NO333205B1 - Kompletteringssystem, apparat og fremgangsmate i forbindelse med flere fluidbaner for bruk i en bronn. - Google Patents

Abstract

Et system for anvendelse i et borehull (8) inkluderer et rør (20) med et innvendig hull (21) og en strømveksleranordning (60) Strømveksleranordningen (60) inkluderer en første kanal som er koaksiell med det indre rørhullet (21) og en andre kanal dannet annulært rundt den første kanalen En blant den første og andre kanalen er tilpasset for å føre produksjonsfluidstrømning, og den andre blant den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre injeksjonsfluidstrømning. Strømveksleranordningen (60) inkluderer porter som er i kommunikasjon med den første og den andre kanalen for å muliggjøre overkrysstrømning. I tillegg kan det frembringes én eller flere ventiler (28) for å kontrollere fluidstrømningen gjennom portene

Description

Oppfinnelsen angår komplettering av brønner inklusive det å komplettere en brønn med mange fluidbaner, så som baner for samtidig injeksjon og produksjon av brønnfluider.

En kompletteringsstreng plassert i en brønn for å produsere fluider fra en eller flere nedihulls formasjonssoner kan inkludere foringsrør, produksjonsrør, pakninger, ventiler, pumper og andre komponenter. En eller flere brønnsek-sjoner kan perforeres ved anvendelse av en perforeringsapparatstreng for å skape åpninger i foringsrøret og for å rette perforeringer inn i en eller flere til-hørende formasjonssoner. Fluidet strømmer fra den ene eller flere formasjonssoner gjennom perforeringene og åpningene i foringsrøret og inn i borehullet og opp produksjonsrørene til overflaten.

I enkelte brønner kan det av forskjellige årsaker benyttes samtidig produksjon og injeksjon. Det kan for eksempel være ønskelig å injisere fluid inn i en første sone for å øke reservoartrykket i en annen sone for med det å for-bedre produktiviteten til reservoaret i den andre sonen. Konvensjonelt kan samtidig produksjon og injeksjon oppnås ved anvendelse av en krysstrømnings-pakning som frembringer to strømningsbaner, én for produksjon og én for injeksjon. Krysstrømningspakningen isolerer to seksjoner av borehullet, en øvre seksjon ovenfor pakningen og en nedre seksjon nedenfor pakningen. I den øvre seksjonen kan injeksjonsfluid pumpes gjennom det annulære hullet mellom den utvendige veggen til produksjonsrøret og den innvendige veggen til foringsrøret, og produksjonsfluid produseres gjennom rørene. Overkrysspakningen tillater de to fluidstrømmene (den ene for injeksjon og den andre for produksjon) å "krysse over" ved pakningen mellom det annulære produksjonsrør/foringsrør-hullet og inne i produksjonsrøret.

Det er imidlertid mange begrensninger assosiert med anvendelse av konvensjonelle krysstrømningspakninger. Avstengning av overkryssportene i overkrysspakningen er ikke alltid mulig. Som et resultat av dette kan det fore-komme krysstrømning av fluider mellom injeksjons- og produksjonssoner under inngripnings-, kompletterings- og overhalingsoperasjoner. I tillegg, for å gjennomføre operasjoner hvor det er nødvendig med aksess nedenfor overkrysspakningen, kan det være nødvendig å frese overkrysspakningen for å komme til. Videre kan strømningsarealene gjennom overkrysspakningen for injeksjons- og produksjonsfluid være begrenset.

Det eksisterer således et behov for forbedret utstyr som frembringer mange fluidbaner, inklusive overkrysskanaler.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et kompletteringssystem for en brønn med flere fluidbaner. Systemet omfatter et produksjonsrør med et innvendig hull og en strømveksleranordning som inkludereR en første kanal som er koaksial med produksjonsrørets innvendige hull, og en andre kanal dannet annulært rundt den første kanalen. Én blant den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre produksjonsfluidstrømning og den andre blant den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre injeksjonsfluidstrømning. En uttrekkbar plugg er festet i den første kanalen.

Videre omfatter den foreliggende oppfinnelsen et apparat for anvendelse i et borehull med mange soner. Apparatet omfatter et første rør med et innvendig hull; et andre rør med et innvendig hull gjennom hvilket det første røret føres gjennom, hvilket definerer et annulært område mellom den utvendige veggen til det første røret og den innvendige veggen til det andre røret som frembringer en første fluidbane i kommunikasjon med en første sone; en anordning med en kanal som på et tett måte er montert gjennom det første og det andre røret for å muliggjøre kommunikasjon mellom det første rørhullet og utsiden av det andre røret for å frembringe en andre, separat fluidbane i kommunikasjon med en annen sone; en ventil for å styre strømningen gjennom strømningskanalen; og ventilen inkluderer en glidemuffe.

Videre omfatter den foreliggende oppfinnelsen en fremgangsmåte for anvendelse av et kompletteringssystem med flere fluidbaner i en brønn med mange soner. Fremgangsmåten omfatter injisering av fluider gjennom en første fluidbane som inkluderer et annulært område mellom et første produksjonsrør og et andre produksjonsrør, idet fluidbanen er i kommunikasjon med en første sone; og produksjon av fluider gjennom en andre fluidbane som er i kommunikasjon med en andre sone og som inkluderer det innvendige hullet i det første produksjonsrøret, et område utenfor det andre produksjonsrøret, og et kanalelement som på en tett måte er montert gjennom sidevegger i det første og det andre røret.

Videre omfatter den foreliggende oppfinnelsen en fremgangsmåte for samtidig å føre injeksjons- og produksjonsfluider til eller fra mange soner i en brønn. Fremgangsmåten omfatter injeksjon av fluider gjennom en første fluidbane i kommunikasjon med en første sone som inkluderer et innvendig hull i et første produksjonsrør, et område utenfor et andre produksjonsrør, og et kanalelement som på en tett måte er montert gjennom sidevegger i det første og det andre produksjonsrøret; og produksjon av fluider gjennom en andre fluidbane som inkluderer en annulær område mellom det første produksjons-røret og det andre produksjonsrøret, idet den andre fluidbanen er i kommunikasjon med en andre sone.

Generelt sett, ifølge én utførelsesform, kan oppfinnelsen omfatte et system for anvendelse i et borehull et rør med et innvendig hull og en strømveksleranordning. Strømveksleranordningen inkluderer en første kanal som er koaksial med rørets innvendige hull og en andre kanal som dannes annulært rundt den første kanalen. Den ene av den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre produksjonsstrømning, og den andre av den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre injeksjonsstrømning.

Andre egenskaper og utførelsesformer vil fremkomme fra den følgende beskrivelsen, figurene og kravene. Figur 1 illustrerer en utførelsesform av en nedihulls streng som frembringer injeksjons- og kompletteringskanaler. Figur 2 illustrerer en overkryssanordning ifølge én utførelsesform som er en del av nedihullsstrengen i figur 1. Figurene 3A-3H er tverrsnitt i lengderetningen av en nedihulls streng som frembringer strømningsbaner for injeksjons- og produksjonsfluid ifølge en annen utførelsesform. Figurene 4A-4E er tverrsnitt i lengderetningen av en nedihulls streng som frembringer strømningsbaner for injeksjons- og produksjonsfluid ifølge en ytterligere utførelsesform.

I den følgende beskrivelsen presenteres en rekke detaljer for å gi en for-ståelse av foreliggende oppfinnelse. Fagfolk på området vil imidlertid forstå at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljene og at det kan gjøres en rekke variasjoner og endringer av de beskrevne utførelsesformene.

Når de anvendes i denne beskrivelsen, angir betegnelsene "opp" og "ned"; "øvre" og "nedre"; "oppover" og "nedover"; "ovenfor" og "nedenfor"; og andre liknende betegnelser relative posisjoner ovenfor eller nedenfor et gitt punkt eller element, for klarere å beskrive noen utførelsesformer av oppfinnelsen. Når de anvendes på utstyr og fremgangsmåter for anvendelse i brønner som er skrå eller horisontale, kan imidlertid slike betegnelser henvise til en venstre mot høyre, høyre mot venstre eller en annen relasjon etter hva som er hensiktsmessig.

Med henvisning til figur 1, inkluderer en nedihulls streng ifølge en ut-førelsesform for anvendelse med formasjonssoner 10 og 12 en strømveksler-anordning 60 som har to strømningsbaner, den ene for injeksjonsfluider og den andre for produksjonsfluider. I den illustrerte utførelsesformen injiseres fluid inn i formasjonssone 12 gjennom perforeringer 16, og fluid produseres fra formasjonssone 10 gjennom perforeringer 14. Injeksjon av fluider i injeksjonssonen 12 hever trykket i reservoaret i produksjonssonen 10 og forbedrer med det produktiviteten i produksjonssonen 10. Nedihulls strengen inkluderer foringsrør 18 som beklér den indre veggen av en øvre seksjon av et borehull 8 og et for-lengningsrør 38 som beklér en nedre seksjon av borehullet 8. Foringsrøret 18 og forlengningsrøret 38 er på en tett måte festet sammen med en pakning 50. Alternativt kan foringsrøret 18 også gå til den nedre sonen 12 (idet forlengnings-røret utelates).

I en annen konfigurasjon kan injeksjons- og produksjonssonene 12 og 10 byttes om. Videre, i ytterligere konstruksjoner med mer enn to soner (for eksempel flere enn én produksjons- og/eller injeksjonssone), kan det frembringes ytterligere injeksjons- og/eller produksjonsfluidkanaler gjennom strøm-veksleranordningen 60. Strømveksleranordningen 60 inkluderer et første rør-system eller rør 20 som er plassert i borehullet 8 og inkluderer en innvendig hulldiameter 21 gjennom hvilken produksjonsfluider kan strømme til overflaten. Som anvendt her angir betegnelsen "rørsystem" eller "rør" generelt enhver ledning, kanal eller bane for fluidstrømning. En øvre annulær seksjon 23 er definert mellom den utvendige veggen til røret 20 og den innvendige veggen til foringsrøret 18 gjennom hvilken injeksjonsfluider kan pumpes fra overflaten. En pakning 22 er tilpasset for å isolere den øvre annulære seksjonen 23 fra seksjonen av borehullet 8 nedenfor pakningen 22. En rørformet tetningssporutvidelse 24 går ut nedenfor pakningen 22.

Et tetningsanordningshus 25 montert mellom den utvendige veggen til

røret 20 og den innvendige veggen til den rørformige utvidelsen 24 inkluderer et tetningselement 26 (som for eksempel inkluderer pakningselementer). Tetningsanordningshuset 25 og røret 20 definerer et annulært hull gjennom hvilket injeksjonsfluid kan strømme fra den øvre annulære seksjonen 23 ovenfor. Tetnings-elementet 26 isolerer injeksjonsfluid- og produksjonsfluidbanene.

I tillegg inkluderer fluidveksleranordningen 60 et andre rør 29, med en diameter som er større enn den til det første røret 20, som er festet nedenfor tetningsanordningshuset 25. Det første og det andre røret 20 og 29 kan generelt være plassert konsentrisk. Et annulært område 31 mellom den utvendige veggen til det første røret og den innvendige veggen til det andre røret 29 frembringer en strømningskanal for injeksjonsfluider som fortsetter fra det annulære området 23 og det annulære hullet i tetningsanordningshuset 25.

Strømveksleranordningen 60 inkluderer også en overkryssanordning 30 som er festet til det første og det andre røret 20 og 29 og som inkluderer porter for å lede injeksjons- og produksjonsfluidene til deres rette kanaler. Som illustrert så smalner det andre røret 29 nedenfor bunnen av det første røret 20 for å danne en halerørseksjon 36. Injeksjonsfluid strømmer fra det annulære området 31 og inn i det innvendige hullet 37 i halerørseksjonen 36.

En uttrekkbar plugg 34 er festet ved den nedre enden av røret 20 for å blokkere kommunikasjonen mellom rørhullet 21 og hullet 37 i halerørseksjonen 36. Halerørseksjonen 36 retter injeksjonsfluider gjennom en formasjonsisoleringsventilanordning 48 (vist i åpen stilling) og inn i en borehullsseksjon inntil perforeringene 16 i formasjonssonen 12. For å isolere formasjonssonen 12 kan formasjonsisoleringsventilanordningen 48 stenges av for å blokkere fluid-strømning mellom halerørseksjonen 36 og formasjonssonen 12.

En pakning 40 og et tetningselement 42, mellom pakningen 40 og den utvendige veggen til halerørseksjonen 36, isolerer formasjonssonen 12 fra forma sjonssonen 10. En rørromet tetningssporutvidelse 44 er festet nedenfor pakningen 42 og er festet til formasjonsisoleringsventilanordning 48.

Produksjonsstrømningsbanen inkluderer det innvendige hullet 21 i det første røret 20, kanaler i overkryssanordningen 30 og en nedre annulær seksjon 52 som dannes mellom den utvendige veggen til halerørseksjonen 36 og den utvendige veggen til forlengningsrøret 38. Produksjonsfluider strømmer fra formasjonssonen 10 og inn i den annulære seksjonen 52, gjennom overkryssanordningen 30 og opp det innvendige hullet 21 i det første røret 20.

Videre, med henvisning til figur 2, viser et tverrsnitt av overkryssanordningen 30 de annulære banene 31 mellom det første og det andre røret 20 og 29 gjennom hvilke det kan strømme injeksjonsfluider. I tillegg, for å tillate strømning av produksjonsfluider fra den annulære seksjonen 52 til det innvendige hullet 21 i det første røret 20, kan strømningsrør med porter eller ledninger 33 på en tett måte festes (for eksempel sveises) gjennom åpninger i sideveggene til det første og det andre røret. Alternativt kan det anvendes en integrert komponent for å frembringe de ønskede overkrysskanalene 31 og 33. Ifølge enkelte utførelsesformer kan strømningsarealet for injeksjonsfluider og produksjonsfluider være større enn det som er tilgjengelig med konvensjonelle overkrysspakninger. En overkryssanordning vil kunne frembringe strømnings-baner som muliggjør full tilnærmet hullgjennomstrømning. Som anvendt her betegner "full hullgjennomstrømning" et strømningsareal som er ekvivalent med strømningsarealet til et hovedrør (så som et produksjonsrør).

Igjen med henvisning til figur 1, kan det monteres en glideventilanordning 28 inne i det første røret 20 for å styre fluidproduksjonen fra formasjonssonen

10. Glideventilanordningen 28 kan drives opp eller ned for å dekke kanalene 33 i overkryssanordningen 30 med en ventilstyrer 27. Ventilstyreren 27 kan styres elektrisk, mekanisk, med fluidtrykk eller ved trykkpulssignaler i fluidet. I den lukkede posisjonen blokkerer glideventilen 28 fluidstrømningen fra å strømme gjennom kanalene 33 og inn i det innvendige hullet 21 i det første røret 20 for å isolere produksjonssonen 10.1 andre utførelsesformer, i stedet for glideventilen 28, kan det anvendes tallerkenventiler. Eksempler på tallerkenventiler er beskrevet i U.S. patentsøknad med serienummer 09/243 401, med tittel "Valves for Use in Wells", innlevert 1. februar 1999, og med dette innlemmet som referanse.

Apparatet vist i figur 1, som frembringer samtidige injeksjons- og produk-sjonsfluidstrømkanaler, inkluderer også et hull i overkryssanordningen 30 gjennom hvilket det kan innføres en verktøystreng. Dersom det er nødvendig med innblanding i en overhalingsoperasjon, kan den uttrekkbare pluggen 34 fjernes og verktøystrengen føres inn gjennom de innvendige hullene i røret 20 og overkryssanordningen 30 til et ønsket område. I tillegg inkluderer overkryssanordningen 30 også en strømstyringsanordning (i form av glideventilen 28) som kan aktiveres til lukket posisjon for å blokkere fluidstrømningen gjennom porter i overkryssanordningen 30. Dette frembringer fluidisolasjon under overhalingsoperasjoner.

Under drift, ifølge én utførelsesform, kan en perforeringspistol senkes ned og inn i borehullet 8 for å perforere den nedre sonen 12. Den perforerte nedre sonen 12 kan deretter kveles og pistolstrengen trekkes ut av borehullet 8. Deretter kan pakningen 40 og formasjon-isolasjonsanordningen 48 (sammen med tilhørende utstyr) senkes på en kabel eller arbeidsstreng inn i borehullet 8 med formasjons-isolasjonsventilen i lukket stilling. Pakningen 40 kan deretter settes for å isolere den nedre sonen 12 fra den øvre sonen 10.

En alternativ fremgangsmåte for å perforere den nedre sonen 12 inkluderer først å føre inn pakningen 40 og formasjons-isolasjonsventilen 48 i borehullet 8 og sette pakningen 40 før en perforeringsapparatstreng føres ned. Pakningen 40 kan settes ved hjelp av hydraulisk trykk anvendt gjennom et rør, elektrisk ved hjelp av en kabel, eller med andre aktiveringsmekanismer. Deretter kan en perforeringsapparatstreng med et skifteverktøy festet til seg senkes ned i borehullet 8. Skifteverktøyet er konstruert for å åpne formasjons-isolasjonsventilanordningen 48 for å gjøre det mulig for pistolstrengen å slippe igjennom. Etter at perforeringen er gjennomført kan pistolstrengen fjernes med skifteverktøyet som ble anvendt for å stenge formasjons-isolasjonsventilanordningen 48.1 denne utførelsesformen trenger ikke den nedre sonen 12 å kveles etter perforeringen siden formasjons-isolajonsventilanordningen 48 kan stenges for å isolere den nedre sonen 12.

Etter perforering av den nedre sonen 12 kan den øvre pakningen 22 føres inn i borehullet 8 på en vaier eller en annen bærermekanisme. Etter at pakningen 22 er satt, kan en perforeringspistol føres inn i borehullet 8 for å perforere den øvre formasjonssonen 10. Den øvre sonen blir deretter kvalt og perforeringsapparatstrengen fjernes fra borehullet 8. Deretter kan resten av nedihullsstrengen føres inn i borehullet og monteres inn i pakningene 22 og 40. For å åpne formasjons-isolasjonsventilanordningen 48, kan en trykksyklus, med en trykkpuls med en forbestemt magnitude, sendes ned den annulære seksjonen 23 mellom det første røret 20 og foringsrøret 18 og kommuniseres inn i halerørseksjonen 36 for å drive formasjons-isolasjonsanordningen 48. Dette gjør at prosessen med injeksjon og produksjon av fluider kan begynne.

Strømveksleranordningen 60 ifølge noen utførelsesformer tillater inngripener på grunn av arbeid i brønnen. For å foreta inngripener i den nedre sonen 12 kan glideventilen 28 stenges, for eksempel med et skifteverktøy, for å isolere den øvre sonen 10. Deretter fjernes pluggen 34 for å åpne det innvendige hullet 21 i det første røret 20 til det innvendige hullet 37 i halerørsek-sjonen 36. Dette gjør at en arbeidsstreng kan senkes ned det første røret 20 og inn i halerørseksjonen 36 for å gjennomføre arbeidsoperasjoner i den nedre sonen 12. Etter at arbeidet er fullført trekkes strengen ut av borehullet 8 og pluggen 34 føres tilbake til det første røret 20 for re-montering. Glideventilen 28 kan deretter åpnes for videre produksjon.

Inngripener kan også foretas i den øvre sonen 10. Glideventilen 28 lukkes for å isolere den øvre sonen 10. Pluggen 34 fjernes og et skifteverktøy kan føres ned i det første røret 20 og halerørseksjonen 36 for å stenge formasjons-isolasjonsventilanordningen 48. En andel av nedihullsstrengen kan deretter trekkes ut av borehullet 8 for å muliggjøre arbeid i produksjonssonen 10. Etter at arbeidsoperasjonene er fullført kan den uttrukne andelen av nedihullsstrengen tilbakeføres til borehullet 8 og settes tilbake i posisjon. Deretter kan et skifteverktøy føres ned det første røret 20 og halerørseksjonen 36 for å åpne formasjons-isolasjonsventilanordningen 48. Deretter føres pluggen 34 ned igjen og settes på plass. Glideventilen 28 kan deretter åpnes for å gjenopprette pro-duksjonen og injeksjoner.

Noen utførelsesformer av oppfinnelsen kan ha en eller flere av de følgende fordeler. Strømveksleranordningen 60 kan ha en relativt lav kostnad. Videre kan det frembringes relativt store strømningsarealer både for produksjons- og injeksjonsstrømningsbanene. Antallet turer som anvendes for å komplettere en brønn som inkluderer mange injeksjons- og produksjons-strømningsbaner kan reduseres. Uavhengige mekanismer gjør det mulig å isolere forskjellige soner for å forhindre kryss-strømning av injeksjons- og produksjonsfluider under overhalingsoperasjoner. Eksisterende pakninger kan anvendes i kompletteringsutstyret ifølge noen utførelsesformer, og disse pakningene trenger ikke freses for overhalingsoperasjoner.

Med henvisning til figurene 3A-3H illustreres en nedihulls streng 100 ifølge en alternativ utførelsesform. Nedihullsstrengen 100 inkluderer en foringsrørseksjon 102 i tillegg til en slipt (eng: polished) hullmottaker 104 plassert inne i foringsrøret 102 utgående fra en pakning 106 (figur 3D). I en alternativ utførelsesform kan den slepne hullmottakeren 104 utelates. Nedihullsstrengen 100 inkluderer også en strømveksleranordning 108 (figurene 3B-3C) som frembringer porter eller kanaler for å gjøre det mulig for injeksjons-og produksjonsfluidstrømbaner å krysse over hverandre.

Som vist i figur 3A går et hoved-produksjonsrør 112 gjennom en pakningsanordning 114 som inkluderer et tetningselement 110 og en pakningsstamme 116. Pakningsstammen 116 er festet til et hus 117. Røret 112 har et innvendig hull 118 som frembringer en strømningsbane. I tillegg frembringes det en strømningsbane 120 mellom utsiden av røret 112 og innsiden av huset 117. Den nedre enden av røret 112 er via en konnektor 122 forbundet med en rør-seksjon 124. Inne i rørseksjonen 124 er det plassert en driver 126 for en glideventil 128, som inkluderer en muffe 130. Driveren 126 inkluderer en smekklås 127 som er konstruert for å holde et skifteverktøy som føres inn i det innvendige hullet 118 i røret 112. For illustrasjonsformål er muffen vist i to separate deler 130A og 130B, med delen 130A som dekker de radielle portene 132 (tilsvarende lukket stilling for muffen 130), og delen 130B plassert over portene 132 (tilsvarende åpen stilling for glideventilen 28). I andre utførelsesformer kan tallerkenventiler anvendes i stedet for glideventilen 128.

De radielle portene 132 er en del av overkryssanordningen 134 som muliggjør overkryssing av injeksjons- og produksjonsfluidbaner. Oppsettet av overkryssanordningen 134 er tilsvarende det som er vist i figur 2, men i stedet for sveisede deler som vist i figur 2, er overkryssanordningen 134 i form av ett enkelt hus. De radielle portene 132 muliggjør kommunikasjon mellom det innvendige hullet i røret 112 og et annulært område 136 mellom den slepne hullmottakeren 104 og utsiden av huset til overkryssanordningen 134.1 tillegg definerer huset til overkryssanordningen 134 langsgående porter eller kanaler 133 for å muliggjøre kommunikasjon mellom den annulære banen 120 og en nedre annulær bane 138 nedenfor overkryssanordningen 134.

En port 131 (figur 3B) muliggjør kommunikasjon mellom det innvendige hullet 118 og en kanal 135 som går i lengderetningen i huset 117. Kanalen 135 leder til en port 115 (figur 3A) som igjen leder til en kanal 113 i pakningsstammen 116. Kanalen 113 leder til pakningen 114. Porten 131, kanalen 135, porten 115 og kanalen 113 frembringer en fluidkommunikasjonsbane for å gjøre det mulig for trykk i det innvendige hullet 118 å sette pakningen 114.

Den øvre enden av overkryssanordningen 134 er tilkoplet de nedre endene til både rørseksjonen 124 og huset 117. Den nedre enden av overkryssanordningen 134 er forbundet med en ytre rørseksjon 140 og en indre rør-seksjon 142. Den innvendige veggen i rørseksjonen 142 haren profil hvor det kan koples til en plugg 144. En slik profil kan for eksempel være en gjengeprofil. Pluggen 144 kan senkes ned i brønnen gjennom det innvendige hullet 118 i røret 112 for å festes til rørseksjonen 142.

Rørseksjonen 142 definerer også radielle strømningsporter 146 som muliggjør kommunikasjon mellom den annulære banen 138 og det innvendige hullet 148 i rørseksjonen 142. Strømningen gjennom de radielle portene 146 styres med en glideventil 150 med en bevegelig muffe 152. For illustrasjonsformål er muffen 152 delt inn i to deler 152A og 152B. Muffedelen 152A er vist i sin lukkede stilling hvor den dekker portene 150. Muffedelen 152B er vist i sin åpne stilling.

En eller flere strømningsporter 154 kommuniserer fluidtrykk mellom den annulære banen 136 og et kammer 156. Kammeret 156 er i kommunikasjon med en utovergående flensandel 157 av glidemuffen 152. Flensandelen 157 holder en tetning 160 for å isolere kammeret 156 fra et kammer 162, som er i kommunikasjon med den innvendige hullet boringen 158. Et trykk som anvendes nedover den annulære banen 138 (for eksempel på grunn av injeksjonsstrømning) kommuniseres således gjennom kammeret 156 for å bevege glidemuffen 152 nedover. Glidemuffen 152 er forbundet med en adapter 166 via en skjærbolt 164 (eller en eller annen type av ett eller flere skjærelementer).

De nedre endene av rørseksjonene 140 og 142 er forbundet til adapteret 166, som igjen er forbundet med et rør 168. Røret 168 inkluderer et innvendig hull som er i kommunikasjon med hullet 148 i rørseksjonen 142. Røret 168 går inne i et forlengningsrør 170. Det skapes perforeringer 172 i forlengningsrøret 170 nedenfor pakningen 106 for å muliggjøre fluidstrømning fra en sone 174 (f.eks en produksjonssone) og inn i et annulært område 176 mellom for-lengningsrøret 170 og røret 168. Det annulære området 176 er i kommunikasjon med det annulære området 136 ovenfor pakningen 106.

Det kan utplasseres mange pakninger 178 og 180 nedenfor sonen 174. En pakningsstamme 179 i pakningsanordningen 178 plasseres inne i det innvendige hullet i pakningsanordningen 180.1 andre utførelsesformer kan antallet pakningsanordninger økes eller reduseres etter behov. Nedenfor pakningsanordningen 180 er det tilkoplet en isolasjonsventilanordning 182, som inkluderer en kuleventil 184 opererbart forbundet til en ventilstyrer 186. Ventilstyreren 186 inkluderer en indre profil som er konstruert for å anvendes av et skifteverktøy for å drive kuleventilen 184 mellom åpen og lukket stilling.

Isolasjonsventilanordningen 182 inkluderer et innvendig hull 188 som kommuniserer gjennom kuleventilen 184 til en borehullsseksjon 190 nedenfor isolasjonsventilanordningen 182. Forlengningsrøret 170 i området 190 er perforert for å muliggjøre fluidkommunikasjon mellom hullseksjonen 190 og sonen 192 (som kan være injeksjonssonen).

Når pakningsanordningen 180 (figur 3E) er satt og en streng som inkluderer pakningsanordningen 178 og strømveksleranordningen 108 er stukket inn i pakningsanordningen 180, kan det kommuniseres et trykk gjennom det innvendige hullet 118 i det øvre røret 112 og det innvendige hullet 148 i det nedre røret 168 for å sette pakningsanordningen 178. Under innføringen av strengen er ikke pluggen 144 til stede, slik at en muliggjør fluidkommunikasjon mellom de innvendige hullene 118 og 148. De indre flatene i pakningsanordningen 178 er i kommuniksajon med trykket inne i det innvendige hullet 148. Trykket i det innvendige hullet 148 presser mot en lukket kuleventil 184 (figur 3H). I tillegg er glideventilene 128 og 152 i strømveksleranordningen 108 lukket for å mulig-gjøre oppbygging av trykk inne i hullene 118 og 148 for å sette pakningen 178.

Det samme trykket kan anvendes for å sette den øvre pakningen 114 (figur 3A). Trykket i det innvendige hullet 118 kommuniseres gjennom porten 131 (figur 3B), opp kanalen 135, gjennom porten 115 og opp kanalen 113 til pakningsanordningen 114. Strømningsstyringsanordningene (inklusive glideventilene 128 og 152) muliggjør således blokkering av fluidkommunikasjonen mellom de innvendige hullene i strengen og utsiden av strengen for å tillate trykk inne i hullet å sette pakninger.

Med henvisning til figurene 4A-4E illustreres nå en nedihullsstreng 200 ifølge en annen utførelsesform. Nedihullsstrengen 200 inkluderer også en strømveksleranordning 208 som frembringer overkryssbaner for injeksjons- og produksjonsstrømning. Nedihullsstrengen 200 inkluderer en foringsrørseksjon 202 som terminerer ved en pakning 206. Et forlengningsrør 270 er tilkoplet nedenfor pakningen 206. Et hovedrør 212 kan frembringes inne i foringsrøret 202. Den nedre enden av røret 212 er tilkoplet en rørseksjon 224 via en konnektor 222. Sentralisatorer 225 kan frembringes utenfor rørseksjonen 224.

En ventilstyrer 226 er plassert inne i rørseksjonen 224 og inkluderer en smekklås 227 som er konstruert for å engasjeres av et skifteverktøy som føres inn i det innvendige hullet 218 i røret 212. Ventilstyreren 226 er forbundet til en ventilanordning 228 som inkluderer en glideventil 230. Alternativt kan det i stedet anvendes tallerkenventiler. Som illustrert er glideventilen 230 i lukket stilling hvor den dekker de radielle strømningsportene 232 som dannes av en overkryssanordning 234.

Den øvre enden av overkryssanordningen 234 er koplet til en paknings-hullutvidelse 216 og til den nedre enden av rørseksjonen 224. Den nedre enden av overkryssanordningen 234 er koplet til rørseksjoner 240 og 242 (rørseksjon 242 plassert konsentrisk inne i rørseksjon 240). De indre flatene i rørseksjonen 242 inkluderer en profil til hvilken det kan festes en plugg 244. Rørseksjonen 242 frembringer også radielle strømningsporter 246.

Strømningsbanene i nedihullsstrengen 200 inkluderer det innvendige hullet 218 i røret 212 samt en annulær seksjon 201 mellom røret 212 og foringsrøret 202. Den annulære seksjonen 201 fører til en annulær seksjon 220 mellom pakningshullutvidelsen 216 og rørseksjonen 224. Den annulære banen 220 kommuniserer gjennom langsgående porter eller kanaler 233 som mulig-gjør kommunikasjon mellom banen 220 og en annulær bane 238.

De radielle portene 230 i overkryssanordningen 234 muliggjør kommunikasjon mellom det innvendige hullet 218 og en annulær seksjon 236 utenfor huset til overkryssanordningen 234. Den utvendige annulære seksjonen 236 kommuniserer med en annulær seksjon 276 nedenfor pakningen 206 som fører til en produksjonssone 274 gjennom perforeringer 272.

Portene for injeksjonsstrømningen 246 muliggjør kommunikasjon mellom den annulære banen 238 og det innvendige hullet 248 i rørseksjonen 242. Det innvendige hullet 248 fører inn i hullet i røret 268. Den nedre enden av røret 268 er koplet til en pakningsanordning 280 som i sin tur er koplet til en isolasjonsventilanordning tilsvarende ventilanordningen 182 i figurene 3G-3H.

Claims (31)

1. Kompletteringssystem for en brønn med flere fluidbaner, hvori systemet omfatter et produksjonsrør (20,112) med et innvendig hull (21,118);karakterisert vedat det videre omfatter: en strømveksleranordning (60, 108, 208) som inkluderer: en første kanal som er koaksial med produksjonsrørets (112) innvendige hull; og en andre kanal dannet annulært rundt den første kanalen, idet én blant den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre produksjonsfluidstrømning og den andre blant den første og den andre kanalen er tilpasset for å føre injeksjonsfluidstrømning; og en uttrekkbar plugg (34) festet i den første kanalen.

2. System ifølge krav 1, karakterisert vedat strømveksleranordningen (60, 108, 208) inkluderer et første rør (20) som er festet til produksjonsrøret (112) for å definere en første kanal.

3. System ifølge krav 2, karakterisert vedat det første røret (20) er festet som en integrert del av produksjonsrøret (112).

4. System ifølge krav 2, karakterisert vedat det første røret (20) er en del av produksjonsrøret (112).

5. System ifølge krav 2, karakterisert vedat strømveksleranordningen (60, 108, 208) inkluderer et andre rør (29) rundt det første røret (20) for å definere en andre kanal.

6. System ifølge krav 5, karakterisert vedat den første kanalen er dimensjonert for å motta en verktøystreng som føres inn gjennom produksjonsrørets (112) innvendige hull.

7. System ifølge krav 6, karakterisert vedat den uttrekkbare pluggen (34) er konstruert for å fjernes for å slippe en verktøystreng gjennom strømveksleranordningen (60, 108, 208).

8. System ifølge krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter et rør (36) tilkoplet nedenfor strømveksleranordningen (60, 108, 208), et annulært område (23) utenfor produksjonsrøret (112) ovenfor strømveksleranordningen (60, 108, 208) og et andre annulært område (52) utenfor røret (36) nedenfor strømveksleranordningen (60, 108, 208).

9. System ifølge krav 1, karakterisert vedat røret inkluderer et innvendig hull (21,118), og ved at strømveksleranordningen (60, 108, 208) videre inkluderer porter (33) for å muliggjøre kommunikasjon mellom den første kanalen (21) og det andre annulære (52) området og for å muliggjøre kommunikasjon mellom den andre kanalen og det innvendige hullet i røret.

10. System ifølge krav 9, karakterisert vedat den første kanalen og det andre annulære området i hvert fall utgjør en del av en bane for produksjonsstrøm.

11. System ifølge krav 10, karakterisert vedat den andre kanalen og det første annulære området i hvert fall utgjør en del av en bane for injeksjonsstrøm.

12. System ifølge krav 9, karakterisert vedat strømveksleranordningen (60, 108, 208) videre inkluderer en første ventil (28) for å styre strømningen gjennom én eller flere porter (33) som muliggjør kommunikasjon mellom den første kanalen (21) og det andre annulære området.

13. System ifølge krav 12, karakterisert vedat strømveksleranordningen (60, 108, 208) videre inkluderer en andre ventil for å styre strømningen gjennom én eller flere porter som frembringer kommunikasjon mellom den andre kanalen og det første annulære området.

14. System ifølge krav 13, karakterisert vedat minst én blant den første og den andre ventilen inkluderer glidemuffer (130 152).

15. System ifølge krav 9, karakterisert vedat portene inkluderer et første sett av én eller flere porter og et andre sett av én eller flere porter, og ved at strømveksleranordningen (60, 108, 208) videre inkluderer en ventil for å styre strømningen gjennom minst ett blant det første og andre settet med én eller flere porter.

16. System ifølge krav 15, karakterisert vedat ventilen inkluderer en glidemuffe (130 152).

17. System ifølge krav 16, karakterisert vedat strømveksleranordningen (60, 108, 208) videre inkluderer første og andre kamre, idet glidemuffen kan beveges som en følge av trykkforskjeller mellom det første og det andre kammeret.

18. System ifølge krav 17, karakterisert vedat det videre omfatter et skjærelement som på en fast måte fester glidemuffen (130 152) til strømveksleranordningen (60, 108, 208).

19. System ifølge krav 17, karakterisert vedat det første kammeret er i kommunikasjon med banen for injeksjonsstrømning, idet det første kammeret et konstruert for å øke trykket som respons på injeksjonsstrømningen.

20. Apparat for anvendelse i et borehull med mange soner,karakterisert vedat det omfatter: et første rør med et innvendig hull (118); et andre rør (29) med et innvendig hull (118) gjennom hvilket det første røret (20) føres gjennom, hvilket definerer et annulært område (31, 76) mellom den utvendige veggen til det første røret (20) og den innvendige veggen til det andre røret (29) som frembringer en første fluidbane i kommunikasjon med en første sone; og en anordning med en kanal som på et tett måte er montert gjennom det første og det andre røret (29) for å muliggjøre kommunikasjon mellom det første rørhullet og utsiden av det andre røret (29) for å frembringe en andre, separat fluidbane i kommunikasjon med en annen sone; en ventil (28) for å styre strømningen gjennom strømningskanalen; og ventilen (28) inkluderer en glidemuffe (130,152).

21. Apparat ifølge krav 20, karakterisert vedat anordningen inkluderer en strømningskanal som går gjennom sidevegger i det første og det andre røret (29).

22. Apparat ifølge krav 20, karakterisert vedat den første fluidbanen er tilpasset for å ta imot injeksjonsfluider og den andre fluidbanen er tilpasset for å ta imot produksjonsfluider.

23. Fremgangsmåte for anvendelse av et kompletteringssystem med flere fluidbaner i en brønn med mange soner, karakterisert vedat den omfatter: injisering av fluider gjennom en første fluidbane som inkluderer et annulært område (31, 76) mellom et første produksjonsrør og et andre produksjonsrør, idet fluidbanen er i kommunikasjon med en første sone; og produksjon av fluider gjennom en andre fluidbane som er i kommunikasjon med en andre sone og som inkluderer det innvendige hullet i det første produksjonsrøret (112), et område utenfor det andre produksjonsrøret (112), og et kanalelement som på en tett måte er montert gjennom sidevegger i det første og det andre røret (29).

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert vedat den videre omfatter frembringelse av en overkryssanordning (30, 134, 234) for å muliggjøre kommunikasjon av injeksjonsfluid mellom det annulære området og et rør som fører til den første sonen, og for å muliggjøre kommuniksjon av produksjonsfluid mellom det innvendige hullet i det første produksjonsrøret (112) og et annulært område (31, 76) utenfor røret som leder til den andre sonen.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert vedat den videre omfatter nedføring av et verktøy gjennom overkryssanordningen (30, 134, 234) til enten den første eller den andre sonen.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert vedat den videre omfatter fjerning av en plugg i den første fluidbanen før verktøyet føres ned.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert vedat overkryssanordningen (30, 134, 234) inkluderer porter og én eller flere strømningsstyringsanordninger for å styre kommunikasjonen gjennom portene, idet fremgangsmåten videre inkluderer avstengning av den ene eller de flere strømningsstyringsanordningene for å blokkere kommunikasjonen gjennom portene for å gjennomføre overhalingsoperasjoner.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert vedat overkryssanordningen (30, 134, 234) inkluderer porter og én eller flere strømningsstyringsanordninger for å styre kommunikasjonen gjennom portene, idet fremgangsmåten videre inkluderer avstengning av den ene eller de flere strømningsstyringsanordningene for å blokkere kommunikasjonen gjennom portene og med det muliggjøre oppbygging av trykket i et innvendig hull (118) i overkryssanordningen (30, 134,

234) for å sette én eller flere pakninger.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 328, karakterisert vedat den videre omfatter avstengning av en formasjonsisolasjonsventil for å muliggjøre oppbygging av trykket i det innvendige hullet.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert vedat den videre omfatter fjerning av en anordning som inkluderer overkryssanordningen for å gjennomføre en overhalingsoperasjon.

31. Fremgangsmåte for samtidig å føre injeksjons- og produksjonsfluider til eller fra mange soner i en brønn, karakterisert vedat den omfatter: injeksjon av fluider gjennom en første fluidbane i kommunikasjon med en første sone som inkluderer et innvendig hull (118) i et første produksjonsrør, et område utenfor et andre produksjonsrør, og et kanalelement som på en tett måte er montert gjennom sidevegger i det første og det andre produksjonsrøret (112); og produksjon av fluider gjennom en andre fluidbane som inkluderer en annulær område mellom det første produksjonsrøret (112) og det andre produksjonsrøret (112), idet den andre fluidbanen er i kommunikasjon med en andre sone.