NO334296B1 - Fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt konstruksjon av borehull for produksjon av petroleumsprodukter og mer spesifikt konstruksjon og komplett-ering av flersidige forgreninger fra et hovedborehull for å muliggjøre produksjon av petroleumsprodukter fra mange underjordiske soner. Enda mer spesifikt angår foreliggende oppfinnelse fremgangsmåter og anordning for forbindelse av et forlengingsrør i en sideforgrening med et hovedborehull for å oppnå forutsigbar og stabil mekanisk sammenkopling ved koplingspunktene mellom forgreningshull og hovedborehullet for å bøte på problemene med formasjonsinstabilitet ved koplingspunktene som kan forårsake hel eller delvis sperring av forgren-ings- eller hovedborehullet ved koplingspunktet.

I fagfeltet konstruksjon av og produksjonsoperasjoner i sideforgrenede

borehull er en av koplingspunktenes mest verdifulle egenskaper konnektiviteten mellom sideforgreningene og hovedborehullet. Fullt eller delvis tap av konnektiviteten mellom hovedborehullet og en sideforgrening kan forårsake tap av fluid-produksjonen. Betydelige konnektivitetsproblemer kan også resultere i hel eller delvis fortetting av hoved- eller sideforgreningshullet ved samlingspunktet. Kon-sekvensene av slike problemer er en betydelig byrde for borehullsoperatøren i form av tapte muligheter, økte operasjonskostnader eller tapt produksjon. Hovedårsakene til ikke å kunne oppnå eller opprettholde konnektiviteten ved et forgreningspunkt kan deles inn i to generelle områder: mekaniske integritetsproblemer og produksjon av faststoff fra formasjonene som omgir forgreningspunktet. Mekaniske integritetsproblemer er vanligvis en kombinasjon av kon-st ru ksjonsf aktorer som begrenser styrken til, og mekaniske krefter fra omliggende formasjoner på, sammenkoplingsutstyret. Produksjon av faststoffer fra omliggende formasjoner opptrer når teknikken for å konstruere forgreningspunktet ikke oppnår en tilstrekkelig konnektivitet ved hjelp av mekaniske forlengingsrør tilbakeføringsløsninger (liner tie-back solutions). Dette kan være tilfelle når et forlengingsrør er forbundet til moderborehullet ved hjelp av sement eller enhver annen sammenkoplingsteknikk som ikke tar opp strekk- eller skjærkrefter som kan induseres av formasjonstrykk eller -sammensynking eller enhver annen formasjonsbevegelse på nivå med forgreningspunktet.

En type tidligere teknikk er anvendelse av en mekanisk forbindelse innebygget i en foringsrørseksjon med ett eller flere forhåndsfabrikkerte vinduer. Selv om en slik løsning frembringer en mulig forbindelse mellom sideforleng-ingsrøret og moderborehullet, krever den at det er installert en spesialtank på linje med foringsrørstrengen ved en spesifikk dybde og, enda viktigere, med korrekt orientering med hensyn på jordg ra vitete n for å plassere det forhåndsfabrikkerte vinduet i retning av den projiserte sidegrenen. Denne fremgangsmåten krever en veldig nøye planlegging av borehullet og omstendelig kontroll av driftsprosedyrene for moderforingsrøret. En annen ulempe ved denne fremgangsmåten er at forbindende brønnramme og holdeanordninger kjøres via moderforingsrøret og må derfor holdes beskyttet fra ethvert mekanisk misbruk under boring i moderseksjonen eller boring av sidegrenen. En slik fremgangsmåte og anordning krever vanligvis annet tilleggsutstyr for å komplettere borehullet med kapabilitet for inn og utkobling av sidegrener (eng: lateral re-entry). En slik anordning kan være eller tilsvare utstyr for gjennomrørs gjeninnføring ved hjelp av en sekundær mal (template). Som et resultat av dette vil et forgreningspunkt laget kun ved hjelp av denne fremgangsmåten vanligvis ha en begrenset diameter for aksess til den nedenforliggende delen av et moderborehull.

En annen kommersielt tilgjengelig form for sidegrenskonnektivitet krever ikke forhåndsorientering av moderforingsrøret, ettersom den gjennomføres ved å frese ut sidevinduer i installerte brønnrør. Forlengingsrøret i sidegrenen holdes i moderborehullet og sementeres på plass. Et vindu freses deretter ut av forlengingsrøret i sidegrenen for å gjenoprette kommunikasjon mellom den nedre delen av hovedborehullet og forgreningshullet og den øvre delen av hovedborehullet. Mesteparten av den mekaniske integriteten til forgreningspunktet involverer imidlertid sement eller tilsvarende fyllmateriale plassert i rommet som omgir forgreningspunktet. Som forklart ovenfor, har ikke sement tilstrekkelig strukturell integritet, spesielt når skiferleire i formasjonen forskyves fra tid til annen ettersom formasjonen endrer konsistens på grunn av produksjon av fluid fra denne, eller på grunn av produksjonsfluid fra en lavere eller forskjellig formasjon, slik at sementen brytes opp og svekker konnektiviteten til forgreningspunktet.

En annen form for sidekonnektivitet oppnås ved å føre et forlengingsrør inn i sideforgreningen etter å ha frest ut et vindu i moderforingsrøret og etter sidehullsboring. Forlengingsrøret sementeres på plass mens det holdes på plass i moderhullet med en forlengingsrørhenger. Etter at sementen har satt seg, "vaskes" overskytende sement og toppen av forlengingsrøret av med adekvate fresings- og fiskeverktøy. Et avbøyingsverktøy som er plassert i moderborehullet blir deretter dratt ut og dette vil normalt gi en full åpning i moderborehullet. Kompletteringsutstyr settes deretter inn i forgreningspunktet, idet vi antar at en indekseringspakker er plassert nedenfor forgreningspunktet. Hovedulempene med denne fremgangsmåten er tilsvarende de som er beskrevet ovenfor, siden den mekaniske integriteten til forgreningspunktet involverer sement eller tilsvarende fyllmateriale som er blitt støpt under plassering av sidehullsforlengingsrøret.

En annen form for sidekonnektivitet er i form av en forhåndslaget utgang som passer mekanisk i en spesialbeholder som er tilkoplet på linje med moder-foringsrøret. Spesialbeholderen støtter en valgbar posisjoneringsprofil og en orienteringsprofil. Utgangen føres inn gjennom moderforingsrøret i tilbaketrukket posisjon og bringes på plass i moderborehullet ved hjelp av et ekspansjonsverk-tøy som spenner ut utgangen rundt et hengsel plassert på toppen av utgangen. Utgangen og beholderen låses sammen og forsegles etter at utgangen er fullstendig utstrukket. Et forlengingsrør kan plasseres, og holdes, i sideutgangs-hullet ved hjelp av en pakningsanordning for en forlengingsrørhenger. En slik fremgangsmåte nødvendiggjør en meget kompleks igangsettingsprosess og, enda viktigere, krever at spesialtanken er plassert og orientert nøyaktig i en forut bestemt posisjon under kjøring av moderforingsrøret, og krever at utgangen strekkes ut før sementering. Også det faktum at en sideutgang er forhåndsinstallert i forgreningspunktet begrenser størrelsen på sidehullsboring med konvensjonelle fremgangsmåter.

Fra US 5,959,547 fremgår det et flertall nedihulls styringssystemer forbundet av et nettverk inkludert en server for overvåkning og styring nettverkkommunikasjonen.

Fra US 5,008,664 fremgår det en anordning som benytter et sett med induksjonsspoler for å overføre AC data og energisignaler mellom en nedihullsanordning og en anordning ved jordoverflaten.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for anvendelse i et borehull som har et hovedhull og en sideforgrening. Sideforgreningen inkluderer en elektrisk anordning. Anordningen omfatter en induktiv koplingsmekanisme for elektrisk å kommunisere elektrisk signalering i hovedborehullet med den elektriske anordningen. En sideforgreningskonnektor er tilveiebrakt for å kople sammen utstyr i hovedhullet med utstyr i sidegrenen. Sideforgreningskonnektoren er konfigurert for å strekke seg fra hovedboringen gjennom et vindu til sideforgreningen. En første induktiv koplerdel av den induktive koplingsmekanismen er tilknyttet sideforgreningskonnektoren for å kommunisere elektrisk signalering med den elektriske anordning i sidegrenen.

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å kommunisere mellom utstyr i hovedborehull og utstyr i et forgreningshull i en brønn. Fremgangsmåten omfatter å frembringe et første induktivt koplerarrangement som er elektrisk forbundet med hovedborehullsutstyr og som kommuniserer med utstyret i forgreningshullet, å overføre elektrisk signalering over en elektrisk kabel koblet til det første induktive koplerarrangementet, å tilveiebringe en sideforgreningskonnektor som forbinder hovedboringens utstyr med sideforgreningsutstyret, hvori en andre induktiv koblingsenhet er tilknyttet sideforgreningskonnektoren, og hvori sideforgreningskonnektoren strekker seg gjennom et vindu til sideforgreningen.

Det er en hovedegenskap ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for sammenkobling av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull med forutsigbar mekanisk stabilitet på en måte som eliminerer eller betydelig reduserer muligheten for å miste konnektiviteten på nivå med forgreningspunktet til hovedborehullet;

Det er en hovedegenskap ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull på en slik måte at de frembringer en mulighet for selektivt å gjeninnføre sideforgreningen på en kontrollert måte ved anvendelse av en låseprofil som er en komponent av forlengingsrørets konnektor/mal;

Det er en hovedegenskap ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull som i all hovedsak forhindrer at faststoff fra formasjonen kommer inn i produksjonshullet;

Det er en hovedegenskap ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull hvor det frembringes et forhåndsprodusert forgreningspunkt, sammensatt av to sammenhørende deler, mal og konnektor, som kan settes sammen og testes på overflaten, tas fra hverandre, og deretter settes sammen igjen nede i hullet ved anvendelse av konvensjonelle kjøreverktøy;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for å forbinde en sidegren til et hovedborehull hvor noen føringsanordninger også er forriglingsanordninger som hindrer radiell bevegelse av konnektoren inn eller ut av malen i forgreningspunktet under påvirkning av formasjonstrykk eller fluidtrykk;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for å forbinde en sideforgrening til et hovedborehull hvor føringsanordninger muliggjør full sammenkopling og endelig plassering av konnektoren i malen ved anvendelse av bøyekrefter for å elastisk eller plastisk å forme konnektoren in situ og således komplettere sideforbindelsen;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for å forbinde en sidegren til et hovedborehull hvor føringsanordninger plassert på de to komponentene som skal forbindes, mal og konnektor, muliggjør nøyaktig plassering og orientering av konnektoren med hensyn til malen slik at det kan opprettes elektrisk forbindelse for å overføre signaler og/eller kraft i hovedborehullet eller fra hovedborehullet til sidegrenen;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening til et hovedborehull hvor et forhåndsprodusert forgreningspunkt, sammensatt av malen og konnektoren, kan hentes ut av borehullet ved anvendelse av konvensjonelle avinstalleringsverktøy og deretter reinstalleres nede i hullet;

Det er et trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forleng-ingsrør til et hovedborehull som muliggjør kjøring og setting av brønnrøret i hovedborehullet uten at den nødvendiggjør kontrollert orientering av brønnrøret men likevel tillater at det senere bores en eller flere sideforgreninger med en kontrollert inklinasjonsvinkel og langs en forut bestemt asimut fra hovedborehullet ved anvendelse av en indekseringskopling (eng: indexing coupling) eller annen indekseringsanordning som befinner seg i hovedborehullets brønnrør;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull som forhindrer finkornet faststoff fra den omliggende formasjonen å trenge inn i knutepunktet;

Det er et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull hvor sidegrenshull-kontrolleringsanordninger, forgreningspunktets mal og konnektor er konstruert for innføring, til en ønsket borehullsdybde, ved hjelp av kjørings- og settingsverktøy som kan føres inn i hullet med et leddet rør eller spiralrullede rør;

Det er nok et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning til anvendelse i eksisterende borehull for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull også i tilfeller hvor brønnrøret i det eksisterende borehullet ikke er utstyrt med en indekseringskopling eller annen indekseringsanordning;

Det er også et trekk ved foreliggende oppfinnelse at den kan frembringe en ny fremgangsmåte og anordning for forbindelse av en sideforgrening av et forlengingsrør til et hovedborehull idet de besørger for elektrisk og/eller hydraulisk forbindelse mellom hoved- og sideborehullssystemer for således å tillate kontrollert produksjon av fluid fra et mangfold av underjordiske produksjons-soner;

Kort fortalt inneholder foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte og anordning for å oppnå en effektiv, forutsigbar og stabil mekanisk konnektivitet for et forgreningspunkt mellom en sidegren og et hovedborehull og således eliminere eller betydelig redusere risikoen for å miste konnektiviteten ved et forgreningspunkt i et borehull. Denne forgreningspunktskonnektiviteten gjen-nomføres etter at konstruksjonen av sideforgreningen i borehullet er fullført og krever ikke dedikerte posisjonerings- og orienteringsanordninger i moderbore-strengen. Denne fremgangsmåten og anordningen kan gjennomføres på mange steder i et hovedborehull. Ifølge foreliggende oppfinnelse kan anordningen for konnektivitet i forgreningspunktet settes sammen og testes på overflaten for å verifisere dens mekaniske passform før installasjon i et borehull. De to grunnleggende komponentene i konnektivitetsutstyret, en avinstallerbar sidegrensmal og en avinstallerbar sidegrenskonnektor demonteres etter sammensetting og testing på jordoverflaten og blir deretter sekvensielt installert i borehullet og satt sammen nede i borehullet for således å utgjøre et forhåndstestet forgreningspunkt-konnektivitetssystem som betydelig forenkler borehullets installasjons- og operasjonsprosedyrer.

Ifølge den vanlige fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse an-bringes en mekanisk forgreningspunkt-mal i brønnrøret i hovedborehullet på nivå med en sideåpning, vanligvis betegnet et "vindu", som er laget i moder-brønnrøret før installasjon i konnektivitets-arrangementet. Et sidevindu freses typisk ut av et installert og sementert brønnrør før en borer en sidegren, eller et sidevindu kan ha blitt forhåndsprodusert på en spesialbrønnrørsskjøt før brønn-røret plasseres i hovedborehullet. Brønnrøret kan være utstyrt med en indekserings "sub" (eng: indexing sub) med en spesifikk intern posisjoneringsprofil og en orienteringsskinne slik at posisjoneringen og orienteringen av sidegrensmalen kan etableres på en enkel måte. Alternativt kan indekseringsanordninger, så som en (eng: packer positioned) indekseringsanordning, være installert inne i brønnrør som ikke er utstyrt med en indekseringskopling. En sidegrensmal senkes ned i hovedbrønnrøret og festes i overenstemmelse med brønnrørs-vinduet og forgreningspunktet ved hjelp av utstyr som beskrives i det følgende. Malen har en sideåpning rettet mot brønnrørsvinduet for å muliggjøre at en sideforgrening av et forlengingsrør kan føres fra hovedborehullet og ledes sideveis gjennom brønnrørsvinduet og inn i sidegrenen. En hensiktsmessig sidegrenskonnektor senkes gjennom brønnrøret og inn i malen og passer inn i førings- og forriglingsanordninger som finnes på malen. Den mekaniske passformen mellom konnektoren og malen er ment for å feste sideforgreningskonnektoren i en nøyaktig definert posisjon og for å maksimere den mekaniske integriteten for dens forbindelse med forlengingsrøret i sideforgreningen. Den mekaniske passformen mellom konnektoren og malen er tilstrekkelig tett til å forhindre inntrengning av faststoff fra formasjonen til strømningsløpet som defineres av de sammenkoplede komponentene, selv om en positiv hydraulisk pakning kan anvendes om ønskelig.

Dersom det er ønskelig å ha et mangfold sideforgreninger fra hovedborehullet på ett bestemt sted, kan det anvendes et mangfold sideforgrenings-maler og -konnektorer i en stakket relasjon med den fremste malen indeksert med hensyn til hovedbrønnrøret og med suksessive maler indeksert med hverandre eller individuelt indeksert til hovedbrønnrøret.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse inkluderer også muligheten for selektivt å gjeninnføre en sidegren og for også å forhindre faststoff fra borehullet fra å entre produksjonsfluidet ved forgreningspunktet. Både sidegrensmal og sidegrenskonnektor er produsert på forhånd og installeres i borehullet ved hjelp av kjørings- og settingsverktøy. Disse kjørings- og settings-verktøyene kan føres inn ved hjelp av leddrør eller spiralrullet rørsystem. Elektrisk eller hydraulisk kraft kan anvendes i kombinasjon med skyv-, trekk-eller torsjonskraft for å plassere ut utstyret og registrere tilbakemeldinger mens utstyret installeres nede i hullet. Utstyret kan utplasseres i brønner konstruert med en hvilken som helst inklinasjonsvinkel og orientering. Fremgangsmåten og anordningen for sideforbindelse tolererer en lav eller høy rørkne-grad ved oppstart. Fremgangsmåten og anordningen kan anvendes på samme måte i vannbrønner, gassbrønner, oljebrønner, injeksjonsbrønner eller brønner med alternerende injeksjon og oljeproduksjon, i borehull med brønnrør som inkluderer en indekserings sub og borehull med brønnrør som ikke inkluderer en indekserings sub. I tilfeller med brønner som ikke har indekserings-brønnrørskopling forhåndsinstallert i nærheten av forgreningspunktet, kan en indekseringsanordning, så som en eller flere indekseringspakkere eller enhver annen anordning som frembringer orienterings- og posisjoneringsreferanser, plasseres og festes i hovedhulls-brønnrøret forut for installasjon av sidegrens malen. Malen kan også installeres i brønner som ikke har noen indekseringsanordning plassert i hovedborehullet i nærheten av forgreningspunktet ved å kontrollere posisjon og orientering for malen med hensyn til hovedbrønnrøret ved hjelp av forskjellige orienterings- og posisjoneringssystemer så som et inklinasjonsvinkel- eller gyroskopisk undersøkelsesverktøy plassert i den kjørende verktøystrengen, et måling under boring (MWD) system, eller et posisjoneringssystem basert på gammastråler. Det er således ikke nødvendig ifølge rekkevidden av foreliggende oppfinnelse å frembringe et mekanisk indekseringssystem i brønnrøret. Når det ikke finnes en mekanisk indekseringsanordning i hovedbrønnrøret, kan en pakker festet til bunnen av malen anvendes for å feste malen i forgreningspunktet.

Fremgangsmåten og anordningen inkluderer også muligheten til å gjen-nomføre kontrolleringsoppgaver i hoved- og grenborehullet, eller til å bære utstyr som deltar i overvåkning eller kontroll av produksjonen ved hjelp av hen-siktsmessige informasjonsprosesseringsanordninger og produksjonsstrøm-kontrollere så som fjernkontrollerte ventiler, produksjonsfluid-parametersensorer eller annet tilsvarende utstyr.

Fremgangsmåten og anordningen inkluderer også muligheter for å over-føre elektrisk eller hydraulisk kraft mellom den øvre delen av hovedborehullet og den nedre delen av hovedborehullet eller mellom sidegrenen og hovedborehullet. Denne egenskapen oppnås ved egnede elektriske og/eller hydrauliske forbindelser som er installert i øvre og nedre ender av malen, eller mellom sidegrensmalen og sidegrenskonnektoren.

For at måten de ovenfor fremlagte egenskaper, fordeler og mål ved foreliggende oppfinnelse er oppnådd skal kunne forstås i detalj, kan en finne en mer spesifikk beskrivelse av oppfinnelsen, som kort ble oppsummert ovenfor, ved referanse til den foretrukne utførelsesformen av denne som illustrert i de vedlagte figurene.

Det skal imidlertid bemerkes at de vedlagte figurene illustrerer kun en typisk utførelsesform av oppfinnelsen og skal derfor ikke betraktes som begrensende på dens rekkevidde, for oppfinnelsen kan gi rom for andre like effektive utførelsesformer.

I figurene:

Figur 1 er et seksjonssnitt som illustrerer en del av et bekledd og sementert hovedborehull i en jordformasjon, som viser begynnelsen av et forgreningshull boret ut fra dette gjennom et utfrest brønnrørsvindu og viser videre plasseringen av et sideforgreningsarrangement i hovedborehullet som forberedelse for aktiviteter i sidegrenen; Figur 2 er et seksjonssnitt langs linjen 2-2 i figur 1; Figur 3 er et seksjonssnitt langs linjen 3-3 i figur 1; Figur 4 er et seksjonssnitt langs linjen 4-4 i figur 1; Figur 5 er et seksjonssnitt langs linjen 5-5 i figur 1; Figur 6 er et seksjonssnitt langs linjen 6-6 i figur 1; Figur 7 er en isometrisk illustrasjon i delvis tverrsnitt som viser en sidegrensmal konstruert med prinsippene ifølge foreliggende oppfinnelse, idet den øvre delen av denne er kuttet vekk for å vise plasseringen av et avbøyer-element i den øvre delen av malen; Figur 8 er en isometrisk illustrasjon, tilsvarende den i figur 7, og viser et forlengingsrør-konnektorelement og isolasjonspakkere montert sammen med sidegrensmalen; Figur 9 er en isometrisk illustrasjon som viser forlengingsrør-konnektor-elementet i figur 8; Figur 10 er en isometrisk illustrasjon som viser avbøyerelementetet som er plassert i sidegrensmalen som vist i figurene 7 og 8; Figur 11 er et oppstykket snitt som viser deler av et hovedbrønnrør sementert inn i et hovedborehull og som videre viser deler av en sidegrensmal plassert inne i hovedbrønnrøret og orientert med en indekseringskopling med et forlengingsrør i sidegrenen som er bøyet ut gjennom et brønnrørsvindu og inn i en sideforgrening idet den nedre enden av denne mottas i forseglet relasjon inne i et sementert forlengingsrør i sidegrenen. Figur 12 er et oppstykket snitt, tilsvarende det i figur 11, som viser over-våknings- og eller kontrollanordninger låst fast inne i et sidegrensrør i sidegrenskonnektoren for å overvåke og/eller kontrollere produksjonen fra side-grensbrønnen; Figur 13A er et longitudinalsnitt av den øvre seksjonen i en sidegrensmal som er konstruert i henhold til prinsippene ifølge foreliggende oppfinnelse og som er montert sammen med en sidegrenskonnektor; Figur 13B er et longitudinalsnitt av den nedre seksjonen i sidegrensmalen og konnektorsystemet i figur 13A; Figur 14A er en isometrisk illustrasjon som viser den øvre seksjonen av sidegrensmalen fra figurene 13A og 13B; Figur 14B er en isometrisk illustrasjon som viser den nedre seksjonen av sidegrensmalen fra figurene 13A og 13B; Figur 15A er en isometrisk illustrasjon som viser innsiden av den øvre seksjonen av en sidegrenskonnektor som er konstruert i henhold til prinsippene ifølge foreliggende oppfinnelse og som er en del av mals-/konnektorarrangementet i figurene 13A og 13B; Figur 15B er en isometrisk illustrasjon som viser innsiden av den nedre seksjonen av sidegrenskonnektoren i figur 15A, som også er vist i figurene 13A og 13B; Figur 15C er en isometrisk illustrasjon som viser yttersiden av den nedre seksjonen av sidegrenskonnektoren i figurene 15Aog 15B, og som spesielt viser den bøybare mellomseksjonen av denne; Figur 16 er en oppstykket elevasjonsfigur av brønnrøret i et hovedborehull som viser et brønnrørsvindu som er frest ut for i tillegg å definere en posisjonerings- og orienteringsgeometri for engasjement av orienteringsnøkkelen i sidegrensmalen eller en annen anordning; og Figur 17 er et oppstykket snitt av en seksjon av et hovedbrønnrør som viser et brønnrørsvindu og en posisjonerings- og orienteringsskinne plassert inne i brønnrøret, og som viser med en stiplet linje en posisjonerings- og orienteringsskinne som er ute av rotasjonsfase med brønnrørsvinduet.

Nå med henvisning til figurene, og først til figurene 1-8, illustrerer figur 1 plasseringen av et arrangement for forbindelse i sideforgreningspunkter vist generelt ved 10 inne i hovedbrønnrøret 12 i et hovedborehull 22 som er boret i en jordformasjon 16. Arrangementet for forbindelse i sideforgreningspunkter 10 er definert av to grunnleggende komponenter, en sidegrensmal og en sidegrenskonnektor som, når de er montert sammen, sammen definerer et arrange ment for forbindelse i sideforgreningspunkter med tilstrekkelig strukturell integritet til å stå imot kreftene fra formasjonsendringer. Det sammensatte forgreningspunktet er også kapabelt til å isolere produksjonsstrømspassasjer både i hoved- og grenborehull fra inntrengning av faste stoffer fra formasjonen. Etter at hovedborehullet og en eller flere sidegrener er konstruert, plasseres en sidegrensmal 18 på et hensiktsmessig sted i hovedbrønnrøret 12 som vil være sementert med sement 20 inne i hovedborehullet 22. Et vindu 24 vil være laget inne i hovedbrønnrøret 12 for hver sidegren, og vil være frest ut enten før kjør-ing og sementering av hovedbrønnrøret 12 inne i hovedborehullet 22 eller være frest ut nede i hullet etter at hovedbrønnrøret 12 er kjørt og sementert. En sideforgrening 26 bores med et grenboringsverktøy som bøyes av fra hovedborehullet 22 gjennom vinduet 24 og utover inn i jordformasjonen 16 som omgir hovedborehullet. Sidegrenshullet 26 bores med en inklinasjonsvinkel som er etablert med en kile eller med en annen boreretningskontroll. Sidegrenshullet 26 er også boret langs en forut bestemt asimut som er bestemt ved relasjonen mellom borekrone-orienteringskontrollen og en indekseringsanordning som er forbundet til brønnrørsstrengen eller festet inne i brønnrørsstrengen. Som vist i figurene 1-6 er en sidegrenskonnektor 28 festet til et sidegrensforlengingsrør 30 som forbinder sidegrensborehullet 26 med hovedborehullet 22. Det er viktig å merke seg at sidegrenskonnektoren 28 etablerer fluidkonnektivitet med både hovedborehullet 22 og sidegrensborehullet 26. Figurene 2-6 er transversale snitt langs de respektive seksjonslinjene 2-2 til 6-6 i figur 1 og viser den strukturelle relasjonen mellom de forskjellige komponentene av sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28. Som vist i figur 1, og også i figur 11, tjener en generelt definert rampe 32, kuttet med en liten (eng: shallow) vinkel i sidegrensmalen 18, til å føre sidegrenskonnektoren 28 mot brønnrørsvinduet 24 mens det glir nedover langs sidegrensmalen 18. Eventuelle ekstra tetninger 34, som kan føres i tetningsspor 36 i sidegrenskonnektoren 28, som vist i figurene 1, 4, 5, og 6, kan etablere en forsegling mellom sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 for å sikre hydraulisk isolasjon av hoved- og sidegrensborehullene fra deres eksterne omgivelser. Et hovedproduksjonshull 38 er definert når sidegrenskonnektoren 28 er fullstendig satt sammen med førings- og låsingsmeka-nismene til sidegrensmalen 18, hvilket vil bli beskrevet i detalj nedenfor. Gjen- sidige holdekomponenter (ikke vist i figur 1) plassert i sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 forhindrer sidegrenskonnektoren 28 fra å løsne fra sin forriglede og forseglede posisjon i forhold til sidegrensmalen 18. Denne egenskapen vil bli beskrevet i detalj i forbindelse med figurene 4 til 6, 14A og 14B, samt 15A og 15B. Figurene 2 og 3 illustrerer sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 ved hjelp av transversale snitt langs seksjonslinjene vist i figur 1. Trans-versalsnittene i figurene 2 til 6 viser hvordan hovedproduksjonshullet 38 i snittet i figur 2 separeres til to isolerte produksjonshull i transversalsnittet i figur 6. Hovedbrønnrøret 12 sementeres inne i hovedborehullet 22 med sement 20 som pumpes inn i ringrommet mellom brønnrøret og borehullet på den vanlige måten og gis tid til å størkne slik at hovedbrønnrøret 12 tilnærmet er integrert eller mekanisk låst i forhold til den omliggende formasjonen. Et sidevindu 24, vist i figurene 3 og 4, leder fra hovedborehullet 22 til sidegrenshullet 26. Sidegrenskonnektoren 28 føres inn og låses i sidegrensmalen 18 ved hjelp av not og fjær (eng: tongue and groove) type låsemekanismer 44 spesielt vist i figurene 4, 5 og 6 og vist mer i detalj i figurene 14B, 15B og 15C. Eventuelle tetninger 34 for hydraulisk isolasjon av hoved- og grenborehullene fra deres eksterne miljø kan inkluderes mellom sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 om ønskelig. Den mekaniske passformen mellom sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 er imidlertid tilstrekkelig til å isolere produksjonshullene i både sidegrensborehullet og hovedborehullet fra inntrengning av faststoffer fra formasjonen. Figurene 7 til 10 illustrerer sammen arrangementet for forbindelse i sideforgreningspunkter 10 ved hjelp av isometriske illustrasjoner i hvilke deler er tatt ut og vist i seksjoner. Sidegrensmalen 18 støtter posisjoneringsnøkler 46 og en orienteringsnøkkel 48 som henholdsvis settes sammen med posisjonerings- og orienteringsprofiler i posisjonerings- og orienteringsanordninger så som indeks-eringskoplingen 50 plassert i hovedbrønnrøret 12 som vist i figur 11. Dersom konstruksjonsprosedyren for sidegrenen foretas i et borehull som ikke er utstyrt med en indekseringskopling eller andre indekseringsanordninger i sitt hoved-brønnrør, kan indekseringsanordninger orienteres og festes på ethvert ønskelig sted i det eksisterende brønnrøret, og således gjøre det mulig å plassere side grensmalen 18 nøyaktig posisjonert med hensyn til et brønnrørsvindu som er frest ut av brønnrøret og med hensyn til et sidegrenshull som er boret ut fra brønnrørsvinduet. En justeringsadaptermekanisme vist ved 52 i figurene 7 og 8 muliggjør justering for dybde og orientering mellom den nedre seksjonen av sidegrensmalen 18 og posisjoneringsnøklene 46 og orienteringsnøkkel 48, og den øvre seksjonen av sidegrensmalen 18 som forankrer sidegrenskonnektor

28. For å styre forskjellig verktøy og utstyr inn i et sidegrenshull fra hovedborehullet passer et avbøyerelement 54, som inkluderer selektive orienteringsnøkler 56, inn i hovedproduksjonshullet i sidegrensmalen 18 og definerer en skrående avbøyerflate 58 som er orientert for å divertere eller bøye av et verktøy som føres gjennom hovedborehullet 38 sideveis gjennom brønnrørsvinduet 24 og inn i sidegrensborehullet 26. Den nedre avbøyerlegemestrukturen 57 kan rota-sjonsjusteres relativt til den skrående avbøyerflaten 58 for således å muliggjøre selektiv orientering av verktøyet som bøyes av langs en valgt asimut. De selektive orienteringsnøklene 56 i avbøyeren 54 vil være anbrakt i spesifikke nøkkel-skinner i sidegrensmalen 18 mens den øvre delen 59 av avbøyeren 54 vil bli

rotasjonsjustert relativt til denne for selektivt å orientere den skrående avbøyer-flaten 58. Isolasjonspakkere 60 og 62 er sammenkoplet med sidegrensmalen 18 og er henholdsvis posisjonert ovenfor og nedenfor brønnrørsvinduet 24 og tjener til å isolere malens ringrom henholdsvis over og under brønnrørsvinduet.

Ifølge den foretrukne fremgangsmåte for å sammenkople et forlengings-rør i en sideforgrening med et hovedbrønnrør er hoved- eller moderrørsmalen plassert inne i hovedborehullet og forankrer en eller flere indekseringsanordninger så som en indekseringskopling 50 eller enhver annen indekseringssub som kan være permanent installert i moderforingsrøret nedenfor forgreningspunktet. Alternativt kan lokaliserings- eller indekseringsanordninger være plassert på ethvert ønskelig sted i et hovedbrønnrør, så som for eksempel ved en eller flere pakkere. Posisjonering og orientering av sidegrensmalen kan også utføres ved hjelp av MWD systemer, gammastrålings-loggsystemer, mobile pakkere og liknende. Indekseringsanordninger inkluderer positive lokaliserings-systemer for nøyaktig å plassere malen i samme dybde og orientering i forhold til sidevinduet. Hovedbrønnrøret har ett eller flere sidevinduer referert til av indekseringsanordningen eller -anordningene for således å tillate at det kan konstrueres ett eller flere sidegrensborehull fra hovedborehullet og orientert i henhold til den ønskede asimut og inklinasjonsvinkel for å krysse en eller flere underjordiske soner som er av interesse.

Sidegrensvinduet eller -vinduene freses typisk ut av brønnrøret etter at hovedbrønnrøret er satt og sementert. I dette tilfellet trenger ikke hovedbrønn-røret å orienteres før sementering. Alternativt til det over kan sidevinduet være frest ut på forhånd i en spesialtank eller kopling som installeres på linje med strengen i hovedbrønnrøret. I dette tilfellet må en orientere hovedbrønnrøret før sementering slik at orienteringen av sidegrenen stemmer overens med kon-struksjonsplanen.

Hvorvidt brønnrørsvinduet er forhåndsfabrikkert i brønnrøret eller skapes i brønnrøret etter at det er installert og sementert, som vist i figurene 16 og 17, kan brønnrøret utstyres med en eller flere posisjonerings- og orienterings-skinner som kan formes for å definere brønnrørsvinduets geometri eller kan plasseres i brønnrøret i umiddelbar nærhet av brønnrørsvinduet og kan være i rotasjonsfase eller ute av rotasjonsfase med brønnrørsvinduet etter behov. Som vist i figur 16 har hovedbrønnrøret 12 et vindu 24 hovedsakelig som vist i figurene 1-4.1 dette tilfellet er den nedre delen av brønnrørsvinduet formet, for eksempel ved utstansing, slik at det definerer sideflater 25 og 27 som utgjør en posisjonerings- og orienteringsskinne 29. Den nedre avrundede kanten 31 i skinnen 29 besørger posisjonering mens de vanligvis parallelle sideflatene 25 og 27 besørger orientering av sidegrensmalen 18 eller ethvert annet verktøy som er posisjonert og orientert inne i brønnrøret. Figur 17 viser et hovedbrønn-rør 12 med et rørvindu 24. Nedenfor vinduet er brønnrøret formet, for eksempel ved utstansing, slik at det definerer en posisjonerings- og orienteringsskinne 33 som vanligvis har parallelle sidekanter 35 og 37 og øvre og nedre ender 39 og 41. Posisjonerings- og orienteringsskinnen 33, i likhet med posisjonerings- og orienteringsskinnen 29, er tilpasset for å motta orienteringnøkkelen 48 i sidegrensmalen 18 eller ethvert annet verktøy som skal posisjoneres og orienteres inne i brønnrøret. Som vist i figur 17 er posisjonerings- og orienteringsskinnen 33, vist i heltrukken linje, i rotasjonsfase med brønnrørsvinduet 24. Alternativt, som vist med stiplet linje ved 33', kan posisjonerings- og orienteringsskinnen være plassert ute av rotasjonsfase med rørvinduet 24.

Sidegrensmalen 18 blir på en korrekt måte anbrakt og festet i hovedborehullet 22 ved montering i en indekseringsanordning for nøyaktig å posisjonere malen i dybde og orientering med hensyn på vinduet 24 i hovedbrønnrøret 12. Sidegrensmalen 18 har justeringskomponenter som er integrert i sidegrensmalen 18 og som muliggjør justering av posisjon og orientering av sidegrensmalen i forhold til det sideliggende brønnrørsvinduet. Hovedproduksjonshullet 38 tillater fluid og produksjonsutstyr å passere gjennom sidegrensmalen 18 med minimale restriksjoner slik at aksess i grener plassert under forgreningspunktet for fullførelses- eller innblandingsarbeid fortsatt er mulig etter at sidegrensmalen 18 er satt. Sideåpningen 42 i sidegrensmalen 18 gir rom for å sende inn et side-grensrør 30 og for å lokalisere sidegrenskonnektoren 28 som passer i denne innenfor små marginer ved utnyttelse av kontrollerte forhåndslagde geometrier.

Sidegrensmalen 18 inkorporerer en forankringsprofil og en låsemekanisme som gjør det mulig å bære og holde på plass sidegrenskonnektoren 28 slik at den er positivt forbundet til produksjonshullet 38. Sidegrensmalen 18 inkorporerer også førings- og forriglingsmekanismer som forårsaker avbøying og føringsbevegelse av sidegrenskonnektoren 28 gjennom sideåpningen og posisjonering av sidegrenskonnektoren 28 slik at den gir støtte mot krefter som kan induseres ved bevegelse i den omliggende formasjonen eller ved fluidtrykk fra produsert fluid i forgreningspunktet.

Sidegrensmalen 18 innehar også en selektiv forankringsprofil og en tilhørende orienteringsprofil som kan ta imot en avbøyer 54 som anvendes for å føre utstyr fra opphulls gjennom brønnrørsvinduet 24 og mot sidegrensborehullet 26. De øvre og nedre endene av sidegrensmalen 18 behandles slik at forlengingsrør kan tilkoples uten at det er noen restriksjoner på diameteren ved hjelp av konvensjonelle forlengingsrørskoplinger. Sidegrensmalen 18 har en avslepet hullholder for eventuell forankring ved sin øvre del og er utstyrt med en gjenget forbindelse i sin nedre del. Som en mulighet er ringrommet mellom sidegrensmalen 18 og hovedbrønnrøret 12 isolert både ovenfor og nedenfor det sidenforliggende brønnrørsvinduet 24 ved hjelp av isolasjonspakkere 60 og 62 for å gi borehullet endelig og selektiv isolasjon av enten den nedre seksjonen av hovedproduksjonehullet 38 eller sidegrenshullet 26.

Som en mulighet kan de øvre og/eller de nedre endene av sidegrensmalen 18 være utstyrt med elektriske konnektorer og/eller hydrauliske porter slik at det kan oppnås elektriske og/eller hydrauliske forbindelser nede i hullet for å bære kraft- og/eller signallinjer gjennom malen og langs hovedproduksjonshullet 38. Elektrisk forbindelse kan være i form av en mekanisk kontakt-forbindelse, induktive forbindelser eller elektromagnetiske forbindelser. Ende-forbindelsen kan rettes til utstyr som er midlertidig eller permanent installert i malen. Som en ser av i figurene 11 og 12, er sidegrenskonnektoren 28 vist utstyrt med kraftforbindelsesanordninger, vist generelt ved 64, som omfatter en elektrisk og/eller hydraulisk konnektor. En rørinnkapslet kabel 66 strekker seg tilnærmet over hele lengden til sidegrenskonnektoren 28 og, i tilfellet med en elektrisk konnektor, er utstyrt med induktive koplinger 68 og 70 i moderborehull og sidegrensborehull. Den induktive koplingen 68 i moderborehullet er plassert i et avslepet hullforankringspunkt 72 med en øvre avslepet hullseksjon 74 som typisk anvendes av tetningsanordninger 71 plassert ved den nedre enden av forlengingsrør som vist i figur 12. En bør tenke på at tetningsanordningene 71 kan være lokalisert i andre brønnkomponenter enn forlengingsrørene 75 om ønskelig. For eksempel kan tetningsanordningene 71 bæres av en konnektor-anordning som er en del av kjøringsutstyret for installasjon og fjerning av sidegrenskonnektoren 28 eller for kjøring og opphenting av sidegrensmalen 18 eller annet sidegrensutstyr. Den induktive koplingen 68 i moderborehullet vil typisk hente sin elektriske energi fra en kraftforsyning og kontrolleder 76 som går langs yttersiden av forlengingsrørene 75 til overflaten hvor den er tilkoplet en strømforsyning og koplet til passende kontrolledere. Når produksjonsforbind-elsen 73 i den øvre delen av forgreningspunktet er skikkelig på plass i hullsetet 72 vil dens induktive kopling være i induksjonskontakt (eng: induction registry) med den induktive koplingen 68 i moderborehullet og således komplettere kraftforsyningsforbindelsen til sidegrenskonnektoren 28. Kraftforsyningen og kontrollederen 76 kan også inkorporere hydraulisk forsyning og kontrollkonduk-tor til det formålet å elektrisk eller hydraulisk kontrollere og operere utstyr i hoved- eller sidegrenshullene i brønnen.

Som videre vist i figurene 11 og 12, definerer sidegrenskonnektor 28 en intern låsingsprofil 80 som tar imot de eksterne låseelementene 82 fra en modul 84 for overvåkning og/eller strømkontroll i sidegrener. Denne modulen kan ha enhver hensiktsmessig form, så som en elektrisk styrt strømningskontrollventil, en elektrisk justerbar strømningskontroll-strupingsanordning, en trykk- eller strømningsovervåkningsanordning, en overvåkningsanordning for å monitorere forskjellige parametre i sidegrenstrømningen, eller en kombinasjon av det ovennevnte. Sidegrenskonnektor 28 er forbundet ved hjelp av en gjenget forbindelse 86 til et sidekonnektorrør 88 med en endedel 90 som mottas i et anker 92 i sidegrenkonnektoren i sidegrens-forlengingsrøret 30 og forsegles der inne med tetningsanordninger 94. Modulen 84 for overvåkning av produksjonen og/eller strømningskontroll i sidegrenen er på sin øvre ende utstyrt med en innsettings- og uthentingsanordning 96 som gjør det mulig å kjøre og hente modulen ved hjelp av konvensjonelt driftsverktøy. Modulen 84 er utstyrt med en induktiv kopling 98 som er i induktiv kontakt med den induktive koplingen 70 i sidegrenen når modulen 84 er korrekt satt og låst ved låseelementene 82.

Som en ser av de isometriske illustrasjonene av systemet i figurene 13A og 13B er sidegrenskonnektoren 28 vist sammenlåst med sidegrensmalen 18. Fra disse illustrasjonene ser en at sideborehullsaksen 100 i sidegrenskonnektoren 28 er plassert i en vinkelrelasjon med hovedborehullsaksen 102 i sidegrensmalen 18.

Den øvre seksjonen i sidegrensmalen 18 er vist i figur 14A, hvor sideåpningen 42 vanligvis er definert av parallelle sideflater 104 og 106 som begrenser sidebevegelse av sidegrenskonnektor 28 i forhold til sidegrensmalen 18 og som møtes ved den øvre enden gjennom en kurvet endeflate 108. Når sidegrenskonnektoren 28 beveges forover leder de skråttliggende rampeflatene i sidegrensbekedningen 18 den nedre delen av sidegrenskonnektoren 28 gjennom sideåpningen 42. Den nedre seksjonen av sidegrensmalen 18, også betegnet forriglingsseksjonen, er vist i figur 14B og definerer den skråttliggende rampen som er indikert generelt ved 32 i figurene 1 og 11. Forriglingsseksjonen definerer andre forriglingsmekanismer som samarbeider for mekanisk å låse sammen sidegrensmalen 18 og sidegrenskonnektoren 28 i et korrekt plassert system slik at det danner en sidegrenskopling med tilstrekkelig strukturell integritet til å stå imot de ytre mekaniske kreftene som kan forårsakes av forskyvninger i den omliggende jordformasjonen.

Den effektive sammenkoplingen av forriglingsseksjonen binder sidegrenskonnektoren 28 tilstrekkelig godt sammen med sidegrensmalen 18 til at systemet i det vesentlige forhindrer faststoffer fra å trenge inn i produksjons-strømmen fra sidegrenen og tillater bevegelse av grenkoplingen som etablerer effektiv tetning med forlengingsrøret 30 i sidegrenshullet. I forriglingsseksjonen har sidegrensmalen 18 motsatt rettede orienteringsspor 110, hvorav ett er vist i den isometriske illustrasjonen i figur 14B, som definerer minst én vinkelformet føringsflate for å lede den nedre enden av forriglingsseksjonen i sidegrenskonnektoren 28 i lås med sidegrensmalen 18. Rett under orienteringssporene 110 har forriglingsseksjonen i sidegrensmalen 18 bakre not- og fjærlåser 112. Nedenfor not- og fjærlåsene 112 har forriglingsseksjonen sideutgangsførende rampeflater 114 som er plassert i et vinkelforhold med moder- eller hoved-brønnsaksen 102 som er vist i figur 13B. Disse sideutgangsførende rampeflatene 114 forårsaker sidebevegelse av den nedre enden av sidegrenskonnektoren 28 når konnektoren beveges nedover i forhold til sidegrensmalen 18. Fremre not- og fjærlåser 115 er plassert under de sideutgangesledende rampeflatene 114 og samvirker med de bakre not- og fjærlåsene 112 for å låse sidegrenskonnektoren 28 i et demonterbart system med sidegrensmalen 18. De skråttliggende rampeflatene 114 gjør også at sidegrenskonnektoren 28 blir tilstrekkelig godt sammenkoplet med sidegrenskonnektoren 18 og definerer et konnektivitetssystem som danner en produksjonsstrøm og som i all vesentlighet forhindrer inntrengning av faststoff fra formasjonen i produksjonsstrømmen. Den tette sammenkoplingen mellom sidegrenskonnektoren 28 og sidegrensmalen 18 utgjør også en konnektivitetsstruktur med tilstrekkelig strukturell integritet til å stå imot kreftene fra formasjonsforskyvninger og til å opprettholde sammenkoplingen i forgreningspunktet med hovedborehullet. Dersom det er ønskelig å gi ytterligere struktur mellom det konnektivitetsskapende forgreningspunktet og formasjonen, for eksempel for å forbedre den strukturelle integriteten til det konnektivitetsskapende forgreningspunktet og/eller for å forbedre forseglingen av fluidet og faststoffekskluderingsevnen til forgreningspunktet, kan det anvendes en væskesammensetning så som sement eller polymer for å nøytralisere den omliggende miljøet rundt det konnektivitetsskapende forgreningspunktet ved å fylle rommet mellom forgreningspunktet og formasjonen.

Ved den nedre enden av forriglingsseksjonen har sidegrensmalen 18 en positiv nedre konnektorstanser 116 som er festet med et konnektorstanser-element for å forhindre videre nedoverbevegelse av sidegrenskonnektoren 28.1 denne sammenheng bør en huske på at det kan oppnås en god sidekopling mellom sidegrenskonnektoren 28 og sidegrensforlengingsrøret 30 uten at ned-adgående bevegelse av sidegrenskonnektoren blir frest av konnektorstanseren 116.

Nå med henvisning til figurene 15A, 15B og 15C er sidegrenskonnektoren 28 vist i detalj, idet den øvre seksjonen av denne er vist i figur 15A. De isometriske illustrasjonene i figurene 15A og 15B er orientert slik at de viser innsiden av sidegrenskonnektoren 28.1 motsetning så er figur 15C rettet slik at den viser yttersiden av sidegrenskonnektoren 28 og spesielt den bøybare seksjonen 134 som tillater elastisk eller plastisk deformasjon av sidegrenskonnektoren 28 for å muliggjøre at den kan bøyes for å rette den fra koaksial relasjon med sidegrensmalen 18 til den skråttliggende, sideveis avbøyede stillingen som vist i figurene 13A og 13B når sidegrenskonnektoren 28 beveges forover til satt og låst stilling inne i sidegrensmalen 18. Sidegrenskonnektoren 28 har en øvre rørformet seksjon 118 med en sideåpning 120 som er definert av en avkuttet seksjon med motstående sidekanter 122 og 124. Som vist i figur 15B går sidekantene 122 og 124 sammen med bakre forriglingsanordninger 126 og 128 som er orientert for låsing med not- og fjærlåsene 112 i sidegrensmalen 18. Sideåpningen 120 og forriglingsseksjonen i sidegrenskonnektoren 28 er videre definert ved fremre forriglingsanordninger 130 og 132 som er tilpasset for sammenlåsing med de fremre not- og fjærlåsene 115. Når sidegrenskonnektoren 28 beveges nedover inne i sidegrensmalen 18 vil de fremre (130,132) og de bakre (126,128) forriglingsanordningene i denne bli ført i lås med de fremre

(115) og de bakre (112) not- og fjærlåser. Siden not- og fjærlåsene er skråttliggende med hensyn til longitudinalaksen i sidegrensmalen 18 for således å definere føringsramper, vil sidegrenskonnektoren 28 bli tvunget til å følge inklinasjonsbanen til låsingsgeometrien i føringsrampen når sidegrenskonnektoren føres forover i sidegrensmalen 18. Når denne aktiviteten opptrer, vil sidegrenskonnektoren 28 bli elastisk og/eller plastisk deformert i det at dens front vil bli avbøyetfra en koaksiell relasjon med sidegrensmalen 18 og hoved- brønnrøret og vil således bli tvunget til å følge den skråttliggende banen og føres ut gjennom sideåpningen i malen 18, gjennom brønnrørsvinduet 24 og inn i sidegrenshullet 26. Som vist i figur 15C har sidegrenskonnektoren 28 en bøy-bar seksjon 134 som er skapt ved å kutte vekk en ytre seksjon av sidegrenskonnektoren 28 lokalisert motsatt for sideåpningen 120. Når det legges på en bøyekraft på sidegrenskonnektoren 28 på grunn av ramping action fra de fremre og bakre not- og fjærlåsene, vil sidegrenskonnektoren 28 således bli deformert eller avbøyd hovedsakelig i den bøybare seksjonen 134 for å tillate at dens front kan bevege seg gjennom brønnrørsvinduet 24 og inn i sidegrensborehullet 26.

Dersom det er ønskelig å sikre at sidegrenskonnektoren 28 holdes i en tilnærmet spenningsfri tilstand etter at installasjonen av denne er fullført, forhåndsbøyes eller forhåndsformes konnektoren til den typisk krummede konfigurasjonen den vil ha. I dette tilfellet kan den bli fysisk rettet ut etter behov under transittferden gjennom hovedborehullet slik at det er mulig å føre den gjennom hovedbrønnrøret. Deretter, når sidegrenskonnektoren 28 bøyes ut gjennom brønnrørsvinduet 24 og inn i sidegrenshullet 26 av sidegrensmalen 18, vil det returnere til sin spenningsfrie forhåndsbøyede eller forhåndskrummede tilstand. Denne egenskapen kan være spesielt viktig for å minimere risikoen for spenningskorrosjon av metallet når formasjonsfluidet som produseres har et høyt innhold av hydrogensulfid, for eksempel når produksjonsfluidet er sur råolje eller sur naturgass.

Som forklart ovenfor er det ikke nødvendig at sidegrenskonnektoren 28 føres nedover i sin fulle lengde for at det skal oppnås sidekonnektivitet. I tilfellet at sidegrenskonnektoren 28 føres nedover i sin fulle lengde, vil imidlertid en stoppeprojeksjon 136 bli dyttet mot en bueformet stoppeskulder som er definert av den nedre konnektorstanseren 116 for å forhindre ytterligere foroverbeveg-else av sidegrenskoplingen. Dersom det ikke er oppnådd fluidkonnektivitet på dette tidspunktet må sidegrenskopleren trekkes ut og installasjonsprosedyren for denne gjentas.

Som et alternativ kan den nedre seksjonen av sidegrensmalen 18 lokalisert under sidekoplingen og/eller den øvre seksjonen av sidegrensmalen lokalisert over sidekoplingen inkludere permanent måle- og produksjons- kontrollutstyr eller inkludere mekaniske anordninger for å bære midlertidig måle-og/eller produksjonskontrollutstyr.

Som et ytterligere alternativ kan arrangementet for forbindelse i forgreningspunkter omfattende sidegrensmalen og sidegrenskonnektoren forenkle lokalisering i dette av en aktiv avbøyeranordning som, etter at forgreningspunktet er komplettert, virker som en avbøyer for ethvert utstyr som skal plasseres i forgreningshullet fra hovedborehullet og inn i forgreningshullet. Installasjon og fjerning av den aktive avbøyeranordningen oppnås ved konvensjonelt driftings- og opphentingsutstyr. Det skal bemerkes at en avbøyeranordning ikke vil være installert i forgreningspunktet når dette installeres. Under installasjon av forgreningspunktet er det ønskelig at hverken hovedborehullet eller sidegrenshullet er sperret slik at fluidtrykkreturer kan anvendes for å bekrefte at forgreningspunkt-arrangementet er montert på en skikkelig måte nede i borehulls-miljøet. Bare etter en vellykket installasjon av arrangementet for forbindelse i forgreningspunkter er bekreftet vil en avbøyer bli midlertidig installert i forgreningspunktet for å føre inn forskjellig utstyr og verktøy, så som kontrollventiler, parametersensorer for formasjonsfluidet og loggingsverktøy, fra hovedborehullet og inn i et valgt forgreningshull.

Sidegrenskonnektoren er konstruert for å etablere en sammenlåst og tilnærmet forseglet sammenkopling med sidegrensmalen slik at den kan stå imot laster som legges på denne mens en utplasserer forlengingsrør eller annet utstyr i sidegrenen, stå imot krefter som kan forårsakes av forskyvninger i formasjonen, og besørge en ekskludering av faststoff fra strømningsbanen som defineres av forgreningspunktet. Låsearrangementet gir også en sikring av sidegrenskonnektoren i fast posisjon og orientering med hensyn på malen. Sidegrenskonnektoren bærer også et forlengingsrøroppsett (forlengingsrøret) som er tilkoplet sideutgangen. Sidegrenskonnektoren har videre en sideåpning som tillater fluid og produksjonsverktøy å passere gjennom forgreningspunktet og inn i hovedproduksjonshullet nedenfor forgreningspunktet. Ved sin øvre del har sidegrenskonnektoren geometriske egenskaper som er tilpasset malen for å gjøre det mulig å holde sidegrenskonnektoren på en forutbestemt plass i hovedborehullet. Sidegrenskonnektoren er også utstyrt med en orienterings-, førings-og låsemekanisme som gjør det mulig å transportere sidegrenskonnektoren inn i sidegrensmalen, feste sidegrenskonnektoren i hovedmalshullet samt å for-berede sidegrenskonnektoren for å bære krefter som kan induseres av bevegelse av den omliggende formasjonen eller ved trykket fra produksjonsfluidet i forgreningspunktet.

Forlengingsrøret i sidegrenen koples til sidegrenskonnektoren ved dens øvre ende og koples til den øvre delen av et sideforlengingsrør som er installert før sammenkoplingsanordningen. Alternativt kan sideforlengingsrøret plasseres i det åpne borehullet i sidegrenen i hele dens lengde eller i en andel av sidegrenen. Sidegrensrøret har også enhver egenskap for forlengingsrør som er installert i brønner for å isolere produksjons- eller injeksjonssoner fra andre formasjoner. Siderøret kan, men trenger ikke, være sementert i sidegrenshullet, avhengig av brukerens ønsker. Den mekanisk låste relasjonen mellom sidegrensmalen og sidegrenskonnektoren gjør det overflødig å sementere, fordi til forskjell fra konvensjonelle sementerte knutepunkter er siderøret, uten sement, strukturelt kapabelt til å stå imot mekanisk- eller trykkinduserte krefter som kan forårsake sammenbrudd for konvensjonelle sementerte forgreningspunkter.

Som et alternativ kan siderøret innenfor eller utenfor sitt veggreservoar bære med seg overvåkningsutstyr som måler, prosesserer og sender viktige data som identifiserer utviklingen av reservoaregenskapene mens det produseres hydrokarbonprodukter. Denne informasjonen kan sendes til overflaten ved hjelp av egnede transmisjonsanordninger så som elektriske kabler, elektro-magnetisk eller ved induksjons-telemetri gjennom eller langs forlengingsrøret selv betinget av at det frembringes adekvate releer og forbindelser opp til sideforbindelsen med moderborehullet.

I lys av det foregående er det åpenbart at foreliggende oppfinnelse er godt tilpasset for å oppnå alle mål og egenskaper som beskrevet ovenfor, sammen med de andre mål og egenskaper som følger med anordningen beskrevet her.

Som vil være klart for fagfolk, kan foreliggende oppfinnelse implement-eres i andre spesifikke former uten at en går utover tanken bak den eller dens essensielle karakteristikker. Den foreliggende utførelsesformen skal derfor kun anses som illustrerende og ikke på noen måte begrensende, idet rekkevidden av oppfinnelsen defineres av patentkravene og ikke av den foregående be- skrivelsen, og alle endringer som faller innenfor betydningen og ekvivalensrekkevidden av kravene er derfor ment å være inkludert i denne.

Claims (13)

1. Anordning for anvendelse i et borehull som har et hovedhull (22) og en sideforgrening (26), idet sideforgreningen (26) inkluderer en elektrisk anordning,karakterisert vedat anordningen omfatter en induktiv koplingsmekanisme (68, 70, 98) for elektrisk å kommunisere elektrisk signalering i hovedborehullet (22) med den elektriske anordningen; en sideforgreningskonnektor (28) for å kople sammen utstyr i hovedhullet (22) med utstyr i sidegrenen, hvori sideforgreningskonnektoren er konfigurert for å strekke seg fra hovedboringen gjennom et vindu (24) til sideforgreningen; og hvori en første induktiv koplerdel av den induktive koplingsmekanismen (68, 70, 98) er tilknyttet sideforgreningskonnektoren for å kommunisere elektrisk signalering med den elektriske anordning i sidegrenen.

2. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en elektrisk kabel (66) som er tilkoplet den første induktive koplerdelen.

3. Anordning ifølge krav 2, hvori en andre induktiv koplerdel av den induktive koplingsmekanismen (68, 70,

98) er tilkoplet den elektriske kabelen (66) og er forbundet med sideforgreningskonnektoren, idet den andre induktive koplerdelen er tilpasset for å kommunisere signaler med utstyret i hovedborehullet (22).

4. Anordning ifølge krav 3, videre omfattende en tredje induktiv koplerdel av den induktive koplingsmekanismen (68, 70, 98) som er del av hovedhullsutstyret for induktivt å koples til den andre induktive koplerdelen.

5. Anordning ifølge krav 4, videre omfattende en fjerde induktiv koplerdel av den induktive koplingsmekanismen (68, 70, 98) som er del av sideforgreningsutstyret for induktivt å koples til den første induktive koplerdelen.

6. Anordning ifølge krav 5, hvori utstyret i hovedborehullet (22) inkluderer et rørarrangement, idet rørarrangementet omfatter den tredje induktive koplingsandelen nær den nedre enden av denne.

7. Anordning ifølge krav 1, hvori den elektriske anordningen inkluderer en overvåkningsmodul (84).

8. Anordning ifølge krav 1, hvori den elektriske anordningen inkluderer en styringsmodul.

9. Anordning ifølge krav 1, hvori den videre omfatter et foringsrør med et vindu (24) åpent for forgreningshullet (26), hvori sideforgreningskonnektoren (28) strekker seg gjennom foringsrørsvinduet (24).

10. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en sidegrensmal for posisjonering i hovedboringen, idet sidegrensmalen (18) har en innbyrdes låsende seksjon for å gå i inngrep med en innbyrdes låsende seksjon av sideforgreningskonnektoren, idet sidegrensmalen (18) styrer sideforgreningskonnektoren inn i sideforgreningen.

11. Fremgangsmåte for å kommunisere mellom utstyr i hovedborehull (22) og utstyr i et forgreningshull i en brønn, karakterisert vedat den omfatter: å frembringe et første induktivt koplerarrangement som er elektrisk forbundet med hovedborehullsutstyr og som kommuniserer med utstyret i forgreningshullet (26); å overføre elektrisk signalering over en elektrisk kabel (66) koblet til det første induktive koplerarrangementet; tilveiebringe en sideforgreningskonnektor (28) som forbinder hovedboringens utstyr med sideforgreningsutstyret, hvori en andre induktiv koblingsenhet er tilknyttet sideforgreningskonnektoren, hvori sideforgreningskonnektoren strekker seg gjennom et vindu (24) til sideforgreningen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvori den videre omfatter å: elektrisk forbinde det andre induktive koplerarrangement som er elektrisk forbundet med utstyr i forgreningshullet (26); og induktivt koble det andre induktive kopler arrangementet med det første induktive kopler arrangementet.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 11 videre omfattende: posisjonering av en sidegrensmal (18) i hovedboringen, hvori sidegrensmalen (18) har en innbyrdes låsende seksjon for å gå i inngrep med en innbyrdes låsende seksjon av sideforgreningskonnektoren; og føring av, ved hjelp av sidegrensmalen (18), side forgreningskonnektoren inn i sideforgreningen.