NO330839B1

NO330839B1 - Pakningssystem og fremgangsmåte for å sette dette

Info

Publication number: NO330839B1
Application number: NO20020855A
Authority: NO
Inventors: Robert Stephen Beeman; Gary Duron Ingram; Corey Eugene Hoffman; David Michael Haugen
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 1999-10-02
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2011-07-25
Also published as: WO2001025589A1; NO20020855D0; US6257339B1; DE60012346T2; AU7536700A; CA2384758A1; EP1218619A1; CA2384758C; DE60012346D1; NO20020855L; AU775288B2; EP1218619B1; WO2001025589A8

Description

PAKNINGSSYSTEM OG FREMGANGSMÅTE FOR Å SETTE DETTE

Denne oppfinnelse vedrører et pakningssystem for borehull og en fremgangsmåte for å sette pakningssystemet.

Kveilrør kan ikke roteres. Visse brønnverktøyer av eldre teknikk som krever rotenng, kan ikke brukes sammen med kveilrør. Følgelig brukes hydraulisk satte pakninger sammen med kveilrør. Kveilrør kan vekselbeveges. Et patent ifølge eldre teknikk, US 5,095,979, tilveiebringer et apparat som virker i brønnproduksjonsrør ved vekselbevegelse av kveilrøret. Apparatet har en pinne som beveger seg i et spor som tillater en pakning å bli kjørt mn i produksjonsrøret, bli satt og frigjort bare ved kveilrørets langsgående bevegelse.

US 449736 beskriver en rørstreng som strekker seg ned i et borehull, og rørstrengen har en pakning med et selektivt settbart pakningselement. Mellom rørstrengen og pakningen er det en frakoplingsanordning som betjenes fra overflaten ved at rør-strengen påføres en nedadrettet kraft. EP497588 beskriver en selektiv fngjørbar pakning og en sikkerhetskoplmg.

I visse borehullsoperasjoner hvor fluid med faststoffer blir pumpet mn i borehullet (f.eks. sand, avstivmngsmiddel eller andre faststoffer) kan en kuleaktivert fråkopling være ineffektiv. I slike situasjoner behøves en frakoplingsanordning som ikke er av-hengig av nedslippmg av en kule.

Det har lenge vært behov for et effektivt og rasjonelt borehullspakningssystem som kan kjøres på kveilrør. Det har lenge vært behov for et slikt system med en pakning for strekksetting. Det har lenge vært behov for en effektiv og rasjonell nedsettmgsfra-koplingsanordnmg.

Ifølge et første aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse et borehullssystem med en rørstreng som strekker seg fra en jordoverflate og ned i et borehull i jorden, et pakningssystem med et selektivt settbart pakningselement, hvor pakningselemen tet krever strekk for å settes; og en frakoplingsanordning plassert mellom en ende av rørstrengen og pakningssystemet, hvilken frakoplingsanordning kan betjenes fra overflaten ved at rørstrengen påføres en nedadrettet kraft, hvor rørstrengen er et kveilrør; at pakningselementet er selektivt frigjørbart; og at pakningselementet krever strekk for å holdes.

Ytterligere foretrukne trekk er angitt i patentkrav 2 til 19.

Ifølge et andre aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for setting av et borehullssystems pakningselement som angitt i det første aspektet, på et ønsket sted i et borehull, hvor fremgangsmåten omfatter innføring av borehullssystemet i borehullet, anbringelse av borehullssystemet på et ønsket sted i borehullet og setting av det selektivt settbare og fngjørbare pakningselement ved at kveilrør-strengen påføres strekk. Ytterligere foretrukne trekk er angitt i patentkrav 21 til 24

Ifølge et tredje aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for å utføre en formasjonsfrakturenngsoperasjon i borehull, idet borehullet strekker seg gjennom en formasjon i jorden, hvor fremgangsmåten omfatter tilkopling av et pakningssystem i et borehullssystem ved bruk av en fremgangsmåte som angitt i det det andre aspektet, og pumping av formasjonsfraktureringsflmd gjennom rørstrengen, gjennom frakoplingsanordnmgen, gjennom pakningssystemet og til formasjonen.

Noen foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bh beskrevet, bare som eksempel, under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et sidenss i tverrsnitt av et system ifølge den herværende oppfinnelse; Fig. 1A-1F er forstørrelser av partier av systemet på fig. 1; Fig. 1G er et tverrsnittsoppnss langs linje 1G-1G på fig. 1 og IB; Fig. 1H er et utflatet oppnss av et parti av systemet på fig. 1; Fig. 2A-2D er sideriss i tverrsnitt som viser ulike trinn ved drift av systemet på fig. 1; Fig. 3A-3F illustrerer bevegelse av et nedre legeme i systemet på fig. 1 og tilsvarende holderpinne- og lagersegmentposisjoner; Fig. 4A er et frontnss av en sperrefjær; Fig. 4B er et sideriss av sperrefjæren på fig. 4A; Fig. 5A er et sideriss av en sperrefjærholder; Fig. 5B er et tverrsnittsoppriss av holderen på fig. 5A; Fig. 5C er et tverrsnittsoppriss langs Ime 5C-5C på fig. 5A; Fig. 5D er et tverrsnittsoppriss langs Ime 5D-5D på fig. 5A; Fig. 5E er et sideriss av en sentrenngsenhet ifølge den herværende oppfinnelse; Fig. 6 er et skjematisk sideriss av et system ifølge den herværende oppfinnelse;

og

Fig. 7A og 7B er sideriss i tverrsnitt av en frakoplingsanordning ifølge den herværende

oppfinnelse.

Fig. 1 viser et pakningssystem 10 ifølge den herværende oppfinnelse som har et øvre overgangsstykke 12, et pakningselement 20, en pakningselementlås 22, sperrefjærer 40, kileelementer 50, en konus 60 og et nedre overgangsstykke 14. Fig. 1A-1F viser forstørrelser av partier av pakningssystemet 10 vist på fig. 1. Et system ifølge den herværende oppfinnelse kan settes innenfor en rørstreng (produksjonsrør eller fonngsrør), inne i et gruspakkefilter, inne i en pakning, inne i en hengerflens, eller inne i hvilken/hvilket som helst borehullsanordnmg, system, verktøy eller apparat med en egnet gjennomgående boring.

Det øvre overgangsstykket 12 har en nedre ende 13, med hvilken en trekkelement-spindel 70 er forbundet via gjenger. Settskruer 78 gjennom huller 79 holder spindelen 70 på plass. En O-ring 15 tetter grensesjiktet mellom det øvre overgangsstykket 12 og spindelen 70.

Spindelen 70 strekker seg ned mellom et øvre legeme 80 og en støtte 82. Holdeskruer 83 fester det øvre legemet 80 og støtten 82 til hverandre. Disse skruer har et senter-parti som er bevegelig inne i spalter 71 i spindelen 70, hvilket tillater spindelen 70 noen grad av frihet opp og ned med hensyn til det øvre legemet 80 og støtten 82 (for selektivt å sette eller frigjøre pakningselementet 20 som beskrevet nærmere nedenfor). O-ringer 84 tetter grensesjiktet mellom spindelen 70 og det øvre legemet 80.

Pakningselementet 20 holdes mellom støtten 82 og en lås 22. Skjæreskruer 23 strekker seg gjennom låsen 22 og spindelen 70 for løsbart å feste låsen 22 til spindelen 70. Den nedre ende av det øvre legemet 80 er festet via gjenger til den øvre ende av et nedre legeme 90. Spindelen 70 har en innvendig skulder 72 og en utvendig skulder 73. Spindelen 70 kan selektivt beveges oppover, slik at skulderen 72 beveger seg til anlegg mot en utvendig skulder 83 på det øvre legemet 80, og selektivt beveges nedover, slik at skulderen 73 legger seg an mot en innvendig skulder 85 på støtten 82, hvorved bevegelse av spindelen 70 opp og ned med hensyn til det øvre legemet 80 og støtten 82 begrenses.

Låsen 22 har en nedre ende 24 som ender i en krage 25 som har en innvendig skulder 26. Innledningsvis er kragen 25 frigjørbart festet rundt en øvre ende 91 av et nedre legeme 90. En O-ring 42 tetter grensesjiktet nedre legeme 90/øvre legeme 80.

Bevegelig plassert rundt det nedre legemet 90 finnes sperrefjærene 40 og deres tilhø-rende fester samt kileelementene 50 som er gjengeforbundet med en nedre holdehyl-se 41 som er forbundet med en nedre del av sperrefjærene 40.

En festeøreholder 51 har en øvre ende 51a plassert mellom kileelementene 50 og det nedre legemet 90. Festeøreholderen er ikke forbundet med noe og flyter på sin plass. Nedenfor en nedre ende av festeøreholderen 51 finnes en skrothylse 52 som er forbundet med et kilelegeme som blir beskrevet nedenfor. To festeøreholderpmner 53 som er plassert med innbyrdes avstand 180°, rager innover fra en utsparing 54 i festeøreholderen 51 og er bevegelige i en utspart bane 92 i det nedre legemet 90. To lagersegmenter 55 som også er plassert med innbyrdes avstand 180°, rager innover fra en utsparing 56 i festeøreholderen 51 og, som det blir beskrevet nærmere nedenfor, beveger seg i spor 93, 94 i det nedre legemet 90. Lagersegmentene isolerer pin-nene 53 fra belastninger og krefter som øves på det nedre legemet 90.

Skrothylsen 52 hindrer brokker og uønsket borehullsmateriale fra å slippe inn i utsparingene, banene, sporene og mellomrommene mellom festeøreholderen 51 og det nedre legemet 90 som pinnen 53 og lagersegmentet 55 beveger seg i. Ett eller flere luftehuller 49 gjennom hylsen 52 hindrer hydrostatisk låsing.

En nedre ende 58 av hvert kileelement 50 har et fortannet gripeparti for frigjørbart å feste kileendene til en fonngsrørstreng C som pakningssystemet 10 er plassert i. Ett

eller flere luftehuller 57 gjennom kilelegemet hindrer hydrostatisk låsing. Det skal for-stås at pakningssystemet 10 kan brukes i hvilken som helst fonngsrørstreng eller hvilken som helst annen streng av rørformede elementer, innbefattet, men ikke begrenset til, en streng av produksjonsrør eller rør.

Konusen 60 med en øvre, avsmalnet ende 61 er frigjørbart festet til det nedre legemet 90 med skjæreskruer 62 (det kan brukes åtte). Den øvre, avsmalnede ende 61 er di- mensjonert og utformet for anlegg ved kileendenes 58 indre flater 59, slik at kileendene 58 tvinges utover til å gripe fonngsrørstrengen C.

Det nedre overgangsstykket 14 er frigjørbart festet til det nedre legemet 90 med gjengeinngrep, og settskruer 18 holder det nedre overgangsstykket 14 på plass på det nedre legemet 90. En O-ring 19 tetter grensesjiktet nedre overgangsstykke 14/nedre legemet 90. Det øvre overgangsstykket 12, det øvre legemet 80, spindelen 70, det nedre legemet 90 og det nedre overgangsstykket 14 er generelt sylindriske, hver med en boring ovenfra og ned. Fig. 1G er et tverrsnittsoppriss tatt langs linje 1G-1G på fig. 1 (og på fig. IB og 1C) og viser en sperrefjærholder 30 og det nedre legemet 90. Fig. 1H viser et utflatet oppnss av banen 92 og sporet 93 i det nedre legemet 90. Holderpmnen 53 er vist i én posisjon på fig. 1H, og lagersegmentet 55 er vist i en samsvarende posisjon. Som vist på fig. ID og 1H, er lagersegmentene 55 i kontakt med en øvre kant av sporet 93, men holderpmnen 53 er ikke i kontakt med en øvre kant av banen 92, slik at en belastning eller kraft påført det nedre legemet 90 snarere overfø-res til lagersegmentene 55 enn til holderpinnene 53. Holderpmnen 53 bærer således ikke slike belastninger eller krefter. Sporet 93 har et nedre parti 94 som lagersegmentet 55 kan bevege seg mn i for setting av kilene som beskrevet nærmere nedenfor.

Pakningssystemet 10 som vist på fig. 1 (og fig. 1A-1H) er i en "innkjøring i hullet"-modus for innføring av systemet 10 i fonngsrørstrengen C og bevegelse av systemet 10 ned til et ønsket sted. Det er innenfor rammen av denne oppfinnelse at det øvre overgangsstykket 12 er forbundet med hvilken som helst ønsket kopling og/eller rør-streng, innbefattet, men ikke begrenset til, en kveil rørstreng, en produksjonsrør-streng, en fonngsrørstreng eller annen rørstreng C, alle vist skjematisk som en streng S på fig. 1.

Etter plassering av pakningssystemet 10 på et ønsket sted i fonngsrørstrengen C er, som vist på fig. 2A, det øvre overgangsstykket 12 og elementene forbundet med dette

(spindelen 70, det øvre legemet 80, støtten 82, det nedre legemet 90 og konusen 60)

blitt trukket oppover ved oppadrettet trekk i strengen S for å bringe den avsmalnede flate 61 på konusen 60 i kontakt med kileendene 58, hvorved disse er tvunget utover for å gripe innsiden av fonngsrørstrengen C og derved sette systemet 10 på plass. Under dette spindeltrekkingstnnnet holder sperrefjærene 40 (og den tilkoplede festeø-reholder 51, skrothylsen 52 og kileelementene 50) seg på plass på grunn av sperrefjærenes 40 anlegg mot innsiden av fonngsrørstrengen C, slik at konusen 60 kan

tvinge kileendene 58 utover. Plassering av systemet på et ønsket sted i rørstrengen kan oppnås via hvilket som helst egnet lokaliseringssystem, innbefattet, men ikke begrenset til, et dybdemålersystem; MUB (MWD); et orientenngsverktøysystem; et muf-felokaliseringssystem; eller et elektrisk kabelmuffeloggesystem.

Som vist på fig. 2B har en oppadrettet kraft påført det øvre overgangsstykket 12 og derfor spindelen 70, trukket krageenden 25 opp og klar av det nedre legemet 90 mens den samtidig tvinger låsen 22 opp mot pakningselementet 20 og tvinger dette til å deformeres utover for å tette ringrommet A mellom innsiden av fonngsrørstrengen C og utsiden av systemet 10. Skjæreskruene 23 fester fremdeles låsen 22 og spindelen 70 frigjørbart til hverandre på fig. 2B.

Som vist på fig. 2C har i en nødssituasjon eller i en situasjon hvor det er ønskelig å

fjerne systemet fra borehullet, et oppadrettet trekk i det øvre overgangsstykket 12 og spindelen 70 med tilstrekkelig kraft skåret skjæreskruene 23, hvorved spindelen 70 er frigjort fra låsen 22 (med spindelens 70 skulder 72 nå liggende an mot det øvre legemets 80 skulder 83) slik at spindelen 70 og elementene som fremdeles er koplet til den (det øvre legemet 80, det nedre legemet 90), kan trekkes opp ytterligere for å skjære skjæreskruene 23 som holder konusen 60.

På fig. 2D er de øvre skjæreskruene 23 blitt skåret ved oppadrettet trekk i det øvre overgangsstykket 12, hvorved pakningselementet 20 frigjøres. Ytterligere oppadrettet trekk i det øvre overgangsstykket 12 skjærer de nedre skjæreskruene 62, konusen 60 faller, og kilene frigjøres. Hvis konusen 60 ikke faller, blir kilene likevel frigjort siden de er trukket opp og bort fra konusen 60 og kan ikke legge seg an mot konusen 60 igjen. Systemet trekkes deretter ut fra fonngsrørstrengen S.

Fig. 3A-3F illustrerer holderpinnens 53 og lagersegmentenes 55 vandring i det nedre legemets 90 bane 92 henholdsvis spor 93, og deres relative posisjoner under slik

vandring for setting av kilene 50. Posisjonene på fig. 3A svarer til innkjøringstnnnet på fig. 1 og IA. Holderpinnen 53 befinner seg nær ett av de øvre partier av banen 92, og lagersegmentet 55 ligger an mot en øvre kant av sporet 93. Denne plassering isolerer holderpinnen 53 fra støt, krefter og belastning påført det nedre legemet 90. Systemet 10 føres ned til ønsket sted med holderpinnen 53 og lagersegmentet 55 som vist på

fig. 3A.

Fig. 3B-3F innbefatter en dobbelt opp-ned-vekselbevegelse av det nedre legemet 90 (selv om det i andre utførelser ifølge den herværende oppfinnelse brukes en enkelt opp-ned-bane og bare én slik syklus er tilstrekkelig for å sette kilene 50). Ved at det brukes dobbeltsyklus, resulterer ikke én enkelt utilsiktet opp-ned-vekselbevegelse av systemet i uønsket setting av kilene 50.

Idet det begynnes som vist på fig. 3B, trekkes det nedre legemet 90 opp, hvorved

holderpmnen 53 beveges nedover i banen 92 og lagersegmentet 55 ned i sporet 93 til lagersegmentet 55 legger seg an mot en nedre kant av sporet 93, og holderpinnen 53 blir værende nær et nedre parti av banen 92. Det nedre legemets 90 oppoverbevegel-se og det skrådde parti av banen 92 roterer festeøreholderen 51 (med holderpmnen 53 og lagersegmentet 55) med hensyn til det nedre legemet 90. Under dette trinn holdes sperrefjærene 40 fast på grunn av sperrefjærenes 40 fnksjonsgrep mot innsiden av fonngsrørstrengen C. Bevegelse av det nedre legemet 90 stanser når lagersegmentet 55 legger seg an mot den nedre kant av sporet 93.

Som vist på fig. 3C, beveger nedadrettet skyv på det nedre legemet 90 (dvs. nedadrettet skyv på strengen, produksjonsrøret, fonngsrøret, kveilrøret osv. sammenkoplet med det øvre overgangsstykket 12) det nedre legemet 90 til en resulterende posisjon hvor lagersegmentene 55 ligger opp mot den øvre kant av sporet 93, og holderpmne-ne 53 på samsvarende måte oppe i et øvre parti av banen 92. Fig. 3D viser en annen oppadrettet bevegelse av det nedre legemet 90 (som på fig. 3B) og den tilsvarende rotasjon av festeøreholderen 51 og plassering av holderpinnene 53 og lagersegmentene 55. Den fnttflytende festeøreholder 51 roterer således under vekselbevegelse. Fig. 3E illustrerer en annen nedadrettet bevegelse av det nedre legemet 90 hvorved holderpinnen 53 og lagersegmentet 55 omplasseres som vist.

Fig. 3F illustrerer en annen oppadrettet bevegelse av det nedre legemet 90 og om-plasseringen av holderpmnen 53 og lagersegmentet 55, slik at holderpinnen 53 frigjø-res fra banen 92 og beveger seg mn i sporet 93, og lagersegmentet 55 plasseres ovenfor og deretter beveges mn i sporet 94. Dette tillater det nedre legemet 90 å he-ves hvorved den avsmalnede flate 61 til konusen 60 bringes opp til å gå i kontakt med kileendene 58 og beveger disse ut til å settes mot innsiden av fonngsrørstrengen C (fig. 2A). Ytterligere oppadrettet bevegelse resulterer i at låsen 22 frigjøres fra det nedre legemet 90 (se fig. 2B som viser krageenden 25 frigjort fra det nedre legeme) og deretter skyves opp mot pakningselementet 20 for å sette pakningselementet 20 (fig. 2B). Gjentakelse av syklingen illustrert ovenfor resulterer i at kilene 60 og pakningen bringes ut av setting, hvorved systemet frigjøres for omplassering på hvilket som helst annet ønsket sted inne i rørstrengen uten at systemet må hentes ut til overflaten.

Sperrefjærene 40 og deres tilhørende festeapparat (og kilene) flyter fritt rundt det nedre legemet 90. Under vekselbevegelse av det nedre legemet 90 roterer tre kompo-nenter med hensyn til det nedre legemet 90, festeøreholderen 51, holderpinnene 53 og lagersegmentene 55. Festeøreholderen 51 kan fritt rotere og er ikke forbundet med det nedre legemet 90. Settskruer 59 holder skrothylsen 52 fast til kilelegemet. Fig. 4A og 4B viser én av sperrefjærene 40. Fig. 5A-5D viser en fjærholder 30. Utsparinger 31 i holderens 30 ytre legeme motsvarer i fasong endene 42 av sperrefjærene 40 vist på fig. 4A. Sperrefjærene 40 monteres på holderen 30 ved at sperrefjærendene 42 plasseres i utsparingene 31 og en hylse 32 deretter festet via gjenger på holderen 30. Montenngsanordningen for montering av sperrefjærene 40 i systemet på fig. 1 kan ifølge den herværende oppfinnelse også brukes for å montere buefjærer på sentrenngsenhetslegemer eller krager, hvorved det fremstilles en sentrenngsenhet i overensstemmelse med den herværende oppfinnelse. Fig. 5E viser en sentreringsenhet 36 som har en flerhet av fjærbuer 43 plassert med innbyrdes avstand rundt sentrenngsenheten 36. Sentrenngsenheten 36 har to holdere 30 (like holderen 30 på fig. 5A) plassert med avstand imellom, hver med en hylse 32 (lik hylsen 32 på fig. 1C). Hvilket som helst egnet antall fjærbuer 43 kan brukes. Fjærbuene 43 har ender like endene 42 på sperrefjærene 40, og endene er montert på holderne slik som endene 42 beskrevet ovenfor. Fig. 6 illustrerer et system 100 til bruk ved forskjellige brønnoperasjoner, f.eks., men ikke begrenset til, brønnkompletteringsoperasjoner og formasjonsfrakturenng ("frac jobs"), syrebehandlmg, produksjonsrørtesting, trykktestmg, vannavstengnmg, gelbe-handhnger, trykksementeringsoperasjoner og ulike andre vedhkeholdsjobber ved behov.

En streng 102 [f.eks., men ikke begrenset til en rørstreng (f.eks. produksjonsrør eller foringsrør) eller en kveilrørstreng] er via en kopling 104 koplet til en valgfri ti I— bakeslagsventil 106 som er forbundet med en valgfri avlaster 108. En frakoplingsanordning 109 er koplet mellom avlasteren 108 og et pakningssystem 110 som kan være hvilken som helst egnet pakning som krever strekk for å settes og holdes, innbefattet, men ikke begrenset til, systemet 10 beskrevet ovenfor eller en vendbar pakning som levert av Petro-Tech Tools, Inc., f.eks. Invertible Packer modell A eller B. En trekknese 116 er montert nedenfor ved bunnen av systemet 100.

Hvis det brukes kveilrør, og tilbakeslagsventilen 106 og avlasteren 108 er utelatt, kop-les kveilrørskophngen til en øvre del av frakoplingsanordnmgen 109. Egnede sentrale boringer fra øverst til nederst er tilveiebrakt i komponentene i systemet 110.

Tilbakeslagsventilen 106 brukes for å hindre borehullsfluid i rommet rundt systemet fra å strømme tilbake opp og mn i strengen 102, og i visse tilfeller for å hindre fluid under trykk fra å forårsake en utblåsning på eller nær overflaten. Hvilket som helst egnet overgangsstykke eller anordning med én eller flere tilbakeslagsventiler eller klaffer kan brukes, innbefattet, men ikke begrenset til, kjente doble klafftilbakeslags-ventiler. Avlasteren 108 brukes for å utjevne trykk mellom en kveilrørsstreng 102 og rommet eller ringrommet rundt og/eller nedenfor systemet. I ett tilfelle brukes en Set-Down Unloader (nedsettingsavlaster) som levert av Petro-Tech Tools, Inc., f.eks. pro-duktnr. 3535. Hvilken som helst egnet avlaster kan brukes. Nedsettmgsavlasteren

(Set-Down Unloader) utjevner trykket over pakningen i systemet 110 før frigjøring av pakningen. Med differensialtrykk fra nedenunder pakningen, er det kanskje ikke mulig å sette ned nok vekt til å frigjøre pakningen. Med differensialtrykket over en strekk-settingspaknmg, kan utjevning over pakningen under frigjøring skade pakningselementet og hindre ytterligere settinger av pakningen. I tilfeller hvor trykket ikke kan utjevnes på overflaten, kan en nedsettingsavlaster brukes.

Ved bruk av et system ifølge den herværende oppfinnelse, innbefattet, men ikke begrenset til et system som på fig. 1 eller fig. 6, kan en pakning kjøres inn i et hull mn i en rørformet streng og settes under strekk, og systemet kan fjernes fra borehullet i en nødssituasjon. I en typisk "frac job" ifølge den herværende oppfinnelse med et system som vist på fig. 6, blir systemet koplet til en kveilrørstreng og kjørt mn i et borehull, i ett tilfelle et borehull forsynt med formgsrør, til et ønsket sted. Systemet settes på plass og systemets pakningselement settes. Formasjonsfrakturenngsfluid pumpes deretter ned gjennom kveilrøret og til formasjonen. Når fluidgjennomstrømningen er avsluttet, frigjøres pakningselementet, og kilene frigjøres; og systemet hentes ut fra borehullet eller omplasseres i dette. I visse tilfeller tillates pakningen å utjevnes, og pakningselementet tillates å innta sin ikke-satte tilstand igjen. Frakoplingsanordnmgen 109 kan være hvilken som helst frakoplingsanordning, innbefattet, men ikke begrenset til, en frakoplingsanordning beskrevet i dette skrift ifølge den herværende oppfinnelse, eller en frakoplingsanordning ifølge eldre teknikk, innbefattet, men ikke begrenset til, en hydraulisk aktivert frakoplingsanordning, en mekanisk frakoplingsanordning eller en overtrekksfrakoplingsanordnmg.

Fig. 7A og 7B viser en nedsettingsfrakoplingsanordning 120 ifølge den herværende oppfinnelse som kan brukes som frakoplingsanordnmgen 109 (fig. 6). Et øvre overgangsstykke 122 har en gjennomgående, sentral boring 124 fra øverst til nederst og en øvre ende 128 av en spindel 126 er via gjenger festet i det øvre overgangsstykket 122 og settskruer 130 holder den på plass. En O-ring 132 tetter grensesjiktet øvre overgangsstykke/spindel. Spindelen 126 har en gjennomgående, sentral gjennom-strømmngsboring 134 fra øverst til nederst og en nedre del løsbart festet til en feste-øreholder 136 med skjærepmner 138. O-ringer 140, 141 tetter grensesjiktet spindel 126/festeøreholder 136. En nedre ende 142 av spindelen 126 strekker seg mn i et nedre overgangsstykke 144, og O-ringer 145, 146 tetter grensesjiktet nedre overgangsstykke 144/spmdel 126. En O-ring 147 tetter grensesjiktet nedre overgangsstykke 144/festeøreholder 136. Et luftehull (eller huller) 148 gjennom det nedre over-gangsstykkets 144 vegg hindrer hydrostatisk låsing. En kontrollnng 150 hindrer

spindelen 126 fra å falle (fra posisjonen på fig. 7B), og hindrer derfor festeørene fra å gjeninnta posisjonen på fig. 7A. En sentral gjennomstrømmn<g>sboring 152 strekker seg fra øverst til nederst gjennom det nedre overgangsstykket 144. En sentral boring 154 strekker seg fra øverst til nederst gjennom festeøreholderen 136.

Innledningsvis befinner en del av hvert av tre festeører 156 seg i en motsvarende utsparing 158 i det nedre overgangsstykket 144. Ett, to, tre, fire eller flere festeører 156 kan benyttes. Det finnes tre slike utsparinger 158 og tre slike festeører 156 plassert med innbyrdes avstand rundt omkretsen av det generelt sylindriske, nedre overgangsstykket, den generelt sylindriske festeøreholder og den generelt sylindriske spindel. Innledningsvis er en annen del av hvert av de tre festeørene 156 plassert i et vindu 160 i festeøreholderen 136. Spor 162 i spindelen 126 er utformet for å ta imot et parti av hvert festeøre 156. En fiskehals 164 er tilveiebrakt på den øvre, indre flate av det nedre overgangsstykket 144.

Hvilken som helst egnet rørstreng, anordnmg(er) og/eller borehullsapparater kan kop-les til det nedre overgangsstykket 144.

Som vist på fig. 7A, skjæres skjærepmnene 138 etter tilstrekkelig, nedadrettet kraft på det øvre overgangsstykket 122, hvorved det øvre overgangsstykket 122 og den dertil festede spindel 126 frigjøres for oppadrettet bevegelse med hensyn til det nedre overgangsstykket 144. Nedoverbevegelse av kombinasjonen øvre overgangsstykke og spindel beveger sporene 162 til aksialt inngrep med festeørene 156 og på grunn av den skrådde, øvre flate på festeørene 156 og de motsvarende skrådde flater på festeøreholderen 136, tvinges festeørene 156 til å bevege seg innover i sporene 162, hvorved festeøreholderen 136 forbindes med spindelen 126. Et oppadrettet trekk i det øvre overgangsstykket 122 resulterer da i fjerning av kombinasjonen øvre overgangsstykke 122, spindel 126, festeøreholder 136 fra det nedre overgangsstykket 144 (og fra det som enn måtte være koplet til det nedre overgangsstykket 144, f.eks., men ikke begrenset til, en pakning, et pakningssystem og/eller annet apparat som på fig. 6). I stedet for festeørene 156 vist på fig. 7A, kan en krageende eller flere spennhyl-sefmgrer brukes på festeøreholderen 136 for selektivt og frigjørbart å gripe spindelen 126.

En frakoplingsanordning 120 ifølge den herværende oppfinnelse kan brukes blant annet når et formasjonsfrakturenngsfluid har fylt borehullsapparatet og/eller kveilrøret som brukes under en "frac job" og således gjør det vanskelig eller umulig effektivt å bruke en kuleaktivert frakoplingsanordning. En slik frakoplingsanordning kan også brukes når en strekksettmgspakning er blitt brukt og en frakoplingsanordning som fraskilles ved strekk ikke vil virke.

Claims

1. Borehullssystem som omfatter: en rørstreng (102) som strekker seg fra en jordoverflate og ned i et borehull i jorden, et pakningssystem (110) med et selektivt settbart pakningselement (20), hvor pakningselementet (20) krever strekk for å settes; og en frakoplingsanordning (109) plassert mellom en ende av rørstrengen og pakningssystemet (110), hvilken frakoplingsanordning kan betjenes fra overflaten ved at rørstrengen påføres en nedadrettet kraft,karakterisert vedat rørstrengen (102) er et kveilrør; at pakningselementet (20) er selektivt frigjørbart; og at pakningselementet (20) krever strekk for å holdes.

2. Borehullssystem som angitt i krav 1, hvor frakoplingsanordnmgen (120) har et øvre overgangsstykke (122), en spindel (126) som har en øvre ende (128) festet til det øvre overgangsstykket (122) og et parti nedenfor den øvre ende frigjørbart festet med i det minste ett frigjørbart element (138) til et holderelement (136), hvilket holderelement (136) har en anordning for selektivt å gripe spindelen (126), hvilken anordning for selektiv griping av spindelen også selektivt griper et nedre overgangsstykke (144) som spindelen (126) kan beveges inni, hvor det i det minste ene fngjørbare element (138) kan frigjøres som reaksjon på en nedadrettet kraft på frakoplingsanordnmgen (120).

3. Borehullssystem som angitt i hvilket som helst foregående krav, hvor den rørformede streng (102), pakningssystemet (110) og frakoplingsanordnmgen (109, 120) hver har en gjennomgående strømmngsboring ovenfra og ned, slik at fluid kan strømme gjennom borehullssystemet.

4. Borehullssystem som angitt i krav 3, hvor fluidet er formasjonsfrakturenngsfluid.

5. Borehullssystem som angitt i krav 3, hvor fluidet er syrebehandlmgsfluid.

6. Borehullssystem som angitt i hvilket som helst foregående krav, hvor det videre omfatter en selektivt settbar gnpeanordning (58) for griping av en innside av en boring som borehullssystemet er plassert i.

7. Borehullssystem som angitt i krav 6, hvor det videre omfatter en anordning (92) for selektiv sykling for selektivt å sette den selektivt settbare gnpeanordning (58) på et ønsket sted i borehullet.

8. Borehullssystem som angitt i krav 7, hvor det videre omfatter en fnksjons-sperreanordnmg (40) for fastgjønng av anordningen for selektiv sykling på et ønsket sted i borehullet.

9. Borehullssystem som angitt i krav 8, hvor fnksjonssperreapparatet videre omfatter en holder (30) med et generelt sylindrisk, hult legeme som har en gjennomgående boring ovenfra og ned, hvilken holder (30) er plassert rundt et nedre legeme (90) i borehullssystemet; en flerhet av utsparinger (31) plassert med innbyrdes avstand i en utside av det generelt sylindriske, hule legemet; en flerhet av sperrefjærer (40) plassert med innbyrdes avstand, hver med en ende (42) innenfor og med motsvarende fasong som en fasong på flerheten av utsparinger (31) plassert med innbyrdes avstand, samt en ytre hylse (32) som er festet til det generelt sylindriske, hule legeme og som frigjørbart holder sperrefjaerendene (42) inne i flerheten av utsparinger (31) plassert med innbyrdes avstand.

10. Borehullssystem som angitt i krav 9, hvor to av holderne (30) er plassert med innbyrdes avstand, idet hver sperrefjær (40) har en ende montert i hver holder, og hver holder er plassert rundt det nedre legemet (90) i borehullssystemet.

11. Borehullssystem som angitt i krav 7, 8, 9 eller 10, hvor anordningen (92) for selektiv sykling tillater setting av borehullssystemet, deretter frigjøring av borehullssystemet, omplassering av borehullssystemet inne i borehullet og setting av borehullssystemet igjen inne i borehullet uten uthenting av borehullssystemet til jordoverflaten.

12. Borehullssystem som angitt i krav 7, 8, 9, 10 eller 11, hvor syklean-ordnmgen innbefatter et generelt sylindrisk, hult legeme (90) inne i systemet, hvilket har en den utformet syklebane (92), og en festeøreholder (51) plassert i tilstøting til det generelt sylindriske, hule legemet (90) med i det minste én holderpmne (53) ragende mn i syklebanen (92) i det generelt sylindriske hule legemet (90), hvor syklebanen (92) er utformet slik at vekselbevegelse av det generelt sylindriske, hule legemet (90) ved bevegelse av rørstrengen (S, 102) vekselvis opp og ned, selektivt setter den selektivt settbare gnpeanordning.

13. Borehullssystem som angitt i krav 12, hvor det videre omfatter i det minste ett lagersegment (55) som rager innover fra festeøreholderen (51) og er bevegelig med hensyn til et spor (93) nedenfor syklebanen (92), hvilket spor har en øvre kant og en nedre kant, og det i det minste ene lagersegment (55) er utformet og plassert for å ligge an mot enten den øvre eller nedre kant av sporet (93) for å isolere den i det minste ene holderpmne (53) fra belastninger påført det generelt sylindriske, hule legeme (90).

14. Borehullssystem som angitt i krav 13, hvor det videre omfatter en skrothylse (52) forbundet med den selektivt settbare gripeanordning for å hindre produksjonsavfall fra å passere til syklebanen (92) og til sporet (93).

15. Borehullssystem som angitt i krav 12, 13 eller 14, hvor i det minste to vek-selbevegelser av rørstrengen (102) opp og ned er nødvendig for å sette den selektivt settbare gripeanordning.

16. Borehullssystem som angitt i hvilket som helst av kravene 6 til 15, hvor den selektivt settbare gripeanordning videre omfatter kileanordning (50) som kan aktiveres selektivt for å gripe innsiden av den boring som borehullssystemet er plassert i, og en konusanordnmg (60) på et legeme (90) innenfor pakningssystemet (10), hvilken konusanordnmg har en avsmalnet flate (61), slik at heving av legemet bringer den avsmalnede flate (61) i kontakt med kileanordnmgen (50) hvorved kileanordnmgen tvinges til inngrep med innsiden av boringen som borehullssystemet er plassert i.

17. Borehullssystem som angitt i krav 16, hvor det videre omfatter en skjære-anordnmg (62) som frigjørbart holder konusanordnmgen (60) fast til legemet (90) inne i pakningssystemet (10, 110), slik at skjæring av skjærean-ordnmgen (62) ved at denne påføres en kraft, frigjør kilene (50) fra inngrep med boringen som borehullssystemet er plassert i, og derved frigjør pakningssystemet (10, 110) for fjerning fra borehullet.

18. Borehullssystem som angitt i hvilket som helst foregående krav, hvor det videre omfatter en avlaster (108) i systemet.

19. Borehullssystem som angitt i hvilket som helst foregående krav, hvor det videre omfatter en tilbakeslagsventilanordnmg (106) i systemet.

20. Fremgangsmåte for setting av et borehullssystems pakningselement (20) som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, på et ønsket sted i et borehull,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter innføring av borehullssystemet i borehullet, anbringelse av bore hullssystemet på et ønsket sted i borehullet og setting av det selektivt settbare og fngjørbare pakningselement (10, 110) ved at kveilrørstrengen påfø-res strekk.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, hvor den videre omfatter betjening av frakoplingsanordnmgen (109, 120) for å skille borehullssystemet fra i det minste ett nedenfor tilkoplet element.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 20 eller 21, hvor borehullssystemet innbefatter en selektivt settbar gripeanordning (58) som skal gripe en innside av en boring som borehullssystemet er plassert i, idet fremgangsmåten videre omfatter setting av den selektivt settbare gripeanordning inne i borehullet.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, hvor den videre omfatter frigjøring av den selektivt settbare gripeanordning (58) for å tillate fjerning av pakningssystemet (10, 110) fra borehullet.

24. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 20 til 23, hvor pakningselementet (20) settes i en boring i et element fra gruppen bestå-ende av et rørelement i en rørstreng av produksjonsrør eller av fonngsrør, et gruspakkefilter, en pakning, en hengerflens samt et borehullsverktøy med en gjennomgående boring fra øverst til nederst.

25. Fremgangsmåte for å utføre en formasjonsfraktureringsoperasjon i borehull, idet borehullet strekker seg gjennom en formasjon i jorden,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter tilkopling av et pakningssystem (20) i et borehullssystem ved bruk av en fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 20-24, og pumping av formasjonsfrakturenngsfluid gjennom rørstrengen, gjennom frakoplingsanordnmgen, gjennom pakningssystemet og til formasjonen.