NO330628B1 - Nedhullsverktoy og fremgangsmate for a redusere avfall i en perforering i en borebronn - Google Patents

Nedhullsverktoy og fremgangsmate for a redusere avfall i en perforering i en borebronn Download PDF

Info

Publication number
NO330628B1
NO330628B1 NO20043157A NO20043157A NO330628B1 NO 330628 B1 NO330628 B1 NO 330628B1 NO 20043157 A NO20043157 A NO 20043157A NO 20043157 A NO20043157 A NO 20043157A NO 330628 B1 NO330628 B1 NO 330628B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
perforation
downhole tool
filter
stated
borehole
Prior art date
Application number
NO20043157A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20043157L (no
Inventor
Troy Fields
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20043157L publication Critical patent/NO20043157L/no
Publication of NO330628B1 publication Critical patent/NO330628B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • E21B33/138Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/02Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil
    • E21B49/06Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil using side-wall drilling tools pressing or scrapers

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN
1. Oppfinnelsens område
Denne oppfinnelse gjelder generelt nedhullsundersøkelser av underjordiske formasjoner. Nærmere bestemt gjelder denne oppfinnelse punktprøving gjennom perforeringer i borebrønnen og som trenger inn i den underjordiske formasjon.
2. Bakgrunnsteknikk
Historisk sett er brønner blitt utboret for å undersøke nedhullsreservoarer som antas å inneholde sterkt ønskelige fluider, slik som olje, gass eller vann. Disse brønner kan befinne seg på land eller undersiden av vannleier og strekke seg nedhulls inn i underjordiske formasjoner. Ved søking etter olje- og gassreserver, blir ofte nye brønner utboret og utprøvd. Borebrønnen kan forbli "åpen" etter utboring eller forsynes med en brønnforing (ellers kjent som et foringsrør) for derved å danne en "foret" borebrønn. En slik foret borebrønn frembringes ved å føre inn en rørformet stålforing inn i en åpen borebrønn og deretter pumpe sement nedhulls for sikkert å holde foringen på plass i borebrønnen. Denne sement påføres da på utsiden av foringen for derved å kunne holde brønnforingen på plass og frembringe en viss grad av strukturell sammenbinding og en tetning mellom formasjonen og brønnforingen.
Forskjellige prøver blir typisk utført på åpne borebrønner for å analysere de omgivende formasjoner for eventuelle forekomster av olje og gass. Så snart foringen er installert, vil imidlertid mulighetene for å utføre prøver være begrenset av stålforingen. Det antas at det finnes omtrent 200 vrakede brønner hvert år i Nord-Amerika, hvilket da kommer i tillegg til de tusener av brønner som allerede er uvirksomme. Disse vrakede brønner er blitt bedømt å ikke lenger kunne produsere olje og gass i nødvendige mengder til å være økonomisk profittgivende. Første delen av disse brønner er imidlertid blitt utboret i de senere 1960-årene og i 1970-årene og er blitt utlogget ved bruk av teknikker som er primitive sett ut i fra dagens standardnivåer. Senere forskning har således avdekket tegn som tyder på at mange av disse vrakede brønner inneholder store mengder utvinnbar naturgass og olje (f.eks. som meget som 2,83 til 5,66 milliard m<3>(100 til 200 trillioner kubikk-fot)) som ikke har blitt påvist ved vanlige produksjonsteknikker. På grunn av at størstedelen av feltutviklingsomkostningene, slik som for utboring, foring og se-mentering, allerede er blitt påført disse brønner, vil benyttelse av disse brønner for produksjon av olje og naturgass fra deres eventuelle ressurser kunne vise seg å være et lite kostnadskrevende foretak som vil kunne øke produksjonen av hydro-karboner og gass. Det er derfor ønskelig å kunne utføre ytterligere prøver av slike forede borebrønner.
For det formål å kunne utføre forskjellige prøver på en foret borebrønn for på denne måte å kunne fastslå om brønnen er en god kandidat for produksjon, vil det ofte være nødvendig å perforere foringen for å undersøke de formasjoner som omgir borebrønnen. En slik kommersielt brukt perforeringsteknikk utnytter et verk-tøy som er blitt senket ned på en ledningskabel til en foret seksjon av en bore-brønn, hvor da verktøyet omfatter formede eksplosive ladninger for gjennomtreng-ing av foringen, samt utprøving og pumpeprøvingsinnretninger for å måle hydrauliske parametere i omgivelsene på baksiden av foringen og/eller for å ta punktprø-ver av fluider fra disse omgivelser. Perforeringer kan også brukes i åpne borebrøn-ner, f.eks. for å lette undersøkelsen av de omgivende formasjoner og/eller for ut-strømning av fluider fra disse formasjoner inn i borebrønnen.
Forskjellige teknikker er blitt utviklet for å frembringe perforeringer i bore-brønner. For eksempel US-patent nr. 5,195,588 som er gitt til Dave og US-patent nr. 5,692,565 som er gitt til MacDougall et al., som da begge er overdratt til inne-haver av foreliggende oppfinnelse, angi teknikker for perforering av en borebrønn. Disse teknikker angir også teknikker for gjenplugging av en borebrønn eller at perforering er utført, for derved å stoppe strømningen av fluid gjennom foringen og inn i borebrønnen.
Skjønt tekniske fremskritt i perforeringsteknikker har bidratt til analyse av åpne og forede borebrønner, er det blitt oppdaget at visse perforeringer vil kunne bli tilstoppet av avfall. Dette avfall kan da hindre passasje av fluidet og/eller verk-tøyet gjennom perforeringen. I tillegg kan slikt avfall, f.eks. i form av utboringsflui-der, slam, smuss og andre forurensninger, kunne forurense prøveuttaket eller ut-prøvingsprosessen og ødelegge prøveresultatene.
Det er også blitt utviklet teknikker for å hindre forurensning av uttaksprøver som er samlet opp under punktprøvingsprosessen. Fore eksempel US-patent nr. 4,495,073 til Beimgraben, US-patent nr. 5,379,852 til Strange, Jr. og US-patent nr. 5,377,750 til Arterbury angir alle filtreringsteknikker for å hindre nedhulls bore-fluider fra å forurense prøver. Disse teknikker er imidlertid ikke i stand til å løse problemer i forbindelse med forurensning og avfall i perforeringer.
For å kunne løse slike problemer, slik som av den art som gjelder sperr-inger og forurensninger som forekommer i forbindelse med perforeringer, foreligger det behov for å utvikle teknikker for fjerning av avfall. Det er da ønskelig at slike teknikker vil være i stand til å redusere forurensninger av fluid som er tatt ut som prøver fra en perforering og/eller hindre tilstopping av vedkommende perforering. Det er også ønskelig at slike teknikker skal kunne brukes i forbindelse med perforerings-, utprøvings-, punktprøvings- og/eller pluggings-operasjoner. Slike teknikker bør blant annet kunne forbedre kvaliteten av uttaksprøver, redusere mulighetene for avfall å strømme inn i perforeringen, redusere sannsynligheten for tilstopping av perforeringen, redusere forekomsten av forurensninger i punktprø-ven, redusere forurensning av nedhullsverktøyet og/eller også gi andre fordeler.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et nedhullsverktøy for å redusere avfall i perforeringen i en borebrønn, hvor perforeringen strekker seg fra borebrønnen og inn i en underjordisk formasjon, idet verktøyet omfatter:
et hus som kan posisjonsinnstilles i borebrønnen,
en uttrekksarm i huset og som rager ut fra dette, idet uttrekksarmen omfatter en fleksibel aksel; og
minst én filterplugg i huset, idet denne minst ene filterplugg kan posisjonsinnstilles i perforeringen ved hjelp av armen og frigjørbar deri, kjennetegnet ved at en del av eller hele filterpluggen er utstyrt med et maskenett som er i stand til å tillate fluid å strømme gjennom filterpluggen og inn i nedhullsverktøyet, mens faststofforurensninger hindres fra å passere gjennom filterpluggen, og filterpluggen er innrettet for posisjonsinnstilling i perforeringen for å filtrere ut forurensninger eller avfall.
Foretrukne utførelsesformer av nedhullsverktøyet er utdypet i kravene 2 til og med 21.
Videre oppnås målene med foreliggende oppfinnelse ved en fremgangsmåte for å redusere avfall i en perforering i en borebrønn, hvor perforering strekker seg fra borebrønnen og inn i en underjordisk formasjon, idet et nedhullsverktøy posisjonsinnstilles i borebrønnen, idet nedhullsverktøyet anordnes med en filterplugg som strekker seg utover fra verktøyet, og
en bøyelig aksel anvendes for å posisjonere og frigjøre filterpluggen i perforeringen, kjennetegnet ved at minst én filterplugg innsettes i perforeringer ved anvendelse av nedhullsverktøyet og posisjonsinnstilles på et ønsket sted i perforeringen hvorved filterpluggen hindrer forurensninger og annet avfall fra å trenge inn i nedhullsverktøyet sammen med formasjonsfluidet etter hvert som det strømmer fra formasjonen gjennom filterpluggen og inn i nedhullsverktøyet.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 23 til og med 36.
Et nedhullsverktøy for å redusere avfallsavleiring i en perforering i en bore-brønn er omtalt. Denne perforering strekker seg fra borebrønnen og inn i en underjordisk formasjon. Verktøyet omfatter et verktøyhus som kan posisjonsinnstilles i borebrønnen, en arm i huset og som kan strekkes ut fra dette og minst én avfallsblokkerer i huset. Avfallsblokkereren er posisjonsinnstillbar i perforeringen via den angitte arm. Avfallsblokkereren er utført for å blokkere avfall fra å strømme inn sammen med formasjonsfluid i huset og da gjennom perforeringen, og på grunn av denne reduseres forurensningen av formasjonsfluidet. Avfallsblokkereren kan f.eks. utgjøres av et avskjæringsstykke eller et filter.
En fremgangsmåte for å redusere avfall i en perforering i borebrønnen er også omtalt. Denne fremgangsmåte omfatter posisjonsinnstilling av et nedhulls-verktøy i borebrønnen. Dette nedhullsverktøy har en arm som kan strekkes ut fra verktøyet. Fremgangsmåten omfatter også utstrekking av en avfallsblokkerer i perforeringen ved hjelp av den angitte arm. Avfallsblokkeringen er innrettet for å hindre avfall fra å strømme inn i nedhullsverktøyet etter hvert som formasjonsfluidet strømmer ut av perforeringen og inn i nedhullsverktøyet.
Videre er det omtalt en fremgangsmåte for å redusere avfall i en perforering i borebrønnen. Denne fremgangsmåte omfatter posisjonsinnstilling av nedhulls-verktøyet i borebrønnen, hvor da nedhullsverktøyet omfatter minst ett filter, samt utplassering av dette minst ene filter fra nedhullsverktøyet og inn i perforeringen, slik at avfall hindres fra å passere fra perforeringen og inn i nedhullsverktøyet.
Foreliggende oppfinnelse omfatter også særtrekk og fordeler som vil fremgå klarere ut i fra den etterfølgende detaljerte beskrivelse, sett i sammenheng med de vedføyde tegninger.
De forskjellige aspekter ved oppfinnelsen kan utnyttes i sammenheng eller samordning med apparatur for perforering og fornyet avtetning av brønnforingen i borehullet i jorden. Et slikt apparat kan da ha mulighet for punktprøving og utprøv-ing av jordformasjonsfluider. Apparatet er innrettet for bevegelse gjennom foringen og kan monteres på en kabelledning, rørledning eller eventuelt på begge disse. Montert inne i apparatet foreligger da perforeringsutstyr for å frembringe en perforering gjennom foringen og inn i borehullet. Tilpluggingsmidler er da også montert inne i innretningen for tilplugging av perforeringen. Flere forskjellige plugger kan da være lagret i apparatet for å muliggjøre tilplugging av flere perforeringer under kjøring av et verktøy inne i borehullet. Apparatet vil også generelt omfatte utstyr for utprøving/punktprøving (hvilket vil si utprøving av hydrauliske egenskaper, slik som trykk eller mengdestrøm, og/eller punktprøvingsfluidene) av fluidene i formasjonen innenfor foringen.
Apparatet kan også omfatte perforeringsmidler som er utstyrt med en bøye-lig aksel som skal anvendes for å bore en perforering gjennom foringen og formasjonen. Denne aksels bøyelighet gjør det da mulig å bore gjennom en perforering og inn i formasjonen med lengder som er større enn borehullets diameter og derfor gjør det mulig å foreta utprøving i formasjonsdybder som er større enn borehullets diameter. Tilpluggingsmidler er også montert i innretningen for tilplugging av formasjonen. I en viss utførelse av oppfinnelsen omfatter midlene for tilplugging av perforeringen utstyr for å føre inn en plugg av fast materiale innover i perforeringen.
For å sikre apparatet i borehullet kan det opprettes utstyr for å plassere vedkommende innretning på et hovedsakelig fastlagt sted. Dette apparat har da også fortrinnsvis evne til å aktivere perforeringsutstyret og tilpluggingsmidlene mens innretning er innstilt på et hovedsakelig fastlagt sted. Dette apparat har også midler for å bevege perforeringsutstyret til en ønsket posisjon i borehullet. Det foreligger også midler for å bevege tilpluggingsmidlene til en posisjon rett ovenfor vedkommende perforering i brønnboringen.
Dette apparat kan da ha visse ytterligere særtrekk. For det første brukes perforeringsmidler for å gjennomhulle brønnforingen, og som da fortrinnsvis er i stand til å frembringe en forholdsvis uniform perforering som lett kan tilplugges ved bruk av tilpluggingsmidler av ikke fast materiale. En annen fordel er muligheten for å forlenge perforeringene til slike lengder inne i formasjonen som er større enn borehullets diameter. Dette apparat kan da utføres med en ledningskabelinnret-ning og krever ingen rørledning, skjønt også en rørledning kan brukes hvis så ønskes. En annen følge av denne fordel er større tilpasningsevne når det gjelder å rette inn en motor- eller energiinnretning. En ytterligere fordel er at perforeringen kan tilplugges mens verktøyet fremdeles befinner seg innstilt i den posisjon hvori perforeringen ble utført, slik at pluggoperasjonen spesifisert og nøyaktig kan rettes på vedkommende perforering, og da uten behov for å lokalisere perforeringen eller spill av pluggingsmiddel ved plugging av et område som er større enn selve perforeringen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av et nedhulls perforeringsverktøy med en bøyelig utboringsaksel. Fig. 2 er et strømningsdiagram for en fremgangsmåte for perforering og plugging av en foret borebrønn. Fig. 3 er en skisse av en vanlig borkroneanordning for å frembringe en perforering samt tilplugging av perforeringen. Fig. 4a viser en diametrisk verktøyseksjon for den bøyelige utboringsaksel i fig. 1.
Fig. 4b viser i lengdesnitt en verktøyseksjon for den fleksible boreaksel i
fig. 1 og posisjonsinnstilt i en føringsplate.
Fig. 5 viser en annen skisse av den tilpassede føringsplate i fig. 4b.
Fig. 6a viser et sideoppriss av komponenter i en tilpluggingssammenstilling. Fig. 6b viser et sideoppriss av komponenter i en tilpluggingssammenstilling under tilpluggingsprosessen. Fig. 6c er et sideoppriss av en pluggingsanordning posisjonsinnstilt i et hull i brønnforingen. Fig. 7 viser et sideoppriss av den mekaniske tilpluggingsenhet og pluggmagasinet. Fig. 8 er en skjematisk skisse av apparatet i fig. 1 med perforering av en foret borebrønn. Fig. 9 er en snittskisse av apparatet i fig. 8 og som er utstyrt med en borkrone i form av en avskåret konus. Fig. 10 er en strømningsskisse som angir en fremgangsmåte for å redusere forurensning i en perforering. Fig. 11 viser et snitt gjennom apparatet i fig. 1 ved innsetting av en filterplugg i en perforering i en foret borebrønn. Fig. 12A og 12B viser snittskisser gjennom en perforering med flere filterplugger posisjonsinnstilt i perforeringen.
Fig. 13A-13C angir detaljerte skisser av forskjellige filterplugger.
Fig. 14 viser et strømningsskjema som angir en alternativ utførelse av en fremgangsmåte for redusering av forurensninger i en perforering.
DETALJERT BESKRIVELSE
Anskueliggjørende utførelser av oppfinnelsen er beskrevet nedenfor. For å oppnå størst mulig klarhet er ikke alle trekk ved en faktisk utførelse beskrevet i denne spesifisering. Det vil naturligvis erkjennes at ved utvikling av enhver slik faktisk utførelse, må tallrike utførelsesspesifikke avgjørelser gjøres for å tilfredsstille utviklerens spesielle utførelsesformål, slik som i sammenheng med utstyrsrelaterte og forretningsrelaterte begrensninger, som da vil variere fra én utførelse til en annen. Videre vil det erkjennes at et slikt utførelsesforetak, selv om den er komplisert og tidskrevende, faktisk vil innebære en rutinemessig prosess for fagfolk med vanlig fagkunnskap når det gjelder den teknikk som denne fremstilling gjelder.
Fig. 1 viser et eksempel på et nedhulls perforeringsverktøy som kan anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, og fig. 2 viser utførelsessekven-sen i en perforeringsprosess. Verktøyet 12 befinner seg nedsenket på en kabel 13 inne i en stålforing 11. Denne stålforing avskjermer borehullet 10 og faststøpes med sement 10b. Borehullet 10 fylles vanligvis med et ferdigstillingsfluid eller vann. Kabellengden bestemmer hovedsakelig de dybdenivåer som verktøyet 12 kan nedsenkes til i borehullet. Dybdemålere kan bestemme kabelens forskyvning over en støttemekanisme (trinsehjul) og bestemme den faktiske dybde for logge-verktøyet 12. Kabellengden reguleres av egnet kjent utstyr på jordoverflaten, slik som en trommel og vinsjmekanisme (ikke vist). Dybden kan også bestemmes elektrisk, kjerneteknisk eller ved hjelp av sensorer som sammenholder dybdever-dier ved tidligere målinger som er utført i vedkommende brønn eller brønnforing. Også elektriske kretser (ikke vist) på jordoverflaten kan utgjøre reguleringskommu-nikasjon og behandlingskretser for loggeverktøyet 12. Disse kretser kan da være av kjent type og behøver ikke nødvendigvis å ha nye særtrekk. Blokken 800 i fig. 2 har som oppgave å bringe verktøyet 12 til et spesifikt dybdenivå.
I den viste utførelse i fig. 1, er verktøyet 12 vist å en hovedsakelig sylinderformet verktøylegeme 17 som omslutter et indre verktøyhus 14 og elektronikk. Forankringsstempler 15 driver verktøypakken 17b mot brønnforingen 11 og danner derved en trykktett tetningsforbindelse mellom verktøyet og brønnforingen, og tjener da til å fastholde verktøyets stasjonære blokk 801 stillestående.
Det indre hus 14 inneholder perforeringsmidler, utprøvingsmidler og punkt-prøvingsmidler samt tilpluggingsutstyr. Dette indre hus beveges langs verktøyak-sen (vertikalt) ved hjelp av husets forskyvningsstempel 16. Denne bevegelse posi-sjonsinnstiller i rekkefølge komponentene i hver av disse tre systemutstyr over samme punkt på brønnforingen.
En bøyelig aksel 18 er plassert inne i det indre hus og fremføres ved hjelp av føringsplater 14b (se også fig. 5) som utgjør integrerte deler av dette indre hus. En borkrone 19 dreies ved hjelp av drivmotoren 20 over den bøyelige aksel 18. Denne motor fastholdes i det indre hus ved hjelp av en motorbraktett 21 som selv er forbundet med en translasjonsmotor 22. Denne translasjonsmotor beveger det indre hus ved å dreie en gjenget aksel 23 inne i en fremmatingsmutter i motorbra-ketten 21. Den bøyelige aksel for translasjonsmotoren utøver en nedoverrettet krav på den fleksible aksel under boringen, slik at inntrengningen kan reguleres. Dette boreutstyr gjør det mulig å bore hull som har en dybde større enn verktøydi-ameteren. Slik boreoperasjon er angitt ved blokk 802.
Det finnes boreteknologi som kan frembringe perforeringer med en inn-trengningsdybde som er noe mindre enn verktøyets diameter. Én av disse fremgangsmåter er anskueliggjort i fig. 3. Ved denne prosess blir borkronen 31 påført direkte på en utvekslingsboks 30 i rett vinkel, og som begge er anordnet vinkelrett på verktøylegemets akse. Som vist må utvekslingsboksen 30 og borkronen 31 passe inn inne i borehullet. I fig. 2 er lengden av en borkrone begrenset på grunn av at utvekslingsboksen opptar omtrent halvparten av borehullets diameter. Dette utstyr omfatter også en drivaksel 32 og en strømningsledning 33.
For det formål å ta opp målinger og punktprøver inneholder det indre hus også en måleresultatpakker 17c og strømningsledning 24. Etter at et hull er blitt utboret, vil husets translasjonsstempel 16 bli forskjøvet i det indre hus 14 for å kunne bevege måleresultatpakningen til en posisjon over borehullet. Målepakningens innstillingsstempel 24b skyver så målepakken 17c mot foringen for derved å danne en avtettet kanal mellom borehullet og strømningskanalen 24, slik som vist i blokk 803. Dette formasjonstrykk kan så måles og en fluidprøve kan tas opp, hvis dette er ønskelig, slik som vist ved felt 804. Ved dette tidspunkt er måleresultat-pakningen trukket tilbake ved 805.
Endelig, inneholdes også et pluggmagasin 26 i det indre hus 14. Etter at formasjonstrykket er blitt målt og punktprøver tatt ut, vil hustranslasjonsstempelet 16 forskyve det indre hus 14 til å bevege pluggmagasinet 26 til posisjon over borehullet 806. Et plugginnstillingsstempel 25 driver så en plugg fra magasinet inn i foringen, for således å avtette borehullet 807 på nytt. Pluggens tetthet kan prøves ved atter å bevege det indre hus slik at måleresultat-pakningen på nytt bringes i posisjon over pluggen, hvorpå dette pakningshull 808 aktiveres og trykket overvå-kes gjennom strømningsledninger, mens et "nedtrekks"-stempel aktiveres for ned-føring og stillstand ved denne reduserte verdi. En plugglekkasje vil bli opprettet ved retur av trykket til det strømningsledningstrykk som foreligger etter aktivering av stempelet til nedtrekk. Det bør bemerkes at denne samme utprøvingsmetode
(809) kan brukes til å bekrefte integriteten av verktøypakningens tetthet før boringen innledes. For denne utprøving er imidlertid måleresultat-pakningen ikke innstilt mot brønnforingen, således at nedtrekkingen kan understøttes av verktøy-pakken. Denne hendelsessekvens fullføres ved å frigjøre verktøyforankringen 810. Verk-tøyet er da klart for å gjenta prosessekvensen ved start med blokk 800.
Fleksibel aksel
Den bøyelige utboringsaksel er vist i detalj i fig. 4a og 4b og et par av den bøyelige aksels føringsplater er vist detaljert i fig. 5.1 fig. 4a, vises i en diametral verktøy-tverrsnittsskisse den bøyelige aksel for borkronen i verktøylegemet 17. Borkronen 19 er da koplet til den bøyelige aksel 18 ved hjelp av en kopling 39. Denne kopling kan så settes på den bøyelige aksel. Føringsbøssinger 40 omslutter og fastholder borkronen for å holde denne borkrone rett og på plass. Fig. 4b viser et verktøysnitt i lengderetningen og som angir fordelen ved den bøyelige aksel fremform konvensjonell teknologi. Fig. 5 viser én av de to innbyrdes tilpassede føringsplater 42 som danner den "J"-formede kanal 43 hvorigjennom den bøy-elige aksel fremføres.
Den bøyelige aksel er et velkjent maskinelement for å overføre dreiemoment rundt en bøyning. Den er generelt fremstilt ved hjelp av skrueformet vikling, i motsatte retninger, av påfølgende lag av tråd over en rett sentral dortråd. Den flek sible aksels egenskaper kan skreddersys til den foreliggende spesifikke anvendelse ved å variere antall tråder i de forskjellige lag, antallet lag, tråddiameteren samt trådmaterialet. I denne spesielle anvendelse må akselen optimaliseres med henblikk på utmatingslevetid (totalt antall omdreininger, den minste mulige bøy-ningsradius) for å tillate pakning innenfor den gitte verktøydiameter) samt for over-føring av skyvekraft.
Et annet viktig forhold er akselens pålitelighet ved påføring av skyvekraft på borkronen gjennom akselen. Under boreoperasjoner påføres forskjellige skyve-kraftverdier på borkronen for å lette boringen. Skyvekraftnivået som påføres av-henger av borkronens skarphet og det materiale som utbores. Skarpere borkroner vil da bare kreve påføring av minimal kraftforskyvning gjennom den bøyelige aksel. Denne minste trykkverdi påvirker da nesten ikke den fleksible aksels pålitelighet. Sløvere borkroner krever påføring av større drivkraft, som da vil kunne skade den bøyelige aksel. Én løsning er da å påføre skyvekraften direkte på borkronen i stedet for gjennom den bøyelige aksel. Ved en slik fremgangsmåte blir kraft påtrykket et stempel som befinner seg i verktøyet og påføres derved stempelet til borkronen. Den skyvekraft som er nødvendig for utboring blir tilført uten at dette har noen vesentlig virkning på den fleksible aksel. Denne teknikk er ytterligere beskrevet i US-patentskrift nr. 5,687,806. En annen løsning er å bruke en skarp borkrone hver gang en boreoperasjon finner sted. Flere borkroner kan da være lagret verktøyet og en ny borkrone brukes for hver utboringsprosedyre. Som tidligere angitt, vil den grad av skyvekraft som kreves av skarpere borkroner ha minimal virkning på den fleksible aksel. Denne teknikk er ytterligere beskrevet i US-patentskrift nr. 5,746,279.
Føringsplater
Når den bøyelige aksel brukes for både å overføre dreiemoment og skyvekraft, slik det vil være tilfelle i henhold til denne søknad, må det benyttes visse midler for å understøtte akselen og derved hindre den fra å bukte seg ut fra den skyvekraftbelastning som påføres gjennom den bøyelige aksel til borkronen. Denne understøttelse opprettes ved innbyrdes tilpasning av par av føringsplater, slik som angitt i fig. 5. Disse plater danner da en "J"-formet kanal hvorigjennom den bøyelige aksel passerer. Utforming av denne geometri ut i fra et par plater er et praktisk middel for fremstilling og en hjelp til sammenstilling, men den er ikke strengt nødvendig for en korrekt arbeidsfunksjon. Et "J"-formet rør vil kunne tjene samme funksjon. Den innerdiameter som opprettes ut i fra vedkommende platepar vil da bare være litt større enn diameteren av den bøyelige aksel. Denne nærtil-pasning nedsetter til et minimum skrueoppviklingen av den fleksible aksel med ut-boringssituasjoner under høyt dreiemoment, og den maksimaliserer den effektivi-tet hvorved dreiemoment kan overføres fra drivenheten til borkronen. Materialet i føringsplatene er valgt for å passe sammen med den fleksible aksel. Et smøremid-del kan brukes mellom den bøyelige aksel og føringsplatene.
Borkrone
Den borkrone som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse krever visse særtrekk. Den må være tilstrekkelig kraftig til å kunne bore i stå uten ned-brytning av den skarpe skjærekant. Den må samtidig være tilstrekkelig hard til å kunne bore i nedbrytende formasjoner uten at dette medfører sløving av borkronen. Den må ha en spissgeometri som gir dreiemoment- og skyveegenskaper som er tilpasset drivevnen for den fleksible drivaksel. Den må ha en rifling som er i stand til å bevege borkaks ut av et hull ved en dybde som tilsvarer mange utbor-ingsparametere. Borkronen må være i stand til å utbore et hull tilstrekkelig rett, rundt og ikke overdimensjonert, slik at det kan avtettes av vedkommende metall-Plugg.
Tilpluggingsmekanisme
Tilpluggingsmekanismen er vist i fig. 6a, 6b og 6c. Denne tilpluggingstek-nikk har et tilsvarende tilpluggingsforhold som det som er angitt i US-patentskrift nr. 5,195,588, men pluggen er imidlertid forskjellig. Pluggen er sammensatt av to komponenter, nemlig en rørformet sokkel 76 og en avskrånet plugg 77. Den rørfor-mede sokkel 76 har en lukket forende, en leppe 78 ved sin bakre ende samt fremspring 79 på sitt midtparti. Den avskrånede plugg 77 føres inn i den åpne ende av sokkelkomponenten 76. Leppen 78 tjener til å fastholde sokkelen og hindrer den fra å passere brønnfdringens vegg når kraft utøves på den avsmalnende plugg-komponent mens den føres inn i sokkelen.
Avtetningen av pluggen finner sted i en to-trinns prosess. Etter hvert som stempelet beveges fremover blir komponenten 77 drevet inn i sokkelkomponenten, slik som vist i fig. 6c. Den avskrånede form av komponenten 77 tvinger da sokke len 76 til å utvides radialt, og vil da frembringe en lett avtetning mellom sokkelen og brønnforingens innside. Fremspringene 79 vil også bidra til å danne en tetning, og hindrer da pluggen fra å blåses ut. Nærvær av mer enn ett fremspring gjør det da mulig for sokkelen å lettere formtilpasses til omkretsen av en uregelmessig perforering i brønnforingen 11, samtidig som den fremdeles sikrer en god avtetning. Fig. 7 viser den mekaniske pluggingsenhet som fører inn en plugg i en perforering. Denne pluggingsenhet inneholder et totrinns innføringsstempel (det ytre stempel 71 og det indre stempel 80). Under tilpluggingsprosessen blir en kraft ut-øvet på begge stempler, nemlig 71 og 80, og stempelstillingen beveges da som helhet i en avstand gjennom rommet 81 og driver derved pluggsammenstillingen 76 og 77 inn i perforeringen. Når leppepartiet 78 av sokkelkomponenten 76 når frem til foringen vil bevegelsen av det ytre stempel 71 stoppe. Den fortsatte påfør-ing av hydraulisk trykk og stempelsammenstillingen bringer det indre stempel å overvinne kraften fra fjærene 82. Det indre stempel 80 vil da fortsette sin bevegelse og derved drive den avskrånende plugg 77 inn i sokkelen 76. Fig. 7 viser også det magasin 85 som lagrer flere plugger 84 og mater dem frem under pluggingsprosessen. Etter at en plugg er ført inn i perforering og stempelsammenstillingen 71 og 80 er fullstendig trukket tilbake, vil en annen plugg bli drevet oppover til posisjon for å innføres i den neste perforering som skal tilplugges. Denne oppoverrettede bevegelse induseres av kraften fra forskyvningssam-menstillingen 83. Denne kraft kan da frembringes av en fjær 86 eller av fluid.
Det skal nå henvises til fig. 8, hvor nedhullsverktøyet 12 på fig. 1 er vist mer detaljert under perforering av en foret borebrønn. Nedhullsverktøyet 12 befinner seg i tettende inngrep med brønnforingen 11 via en pakning 17b. Den bøyelige aksel 18 er sammen med sin borkrone 19 ført gjennom foringen 11, sementlaget 10b og derpå inn i den underjordiske formasjon 180. En perforering 182 er frembrakt gjennom foringen, sementlaget og formasjonen ved hjelp av borkronen. Som vist ved piler, strømmer fluider fra formasjonen 180 gjennom perforeringen 182 og inn i nedhullsverktøyet 12. Pakninger 17b isolerer formasjonsfluidet fra fluider i borebrønnen.
Borkronen 19 er posisjonsinnstilt i en perforering 182 som er frembrakt ved hjelp av nedhullsverktøyet 12. Borkronen 19 trekkes ut i en avstand fra ytterenden 184 av perforeringen 182 etter ferdigstilling av vedkommende perforering. Som angitt ved piler, er borkronen posisjonsinnstilt i perforeringen for å tillate fluid å strømme inn i nedhullsverktøyet 12. Borkronen 19 er fortrinnsvis posisjonsinnstilt inne i perforeringen under utprøvings- og/eller prøveuttaksprosessen for å begrense strømningen av avfall inn i nedhullsverktøyet 12 gjennom perforeringen. Ved å forbli inne i perforeringen under utprøvingsprosessen, blir borkronen brukt til å begrense strømningen av avfall inn i perforeringen. Av hensiktsmessighetsgrun-ner vil uttrykket "utprøving" her bli brukt for å omfatte mange forskjellige nedhulls-utprøvinger og/eller prøveuttaksoperasjoner, slik som punktprøving av formasjonen, trykkutprøving, etc.
Skjønt borkronen er vist i fig. 8 som posisjonsinnstilt i formasjonen, kan borkronen være plassert på forskjellige steder i perforeringen for å regulere fluid-strømningen og/eller begrense innstrømning av avfall inn i borehullet. Som vist i fig. 8, er her borkronen posisjonsinnstilt utenfor foring og sementlag og inne i formasjonen.
Fig. 9 viser en alternativ utførelse av apparatet med en borkrone 19a. I denne utførelse er borkronen 19a blitt aktivert til å forskyve avfall 186 inn i en perforering 182a (med en ytterende 184a) for å tillate fluid å strømme gjennom denne. Slikt fluid 186 (avbildet skjematisk som blokker) kan samle seg i perforeringen og blokkere strømningen av fluid fra formasjonen og nå inn i nedhullsverktøyet 12.
Som angitt ved piler, kan borkronen 19a etter ønske fremføres, trekkes tilbake og/eller dreies ved hjelp av en bøyelig aksel 18 til å forskyve avfall og/eller lette strømningen av fluid gjennom perforeringen 182a. Fremføringen og/eller til-baketrekkingen av borkronen 19a ved hjelp av den fleksible aksel 18 kan da gjentas i den grad det er nødvendig. Dreiningen av borkronen 19a kan også gjentas hvis nødvendig. Denne operasjon gjør det mulig å gjenta perforeringen så ofte det er nødvendig for å sikre strømningen av fluid gjennom perforeringen og inn i ned-hullsverktøyet.
De arbeidsoperasjoner som er beskrevet i forbindelse med fig. 8 og 9 kan da utføres under utboring, uttak av punktprøver og/eller utprøvingsprosesser. Slike operasjoner kan utføres etter perforering og før tilpluggingen. Alternativt kan verk-tøyet nedsenkes i en borebrønn med foreliggende perforering (eventuelt tilstopp-ede perforeringer) og så rense ut perforeringene og sikre fluidstrømning. Borkronen kan også frigjøres inne i perforeringen til å understøtte perforeringsdannelsen eller for å fungere som en plugg for å hindre strømning av fluid inn i formasjonen.
Skjønt figurene 8 og 9 angir et perforeringsverktøy, slik som det viste verk-tøy i fig. 1, 2 og 4-7, vil det kunne erkjennes at også andre perforeringsverktøyer, f.eks. slik som de viste perforeringsverktøyer i fig. 3, også kan anvendes i forbindelse med denne oppfinnelse. I en slik anvendelse kan borkronen 31 være plassert inne i perforeringen og/eller være aktivert for å rense ut avfall i den grad det er nødvendig.
Det skal nå henvises til fig. 10, hvor det er vist en fremgangsmåte som angir funksjonell drift av apparatet i figurene 8 og 9. Denne figur 10 beskriver da en fremgangsmåte 100 for fjerning av avfall fra perforeringen. Fremgangsmåten 100 omfatter da prosesstrinn som går ut på plassering av nedhullsverktøyet i bore-brønnen 102 og dannelse av en perforering gjennom borebrønnens sidevegg og innover i formasjonen 104. Denne perforering kan utføres i en foret eller åpen borebrønn og kan trenge inn den ønskede avstand inn i formasjonen, slik som en avstand større enn borebrønnens diameter. En hvilken som helst kjent perforeringsteknikk kan da brukes for å frembringe perforeringen, innbefattet, men ikke begrenset til, utboring, stansing, formladning eller andre kjente teknikker.
Et perforeringsverktøy kan så posisjonsinnstilles i perforeringen 106. Dette perforeringsverktøy kan da være det samme verktøy som har frembrakt den opprinnelige perforering, eller et perforeringsverktøy av annen type og som er i stand til å rense ut avfall fra perforeringen. Som et eksempel kan da et nedhullsverktøy, slik som utboringsverktøyet i fig. 8 og/eller 9, benyttes. Perforeringsverktøyet kan da forbli i perforeringen etter ferdig fremstilling av denne perforering, eller kan føres inn i en eksisterende perforering etter fjerning av det benyttede perforerings-verktøy. Perforeringsverktøyet kan plasseres i en hvilken som helst gitt posisjon i perforeringen med henblikk på å frembringe det ønskede resultat, samt eventuelt også gjeninnføring av perforeringen etter ønske.
En utprøvingsoperasjon 108 kan bli utført før eller etter plasseringen av per-foreringsverktøyet i perforeringen. Vanligvis blir perforeringsverktøyet plassert i perforeringen når denne perforering er opprettet, og blir deretter trukket tilbake til den ønskede stilling inne i perforeringen for å tillate fluid å strømme inn i nedhulls-verktøyet. Perforeringsverktøyet kan imidlertid også plasseres i perforeringen etter at perforeringen er blitt opprettet. Punktprøveuttak kan således ha funnet sted før perforeringsverktøyet plasseres i perforeringen.
Utprøvingen av 108 kan utføres ved å tillate fluid å strømme fra perforeringen og inn i nedhullsverktøyet. Ved dette tidspunkt kan punktprøver av formasjonsfluidet være tatt og/eller trykkverdier være utlest. Punktprøver kan trekkes ut inn i punktprøvekammeret eller andre partier av verktøyet (ikke vist) for nedhulls-og opphulls-utprøving. Mange forskjellige utprøvinger som vil være kjent av fagfolk på området kan da angis.
Hvis slike tilstander antyder problemer med perforeringen, kan nedhulls-verktøyet aktivere perforeringsverktøyet for å fjerne vedkommende avfall 110. Nedhullsverktøyet kan da aktivere perforeringsverktøyet ved fremføring, tilbaketrekning og/eller dreining av vedkommende perforeringsverktøy for å forskyve avfall. Dette kan fortsette i den grad det er nødvendig for å fjerne eventuelle tilstop-ninger og/eller lette strømningen av fluid gjennom perforeringen.
Nedhullsverktøyet kan aktivere perforeringsverktøyet på grunnlag av sen-soravlesninger, nedhullsmålinger, ved regelmessige mellomrom eller basert på andre kriterier. Perforeringsverktøyet og/eller pluggen kan utstyres med sensorer for å påvise avfall i perforeringen. En prosessor kan brukes for å samle opp og/eller analysere data for å bestemme når perforeringsverktøyet skal aktiveres. Alternativt kan nedhullsverktøyet aktiveres etter ønske for å utføre en slik opprens-ningsprosess.
Fig. 11 viser gjenpluggingsmekanismen, eller pluggingsenheten i fig. 1 og 7 ved utnyttelse av en filterplugg 200. Pluggingsenheten arbeider som beskrevet tidligere under henvisning til fig. 1 og 7, bortsett fra at magasinet inneholder én eller flere filterplugger 200. Magasinet 85 kan da brukes til å lagre én eller flere plugger 84 (fig. 7) og/eller filterplugger 200 for innføring i sideveggene av bore-brønnen.
Med fortsatt henvisning til fig. 11, er det vist at en filterplugg 200 er innrettet for posisjonsinnstilling i perforeringen for å filtrere ut forurensninger eller foreliggende avfall, slik som utboringsslam, smuss, sement eller andre forurensninger. Avfallet er grafisk angitt som avfallsblokker 186 for enkelhets skyld. Filtreringsplug-gen 200 blir fortrinnsvis plassert i perforeringen etter at perforeringsverktøyet, slik som utboringsverktøyet 18 i fig. 1, har frembrakt en perforering.
Filterpluggen kan være posisjonsinnstilt i forskjellige posisjoner langs perforeringen, slik som ved brønnforingen, i sementen, i formasjonen, samt ytterenden av perforeringen innover i formasjon. En del av eller hele filterpluggen er utstyrt med et maskenett som er i stand til å tillate fluid å strømme gjennom filterpluggen og inn i nedhullsverktøyet, mens faststofforurensninger hindres fra å passere gjennom vedkommende filterplugg. Som angitt ved piler, strømmer formasjonsfluid inn i perforeringen gjennom filterpluggen samt inn i nedhullsverktøyet.
Hvis så ønskes, kan filterpluggen fjernes eller etterlates i perforeringen. Hvis filterpluggen skulle bli tilstoppet, fastlåst eller på annen måte være uønsket, vil det være mulig å bore gjennom denne filterplugg og derved eliminere behovet for å fjerne pluggen fra perforeringen. Med andre ord vil da perforeringsverktøyet perforere hullet på nytt sammen med den innsatte filterplugg og oppretter da en perforering som også løper gjennom filterpluggen. På denne måte kan perforeringen gjenopprettes bare ved å utføre perforering gjennom den foreliggende filterplugg. Ytterligere filterplugger kan så innføres for å erstatte og/eller understøtte den opprinnelige filterplugg, hvis dette er ønsket.
Som vist i fig. 12A og 12B, kan én eller flere filterplugger 200 være posisjonsinnstilt i en formasjon. Disse filterplugger kan da stables lineært ovenpå hverandre langs en perforering, slik som vist i fig. 12A, eller stakkes konsentrisk i en viss posisjon i perforeringen, slik som angitt i fig. 12B. Likeartet dimensjonerte filterplugger og/eller filterplugger med stoppere eller lukkede ender kan brukes for å stakke filteret etter ønske. Filterplugger med forskjellig diameter kan brukes slik at disse filterplugger kan stakkes konsentrisk. I tillegg kan filterpluggene være utstyrt med et hull i den ene ende for å motta en ytterligere filterplugg. Ved stakking av filterplugger konsentrisk, kan filterpluggene være påført ytre belegg for å øke filtre-ringsvirkningen. Én eller flere filterplugger kan brukes for å filtrere alle deler av perforeringen. Filterpluggene kan settes inn, én av gangen, eller i grupper.
Det skal nå henvises til fig. 13A-C, hvor utførelse av filterpluggen er vist mer detaljert. Fortrinnsvis har filterpluggen 200 et hovedsakelig sylinderformet filterlegeme med et indre hulrom. Filterlegemet er fortrinnsvis utført i metall og har et maskenett og/eller et finsingellegeme med en porestørrelse tilpasset for å tillate fluidet å passere gjennom dette samtidig som faststofforurensninger hindres fra å passere gjennom filterlegemet. Fortrinnsvis er filterpluggen utstyrt med et legeme innrettet for å kunne gjennomtrenges av et boreverktøy for å perforere gjennom filteret, slik som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 11.
Som vist i fig. 13A, kan filterpluggen 200a ha et avsmalnende legeme 202a for å lette innføring i perforeringen og/eller å hindre uttrekk av denne. Filterpluggen 200a kan også være forsynt med et leppeparti 204a med en større diameter enn legemepartiet 202a av filterpluggen, for derved å virke som en mekanisk stopper som hindrer filterpluggen fra å trenge ytterligere inn i perforeringen. I utførelser med en leppe er filterpluggen ment å strekke seg gjennom foringen 11. Leppen hindrer imidlertid filterpluggen fra å føres videre inn og bibeholder filterpluggen inn-til foringen 11.
Filterpluggen kan også være forsynt med en innretning for å motstå bevegelse, slik som vist i fig. 13B. Denne innretning, og i dette tilfelle forankringssporene 206 anordnet rundt legemet 202b, vil da bidra til å tilpasse filterpluggen til perforeringen samt feste av denne i perforeringshullet. Dette kan også brukes for å hindre filterpluggen fra å trekkes bort fra perforeringen. Andre teknikker kan brukes for sikkert å fastholde filterpluggen i perforeringen. Filterpluggens form kan f.eks. til-passes for å danne en inngrepspasning med brønnforingsperforeringen etter inn-føring i denne.
Som vist i fig. 13C, kan filterpluggen 200c ha en åpen ende 208 i sin ene ytterende. Denne åpne ende kan være tilpasset for å motta en ytterligere filterplugg, et perforeringsverktøy og/eller bare tillate fluid lettere gjennomstrømning. I denne utførelse har filterpluggen et sylinderformet legeme 202c uten forankringsspor eller en mekanisk stopper. Slike trekk kan imidlertid inngå etter behov.
Skjønt filterpluggen fortrinnsvis er vist å være hovedsakelig sylinderformet (fig. 13B og 13C) for å være tilpasset til perforeringens generelle form, eventuelt formet som en avskåret konus (fig. 13A) for å kunne føres inn i perforeringen, vil det likevel forstås at filterpluggen kan ha hvilke som helst dimensjoner og geometri som er i stand til å begrense avfallsforurensning i perforeringen. Én eller flere lep-per, materialer, lag eller maskenett kan brukes som del av filterpluggen. I tillegg kan filterpluggen rage ut fra perforeringen og inn i borehullet, hvis så ønskes. Filterpluggen kan gjøres lengre eller kortere med det formål å fylle en ønsket andel (eller hele) av perforeringen. I tillegg kan filterlegemet være utført i et mykt metall som deformeres etter hvert som det føres innover i hullet for inngrep med perforeringen og tilpasning til denne.
Det skal nå henvises til fig. 14, hvor det er angitt en fremgangsmåte 300 for drift av det apparat som er angitt i fig. 11. Denne fremgangsmåte 300 angir en metode for å redusere forurensning av fluid i perforeringen. Denne fremgangsmåte 300 omfatter posisjonsinnstilling av et nedhullsverktøy i borebrønnen 302 og opp- rettelse av en perforering gjennom borebrønnens sidevegg samt innover i formasjonen 304. Fremgangsmåten 300 omfatter videre innsetting av minst én filterplugg i perforeringen 306. Denne filterplugg kan føres inn ved perforerings- eller tilpluggingsverktøyet og posisjonsinnstilt på et ønsket sted inne i perforeringen.
Filterpluggen blir fortrinnsvis satt inn i perforeringen forut for utførelse av en utprøvingsprosess 308. Denne utprøvingsprosess 308 utføres hovedsakelig som beskrevet med hensyn til prosesstrinnet 108 i fig. 10. Filterpluggen vil være i stand til å hindre forurensninger og annet avfall fra å trenge inn i nedhullsverktøyet sammen med formasjonsfluidet etter hvert som det strømmer fra formasjonen, gjennom filterpluggen og inn i nedhullsverktøyet. Trinnet 306 kan gjentas for å føre inn ytterligere og/eller flere filterplugger. Punktprøvingsopptaket kan utføres før, mellom eller etter innføringen av én eller flere filterplugger.
Hvis det ønskes å rengjøre inntrengningen og fjerne filterpluggen, kan per-foreringsverktøyet føres inn gjennom filterpluggen for å forskyve eller rense bort avfall fra perforeringen ved fremføring av perforeringsverktøyet gjennom filteret og/eller eventuelt avfall 310. Trinn 306 kan så gjentas for å føre inn ytterligere filterplugger, hvis så ønskes, slik at den ytterligere utprøving 308 vil kunne utføres. Så snart utprøvingen er fullført, gjenplugges perforeringen. Nedhullsverktøyet kan da posisjonsinnstilles på nytt for å utføre en annen driftsoperasjon, eller trekkes ut opphulls.
Den fremgangsmåte og de apparater som er beskrevet her sikrer forskjellige fordeler fremfor tidligere kjent teknikk. Disse metoder og apparater er blitt beskrevet i forbindelse med de foretrukne utførelser uten derfor å være begrenset til disse. Skjønt fremgangsmåtene og apparatene som er beskrevet her er angitt som å ha vært brukt i forbindelse med de teknikker som er omtalt i US-patentskrift nr. 5,692,565, vil det forstås av en fagkyndig på området at slike fremgangsmåter og apparater også kan anvendes i forbindelse med andre nedhullsverktøyer som er i stand til å utføre perforerings- og/eller tilpluggings-operasjoner. Filterpluggen i fig. 11-13 kan f.eks. installeres før eller etter at utboringsverktøyet har utført den angitte perforeringsteknikk i fig. 10. Disse fremgangsmåter kan brukes umiddelbart etter hverandre for å lette utprøving. Forskjellige perforerings- og/eller tilpluggings-verktøyer kan brukes i sammenheng med disse teknikker. Andre forandringer, variasjoner og modifikasjoner av den grunnleggende utførelse kan gjøres uten derved å avvike fra foreliggende oppfinnelsesbegrep.
I tillegg vil slike forandringer, variasjoner og modifikasjoner være åpenbare for fagkyndige på området etter å ha hatt tilgang til den ovenfor angitte fremstilling som inneholdes i denne søknad. Alle slike forandringer, variasjoner og modifikasjoner er da ment å ligge innenfor oppfinnelsens omfangsramme, som da bare er begrenset av de følgende patentkrav.

Claims (36)

1. Nedhullsverktøy (12) for å redusere avfall i en perforering (182) i en bore-brønn (102), hvor perforeringen (182) strekker seg fra borebrønnen (102) og inn i en underjordisk formasjon (104), idet verktøyet (12) omfatter: et hus (14) som kan posisjonsinnstilles i borebrønnen (102), en uttrekksarm i huset (14) og som rager ut fra dette, idet uttrekksarmen omfatter en fleksibel aksel (18); og minst én filterplugg (19, 200) i huset (14), idet denne minst ene filterplugg (200) kan posisjonsinnstilles i perforeringen (182) ved hjelp av armen og frigjørbar deri, karakterisert vedat en del av eller hele filterpluggen (19, 200) er utstyrt med et maskenett som er i stand til å tillate fluid å strømme gjennom filterpluggen (200) og inn i nedhullsverktøyet (12), mens faststofforurensninger hindres fra å passere gjennom filterpluggen (200), og filterpluggen (200) er innrettet for posisjonsinnstilling i perforeringen (182) for å filtrere ut forurensninger eller avfall.
2. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat nedhullsverktøyet (12) videre omfatter en perfore-ringsenhet innrettet for å frembringe perforeringen.
3. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 2, karakterisert vedat perforeringsenheten utgjøres av et stanseverktøy.
4. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 2, karakterisert vedat perforeringsenheten utgjøres av et boreverktøy.
5. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 2, karakterisert vedat perforeringsenheten har en borkrone som kan posisjonsinnstilles i perforeringen og kan bringes til å veksle mellom en stasjonær og en aktiv modus, hvor da borkronen i den stasjonære modus tillater fluidstrømning forbi borkronens ytre overflate mens strømningen av avfall forhindres, og hvori den aktiverte modus borkronen er bevegelig for å forskyve avfall i perforeringen.
6. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 5, karakterisert vedat borkronen i den aktiverte modus er anordnet for å beveges ved rotasjon, fremføring, tilbaketrekning og kombinasjoner av disse.
7. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 2, karakterisert vedat minst én avfallsblokkerer er minst ett filter.
8. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 7, karakterisert vedat perforeringsenheten er i stand til å frembringe en perforering gjennom filteret.
9. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat den minst ene avfallsblokkerer omfatter minst én tetningsplugg for avtetting av perforeringen.
10. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 2, karakterisert vedat den minst ene avfallsblokkerer omfatter minst ett filter.
11. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 10, karakterisert vedat det minst ene filter omfatter flere filterenheter som er stakket konsentrisk i perforeringen.
12. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 10, karakterisert vedat det minst ene filter utgjøres av flere filterenheter som er stakket lineært i perforeringen.
13. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 10, karakterisert vedat det minst ene filter har et filterlegeme, hvor i det minste et parti av dette legeme utgjøres av maskenett.
14. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 13, karakterisert vedat det minst ene filter har en leppe, hvor denne leppe har en diameter som er større enn filterlegemets diameter.
15. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 13, karakterisert vedat filterlegemet er sylinderformet.
16. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 13, karakterisert vedat filterlegemet er frustokonisk.
17. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat borebrønnen er en åpenhulls borebrønn.
18. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat borebrønnen er en foret borebrønn.
19. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter en pakning som er i stand til å avtette huset rundt perforeringen for derved å isolere formasjonsfluid fra forurensningen i borebrønnen.
20. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat minst én avfallsblokkerer omfatter en borkrone, og hvor da denne borkrone er innrettet for å frembringe perforeringen.
21. Nedhullsverktøy (12) som angitt i krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter et magasin for lagring av den minst ene avfallsblokkerer inne i huset.
22. Fremgangsmåte for å redusere avfall i en perforering i en borebrønn (102), hvor perforering (182) strekker seg fra borebrønnen (102) og inn i en underjordisk formasjon (104), idet et nedhullsverktøy (12) posisjonsinnstilles i borebrønnen (102), idet nedhullsverktøyet (12) anordnes med en filterplugg (19, 200) som strekker seg utover fra verktøyet (12), og en bøyelig aksel (18) anvendes for å posisjonere og frigjøre filterpluggen (19, 200) i perforeringen (182), karakterisert vedat minst én filterplugg (19,200) innsettes i perforeringer (182, 306) ved anvendelse av nedhullsverktøyet (12) og posisjonsinnstilles på et ønsket sted i perforeringen (182, 306) hvorved filterpluggen (19, 200) hindrer forurensninger og annet avfall fra å trenge inn i nedhullsverktøyet (12) sammen med formasjonsfluidet etter hvert som det strømmer fra formasjonen (164) gjennom filterpluggen (19, 200) og inn i nedhullsverktøyet (12).
23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den videre omfatter dannelse av en perforering i borebrønnens sidevegg.
24. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den videre omfatter påvisning av avfall i perforeringen.
25. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den videre omfatter aktivering av borkronen (19) for å fjerne avfall fra perforeringen.
26. Fremgangsmåte som angitt i krav 25, karakterisert vedat trinnet for aktivering omfatter et av å rotere borkronen (19), å fremføre borkrone (19), å trekke tilbake borkrone (19), og kombinasjoner derav.
27. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den omfatter plugging av perforeringen.
28. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den omfatter posisjonering av minst et filter i perforeringen.
29. Fremgangsmåte som angitt i krav 28, karakterisert vedat den videre omfatter fremføring av borkrone (19) gjennom filteret.
30. Fremgangsmåte som angitt i krav 28, karakterisert vedat den videre omfatter stabling av filtrene i perforeringen.
31. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert vedat filtrene stables konsentrisk.
32. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert vedat filtrene stables linjert.
33. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat borebrønnen er en foret borebrønn.
34. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat borebrønnen er en åpenhullsborebrønn.
35. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den videre omfatter prøvetaking av formasjonsfluid via perforeringen.
36. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert vedat den videre omfatter testing av formasjonsfluidet gjennom perforeringen.
NO20043157A 2003-07-25 2004-07-23 Nedhullsverktoy og fremgangsmate for a redusere avfall i en perforering i en borebronn NO330628B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/604,495 US7111685B2 (en) 2003-07-25 2003-07-25 Downhole sampling apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20043157L NO20043157L (no) 2005-01-26
NO330628B1 true NO330628B1 (no) 2011-05-30

Family

ID=32595505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20043157A NO330628B1 (no) 2003-07-25 2004-07-23 Nedhullsverktoy og fremgangsmate for a redusere avfall i en perforering i en borebronn

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7111685B2 (no)
CN (1) CN100366863C (no)
AU (1) AU2004202145B2 (no)
BR (1) BRPI0402398A (no)
CA (1) CA2467863C (no)
DE (1) DE102004035783A1 (no)
FR (1) FR2858011B1 (no)
GB (1) GB2404208B (no)
MX (1) MXPA04005797A (no)
NO (1) NO330628B1 (no)
RU (1) RU2348807C2 (no)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7246664B2 (en) * 2001-09-19 2007-07-24 Baker Hughes Incorporated Dual piston, single phase sampling mechanism and procedure
US20080077332A1 (en) * 2006-09-25 2008-03-27 Kenneth Ray Newman Fatigue measurement method for coiled tubing & wireline
EP2000630A1 (en) 2007-06-08 2008-12-10 Services Pétroliers Schlumberger Downhole 4D pressure measurement apparatus and method for permeability characterization
US8016036B2 (en) * 2007-11-14 2011-09-13 Baker Hughes Incorporated Tagging a formation for use in wellbore related operations
EP2333235A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-15 Welltec A/S Inflow control in a production casing
US8726987B2 (en) * 2010-10-05 2014-05-20 Baker Hughes Incorporated Formation sensing and evaluation drill
US8646520B2 (en) 2011-03-15 2014-02-11 Baker Hughes Incorporated Precision marking of subsurface locations
CN102359370B (zh) * 2011-07-04 2013-08-14 中国石油化工股份有限公司 智能测试器
US9581020B2 (en) 2012-01-13 2017-02-28 Schlumberger Technology Corporation Injection for sampling heavy oil
FR3012564B1 (fr) 2013-10-30 2015-12-18 Dassault Aviat Dispositif et procede d'obturation d'une extremite d'un conduit
US10060233B2 (en) 2013-11-01 2018-08-28 Halliburton Energy Services, Inc. Hydraulic tubing perforator
CN103590768B (zh) * 2013-11-12 2017-02-15 中国地方煤矿总公司 煤炭开采区域的废弃裸眼井治理方法
CN103590817B (zh) * 2013-11-12 2016-12-28 中国地方煤矿总公司 煤炭开采区域的废弃油气井治理方法
CN104033120B (zh) * 2014-05-21 2017-04-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种集屑筒
CA2961722C (en) 2014-10-17 2019-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Increasing borehole wall permeability to facilitate fluid sampling
EP3220023B1 (en) * 2016-03-15 2020-12-23 Hamilton Sundstrand Corporation Directional control valve
CN106382116B (zh) * 2016-12-05 2019-03-19 中国矿业大学 巷道顶板岩性成分的随钻探测装置及方法
CN107893630B (zh) * 2017-11-16 2024-01-30 中国石油天然气集团公司 用于遁甲钻探器的岩屑输送装置及遁甲钻探设备
WO2019103780A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-31 Exxonmobil Upstream Research Company Perforation devices including gas supply structures and methods of utilizing the same
US11037040B2 (en) * 2017-12-21 2021-06-15 Exacta-Frac Energy Services, Inc. Straddle packer with fluid pressure packer set and velocity bypass for proppant-laden fracturing fluids
US11193826B2 (en) * 2018-03-28 2021-12-07 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Derivative ratio test of fluid sampling cleanup
US11719068B2 (en) * 2018-03-30 2023-08-08 Exacta-Frac Energy Services, Inc. Straddle packer with fluid pressure packer set and velocity bypass for propant-laden fracturing fluids
CN109025986B (zh) * 2018-08-15 2021-09-28 中国石油天然气股份有限公司 一种井下流体的取样装置及方法
CN108894740B (zh) * 2018-08-31 2023-09-22 中国石油大学(北京) 一种用于深水表层钻进时岩屑清扫的装置及方法
CN109356574B (zh) * 2018-10-08 2022-02-01 中国石油天然气集团有限公司 一种测井机器人系统及测井方法
MX2022002780A (es) * 2019-09-04 2022-06-14 Eni Spa Herramienta, ensamblaje y metodo de caracterizacion de mecanica de roca de fondo de pozo.
RU2759290C1 (ru) * 2021-03-09 2021-11-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук Устройство для отбора проб
WO2023279148A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Australian Coil Services Pty Ltd A method for performing chemical treatments in wellbores
CN113550713B (zh) * 2021-07-17 2023-04-07 南京桥新建设有限公司 一种管井降水封井装置及封井施工方法
CN113931613B (zh) * 2021-09-29 2023-07-25 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种深钻孔井下推靠定位对中系统及方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3177955A (en) * 1962-06-11 1965-04-13 Sterling G Allen Apparatus for the placing of thin wall well screen pipe or tubing horizon-tally into a subterranean formation
US3430711A (en) * 1967-12-11 1969-03-04 Harriet A Taggart Casing perforating and screen plug setting device
US3730268A (en) * 1971-06-08 1973-05-01 Shell Oil Co Apparatus and method for filtering well fluids
US3924463A (en) * 1973-10-18 1975-12-09 Schlumberger Technology Corp Apparatus for testing earth formations composed of particles of various sizes
NL7413101A (nl) * 1973-10-18 1975-04-22 Schlumberger Prospection Werkwijze en inrichting voor het verkrijgen van monsters.
US4287946A (en) * 1978-05-22 1981-09-08 Brieger Emmet F Formation testers
US4417622A (en) * 1981-06-09 1983-11-29 Halliburton Company Well sampling method and apparatus
US4505341A (en) * 1982-03-16 1985-03-19 Moody Arlin R Combination clean-out and drilling tool
US4495073A (en) * 1983-10-21 1985-01-22 Baker Oil Tools, Inc. Retrievable screen device for drill pipe and the like
US4745802A (en) * 1986-09-18 1988-05-24 Halliburton Company Formation testing tool and method of obtaining post-test drawdown and pressure readings
US5056595A (en) * 1990-08-13 1991-10-15 Gas Research Institute Wireline formation test tool with jet perforator for positively establishing fluidic communication with subsurface formation to be tested
US5195588A (en) * 1992-01-02 1993-03-23 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for testing and repairing in a cased borehole
US5377750A (en) * 1992-07-29 1995-01-03 Halliburton Company Sand screen completion
US5327974A (en) * 1992-10-13 1994-07-12 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for removing debris from a wellbore
US5379852A (en) * 1994-01-10 1995-01-10 Strange, Jr.; William S. Core drill bit
US5875840A (en) * 1995-11-14 1999-03-02 Gas Research Institute Multiple test cased hole formation tester with in-line perforation, sampling and hole resealing means
US5692565A (en) * 1996-02-20 1997-12-02 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for sampling an earth formation through a cased borehole
US6026915A (en) * 1997-10-14 2000-02-22 Halliburton Energy Services, Inc. Early evaluation system with drilling capability
US6164126A (en) * 1998-10-15 2000-12-26 Schlumberger Technology Corporation Earth formation pressure measurement with penetrating probe
US6152218A (en) * 1998-10-19 2000-11-28 Texaco Inc. Apparatus for reducing the production of particulate material in a subterranean well
US6276453B1 (en) * 1999-01-12 2001-08-21 Lesley O. Bond Method and apparatus for forcing an object through the sidewall of a borehole
US6772839B1 (en) * 2001-10-22 2004-08-10 Lesley O. Bond Method and apparatus for mechanically perforating a well casing or other tubular structure for testing, stimulation or other remedial operations

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004202145A1 (en) 2005-02-10
FR2858011B1 (fr) 2007-01-26
FR2858011A1 (fr) 2005-01-28
AU2004202145B2 (en) 2007-05-24
GB2404208A (en) 2005-01-26
BRPI0402398A (pt) 2005-03-15
CA2467863C (en) 2008-07-08
CA2467863A1 (en) 2005-01-25
NO20043157L (no) 2005-01-26
US20050016727A1 (en) 2005-01-27
US7111685B2 (en) 2006-09-26
CN1576514A (zh) 2005-02-09
MXPA04005797A (es) 2005-06-08
RU2004122778A (ru) 2006-01-20
RU2348807C2 (ru) 2009-03-10
DE102004035783A1 (de) 2005-03-03
GB2404208B (en) 2005-10-05
GB0410409D0 (en) 2004-06-16
CN100366863C (zh) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO330628B1 (no) Nedhullsverktoy og fremgangsmate for a redusere avfall i en perforering i en borebronn
AU720235B2 (en) Apparatus and method for sampling an earth formation through a cased borehole
US7347262B2 (en) Downhole sampling tool and method for using same
RU2378511C2 (ru) Устройство для определения характеристик пласта (варианты)
MXPA97001296A (en) Apparatus and method for showing a terrestrial formation through a proteg point well
CN1283896C (zh) 用于确定油层特性的方法和装置
NO342637B1 (no) Fremgangsmåte for komplettering
US10450801B2 (en) Casing windowing method and tool using coiled tubing
WO2019089608A1 (en) Through tubing p&amp;a with bismuth alloys
CN101424170A (zh) 取心工具、岩心搬运组件和搬运岩心的方法
WO2010039694A2 (en) Method and apparatus for sealing a hole made with a cased hole formation tester
NO334205B1 (no) Datainnsamlingsanordning og fremgangsmåte for å fjerne forurensninger fra en brønns borehullsvegg før in situ innsamling av formasjonsdata fra borehullsveggen
JP4017111B2 (ja) 大深度ボーリング孔内計測装置の設置方法
US7703318B2 (en) Permanently eccentered formation tester
NO20180438A1 (en) A method and system for assessing pressure integrity in a well
JP3053563B2 (ja) 大深度の水理試験方法とその試験用掘削装置及びパッカー
RU2810258C2 (ru) Инструментальный снаряд для капитального ремонта скважины, скважинная система, содержащая инструментальный снаряд для капитального ремонта скважины, и способ ремонта оборудования для заканчивания скважины
US20150167457A1 (en) Single Packers Inlet Configurations
JPH0658071A (ja) 坑口装置およびセメンチング方法

Legal Events

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