluid kan så bli pumpet ned gjennom ringrommet mellom trådline, slickline eller kabel og brønnhullet. Figur 8A og 8B viser en femte utførelse av oppfinnelsen og nytter et navlestrengs-rør plassert inne i det røret som brukes som utleggingsmiddel, for aktivering av den tilbakestill ba re tetningsmekanismen. Figur 9 viser en sjette utførelse av oppfinnelsen som nytter et traktorsystem festet til BHA slik at BHA kan forflyttes og tetningsmekanismen bli aktivert for å opprette en hydraulisk tetning nedenfor det perforerte intervallet. Behandlingsfluid kan så bli pumpet ned gjennom brønnhullet og inn i det perforerte intervallet. Figur 10 viser en syvende utførelse av oppfinnelsen som bruker slipende eller eroderende fluidstråleskjæreteknikk som perforeringsmiddel. BHA blir opphengt i brønnhullet ved hjelp av sammenskjøtede rør, og består av et mekanisk komprimeringssett, tilbakestill ba r pakning, en slipende eller eroderende fluidstråle-perforeringsanordning, en mekanisk foringskragesøker, samt tilbehør. I denne utførelsen blir perforeringene dannet ved å pumpe et slipende fluid ned gjennom de sammenføyde rørene og ut av et stråleverktøy plassert på BHA, slik at en stråle av slipende eller eroderende fluid blir dannet under høyt trykk og med høy hastighet

som tjener til å penetrere produksjonsforingen og den omgivende sementhylsen for å opprette hydraulisk kommunikasjon med det ønskede formasjonsintervallet. Etter at den tilbakestill ba re pakningen er plassert nedenfor området som skal stimuleres, kan nå behandlingsfluid bli pumpet ned gjennom ringrommet mellom rørstrengen

og produksjonsforingstrengen.

Detaljert beskrivelse av teqninqsfiqurene

Nærværende oppfinnelse vil bli beskrevet i tilknytning til dens foretrukne utførelser. Følgende beskrivelse er imidlertid kun ment som illustrerende i den grad den gjelder en spesiell utførelse eller en spesiell bruksmåte for oppfinnelsen, og skal ikke oppfattes i begrensende retning når det gjelder oppfinnelsens omfang. Derimot er beskrivelsen ment å dekke alle alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter som ligger innenfor ånden og omfanget av oppfinnelsen slik den er definert av de vedlagte patentkravene.

Nærværende oppfinnelse gjelder en ny fremgangsmåte, et nytt system og en ny anordning for perforering og stimulering av multiple formasjonsintervaller, som tillater at hvert enkelt område kan bli behandlet i et eget behandlingstrinn samtidig som problemene som knytter seg til eksisterende opplegg med kveilerør eller sammenkjedet rør blir eliminert eller minimalisert, og den gir derfor betydelige økonomiske og tekniske fordeler fremfor eksisterende fremgangsmåter.

Spesielt omfatter oppfinnelsen opphenging av en hullbunnsoppstilling i brønnhullet for individuelt og sekvensielt å perforere og behandle hvert av de multiple områdene under pumping av de multiple trinnene av stimuleringsbehandlingen og å plassere en tilbakestill ba r mekanisk mekanisme for å få i stand en styrt avledning av hvert enkelt behandlingstrinn. For denne beskrivelsen skal betegnelsen "brønnhull" omfatte tettede underjordiske komponenter av brønnen samt alt tettet utstyr over bakkenivå, slik som brønnhode, spoledeler, utblåsningspreventer og lubrikator.

Den nye anordningen består av utleggsmidler (f.eks. kveilerør, sammenkoblede rør, elektrisk kabel, trådline, traktorsystem osv.) med en hullbunnsoppstilling som består av i det minste en perforeringsanordning og en tilbakestill ba r mekanisk tetningsmekanisme som lar seg aktivere individuelt fra overflaten ved hjelp av en eller flere signaliseringsmidler (f.eks. elektroniske signaler overført gjennom ledninger, hydrauliske signaler overført via rør, ringrommet, navlestreng, strekk-eller kompresjonslaster, radiooverføring, fiberoptisk overføring osv.) og som er konstruert for de tiltenkte brønnhullsomgivelser og belastningsforhold.

I sin mest generelle betydning brukes termen "hullbunnsoppstilling" for å betegne en streng av komponenter som består av i det minste en perforeringsanordning og en tilbakestill ba r tetningsmekanisme. Det kan også monteres tilleggskomponenter på hullbunnsoppstillingen for å muliggjøre andre antesiperte hjelpe- eller tilleggs-operasjoner og målinger som kan være ønskelige under stimuleringsbehandlingen, slik som følgende, men ikke begrenset til disse: oppfiskingskroker, skjæreenheter, skylleverktøy, sirkulasjonsportenheter, strømningsportenheter, trykkutjevnings-portenheter, temperaturmålere, trykkmålere, trådforbindelsesenheter, tilbakestill ba re mekaniske slipper, foringskragesøkere, sentreringsenheter og/eller konnektorenheter.

I sin mest generelle betydning utfører den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen sin funksjon som "hydraulisk tetning", der betegnelsen hydraulisk tetning er definert som en tilstrekkelig strømbegrensning eller blokkering til at fluid tvinges til å la seg lede til et annet sted enn der den ellers ville bli ledet dersom strømningshindringen ikke var til stede. Spesielt er denne vide definisjonen av "hydraulisk tetning" ment å omfatte en "perfekt hydraulisk tetning" slik at all strøm blir ledet til et annet sted enn der den ellers ville bli ledet dersom strømningshindringen ikke var til stede, og en "imperfekt hydraulisk tetning" slik at en betydelig andel av strøm blir ledet til et annet sted enn der den ellers ville bli ledet dersom strømningshindringen ikke var til stede. Selv om bruk av en tilbakestill ba r mekanisk tetning som gir en perfekt hydraulisk tetning i alminnelighet vil være å foretrekke, er det også mulig å bruke en tetningsmekanisme som gir en imperfekt hydraulisk tetning og oppnå en økonomisk behandling selv om stimuleringsbehandlingen ikke blir perfekt avledet.

I den første foretrukne utførelsen av oppfinnelsen blir det brukt kveilerør som utleggshjelpemiddel, og den nye fremgangsmåten innebærer sekvensiell perforering og deretter stimulering av de enkelte områdene fra bunn til topp av kompletteringsintervallet, med stimuleringsfluidet pumpet ned det anulære rommet mellom produksjonsforingen og kveilerøret. Som nærmere gjennomgått nedenfor gir denne utførelsen av den nye anordningen og fremgangsmåten betydelige forbedringer i forhold til eksisterende stimuleringsteknikk med kveilerør og sammenkoblede rør, og den er brukbar over et vidt spektrum av brønnhulls-arkitekturer og stimuleringsbehandlingskonstruksjoner.

Konkret innebærer den første foretrukne utførelsen av den nye anordningen og fremgangsmåten utleggsystemet, signaleringsmidlene, hullbunnsoppstillingen og operasjonene som beskrives detaljert nedenfor, der de ulike komponentene, deres orientering samt operasjonstrinnene kun for beskrivelsesformål er valgt slik at de svarer til komponenter og operasjoner som vil kunne brukes i samband med hydraulisk proppantfrakturstimulering av multiple intervaller.

I den første foretrukne utførelsen for en hydraulisk proppantfrakturstimulerings-behandling ville utstyret bestå av BHA plassert i brønnhullet ved hjelp av kveilerør. BHA ville inkludere en perforeringsanordning, tilbakestill ba r mekanisk tetningsmekanisme, foringskragesøker, sirkulasjonsporter, samt andre hjelpekomponenter (som mer detaljert beskrevet nedenfor).

Videre ville, i denne første foretrukne utførelsen, perforeringsanordningen bestå av et perforerende kanonsystem med selektivavfyring (med bruk av formtilpassede perforerende ladninger), og den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen ville bestå av en oppblåsbar, tilbakestill ba r pakning, en mekanisk tilbakestill ba r slippanordning for å hindre en nedoverrettet aksiell bevegelse av hullbunnsoppstilling når den er tilsatt, samt trykkutligningsporter plassert ovenfor og nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen.

I tillegg ville, i denne første foretrukne utførelsen, en trådline bli plassert inne i kveilerøret og brukt til å skaffe et signaleringsmiddel, som et middel for å aktivere perforerende ladninger for selektivavfyring, samt til å overføre elektriske signaler knyttet til foringskragesøkeren som brukes for BHA-dybdemåling.

Med henvisning til figur 1 ville et eksempel på typen av overflateutstyr som nyttes i den første foretrukne utførelsen være en rigg som brukte en meget lang lubrikator 2 med kveilerørinjektorhodet 4 hengende høyt oppe i luften etter kranarmen 5 festet til en kranbase 8. Brønnhullet ville typisk omfatte en lengde med overflateforing 78 helt eller innenfor en sementhylse 80 og en produksjonsforing 82 helt eller innenfor en sementhylse 84 idet innerveggen i brønnhullet består av produksjonsforingen 82. Dybden av brønnhullet ville fortrinnsvis rekke et visst stykke nedenfor det laveste intervallet som skal stimuleres, for å gi plass for lengden av hullbunnsoppstillingen som ville være festet til enden av kveilerøret 106. Kveilerøret 106 blir plassert i brønnhullet ved hjelp av kveilerørinjektorhodet 4 og lubrikatoren 2. Likedan installert til lubrikatoren 2 er utblåsningspreventere 10 som kunne fjernaktiveres i tilfelle driftsproblemer. Kranbasen 8, kranarmen 6, kveilerørinjektorhodet 4, lubrikatoren 2, utblåsningspreventrene 10 (og disses tilhørende styrings- og/eller aktiveringskomponenter) er standard utstyrs-komponenter som er velkjent innen faget og som lar seg bruke ved fremgangsmåter og prosedyrer for trygg installering av en kveilerørhullbunnsoppstilling i en brønn under trykk, og for etterfølgende fjerning av kveilerørhullbunnsoppstillingen fra en brønn under trykk.

Med eksisterende utstyr som er lett tilgjengelig vil høyden på toppen av kveilerørinjeksjonshodet 4 kunne være om lag 30 meter fra bakkenivå med svanehals 12 (som kveilen bøyes rundt for å gå vertikalt ned i brønnen) nærmer seg om lag 35 meter over bakken. Kranarmen 6 og kranbasen 8 ville bære lasten av injektorhodet 4, kveilerøret 106 og eventuelle lastbehov som kan ventes for potensielle oppfiskingsoperasjoner (slag og trekking).

I alminnelighet må lubrikatoren 2 ha en lengde som er større enn lengden på hullbunnsoppstillingen, slik at hullbunnsoppstillingen trygt lar seg plassere i et brønnhull under trykk. Avhengig av samlet krav til lengde og etter hva som beregnes å være rimelig basert på tekniske konstruksjonsberegninger for en gitt anvendelse, vil det for å sørge for stabilitet for kveilerørsinjektorhodet 4 og lubrikatoren 2, bli festet barduner 14 på forskjellige steder på kveilerørs-injektorhodet 4 og lubrikatoren 2. Bardunene 14 måtte forankres sikkert i bakken for å hindre for mye bevegelse av kveilerørsinjektorhodet 4 og lubrikatoren 2, slik at overflatekomponentenes evne til å holde trykket ikke settes i fare. Avhengig av totale lengdekrav kunne det også brukes alternative bæresystemer for injeksjonshode/lubrikatorsystemet (kveilerørsrigger eller spesialtilpassede kompletterings/overhalingsrigger).

Det er også vist på figur 1 flere ulike brønnhodespoledeler som kan brukes for strøm ni ngssty ring og hydraulisk isolering under oppriggingsoperasjoner, stimuleringsoperasjoner og nedriggingsoperasjoner. Kronventilen 16 gir mulighet for å isolere den delen av brønnhullet som er ovenfor kronventilen 16 fra den delen av brønnhullet som er nedenfor kronventilen 16. Den øvre hovedfrakturventilen 18 og den nedre hovedfrakturventilen 20 gir også ventilsystemer for isolering av brønnhulltrykk ovenfor og nedenfor sine respektive plasseringer. Avhengig av hva som er praksis på vedkommende sted og sammensettingen av stimuleringsjobben, er det mulig at ikke alle disse ventilene av isoleringstype kommer til anvendelse.

Injeksjonsventilene 22 for sideuttak vist på figur 1 gir mulighet for injisering av stimuleringsfluid i brønnhullet. Røropplegget fra overflatepumpene og tankene som brukes til injisering av stimuleringsfluidene ville bli å feste med passende armatur til injeksjonsventilene 22 for sideuttak. Stimuleringsfluidene kan så bli pumpet inn i brønnhullet via denne strøm ni ngsveien. Med installering av annet passende strøm ni ngssty ri ngsutstyr er det også mulig å frembringe fluid fra brønnhullet ved hjelp av injeksjonsventilene 22 for sideuttak. Merk at innsiden av kveilerøret 106 også kan brukes for strømføring av fluid som injiseres i brønnhullet.

Lagerbrønnhullene 24 for lagring av hullbunnsoppstillinger, vist på figur 1 utgjør et sted for lagring av reservehullbunnsoppstillinger 27 eller for lagring av hullbunnsoppstillinger som er brukt ved tidligere operasjoner. Lagerbrønnhullene 24 for lagring av hullbunnsoppstillinger kan bores med liten dybde, slik at en hullbunnsoppstilling som eventuelt inneholder perforeringsladninger blir plassert under bakkenivå inntil hullbunnsoppstillingen er klar til å bli festet til kveilerøret 106. Lagerbrønnhullene 24 for lagring av hullbunnsoppstillinger kan bores slik at de gir plass for enten sementert eller ikke-sementert foringsstreng, elle de kan forbli helt uforet. Det aktuelle antallet av lagerbrønnhuller 24 for lagring av hullbunnsoppstillinger som kreves for en gitt operasjon vil være avhengig av de samlede behovene i jobben. Lagerbrønnhullene 24 for lagring av hullbunnsoppstillinger kan plasseres innen rekkevidde for kranarmen 6 for å muliggjøre hurtig utveksling av hullbunnsoppstillinger i løpet av stimuleringsoperasjonen, uten at det er nødvendig å flytte kranbasen 8 til et annet sted.

Med henvisning til figur 2A er kveilerøret 106 utstyrt med en kveilerørskobling 110 som kan kobles til en skjære-utløsning/oppfiskingskrok-kombinasjonsenhet 112 som inneholder både en skjæreutløsningsmekanisme og en oppfiskingskrok og tillater passasje av fluider under trykk og trådlinen 102. Skjæreutløsnings/oppfiskingskrok-kombinasjonsenheten 112 kan kobles til en enhet som inneholder en sirkulasjonsportenhet 114 som kan gi en strømningsvei for å skylle vekk avfall fra ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120, eller skaffe en strømningsvei for injisering av fluid nedihulls ved hjelp av kveilerøret 106. Sirkulasjonsportenhet 114 inneholderen ventiloppstilling som aktiverer sirkulasjonsporten 114 og den øvre utjevningsporten 116. Den øvre utjevningsporten 116 kan kobles til en nedre utjevningsport 122 via røropplegg gjennom den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120. Både sirkulasjonsporten 114 og den øvre utjevningsporten 116 er fortrinnsvis åpen i "kjørestilling", slik at det kan foregå trykkutjevning mellom det interne kveilerørstrykket og trykket i ringrommet mellom kveilerør og foring. I nærværende dokument menes med "kjørestilling" en tilstand der alle komponenter i hullbunnsoppstillingen innehar en konfigurasjon som tillater uhindret aksiell bevegelse opp og ned av brønnhullet. Den nedre utjevningsporten 122 plassert under den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er alltid åpen, og strøm gjennom utjevningsportene blir styrt av den øvre utjevningsporten 116. Sirkulasjonsportene og utjevningsportene kan stenges samtidig ved å legge en litt komprimerende last på BHA. For å hindre potensiell tilbakestrømning inn i kveilerøret når sirkulasjonsporten 114 er åpen i kjørestilling, kan det tilføres et overflatetrykk på kveilerøret 106 slik at trykket innvendig i sirkulasjonsporten 114 overstiger brønnhullstrykket rett utenfor sirkulasjonsporten 114. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er hydraulisk isolert fra det interne trykket i kveilerøret i kjørestilling. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 kan oppnå trykkommunikasjon via intern ventilføring med det interne trykket i kveilerøret ved å legge en litt kompressiv last på BHA. Mekanisk aktiverte, tilbakestill ba re aksielle posisjonslåsingsanordninger eller "slipper" 124 kan plasseres nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 for å motvirke bevegelse nedover i brønnhullet. De mekaniske slippene 124 kan aktiveres ved en "kontinuerlig J"-mekanisme ved å sykle den aksielle lasten mellom kompresjon og strekk. En trådforbindelsesenhet 126 er plassert ovenfor foringskragesøkeren 128 og det perforerende kanonsystemet med selektivavfyring. En kanonenhet 130 forbinder foringskragesøkeren 128 med selektivavfyringshodet 152. Det perforerende kanonsystemet kan konstrueres på grunnlag av kjennskap til antall, plassering og tykkelse på de hydrokarbonholdige sandlagene i målområdene. Kanonsystemet vil bestå av en kanonoppstilling (f.eks. 134) for hvert område som skal behandles. Den første (laveste) kanonoppstillingen vil bestå av et selektivavfyringshode 132 og en kanoninnkapsling 134 som vil bli lastet med perforeringsladninger 136 og et detoneringssystem for selektivavfyring.

Konkret vil en foretrukket utførelse av den nye fremgangsmåten omfatte følgende trinn, der stimuleringsjobben for beskrivelsens skyld er valgt å være en flertrinns, hydraulisk proppantfrakturstimulering. 1. Brønnen blir boret og foring sementert over intervallet som skal kompletteres, og om det er ønsket blir én eller flere brønnhull for lagring av hullbunnsoppstillinger boret og komplettert. 2. Målområdene innenfor kompletteringsintervallet identifiseres (typisk ved hjelp av en kombinasjon av åpenthull- og forethu I logger). 3. Hullbunnsoppstillingene (BHA) samt de perforeringskanonoppstillingene som skal legges ut på hver BHA som ventes å bli brukt under stimuleringsoperasjonen, blir konstruert på grunnlag av antall, plassering og tykkelse av de hyd roka rbonførende sandlagene innenfor målområdene. 4. En trommel med kveilerør blir preparert med en BHA av foretrukket utførelse som beskrevet ovenfor. Trommelen med kveilerør prepareres også for å inneholde trådline som brukes til å sørge for signaleringsmidler for aktivering av perforeringskanonene. Fortrinnsvis vil den ønskede mengden av passende konfigurerte BHA-er som reserve eller for eventuelt tilleggsbehov også bli preparert og lagret i lagringsbrønnhullene for hullbunnsoppstilling(er). Kveilerøret kan forhåndsfylles med fluid enten før eller etter sammenkobling med hullbunnsoppstillingen. 5. Som viet på figur 1 kjøres kveilerøret 106 med BHA inn i brønnen via en lubrikator 2, og injeksjonshodet 4 på kveilerøret henger i kranarmen 6. 6. Kveilerøret/BHA kjøres inn i brønnen idet dybden av BHA blir korrelert med foringskragesøkeren 128 (figur 2A). 7. Kveilerøret/BHA kjøres nedenfor det nederste målområdet for å sikre at det foreligger tilstrekkelig brønnhullsdybde under de nederste perforeringene til

å plassere BHA under det første settet med perforeringer under fraktureringsoperasjoner. Som vist på figur 2A befinner den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og tilbakestill ba re, mekanisk aktiverte slipper 124 seg i kjørestilling.

8. Som vist på figur 2B blir kveilerøret/BHA derpå hevet til en plassering i brønnhullet slik at det første (laveste) settet med perforeringsladninger 136 som inneholdes i den første kanonoppstillingen 134 i det perforerende kanonsystemet med selektivavfyring, plassert rett ut for det laveste målområdet, der nøyaktig dybdekontroll kan oppnås ved hjelp av avlesninger fra foringskragesøkeren 128 og odometersystemet for kveilerøret (ikke vist). Aktiviteten med bevegelse av BHA opp til stedet for det første perforerte området vil sykle den mekaniske "kontinuerlig J"-mekanismen (ikke vist) inn i pre-låsestilling slik at etterfølgende nedoverbevegelse vil tvinge de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 inn i låst stilling og derved forhindre ytterligere nedoverbevegelse. Merk at den ekstra syklingen av kveilerørets aksiallast fra kompresjon til strekk og tilbake igjen vil føre de tilbakestill ba re slippene tilbake til kjørestilling. På denne måten blir den mekaniske "kontinuerlig J"-mekanismen, sammen med bruk av kompresjon- og strekkbelastninger overført via opphengsmidlene (kveilerøret), nyttet til å frembringe nedihulls aktivering og

deaktivering av de mekaniske slippene.

9. Det første settet med perforeringsladninger 136 blir selektivavfyrt ved fjernaktivering via trådline 102 i kommunikasjon med det første selektivavfyringshodet 132 for å penetrere foringen 82 og sementhylsen 84 og opprette hydraulisk kommunikasjon med formasjonen 86 gjennom de resulterende perforeringene 230-231. Det presiseres at ethvert gitt sett med perforeringer, om det ønskes, kan være et sett med én, selv om i alminnelighet multiple perforeringer vil gi bedre behandlingsresultater. Det presiseres også at et intervall ikke nødvendigvis er begrenset til ett enkelt sand reservoar. Multiple sandintervaller kunne bli perforert og behandlet som ett enkelt trinn ved å bruke andre avledningsmidler som passer for samtidig utlegg med denne oppfinnelsen innenfor et gitt behandlingstrinn. 10. Som vist på figur 2C kan kveilerøret flyttes for å plassere sirkulasjonsporten 114 rett under den dypeste perforeringen 231 i dette målområdet, for å minimalisere potensialet for proppantfylling ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og minimalisere høyhastighets proppant-strøm forbi BHA. 11. Første trinn i frakturstimuleringsbehandlingen blir initiert ved å sirkulere et lite volum fluid ned gjennom kveilerøret 106 gjennom sirkulasjonsporten 114 (via en fortrengningspumpe). Dette blir fulgt av initiering av pumping av stimuleringsfluid ned gjennom ringrommet mellom kveilerøret 106 og produksjonsforingen 82 i frakturstimuleringsmengder. Det lille volumet fluid som flyter ned kveilerøret 106 tjener til å opprettholde et overtrykk inne i kveilerøret 106 for å motstå tilbakestrømning av proppantfylt fluid inn i kveilerøret 106 og for å motstå kollapsbelastning av kveilerøret under fraktureringsoperasjoner. Merk at som et alternativt middel til å motstå kveilerørkollaps kan det brukes en intern ventilmekanisme for å opprettholde sirkulasjonsporten 114 i stengt posisjon og overtrykk derpå tilført kveilerøret 106 ved hjelp av en pumpe på overflaten. Som et illustrerende eksempel på konstruksjonen av frakturbehandling for stimulering av en sandlinse av størrelse 60 dekar (15 acre) som inneholder hydrokarbongass, vil det første fraktureringstrinnet bestå av "deltrinn" som følger: (a) 20 000 liter 2% KCI-vann, (b) 8 000 liter fornettet gel som inneholder 100 g/cm^ (l pound-per-US-gallon) proppant, (c) 12 000 liter fornettet gel som inneholder 200 g/cm^ proppant, (d) 20 000 liter fornettet gel som inneholder 300 g/cm^ proppant og (e) 12 000 liter fornettet gel som inneholder 400 g/cm^ proppant, slik at ca. 16 000 kilogram (35.000 pound) proppant er plassert i det første området. 12. Som vist på figur 2C er alle deltrinn i den første frakturoperasjonen komplettert med dannelsen av den første proppantfrakturen 232. 13. Ved slutten av første trinn av stimuleringsbehandlingen kan, dersom proppant i brønnhullet skulle hindre kveilerøret/BHA fra umiddelbar bevegelse, fluid sirkuleres gjennom sirkulasjonsporten 114 for å gjennomskylle og rense ut proppant for å frigjøre kveilerøret/BHA og tillate bevegelse. 14. Som vist på figur 3A blir kveilerøret/BHA så trukket oppover i hullet til litt ovenfor det nest dypeste målområdet, slik at det andre settet med perforeringsladninger 146 som finnes på det perforerende kanonsystemet med selektivavfyring 144 befinner seg litt ovenfor det nest dypeste målområdet, der igjen nøyaktig dybdekontroll oppnås ved hjelp av avlesninger fra foringskragesøkeren 128 og odometersystemet for kveilerøret. Aktiviteten med bevegelse av BHA opp (til litt ovenfor det andre intervallet som skal perforeres), vil sykle den tilbakestill ba re mekaniske "kontinuerlig J"-mekanismen (ikke vist) inn i pre-låsestilling. Videre sykling av kompresjon/strekklast blir utført for å bringe den mekaniske "kontinuerlig J"-mekanismen tilbake til kjørestilling. Kveilerøret/BHA blir så beveget nedover for å plassere perforeringsladningene 146 som finnes på det perforerende kanonsystemet med selektivavfyring 144 rett ut for det nest dypeste målområdet, der igjen nøyaktig dybdekontroll oppnås ved hjelp av avlesninger fra foringskragesøkeren 128 og odometersystemet for kveilerøret. 15. Det andre settet med perforeringsladninger 146 blir selektivavfyrt ved fjernaktivering via det andre selektivavfyringshodet 142 for å penetrere foringen 82 og sementhylsen 86 ved resulterende perforeringer 240-241. 16. Som vist på figur 3B kan kveilerøret flyttes nedover i brønnhullet for å plassere BHA flere fot under den dypeste perforeringen 241 i det andre målområdet. Påfølgende bevegelse av BHA oppover i bønnhullet for å plassere sirkulasjonsporten 114 rett under den dypeste perforeringen 241 i dette andre målområdet vil sykle de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 til pre-låsestilling, slik at etterfølgende nedoverbevegelse vil tvinge de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 inn i låst stilling og derved forhindre ytterligere nedoverbevegelse. 17. Som vist på figur 3C vil nedoverbevegelse få de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 til å gripe foringsveggen 82 og derved hindre ytterligere nedoverbevegelse av BHA. En kompresjonslast blir så påtrykt kveilerøret, og denne lasten stenger sirkulasjonsporten 114 og den øvre utjevningsporten 116 og danner trykkommunikasjon mellom den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og det interne kveilerørtrykket. Kompresjonslasten vil også låse sirkulasjonsporten 114 i en posisjon rett nedenfor den dypeste perforeringen 241 i dette andre målområdet (for å minimalisere potensialet for proppantfylling ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og minimalisere høyhastighets proppantstrøm forbi BHA), og med den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 plassert mellom det første og det andre perforerte intervallet. 18. En ytterligere kompresjonslast blir satt på kveilerøret/BHA for å teste de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 og sikre at ytterligere nedoverrettet kraft ikke fører til ytterligere bevegelse av BHA nedover i brønnhullet. 19. Som vist på figur 3D blir den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 aktivert ved å sette kveilerøret 106 under trykk for å utføre en hydraulisk tetning ovenfor og nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120. En kompresjonslast blir opprettholdt på BHA for å opprettholde trykkommunikasjon mellom det interne kveilerørtrykket og den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120, for å holde sirkulasjonsporten 114 og øvre utjevningsport stengt, og for å holde de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 i låst og aktivert stilling. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 blir holdt i aktivert tilstand ved å opprettholde trykket i kveilerøret 106 ved hjelp av et pumpesystem på overflaten. (Merk at som et alternativ kunne den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen bli holdt i aktivert tilstand ved å stenge trykk inne i elementet ved hjelp av en intern ventil som blir fjernstyrt fra overflaten ved signaleringsmidler som er kompatible med andre BHA-komponenter og andre tilstedeværende signaleringsmidler.) 20. Det andre trinnet i frakturstimuleringsbehandlingen blir initiert med fluid som pumpes ned ringrommet mellom kveilerøret 106 og produksjonsforingen 82 i frakturstimuleringshastighet, mens det opprettholdes en kompresjonslast på BHA for å holde sirkulasjonsporten 114 og den øvre utjevningsporten 116 stengt, og det opprettholdes kveilerørtrykk av et tilstrekkelig nivå til å sikre mot kollaps av kveilerørstrengen og holde den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 oppblåst og tjene som hydraulisk tetning mellom annulærtrykket ovenfor pakningen før, under og etter frakturoperasjonen og det tettede brønnhullstrykket nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen. 21. Alle deltrinn av fraktureringsoperasjonen blir pumpet, hvilket etterlater minimal underskylling av det proppantfylte siste deltrinnet i brønnhullet for at frakturbehandlingen ikke skal bli overforflyttet. Dersom det i løpet av dette behandlingstrinnet skulle forekomme at man mener at tetningen ved den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er tvilsom, vil behandlingstrinnet kunne avbrytes midlertidig for å teste tetningen ved pakningen ovenfor de høyeste (grunneste) eksisterende perforeringene (f.eks. perforeringen 240 på figur 3D) etter å ha satt den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 i blankt rør. Dersom tetningstesten skal utføres, kunne det være ønskelig å utføre en sirkulasjons-/utskyllings-operasjon for å sikre at eventuell proppant som måtte befinne seg i brønn-hullet blir sirkulert ut av brønnhullet forut for utførelsen av testen. Sirkulasjons-/utskyllingsoperasjonen kunne utføres ved å åpne sirkulasjonsporten 114 og så pumpe sirkulasjonsfluid ned gjennom kveilerøret 106 for å sirkulere proppant ut av brønnhullet. 22. Som vist på figur 3E blir alle deltrinn i den andre frakturoperasjonen komplettert med dannelsen av en andre proppantfraktur 242. 23. Etter komplettering av andre trinns frakturoperasjon og avsluttet injisering av stimuleringsfluid ned gjennom ringrommet som dannes mellom kveilerøret 106 og produksjonsforingen 82, blir det lagt på en liten strekklast på kveilerøret 106 mens det interne kveilerørtrykket holdes ved like. Den lille pålagte strekklasten vil først isolere trykket i den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen fra kveilerørtrykket og derved låse trykket i den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og derved opprettholde en tetning med overtrykk og påføre betydelig motstand mot aksiell bevegelse av den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120. I samme moment kan den påførte strekklasten så åpne sirkulasjonsporten 114 og utjevningsporten 116 og derved la trykket i kveilerøret sive ut i ringrommet som dannes av kveilerøret 106 og produksjonsforingen 82, samtidig som trykket ovenfor og nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 får adgang til å utjevnes. Pumpen i overflatesystemet som skaffer innvendig kveilerørtrykk kan stoppes etter at trykkene nedihulls er utjevnet. 24. Etter at trykkene inne i kveilerøret, i ringrommet som dannes av kveilerøret 106 og produksjonsforingen 82 ovenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120, samt i ringrommet som dannes av BHA og produksjonsforingen 82 nedenfor den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er utjevnet, vil en komprimerende last påført kveilerøret stenge sirkulasjonsporten 114 og øvre utjevnerport 116 før frigjøring av trykket som er innestengt i den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 og inn i kveilerøret 106. Denne frigjøring av internt trykk fra den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 vil tillate at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 kan trekke seg tilbake fra veggen i produksjonsforingen, som vist på figur 3F, i fravær av et eksternt differensialtrykk over den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120, som ellers kunne skade kveilerøret 106 eller BHA. 25. Så snart den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er frigjort, som vist på figur 3F, vil strekk påført kveilerøret/BHA deaktivere de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 og derved gjøre BHA fri til å bevege seg og forflyttes oppover brønnhullet. 26. Dersom det ved slutten av det andre trinnet med stimuleringsbehandling forekommer proppant i brønnhullet som hindrer kveilerøret/BHA fra umiddelbar bevegelse, kan fluid sirkuleres gjennom sirkulasjonsporten 114 for å gjennomskylle og rense ut proppant for å frigjøre kveilerøret/BHA og tillate bevegelse av BHA oppover etter frigjøring av den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen. 27. Prosessen slik den er beskrevet ovenfor blir gjentatt inntil alle planlagte områder er individuelt stimulert (figur 3A til og med 3F viser en BHA beregnet for en tre-områders stimulering). 28. Ved fullført stimuleringsprosess blir komponentene i BHA tilbakeført til kjøreposisjon og kveilerør/BHA-oppstillingen blir fjernet fra brønnhullet. 29. Dersom alle tiltenkte målområder er blitt stimulert, kan brønnen settes i produksjon umiddelbart. 30. Dersom det er ønskelig å stimulere flere områder, kan det tillages en trommel med en noe modifisert BHA som vist på figur 4A. I denne oppstillingen kan den eneste endringen av BHA i henhold til den foretrukne utførelsen som er beskrevet ovenfor, være tillegg av en selektivavfyringssatt mekanisk plugg 164 eller en selektivavfyringssatt broplugg 164 plassert nedenfor den laveste selektivavfyringskanonoppstillingen som vist på figur 4A. I alminnelighet kan den selektivavfyringssatte mekaniske pluggen 164 være enten en broplugg eller en frakturledeplate. En frakturledeplate vil normalt bli foretrukket dersom det er ønskelig med samtidig fremstilling av områder atskilt av pluggen straks etter simulerings-jobben. 31. Den modifiserte BHA, vist på figur 4A, består av et perforerende kanonsystem med selektivavfyring (figur 4A viser et kanonsystem som omfatter perforeringskanoner 174, 184 og 194 med tilhørende ladninger 176, 186 og 196 samt selektivavfyringshoder 172, 182 og 192), foringskragesøker 128, strømningsporter 114, 116 og 122, en oppblåsbar, tilbakestill ba r pakning 120, en tilbakestill ba r mekanisk slippanordning 124 samt selektivavfyringsbroplugg 164 satt ved hjelp av selektivavfyringshode 162. Den modifiserte BHA kjøres inn i brønnen via en lubrikator og kveilerørets injeksjonshode opphengt i kran eller rigg over borehullet. 32. Kveilerøret/BHA kjøres inn i brønnen idet dybden tilpasses med foringskragesøkeren. 33. Som vist på figur 4A blir kveilerør/modifisert BHA kjørt inn i borehullet for å plassere den mekaniske selektivavfyringspluggen 164 ovenfor det sist stimulerte området 252. 34. Som vist på figur 4B blir selektivavfyringshodet 162 avfyrt for å sette den mekaniske selektivavfyringspluggen 164 ovenfor det sist stimulerte området 252. 35. Etter at bropluggselektivavfyringshodet 162 er aktivert til å sette bro-selektivavfyringspluggen 164, blir kveilerøret/den modifiserte BHA hevet til en posisjon innen borehullet slik at det første (laveste) settet med perforeringsladninger 176 som befinner seg på det perforerende kanonsystemet med selektivavfyring befinner seg rett ut for nest laveste målområde som skal perforeres, der nøyaktig dybderegulering kan oppnås på grunnlag av avlesning av foringskragesøkeren 128 og odometersystemet for kveilerøret blant overflateutstyret. Aktiviteten med flytting av BHA opp til stedet for det første perforerte intervallet vil sykle de tilbakestill ba re mekaniske slippene 124 til låst stilling og vil kreve at den aksielle lasten på kveilerøret blir syklet fra kompresjon til strekk og tilbake igjen for at de tilbakestill ba re mekaniske slippene skal gå tilbake til kjørestilling. 36. Som vist på figur 4B blir det første settet med perforeringsladninger 176 på den modifiserte BHA selektivavfyrt ved fjernaktivering via det andre selektivavfyringshodet 172 for å penetrere foringen 82 og sementhylsen 84 med perforeringer 270, 271 og opprette hydraulisk kommunikasjon med formasjonen 86 via de resulterende perforeringene 270-271. 37. Dersom det ikke er tilstrekkelig plass mellom de sist foregående perforeringene 250, 251 og posisjonen for neste sett perforeringer 270, 271 som skal stimuleres til at BHA kan bli korrekt plassert for perforering, isolering og stimulering av neste sett perforeringer 270, kan selektivav-fyringsbropluggen 164 settes nedenfor de sist foregående stimulerte perforeringene 250, 251, og den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen kan brukes under den første stimuleringsoperasjonen til å isolere de øverste perforeringene 270, 271 fra de foregående stimulerte perforeringene 250, 251. 38. Hele prosessen slik den er beskrevet ovenfor blir så gjentatt etter behov inntil alle planlagte områder er individuelt stimulert (Figur 4A og figur 4B representerer en BHA beregnet for en ekstra tre-områders stimuleringsoperasjon).

Det vil være klart for fagpersoner at den foretrukne opphengingsmåten når det gjelder proppantfylte væsker ville være konvensjonelle sammenkoblede rør eller kveilerør, fortrinnsvis med en eller flere sirkulasjonsporter slik at proppantavleiring i brønnhullet lett vil kunne sirkuleres ut av brønnhullet. Behandlinger slik som syrefrakturering eller matrisesyrebehandling krever ikke nødvendigvis en slik mulighet, og kunne uten videre bli utført med et utleggssystem basert på kabel, slik som slickline eller trådline, eller basert på et traktorsystem nedihulls.

Det vil være klart for fagpersoner at, avhengig av målene med en bestemt jobb, kunne det bli brukt ulike pumpesystemer som kunne omfatte følgende arrangementer: (a) pumping ned gjennom ringrommet som er dannet mellom kabelen eller røret (dersom utleggsmåten bruker kabel eller rør) og foringsveggen, (b) pumping ned gjennom kveilerøret eller det sammenkoblede røret innvendig dersom opphengsmåten medfører bruk av kveilerør eller sammenkoblede rør og ekstra friksjon og proppanterodering ikke er av betydning i de aktuelle brønndybdene, eller (c) samtidig pumping ned gjennom ringrommet som er dannet mellom kabelen eller røret (dersom utleggsmåten bruker kabel eller rør) og forings veggen og røret innvendig dersom ekstra friksjon og proppanterodering ikke er problematisk i de aktuelle brønndybdene. Figur 5 viser en andre utførelse av oppfinnelsen der kveilerør blir brukt som utleggsmiddel og ekstra friksjon ikke er av betydning og der proppant enten ikke blir pumpet under jobben eller bruken av proppant ikke er problematisk. Figur 5 viser at kveilerør 106 blir brukt til oppheng av BHA og BHA-komponenter. I denne utførelsen blir de individuelle områdene behandlet i rekkefølge fra grunnere brønnhullsplasseringer til dypereliggende brønnhullsplasseringer. I denne utførelsen blir nå sirkulasjonsporten 114, som vist på figur 5, plassert nedenfor den inflater-bare, tilbakestill ba re pakningen 120, slik at behandlingsfluidet kan bli pumpet ned gjennom innsiden av kveilerør 106, passere ut sirkulasjonsporten 114 og bli aktivt tvunget til å gå inn i må I perforeringene. Som en illustrasjon av operasjonene viser figur 5 at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er blitt aktivert og satt nedenfor perforeringene 241 som er knyttet til et tidligere område med hydraulisk fraktur 242. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 yter hydraulisk isolasjon slik at når behandlingsfluid i neste omgang blir pumpet ned kveilerøret 106, blir behandlingsfluidet tvunget til å gå inn i tidligere plasserte perforeringer 230 og 231 og danne nye hydrauliske frakturer 232. Operasjonene blir fortsatt og gjentatt i henhold til det ønskede antallet formasjonsområder og intervaller. Figur 7 viser en fjerde utførelse av oppfinnelsen, der en trådline 102 blir brukt som utleggsmiddel for oppheng av BHA og BHA-komponenter. I denne utførelsen blir de individuelle områdene behandlet i rekkefølge fra dypereliggende brønnhulls-plasseringer til grunnere brønnhullsplasseringer. I denne utførelsen kan behandlingsfluid, som vist på figur 7, bli pumpet ned gjennom ringrommet mellom trådline 102 og produksjonsforingsveggen 82 og bli aktivt tvunget til å gå inn i må I perforeringene. I denne utførelsen vil den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 også inneholde et internt elektrisk pumpesystem 117, drevet av elektrisk energi som blir sendt nedihulls via linen for å inflatere eller deflatere den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 ved hjelp av borehullsfluid. Figur 7 viser at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er blitt aktivert og satt nedenfor perforeringene 241 som knytter seg til neste område som skal fraktureres. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 gir hydraulisk isolasjon, slik at når behandlingsfluid etterpå blir pumpet ned ringrommet mellom trådline 102 og produksjonsforing 82, blir behandlingsfluidet tvunget til å gå inn i perforeringene 240 og 241 og danne nye hydrauliske frakturer 242. Operasjonene blir så videreført og gjentatt etter behov for det ønskede antallet formasjonsområder og intervaller.

En femte utførelse av oppfinnelsen innebærer utlegging av ekstra rørstrenger eller kabler, heretter kalt "navlestrenger", innvendig i og utvendig for kveilerør (eller sammenføyde rør). Som vist på figur 8A og figur 8B er det vist en rørnavlestreng 104 lagt ut inne i kveilerøret 106. I denne utførelsen er rørnavlestrengen 104 koblet til den tilbakestill ba re tetningsmekanismen 120 og i denne utførelsen blir den tilbakestill ba re tetningsmekanismen 120 nå aktivert ved hjelp av hydraulisk trykk overført via navlestrengen 104. I alminnelighet kan multiple navlestrenger legges ut enten inne i kveilerøret og/eller i ringrommet mellom kveilerør og produksjonsforing. I alminnelighet kan navlestrengene nyttes til å utføre flere ulike operasjoner, inkludert men ikke begrenset til å sørge for (a) hydraulisk kommunikasjon for aktivering av individuelle BHA-komponenter, inkludert men ikke begrenset til tetningsmekanismen og/eller perforeringsanordningen, (b) strømningsveier for nedihulls injisering eller sirkulering av ytterligere fluider, samt (c) for datainn-samling fra måleanordninger nedihulls. Merk at som vist på figur 8A omfatter BHA også sentreringsanordninger 201, 203 og 205 som brukes til å holde BHA sentrert i borehullet når BHA-komponenter er i kjørestilling.

Bruken av navlestreng(er) kan gi mulighet til hydraulisk innkobling og utkobling av den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen uavhengig av de hydrauliske trykkforholdene i kveilerøret. Dette vil så tillate at fremgangsmåten kan utvides til å bruke tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismer som krever uavhengig hydraulisk aktivering. Perforeringsanordninger som krever hydraulisk trykk for selektivavfyring kan bli aktivert via en navlestreng. Dette kan så tillate at linen, dersom denne er lagt ut sammen med kveilerør og BHA, blir nyttet til overføring av en eller flere ekstra kanaler for elektriske signaler, noe som kan være ønskelig for innsamling av data fra måleinstrumenter plassert på hullbunnsoppstillingen, eller aktivering av andre BHA-komponenter, for eksempel en elektrisk nedihulls motordrift som kunne sørge for rotasjon/dreiemoment til BHA-komponenter. Alternativt kunne en navlestreng nyttes til å drive en hydraulisk motor for aktivering av forskjellige nedihulls komponenter (f.eks. en hydraulisk motor for å betjene den tilbakestill ba re tetningsmekanismen).

Bruken av navlestreng(er) kan gi evnen til å injisere eller sirkulere et vilkårlig fluid nedihulls til multiple posisjoner etter ønske, med nøyaktig styring. For å bidra til å unngå avleiring av proppant på tetningsmekansimen under en hydraulisk proppantfrakturbehandling, for eksempel, kunne navlestreng(er) legges ut og brukes til å gi uavhengig kontinuerlig eller intermitterende skylling og sirkulasjon for å avholde proppant fra å samle seg på tetningsmekanismen. Én navlestreng kunne for eksempel gå til rett ovenfor den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen. Så kunne etter ønske fluid (f.eks. nitrogen) bli sirkulert nedihulls til ett av eller begge stedene for å skylle vekk proppant fra regionen som omgir tetningsmekanismen og derved redusere muligheten for at BHA sitter fast på grunn av proppantansamling. I tilfellet med fluidsirkulasjon presiseres det at navlestrengens størrelse og arten av fluid bør velges for å sikre at ønsket hastighet blir oppnådd og ikke blir unødig hindret av friksjonstrykk i navlestrengen.

Foruten navlestrenger som består av rørstrenger som gir hydraulisk kommunikasjon nedihulls som et signaleringsmiddel for aktivering av BHA-komponenter (eller muligvis som signaloverføringsmiddel for registrering på overflaten av nedihulls måleinstrumenter).

Figur 9 viser en sjette utførelse av oppfinnelsen der et traktorsystem som omfatter øvre traktordriftenhet 131 og nedre traktord riften het 133, er fastgjort til BHA og blir bruk til å utplassere og posisjonere BHA innen brønnhullet. I denne utførelsen blir de enkelte områdene behandlet i rekkefølge fra dypere brønnhullsplasseringer til grunnere brønnhullsplasseringer. I denne utførelsen inneholder BHA også et internt elektrisk pumpesystem 117, drevet av elektrisk energi sendt nedihulls via linen 102, for å inflatere eller deflatere den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 ved hjelp av brønnhullsfluid. I denne utførelsen blir behandlingsfluid pumpet ned gjennom ringrommet mellom linen 102 og produksjonsforingsveggen 82, og blir aktivt tvunget til å gå inn i målperforeringene. Figur 9 viser at den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 er blitt aktivert og plassert nedenfor perforeringene 241 som hører til neste område som skal fraktureres. Den oppblåsbare, tilbakestill ba re pakningen 120 gir hydraulisk isolasjon, slik at når behandlingsfluid etterpå blir pumpet ned gjennom ringrommet mellom linen 102 og produksjonsforingsveggen 82, blir behandlingsfluidet tvunget til å gå inn i perforeringene 240 og 241 og danne nye hydrauliske frakturer 242. Operasjonene blir så videreført og gjentatt etter behov for det ønskede antall formasjonsområder og intervaller.

Som alternativer til denne sjette utførelsen kunne traktorsystemet være selvdrevet, styrt av datasystemer ombord, og føre signaleringssystemer ombord slik at det ikke ville være nødvendig å tilføre kabel eller røropplegg for posisjonering, styring og/eller aktivering av traktorsystemet. Videre kunne de forskjellige BHA- komponentene også bli styrt av datasystemer ombord, og føre signaleringssystemer ombord slik at det ikke ville være nødvendig å tilføre kabel eller røropplegg for posisjonering, styring og/eller aktivering av komponentene. Traktorsystemet og/eller BHA-komponentene kunne for eksempel ombord føre kraftkilder (f.eks. batterier), datasystemer og dataoverføringssystemer slik at traktor- og BHA-komponenter kunne enten fjernstyres fra overflaten ved fjemsignaleringsmidler, eller alternativt kunne de forskjellige komponentene ombord være programmert på forhånd på overflaten til å utføre den ønskede rekkefølge av operasjoner når de er blitt utplassert i brønnhullet.

I en syvende utførelse av nærværende oppfinnelse blir det brukt slipende (eller eroderende) fluidstråler som middel til å perforere brønnhullet. Slipende (eller eroderende) fluidstråler er i vanlig bruk i oljeindustrien for å skjære og perforere nedihulls rørstrenger og andre brønnhull- og brønnhodekomponenter. Bruken av kveilerør eller sammenkoblede rør som opphengsmiddel for BHA gir en strømningsvei for bruk av slipende fluidstråleteknikk. For å utføre dette blir BHA konfigurert med et trykkstråleverktøy (jetting tool). Dette stråleverktøyet tillater at slipende (eller eroderende) fluidsystemer eller slam kan bli pumpet nedihulls gjennom røret og gjennom stråledyser. Det slipende (eller eroderende) fluidet skjærer gjennom produksjonsforingsveggen og sementhylsen og trenger inn i formasjonen for å lage strøm ni ngsveier til denne. Ved hjelp av dette verktøyet kan en vilkårlig fordeling av hull og slisser plasseres gjennom hele kompletteringsintervallet under stimuleringsjobben. I alminnelighet kan slipende (eller eroderende) fluidskjæring og -perforering uten videre utføres under et bredt spektrum av pumpeforhold, bruk av et bredt spektrum av fluidsystemer (vann, gelatiner, olje og fluidsystemer med kombinert fluid/gass), og med et stort utvalg av slipende faststoffer (sand, keramiske materialer osv.), dersom det kreves bruk av slipende faststoffmaterialer for vedkommende brønnhullsperforering.

Trykkstråleverktøyet erstatter det vanlige perforerende kanonsystemet med selektivavfyring som er beskrevet i de foregående seks utførelsene, og siden dette trykkstråleverktøyet kan ha en lengde på om lag 30 cm til 120 cm, blir kravet til høyde for overflatelubrikatorsystemet sterkt redusert (med kanskje opptil 20 meter eller mer), sammenliknet med den høyden som kreves ved bruk av konvensjonelle selektivavfyringskanonoppstillinger som perforeringsanordning. Redusering av kravet til høyde for overflatelubrikatorsystemet gir flere fordeler, inkludert kostnadsreduksjoner og redusert operasjonstid.

Figur 10 viser detaljert en syvende utførelse av oppfinnelsen, der et trykkstråle-verktøy 310 blir brukt som perforeringsanordning og sammenkoblede rør 302 blir bruk til å opphenge BHA i brønnhullet. I denne utførelsen blir det brukt en tilbakestill ba r, kom presjonsakti vert mekanisk pakning 316 som den tilbakestill ba re tetningsanordningen, en mekanisk foringskragesøker 318 blir brukt til dybderegulering og posisjonering av BHA, en énveis, fullåpnings klaffventilenhet 304 blir brukt til å sikre at fluid ikke skal flyte opp gjennom rørstrengen 302, en kombinert skjæreutløsning oppfiskingskrokenhet 308 blir brukt til å sørge for en fremgangsmåte for fluidsirkulasjon og også for trykkutjevning ovenfor og nedenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 under visse forhold, og en énveis kulesetestoppventilenhet 314 blir brukt til å sikre at fluid kun kan flyte oppover fra nedenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 og til sirkulasjons-/utjevingsportenheten 308. Tverrsnittsarealet av strømningsveien som er knyttet til strømlederne innenfor sirkulasjonsVutjevingsportenheten 308 er dimensjonert til å ha et betydelig større strømtverrsnitt enn strømtverrsnittet som er knyttet til strålestrømportene 312 når sirkulasjons-/utjevingsportenheten 308 er i åpen stilling. Sirkulasjons-/utjevingsportenheten 308 blir åpnet og stengt av opp- og nedgående aksiell bevegelse av rørstrengen 302.

I denne utførelsen blir sammenkoblede rør 302 fortrinnsvis brukt med den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316, fordi denne lett lar seg aktivere og deaktivere ved vertikal bevegelse og/eller rotasjon påført via rørstrengen 302. Vertikal bevegelse og/eller rotasjon blir påført via rørstrengen 302 ved å bruke en kompletteringsriggassistert snubbingenhet med hjelp av en kraftsvivelenhet som overflatemidler for tilkobling, installering og fjerning av rørstrengen 302 i og ut av borehullet. Merk at maskinvaren på overflaten, fremgangsmåter og prosedyrer som knytter seg til bruk av en kompletteringsriggassistert snubbingenhet med en kraftsvivelenhet som er vanlig og vel kjent av fagpersoner når det gjelder tilkobling, installering og fjerning av rørstrenger i og ut av et borehull under trykk. Alternativt kunne bruken av en kompletteringsrigg med hjelp av en kraftsvivelenhet og strippehode i stedet for snubbingenheten ta seg av tilkobling, installering og fjerning av rørstrenger i og ut av et borehull under trykk; hvilket igjen er vanlig og vel kjent av fagpersoner som er kjent med tilkobling, installering og fjerning av rørstrenger i og ut av et borehull under trykk. Merk også at overflateriggen og røroppleggkonfigurasjonen vil inkludere passende manifolder, rørledninger og ventiler for å ta vare på strømmer til, fra og mellom alle aktuelle overflate-komponenter/fasiliteter og brønnhullet, inkludert men ikke begrenset til sammenkoblede rør, ringrommet mellom sammenkoblede rør og produksjonsforing, pumper, fluidtanker og tilbakestrømsgroper.

Fordi den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 blir aktivert via vertikal bevegelse eller rotasjon av rørstrengen 302, kan fluid bli pumpet ned gjennom rørstrengen 302 uten at det trengs ekstra styreventiler og/eller isoleringsventiler som ellers ville være påkrevd dersom en oppblåsbar pakning ble brukt som den tilbakestill ba re tetningsanordningen. Innsiden av rørstrengen 302 brukes på denne måten til å skaffe en ekstra strømningsledning mellom overflaten og trykkstråleverktøyet 310 slik at slipefluid kan bli pumpet ned rørstrengen 302 til trykkstråleverktøyet 310. Trykkstråleportene 312 plassert på trykkstråleverktøyet 310 danner da en slipende fluidstråle som blir rettet slik at den perforerer produksjonsforingen 82 og sementhylsen 84 for å etablere hydraulisk kommunikasjon med formasjonen 86. Figur 10 viser at trykkstråleverktøyet 310 er blitt brukt til å plassere perforeringer 320 for å penetrere det første formasjonsintervallet av interesse, og at det første formasjonsintervallet av interesse er blitt stimulert med hydrauliske frakturer 322. Figur 10 viser også at trykkstråleverktøyet 310 er blitt forflyttet innenfor brønn-hullet og brukt til å plassere perforeringer 324 i det andre formasjonsintervallet av interesse, og at den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 er blitt aktivert for å skaffe en hydraulisk tetning i brønnhullet forut for stimuleringsperforeringene 324 med det andre trinnet av den flertrinns behandlingen med hydraulisk proppantfrakturering.

Merk at trykkstråleportene 312 kan være plassert mellom om lag seks tommer og én fot fra den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316, slik at dersom det etter pumping av det andre proppantfraktureringstrinnet skulle være problemer med ansamling av proppant på toppen av den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316, kan ikke-slipende og ikke-eroderende fluid pumpes ned rørstrengen 302 og gjennom trykkstråleportene 312 og/eller sirkulerings-/utjevningsportenheten 308 etter behov for å rengjøre toppen av den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 for proppant. Videre kan trykkstråleverktøyet 310 roteres (når den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 ikke er aktivert) ved bruk av rørstrengen som kan roteres med kraftsvivelenheten på overflaten for ytterligere å hjelpe med å fjerne proppantansamlinger som kan forekomme ovenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316. Siden perforeringene blir dannet ved bruk av en fluidstråle, blir det ikke dannet grader. Ved at det ikke finnes perforeringsgrader som potensielt vil føre til ekstra slitasje på elastomerne i den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316, kan levetiden for den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 bli forlenget i forhold til andre fremgangsmåter der det forekommer perforeringsgrader.

Merk i tillegg at strømstyringen som oppnås med den énveis kulesetestoppvent.il-enheten 314 og den énveis, fullåpnings klaffventilenheten 304 bare muliggjør trykkutjevning ovenfor og nedenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 når trykket nedenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 er større enn trykket ovenfor denne. I tilfeller der trykket ovenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 måtte være større en trykket under denne, kan trykket ovenfor den tilbakestill ba re, kompresjonsaktiverte mekaniske pakningen 316 lett reduseres ved å utføre en kontrollert tilbakestrømning av det nettopp stimulerte området ved hjelp av ringrommet mellom rørstrengen 302 og produksjonsforingen 82, eller ved å sirkulere fluid med lavere egenvekt (f.eks. nitrogen) ned gjennom rørstrengen 302 og opp gjennom ringrommet mellom rørstrengen 302 og produksjonsforingen 82.

Den énveis, fullåpnings klaffventilenhet 304 blir foretrukket ettersom denne konstruksjonstypen muliggjør ubegrenset pumping av slipende (eller eroderende) fluid nedihulls, og dessuten tillater passasje av styrekuler som, avhengig av den aktuelle konstruksjonen av individuelle BHA-komponenter, kan slippes fra overflaten for å styre fluidstrøm og hydraulikk i individuelle BHA-komponenter eller sørge for sikkerhetsutløsning av BHA. Alt etter den aktuelle verktøy konstruksjonen vil mange ulike ventilkonfigurasjoner kunne utplasseres for å gi samme funksjonalitet som strømstyringsventilene som er beskrevet i denne utførelsen.

Som alternativer til denne syvende utførelsen kunne det inkluderes en enhet som inneholder en nippel som kunne gi en evne til oppheng og fastholding av andre måleinstrumenter eller BHA-komponenter. Denne nippelen kunne for eksempel holde en konvensjonell foringskragesøker og gammastråleverktøy som blir utlagt via wire og være plassert i nippelen for å gi ekstra diagnosedata om BHA-posisjon og plassering av interessante formasjonsintervaller. I tillegg kan multiple slipende trykkstråleverktøy legges ut som en del av BHA for å styre perforeringsskjærings- karakteristikker, slik som hull-/slisse-størrelse og skjærehastighet, håndtering av ulike slipematerialer og/eller til å gi system redundans i tilfelle premature komponentfeil.

Fagpersoner vil være klar over at mange ulike komponenter kan legges ut som en del av hullbunnsoppstillingen. Hull-bunnsoppstillingen kan konfigureres til å inneholde instrumenter for måling av reservoar, fluid og brønnhullsegenskaper etter det behov man ser for en gitt anvendelse. Temperatur- og trykkmålere kunne for eksempel legges ut for å måke fluidtemperatur og trykkforhold nedihulls under behandlingens gang, et densitometer kunne brukes til å måle effektiv fluidtetthet nedihulls (spesielt nyttig for å bestemme fordeling og plassering av proppant nedihulls under frakturbehandling med hydraulisk proppant), samt et radioaktivt detektorsystem (f.eks. gammastråle- eller nøytronmålesystemer) for å finne hydrokarbonholdige områder eller for å identifisere eller lokalisere radioaktivt materiale i brønnhullet eller formasjonen.

Avhengig av de aktuelle komponentene i hullbunnsoppstillingen og hvorvidt perforeringsa nord ni ngen lager perforeringshull med grader som vil kunne skade tetningsmekanismen, vil hullbunnsoppstillingen kunne konfigureres med et verktøy for fjerning av perforeringsgrader som skulle tjene til å skrape vekk perforeringsgrader fra foringsveggen.

Avhengig av de aktuelle komponentene i hullbunnsoppstillingen og hvorvidt overveldende slitasje på komponentene i hullbunnsoppstillingen vil kunne oppstå dersom oppstillingen blir kjørt i kontakt med foringsveggen, kunne det legges ut sentreringsenheter på hullbunnsoppstillingen for å sørge for aktiv mekanisk posisjonering av hullbunnsoppstillingen og unngå eller minimalisere muligheten for skade som følge av at oppstillingen kjører i kontakt med foringsveggen.

Avhengig av de aktuelle komponentene i hullbunnsoppstillingen og målene for en bestemt jobb, kan perforeringsanordninger og hvilke som helst andre ønskelige BHA-komponenter plasseres enten ovenfor eller nedenfor den tilbakestill ba re tetningsmekanismen og i vilkårlig innbyrdes orden. Selve utleggsystemet, enten det er wire, elektrisk kabel, kveilerør, vanlige sammenkoblede rør, eller nedihulls traktor, kan brukes til å føre signaler for å aktivere tetningsmekanismene og/eller perforeringsa nord ni ngen. Det kunne også være mulig å opphenge slike signaleringsmidler i en konvensjonell rørstreng eller i kveilerør som brukes til oppheng av selve tetningsmidlene og perforeringsa nord ni ngene. Alternativt kunne signaleringsmidlene, enten det er elektriske, hydrauliske eller annet, kjøres i hullet utenfor opphengsmidlene eller til og med anbrakt i eller bestå av en eller flere separate strenger med kveilerør eller vanlige sammenkoblede rør.

Når det gjelder behandlinger som bruker fluidsystemer med høy viskositet i brønner som er dypere enn om lag 2 400 meter, oppnås det en rekke viktige teknologiske og økonomiske fordeler ved anvendelse av nærværende nye oppfinnelse. Reduksjon av friksjonstrykkbegrensninger tillater behandling av dypere brønner og reduserer behovet for spesielle frakturfluidsammensetninger. Friksjonstrykkbegrensningene blir redusert eller eliminert fordi høyviskositetsfluidet kan pumpes ned ringrommet mellom kveilerøret eller annet opphengsmiddel og produksjonsforingen. Ved at friksjonstrykkbegrensningene blir redusert eller eliminert i forhold til hva som gjelder når fluidsystemer med høy viskositet blir pumpet ned i kveilerøret, blir dybder der denne teknikken kan brukes betydelig utvidet. Anta for eksempel at med 1,5-toms (ca. 4 cm) kveilerør utlagt i en foring med 5,5-toms (ca. 14 cm) ytterdiameter og ca. 25 kg per meter, blir det effektive tverrsnittet om lag ekvivalent med en foringsstreng med ytterdiameter på 5 tommer (ca. 12,5 cm). Med dette effektive tverrsnittsarealet for strømning vil brønndybder av størrelsesorden 6 000 meter eller mer kunne behandles, og høyere pumpehastig-heter (f.eks. av størrelsesorden 10 til 30 fat per minutt eller mer) kunne oppnås for effektiv transport av proppant og hydraulisk frakturering med bruk av høyviskositetsfluider.

Fordi ringrommet typisk kan ha et større ekvivalent strømningstverrsnitt, kan konvensjonelle fraktureringsfluider brukes, i motsetning til når spesielle lavviskositetsfluider (slik som Dowell-Schlumbergers ClearFrac(TM)-fluid) brukes til å redusere friksjonstrykkfall gjennom kveilerør. Bruk av fluidteknikk med konvensjonell fraktureringsfluid ville så tillate behandling av formasjoner med temperaturer høyere enn 120 °C, der kostbare spesialfluider som for tiden finnes kan begynne å degradere.

Tetningsmekanismen som brukes kunne være en oppblåsbar anordning, en tilbakestill ba r mekanisk pakning med kompresjonsaktivering, et mekanisk trykkholdesystem (stråddle-packer) med kompresjonsaktivering, kopptetnings-anordninger, eller en eller annen alternativ anordning som kan legges ut via et opphengsmiddel og gi en tilbakestill ba r hydraulisk tetningsmulighet eller en tilsvarende funksjon. Både oppblåsbare og kompresjonsaktiverte anordninger finnes som gir radiell klaring mellom tetninger og foringsvegg (f.eks. i størrelsesorden 6 mm til 25 mm for oppblåsbare anordninger, til 2,5 til 5 mm for kompresjonsaktiverte anordninger), slik at slitasjen på tetningen ville bli drastisk redusert eller helt eliminert. I en foretrukket utførelse av nærværende oppfinnelse ville det foreligge tilstrekkelig klaring mellom tetningsmekanismen i deaktivert tilstand og foringsveggen til å tillate hurtig bevegelse inn i og ut av brønnhullet uten nevneverdig skade på tetningsmekanismen eller uten trykkreguleringsproblemer i samband med surging/swabbing av brønnen på grunn av verktøybevegelse. Den økte klaringen mellom tetningsflaten og foringsveggen (når tetningen ikke er aktivert) ville også tillate at kveilerør/BHA kunne kjøres ut av og inn i hullet med betydelig høyere hastighet enn med de kveilerørsystemer som for tiden er tilgjengelige. I tillegg ville, for å minimalisere potensielt uønsket tetningsslitasje, perforeringsa nord ni ngen i en foretrukket utførelse ivareta perforering av foringsveggen slik at et perforeringshull med relativ glatt kant blir oppnådd. Alternativt trenger ikke den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen å frembringe en perfekt hydraulisk tetning, men kunne eksempelvis etterlate et lite gap rundt omkretsen av anordningen. Dette lille gapet kunne dimensjoneres til å gi en tetningsmekanisme (om ønsket) hvorved proppant overbrygger det lille gapet og gir en tetning (om ønsket) som kan fjernes ved sirkulering av fluid. Videre, avhengig av den konkrete anvendelsen, er det mulig at en stimuleringsjobb kunne foregå på en økonomisk måte selv om det ikke ble oppnådd en fullstendig hydraulisk tetning med den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen.

Ved at perforeringsanordningen blir lagt ut samtidig med den tilbakestill ba re tetningsmekanismen, kan alle komponentene dybdestyres samtidig med samme målestandard. Dette eliminerer dybdereguleringsproblemer som eksisterende fremgangsmåter møter når perforeringsoperasjoner og stimuleringsoperasjoner blir utført med bruk av to ulike målesystemer til ulike tidspunkter og ulike brønnhulls-turer. Meget nøyaktig dybderegulering kan oppnås ved bruk av en foringskrage-søker, noe som er en foretrukket fremgangsmåte for dybderegulering.

Samlet høyde for hvert av de individuelle perforerte målintervallene er ikke begrenset. Dette i motsetning til problemet som hefter ved eksisterende kveilerør-systemer som bruker en pakningliknende anordning som begrenser bruken til 5 - 10 meter med perforert intervallhøyde.

Fordi permanente broplugger ikke nødvendigvis blir brukt, blir tilleggskostnaden og borehullsrisikoen som følger med broplugg-utdrillingsoperasjoner eliminert. Dersom kveilerør blir brukt som utleggsmiddel, er det mulig at strengen med kveilerør som brukes til stimuleringsjobben kunne bli avhengt i brønnhodet og brukt som produksjonsrørstreng, noe som kunne føre til betydelige kostnads-innsparinger ved å eliminere behovet for riggmobilisering til brønnstedet for å installere konvensjonell produksjonsrørstreng som består av sammenkoblede rør.

Styring av rekkefølgen av områder til behandling tillater at konstruksjon av individuelle behandlingstrinn kan optimaliseres med grunnlag i karakteristiske egenskaper ved det enkelte område. Videre blir potensialet for enhetsoptimalisert stimulering som følge av samtidig behandling av multiple områder, i det store og hele eliminert ved at kun ett åpent sett med perforeringer blir utsatt for hvert behandlingstrinn. I tilfellet med hydraulisk frakturering, for eksempel, kan nærværende oppfinnelse minimalisere potensialet for overskylling eller enhetsoptimal plassering av proppant inn i frakturen. Dessuten, dersom det oppstår et problem som fører til at behandlingen må avbrytes, vil områdene høyere opp i hullet som skal stimuleres, ikke være i fare, siden de ennå ikke er blitt perforert. Dette er i motsetning til konvensjonelle fremgangsmåter med kuletetning eller kveilerørstimulering, der alle perforeringene må være skutt forut for jobben. Skulle en konvensjonell kveilerørsjobb svikte, kan det være ekstremt vanskelig på effektiv måte å avlede og stimulere over et langt kompletteringsintervall. I tillegg vil, dersom kun ett sett perforeringer er åpne ovenfor tetningselementet, fluid kunne sirkuleres uten mulighet for å bryte ned de andre multiple sett med åpne perforeringer ovenfor topptetningselementet, slik det kunne forekomme i den konvensjonelle kveilerørsjobben. Dette kan minimalisere eller eliminere tap av fluid og skade på formasjonen når sirkulasjonstrykket i hullbunnen ellers ville overskride trykket i formasjonsporene.

Hele behandlingen kan pumpes på én enkelt tur, og fører til betydelige kostnadsbesparelser sammenliknet med andre teknikker som krever multiple wireline- eller riggarbeid for å ta turer inn i og ut av hullet mellom behandlingstrinnene.

Nærværende oppfinnelse kan nyttes til flertrinnsbehandlinger i avledede og horisontale brønnhull. Typisk vil andre konvensjonelle avledningsteknikker i avledede og horisontale brønnhull være mer krevende på grunn av arten av fluidtransport av avledningsmaterialet over de lange intervallene som typisk henger sammen med avledede eller horisontale brønnhull.

Dersom en utsiling (screen-out) skulle oppstå under fraktureringsbehandlingen, har nærværende oppfinnelse en fremgangsmåte for øyeblikkelig å sirkulere sandfylt fluid i ringrommet ut av hullet, slik at stimuleringsoperasjoner kan gjenopptas uten at kveilerør/BHA må ta en tur ut av hullet. Tilstedeværelsen av kveilerørsystemet utgjør et middel til å måle hullbunnstrykket etter perforering eller under stimuleringsoperasjoner basert på trykkberegninger som omfatter kveilerørstrengen under tilstand med shut-in (eller ved lav strømningshastighet).

Tilstedeværelsen av kveilerør eller et konvensjonelt system med sammenkoblede rør utgjør, dersom det blir brukt som utleggsmiddel, et middel til å injisere fluid nedihulls uavhengig av fluid som blir injisert i ringrommet. Dette kan eksempelvis være nyttig i tillegg til andre anvendelser, slik som (a) å holde BHA-tetningsmekanisme og strømnings-porter fri for proppantansamling (som eventuelt kan forårsake verktøyfastholding) ved å pumpe fluid nedihulls med nominell hastighet for å rense tetningsmekanismen og strømningsportene, (b) nedihulls blande-operasjoner (som nærmere forklart nedenfor), (c) oppdaging av syre nedihulls under perforering for å hjelpe med rensing av perforeringshull og med kommunikasjon med formasjonen, og (d) uavhengig stimulering av to områder som er isolert fra hverandre av den tilbakestill ba re tetningsmekanismen. I så fall, dersom røropplegg blir brukt som utleggsmiddelet, vil fluid, avhengig av de aktuelle operasjonene som ønskes og komponentene i den aktuelle hullbunnsoppstillingen, kunne bli sirkulert nedihulls når som helst, eller bare når tetningselementet ikke er aktivert, eller når utjevnerporter er åpne eller stengt. Avhengig av de aktuelle komponentene i hullbunnsoppstillingen og den aktuelle konstruksjonen av strømstyringsventiler nedihulls som kan være brukt for eksempel som komponenter integrert i utjevnerportenheter, sirkulasjonsport- eller strømningsportenheter, kan nedihulls styreventiler opereres ved wirelineaktivering, hydraulisk aktivering, strøm ni ngsakti veri ng, "j-lås"-aktivering, glidende hylseaktivering eller ved mange andre midler som er kjent for fagpersoner innenfor drift og aktivering av nedihulls styreventiler.

Kveilerørsystmet tillater fortsatt en kontrollert tilbakestrømning av individuelle behandlingstrinn for å hjelpe med opprensing og frakturlukking. Tilbakestrømning kan bli utført opp til ringrommet mellom kveilerøret og produksjonsforingen, eller alternativt kan tilbakestrømning utføres opp til kveilerørstrengen dersom stor tilbakestrømning ikke måtte bli ansett å være problematisk. Perforeringsanordningen kan bestå av kommersielt tilgjengelige perforerings-systemer. Disse kanonsystemene kunne inkludere det som heretter vil bli kalt et "selektiv-avfyringssystem", slik at en enkelt perforeringskanonoppstilling er sammensatt av multiple ladninger eller sett av perforeringsladninger. Hvert enkelt sett med en eller flere perforeringsladninger kan fjernstyres og avfyres fra overflaten ved hjelp av elektriske, radio-, trykk-, fiberoptiske eller andre aktiveringssignaler. Hvert sett av perforeringsladninger kan konstrueres (mht. antall ladninger, antall skudd per for, hullstørrelse, penetreringskarakteristikk) for optimal ytelse i det enkelte området som skal behandles med et individuelt trinn. Med den gjeldende teknikken for selektivavfyring finnes det kommersielle kanonsystemer som kunne tillate perforering i rekkefølge av i størrelsesorden 30 til 40 intervaller på en enkelt tur nedihulls. Kanoner kan forhåndsti I passes og konstrueres til å avfyre multiple sett med perforeringer. Kanoner kan plasseres hvor som helst på hullbunnsoppstillingen, inkludert enten ovenfor eller nedenfor den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen.

Intervaller kan grupperes for behandling på grunnlag av reservoaregenskaper, behandlingsoppleggbetraktninger eller utstyrsbegrensninger. Etter hver gruppe med intervaller (fortrinnsvis 5 til om lag 20), på slutten av arbeidsdagen (ofte gitt ved lysforholdene), eller dersom det oppstår vanskeligheter med tetning av en eller flere områder, kan det fortrinnsvis brukes en broplugg eller annen mekanisk anordning til å isolere den gruppen av intervaller som allerede er behandlet fra den neste gruppen som venter på behandling. Én eller flere selektivavfyringssatte broplugger eller frakturledeplater kunne kjøres sammen med hullbunnsoppstillingen og aktivert etter ønske i løpet av kompletteringsoperasjonen for å gi positiv mekanisk isolasjon mellom perforerte intervaller og for å eliminere behovet for en separat wire for å aktivere mekaniske isoleringsanordninger eller avledningsmidler mellom grupper av frakturerte trinn.

I alminnelighet kan fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen uten videre nyttes i produksjonsforinger med 4,5-toms (ca. 11 cm) til 7-toms (ca. 18 cm) diameter med eksisterende, kommersielt tilgjengelige perforeringskanonsystemer og tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismer. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil kunne brukes i mindre eller større foringer med tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismer som er spesielt konstruert for slike mindre eller større foringer.

Dersom perforeringskanoner med selektivavfyring blir brukt, kan hver av kanonene være i størrelsesorden 0,6 til 2,4 meter lang og inneholde i størrelsesorden 8 til 20 perforeringsladninger plassert langs kanonløpet med skuddtetthet på mellom 1 og 6 skudd per fot, men fortrinnsvis 2 til 4 skudd per fot. I en foretrukket utførelse vil så mange som 15 til 20 individuelle kanoner kunne bli stablet oppå hverandre slik at samlet lengde av hele kanonsystemet fortrinnsvis holdes mindre enn om lag 24 til 30 meter. Denne samlede kanonlengden kan kjøres inn i borehullet ved hjelp av en lett tilgjengelig kran og smøresystem på overflaten. Lengre kanonlengder kunne også brukes, men kan kreve ekstra eller spesielt utstyr på overflaten, avhengig av samlet antall kanoner som måtte utgjøre hele perforeringsa nord ni ngen. Merk at i noen spesielle anvendelser vil kanonlengde, antall ladninger per kanon og skuddtetthet kunne være større eller mindre enn det som er spesifisert ovenfor, idet endelig konstruksjon av perforeringssystemet vil avhenge av de aktuelle formasjonskarakteristikkene som foreligger i brønnhullet som skal stimuleres.

For å minimalisere den samlede lengden av kanonsystem og BHA, kan det være ønskelig å bruke multiple (to eller flere) ladningsbærere jevnt fordelt omkring og bundet, sveiset eller på annen måte festet til kveilerøret eller forbundet nedenfor den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen. Dersom det for eksempel er ønskelig å stimulere 30 områder, der hvert område blir perforert med en 1,2 meters kanon, ville en enkelt kanonoppstilling resultere i en samlet lengde på om lag 50 meter, hvilket kan være upraktisk å håndtere på overflaten. Alternativt kunne det legges ut to kanonoppstillinger plassert overfor hverandre på kveilerøret, der hver oppstilling kunne inneholde 15 kanoner, og samlet lengde kunne være om lag 25 meter, noe som greit lar seg håndtere på overflaten med eksisterende lubrikator- og kransystemer.

Et alternativt arrangement for perforeringskanonen(e) kunne være å plassere en eller flere kanoner ovenfor den tilbakestill ba re mekaniske tetningsmekanismen. Det kunne være to eller flere separate kanonoppstillinger festet på en slik måte at ladningene vendte bort fra komponentene i hullbunnsoppstillingen eller kveilerøret. Det kunne også være en enkelt oppstilling med ladninger plassert tettere og avfyringsmekanismer konstruert slik at de avfyrte bare en delmengde av ladningene samtidig innen et gitt intervall, kanskje alle i en gitt faseorientering.

Selv om perforeringsanordningen som er beskrevet i denne utførelsen brukte fjernavfyrte ladninger eller fluidtrykkstråler til å perforere foringen og sementhylsen, kunne alternative perforeringsanordninger, inkludert men ikke begrenset til kjemisk oppløsning eller drille/frese- skjæreanordninger, brukes innenfor omfanget av nærværende oppfinnelse med formål å opprette en strømningsvei mellom brønnhullet og den omgivende formasjonen. For nærværende oppfinnelse vil betegnelsen "perforeringsanordning" bli brukt i vid forstand og inkludere alle de ovennevnte, foruten et hvilket som helst aktiveringsmiddel opphengt i brønnhullet med formål å aktivere ladninger eller andre perforeringsmidler som måtte bli ført av foringen eller andre midler utenom hullbunnoppstillingen eller opphengsmåten som er brukt til opphenging av hullbunnoppstillingen.

BHA kunne inneholde en nedihulls motor eller annen mekanisme for å skaffe rotasjon/dreiemoment for aktivering av mekaniske tetningsmekanismer som krever rotasjon/ dreiemoment for aktivering. En slik anordning, sammen med en orienteringsanordning (f.eks. gyroskop eller kompass) kunne tillate orientert perforering slik at perforeringshull blir plassert i en foretrukket kompassretning. Alternativt, dersom sammenkoblede rør ble brukt, er det mulig at rotasjon og dreiemoment kunne bil overført nedihulls ved direkte rotering av de sammenkoblede rørene ved hjelp av roterende drivutstyr som er lett tilgjengelig på konvensjonelle opprettingsrigger. Nedihulls måleinstrumenter for måling av brønnforholdene (foringskragesøker, trykk, temperatur og andre instrumenter) for nedihulls overvåking i sann tid av stimuleringsjobbparametre, reservoaregenskaper og/eller brønnytelse kunne også utplasseres som en del av BHA.

I tillegg til den tilbakestill ba re mekaniske avledningsanordningen vil andre avledningsmaterialer/anordninger kunne pumpes nedihulls under behandlingen, inkludert men ikke begrenset til kuletetninger eller partikulater som sand, keramisk materiale, proppant, salt, vokser, harpikser eller andre organiske eller uorganiske sammensetninger, eller alternative fluidsystemer som viskøsifiserte fluider, gelefiserte fluider, skumtyper eller andre kjemisk sammensatte fluider eller andre injiserbare avledningsmidler. Det ekstra avledningsmaterialet kunne bli nyttet til å bidra til minimalisering av varigheten av stimuleringsbehandlingen ved at en viss tidsbesparelse kunne oppnås ved å redusere antall ganger den mekaniske avledningsanordningen blir aktivert, mens avledningsevne fortsatt kunne oppnås over de multiple områdene. I for eksempel et intervall på 1 000 meter, der individuelle områder med nominell innbyrdes avstand på 30 meter skal behandles, kan det være ønskelig å bruke den tilbakestill ba re mekaniske avledningsanordningen som arbeider med sprang på 170 meter (500 fot) oppover i hullet, og så avlede hvert av de seks trinnene med et avledningsmiddel medført i behandlingsfluidet. Alternativt kan det brukes teknikker med begrenset inngang for multiple intervaller som et delsett av hele intervallet som ønskes behandlet. Hvilken som helst av disse variantene ville redusere antallet mekaniske aktiveringer av den mekaniske avledningsanordningen og muligens forlenge dens effektive levetid.

Dersom en rørstreng blir brukt som utleggsmiddel, tillater røret utlegg av nedihulls blandeanordninger og direkte bruk av nedihulls blandeteknikk. Konkret kan rørstrengen brukes til å pumpe kjemikalier nedihulls og gjennom strømnings-portene i hullbunnsoppstillingen for påfølgende blanding med fluid som pumpes i røret via produksjonsforingsringrommet. Under for eksempel en hydraulisk fraktureringsbehandling, kan det være ønskelig å pumpe nitrogen eller karbondioksid nedihulls i røret og la det blande seg med behandlingsfluidet nedihulls, slik at nitrogenassistert eller karbondioksidassistert tilbakestrømning kan finne sted.

Denne fremgangsmåten og anordning kunne bli brukt til behandling av vertikale, avledede eller horisontale brønnhull. Oppfinnelsen angir for eksempel en fremgangsmåte for å generere vertikale (eller tilnærmet vertikale) frakturer slik at de krysser horisontale eller avledede brønnhull. En slik teknikk kunne føre til økonomisk komplettering av multiple brønner fra en enkelt rampeplassering. Behandling av en multilateral brønn kunne også utføres der den dypeste lateralen blir behandlet først, hvorpå en plugg blir isatt eller en hylse blir aktivert for å isolere denne laveste lateralen, og neste lateral oppover i hullet blir så behandlet, enda en plugg blir isatt eller hylse aktivert for å isolere denne lateralen, og prosessen fortsetter med behandling av det ønskede antallet lateraler innen ett enkelt brønnhull.

Dersom perforerende kanoner med selektivavfyring blir brukt, hvilket kan være ønskelig for maksimering av antallet intervaller som kan behandles, vil bruken av korte kanoner (dvs. 4-fots lengde eller mindre) kunne begrense brønnproduktivi-teten i noen tilfeller ved å bevirke økt trykkfall i reservoa rom rådet nær brønnhullet, sammenliknet med bruk av lengre kanoner. Brønnproduktivitet vil på liknende måte kunne bli begrenset dersom bare et kort intervall (dvs. 4-fots lengde eller mindre) blir perforert ved hjelp av slipende trykkstråle. Potensialet for overskudd av tilbakestrømmende proppant kan også komme til å øke og føre til redusert stimuleringseffektivitet. Tilbakestrømning vil fortrinnsvis bli utført med en styrt lav hastighet for å begrense potensiell tilbakestrømning av proppant. Avhengig av resulterende tilbakestrømning kunne det brukes harpiksovertrukket proppant eller alternative kanonkonfigureringer for å forbedre stimuleringseffektiviteten.

I tillegg kan, dersom rør eller kabel blir brukt som utleggsmiddel for å avhjelpe potensiell proppanterosjon på rørstrengen eller kabelen ved direkte anslag av det proppantfylte fluidet når det blir pumpet inn i injeksjonsportene i sideuttaket, en "isoleringsanordning" bli rigget opp på brønnhodet. Isoleringsanordningen kan bestå av en flens festet på en kort rørlengde som går ned gjennom senter av brønnhodet til noen få fot under injeksjonsportene. Hullbunnsoppstillingen og røret eller kabelen går innvendig i isolasjonsanordningsrøret. Følgelig vil røret i isolasjonsanordningen avlede proppant og isolere røret eller kabelen fra direkte anslag av proppant. Røret i isolasjonsanordningen avleder altså proppant og isolerer rørstreng eller kabel fra direkte anslag av proppant. En slik isolasjonsanordning ville bestå av et rør med passende diameter slik at den største ytterdiameterdimensjonen når det gjelder rørstreng eller kabel og hullbunnsoppstilling vil kunne passere uhindret. Lengden av isolasjonsanordningen ville bli fastsatt slik at i tilfelle skade vil den nedre hovedfrakturventilen fortsatt la seg stenge og brønnhodet nedrigget etter behov for å fjerne isolasjonsverktøyet. Avhengig av stimuleringsfluidene og måten injiseringen utføres på, ville det ikke være behov for en isolasjonsanordning dersom det ikke forelå eroderingsproblemer. Selv om feltprøving av isolasjonsanordninger ikke har vist eroderingsproblemer, vil det avhengig av jobbkonstruksjonen kunne foreligge en viss risiko for erosjons-skader på isolasjonsverktøyrøroppstillingen som fører til vanskeligheter med å fjerne den. Dersom det blir brukt et isolasjonsverktøy, vil foretrukket praksis være å holde anslagshastigheten på isolasjonsverktøyrøret betydelig under typiske erosjonsgrenser, fortrinnsvis under om lag 60 m/s, og helst under 50 m/s.

Et annet forhold når det gjelder denne teknikken er at prematur utsiling kan oppstå dersom fluiddeplasement under pumping ikke blir tilstrekkelig målt, idet det kan være vanskelig å initiere en fraktur med proppantfylt fluid over neste område som skal perforeres. Det kan være å foretrekke å bruke et KCI-fluid eller et annet ikke-gelefisert fluid for bedre å initiere frakturering av neste område. Å pumpe jobben med høyere hastighet med et ikke-gelefisert fluid mellom trinnene for å oppnå turbulent skylling/feiing av foringen vil minimalisere risikoen for proppantutsiling. Dessuten ville reservekanoner som er til stede på verktøystrengen tillate å fortsette jobben etter en passende ventetid.

Claims

1. Fremgangsmåte for perforering og behandling av multiple intervaller av én eller flere undergrunnsformasjoner gjennomskåret av et brønnhull, idet nevnte fremgangsmåte omfatter: (a) utlegging av en hullbunnsoppstilling (Bottom Hole Assembly - BHA) ved bruk av et utleggsmiddel inne i nevnte brønnhull (78), der nevnte BHA har en perforeringsanordning og en tetningsmekanisme, (b) posisjonere nevnte BHA inne i nevnte brønnhull (78), (c) bruk av nevnte perforeringsanordning til å perforere nevnte intervall, (d) aktivering av nevnte tetningsmekanisme for å opprette en hydraulisk tetning i brønnhullet, (e) pumping av et behandlingsfluid i nevnte brønnhull og inn i perforeringene som er dannet av nevnte perforeringsanordning (230, 231), uten å fjerne nevnte perforeringsanordning fra nevnte brønnhull,

(0 frigjøring av nevnte tetningsmekanisme, samt (g) repetisjon av trinn (b) til og med (f) for minst ett intervall til av nevnte én eller flere undergrunnsformasjoner karakterisert vedat behandlingsfluidet pumpes ned i ringrommet mellom nevnte utleggsmiddel og nevnte brønnhull.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvor nevnte utleggsmidler er valgt fra gruppen som består av en rørstreng slik som kveilerør (106) eller sammenkoblede rør (302), en trådline (102), en slickline, en kabel og et traktorsystem (131, 133).

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, hvor BHA,en posisjoneres inne i brønnhullet ved å bruke en dybderegulerings-anordning slik som en foringskragesøker (128) og et målesystem på overflaten.

4. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 3, hvor nevnte perforeringsanordning er en perforerende kanon (134, 144, 154) med selektivavfyring som inneholder multiple sett av én eller flere formtilpassede perforerende ladninger (136, 146, 156), der hvert av nevnte sett av én eller flere formtilpassede perforerende ladninger er individuelt styrt og aktivert ved elektrisk eller optisk signal overført via en kabel utlagt i brønnhullet.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, hvor utleggsmidlet er en rørstreng og hvor nevnte perforeringsanordning er en trykkstråleskjæreanordning (310) som bruker fluid pumpet ned nevnte rørstreng til å opprette hydraulisk kommunikasjon mellom nevnte brønnhull og nevnte ett eller flere intervaller av nevnte én eller flere undergrunnsformasjoner.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, hvor nevnte behandlingsfluid blir pumpet ned nevnte rørstreng, gjennom strøm ni ngsporter i nevnte BHA, og inn i nevnte perforeringer.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, hvor et andre behandlingsfluid blir pumpet ned gjennom nevnte rørstreng, gjennom strøm ni ngsporter i nevnte BHA og inn i nevnte perforeringer.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, hvor nevnte andre behandlingsfluid er nitrogen.

9. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 8, hvor nevnte tetningsmekanisme er en tilbakestill ba r pakning (120).

10. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 9, hvor nevnte behandlingsfluid er valgt fra gruppen som består av en syreoppløsning, et organisk løsemiddel og et slam av proppantmateriale og et bærefluid.

11. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 10, hvor nevnte fremgangsmåte i tillegg omfatter trinnet der det forut for frigjøring av nevnte tetningsmekanisme legges ut minst ett avledningsmiddel slik som partikulater, geler, viskøse fluider, skum eller kuletetninger i nevnte brønnhull for å blokkere yterligere strøm av behandlingsfluid inn i nevnte perforeringer.

12. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 11, hvor nevnte perforeringsanordning blir aktivert av hydraulisk trykk overført fra overflaten gjennom en navlestreng, gjennom brønnhullet eller gjennom rørstrengen.

13. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 12, hvor nevnte BHA blir forflyttet inne i nevnte brønnhull før nevnte tetningsmekanisme blir aktivert.

14. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 13, hvor nevnte tetningsmekanisme aktiveres med hydraulisk trykk for å etablere en hydraulisk tetning nedenfor nevnte perforerte intervall.

15. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 14, hvor BHA'en har minst et trykkutligningsmiddel for å etablere trykkommunikasjon mellom delene av brønnhullet over og under nevnte tetningsmekanisme før frigjøring av tetningsmekanismen.

16. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 15, hvor perforeringsanordningen i BHA'en blir posisjonert nedenfor tetningsmekanismen i nevnte BHA.

17. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 16, hvor nevnte perforeringsanordning ikke er utstyrt med noen gjennomgående fluidpassasje for vaskefluid.

18. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 for å perforere og behandle multiple intervaller inkludert et dypeste målintervall og sekvensielt grunnere målintervaller, hvor (a) BHA'ens perforeringsanordning posisjoneres under tetningsmekanismen, (b) nevnte perforeringsanordning benyttes til å perforere nevnte dypeste målintervall av nevnte ene eller flere undergrunnsformasjoner, (c) et behandlingsfluid pumpes ned ringrommet mellom nevnte utleggmiddel og nevnte brønnhull og inn i formasjonene frembragt i nevnte dypeste målintervall av nevnte perforeringsanordning uten å fjerne nevnte perforeringsanordning fra nevnte brønnhull, (d) nevnte BHA posisjoneres i nevnte brønnhull og nevnte perforeringsanordning brukes til å perforere det neste sekvensielt grunnere målintervallet av nevnte ene eller flere undergrunnsformasjoner, (e) nevnte BHA reposisjoneres i nevnte brønnhull og nevnte tetningsmekanisme aktiveres for å hydraulisk isolere perforeringene frembragt i nevnte neste sekvensielt grunnere målintervall fra det perforerte dypeste målintervall,

(0 et behandlingsfluid pumpes ned ringrommet mellom nevnte utleggsmiddel og nevnte brønnhull og inn i formasjonene frembragt i nevnte neste sekvensielt grunnere målintervall av nevnte perforeringsanordning uten å fjerne nevnte perforeringsanordning fra nevnte brønnhull, (g) nevnte tetningsmekanisme blir frigjort, og (h) trinn (d) til og med (g) blir gjentatt for minst et ytterligere sekvensielt grunnere målintervall av nevnte ene eller flere undergrunnsformasjoner hvor perforeringene frembragt i nevnte minst ene ytterligere sekvensielt grunnere målintervall blir hydraulisk isolert fra de perforerte intervallene nedenfor.

19. System for stimuleringsbehandling for bruk ved perforering og behandling av multiple intervaller av en eller flere undergrunnsformasjoner gjennomskåret av et brønnhull, idet nevnte system omfatter: (a) et behandlingsfluid, (b) et utleggsmiddel plassert inne i nevnte brønnhull (78), (c) en hullbunnsoppstilling (Bottom Hole Assembly - BHA) tilpasset for utlegg med nevnte utleggsmiddel, der nevnte BHA har minst én vanlig perforeringsanordning (134, 144, 154, 174, 184, 194, 207, 209, 211, 213), for sekvensiell perforering av nevnte multiple intervaller, samt minst én tetningsmekanisme (120), der nevnte BHA lar seg posisjonere innenfor nevnte brønnhull (78), for å tillate aktivering av nevnte perforeringsanordning og nevnte tetningsmekanisme, (d) nevnte tetningsmekanisme som er i stand til å opprette en hydraulisk tetning i nevnte brønnhull og dessuten i stand til å oppheve nevnte hydrauliske tetning slik at BHA kan flytte til en annen posisjon inne i nevnte brønnhull, hvorved hvert av de nevnte multiple behandlingsintervallene lar seg behandle med nevnte behandlingsfluid separat fra de nevnte andre behandlingsintervallene, hvor behandlingsfluidet inneholdes innen et ringformet område mellom nevnte utleggsmiddel og nevnte brønnhulls foring.