NO334903B1 - Sementeringssystem for brønnboringer - Google Patents

Sementeringssystem for brønnboringer Download PDF

Info

Publication number
NO334903B1
NO334903B1 NO20041365A NO20041365A NO334903B1 NO 334903 B1 NO334903 B1 NO 334903B1 NO 20041365 A NO20041365 A NO 20041365A NO 20041365 A NO20041365 A NO 20041365A NO 334903 B1 NO334903 B1 NO 334903B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
plug
passage
casing
cementing
tubular
Prior art date
Application number
NO20041365A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20041365L (no
NO20041365D0 (no
Inventor
Juan Carlos Mundelli
Carlos H Aguilera
Original Assignee
Bj Services Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bj Services Co filed Critical Bj Services Co
Publication of NO20041365D0 publication Critical patent/NO20041365D0/no
Publication of NO20041365L publication Critical patent/NO20041365L/no
Publication of NO334903B1 publication Critical patent/NO334903B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/05Cementing-heads, e.g. having provision for introducing cementing plugs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes
    • E21B33/16Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes using plugs for isolating cement charge; Plugs therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Sementering av et ringrom mellom et foringsrør og et borehull 402, omfatter en forankringshylse 408 som definerer en begrenset passasje 408a, et foringsrør som definerer en passasje, koplet til forankringshylsen, en toppsementeringsplugg 418 og en bunnsementeringsplugg 416. Toppsementeringspluggen og bunnsementeringspluggen omfatter et plugglegeme som definere en pluggpassasje 416aa, en sprengmembran 416b for å tette pluggpassasjen, og en enveisventil 416c for å regulere strømningen av fluidmaterialer gjennom pluggpassasjen. En fluidinjeksjonsenhet 414 koplet til foringsrøret i borehullet for å injisere fluidmaterialer inn i foringsrøret og styrbart frigjør toppsementeringspluggen og bunnsementeringspluggen inn i foringsrøret

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen
Foreliggende patentsøknad krever at det tas hensyn til inngivelsesdagen for US-patentsøknad nr. 08/968,659, inngitt 10/1/2001, hvis innhold herved inkorporeres ved referanse. Oppfinnelsen angår generelt borehull, og spesielt sementeringssystemer for borehull.
Det vises til fig. 1a, hvor et konvensjonelt system 10 for sementering av et borehull 12 innbefatter en sko 14 som definerer en passasje 14a som er koplet til en ende av et rørorgan 16 som definerer en passasje 16a. Rørorganet 16 innbefatter typisk ett eller flere rørorganer som er gjengekoplet ende mot ende. Den annen ende av det rørformede organ 16 er koplet til en ende av en øvre flottørsko for sementering 18 som innbefatter en flottør 18a. Den annen ende av den øvre flottør-sko 18 for sementering er koplet til en ende av et rørorgan 20 som definerer en passasje 20a. Sentreringsorganer 22a, 22b og 22c er koplet til utsidene av de rørformede organer, 16 og 18. Mer generelt kan systemet 10 innbefatte et hvilket som helst antall sentreringsorganer. Den annen ende av det rørformede organ 20 er koplet til en fluidinjeksjonsenhet 24 som definerer en passasje 24a og radiale passasjer 24b, 24c og 24d, og som inneholder holdetapper 24e og 24f. Fluid-injeksjonshodet 24 blir vanligvis kalt et sementeringshode. En bunnsementeringsplugg 26 og en toppsementeringsplugg 28 blir holdt i passasjen 24a i fluidinjeksjonsenheten 24 ved hjelp av holdetappene 24e og 24f. Bunnsementeringspluggen 26 innbefatter typisk en langsgående passasje som er forseglet ved hjelp av en sprengmembran.
Under drift, som vist på fig. 1a, blir boreslam 30 sirkulert gjennom borehullet 12 ved å injisere boreslammet inn i fluidinjeksjonsenheten 24 gjennom den radiale passasje 24b. Boreslammet 30 passerer så gjennom passasjene 24a, 20a, 18a og 14a inn i ringrommet mellom rørorganet 20, den øvre flottørsko 18 for sementering, det rørformede organ 16 og skoen 14. Som vist på fig. 1b blir så bunnsementeringspluggen 26 frigjort og et avstandsfluid 32 fulgt av en sementblanding 34 blir injisert inn i injeksjonsenheten 24 gjennom den radiale passasjen 24c bak og over bunnsementeringspluggen. Som vist på fig. 1c blir så toppsementeringspluggen 28 frigjort, og et fordrivningsfluid 36 blir injisert inn i injeksjonsenheten 24 gjennom den radiale passasjen 24d bak og over toppsementeringspluggen. Som vist på fig. 1d fordriver den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 36 bunnsementeringspluggen 26 inn i kontakt med den øvre flottørskoen 18 og bryter den sprengbare membranen i bunn sementeringspluggen for derved å forårsake at sementblandingen 34 strømmer inn i ringrommet mellom borehullet 12 og skoen 14, rørorganet 16, den øvre flottørskoen 18 og rørorganet 20. Som illustrert på fig. 1e forskyver så fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 36 toppsementeringspluggen 28 nedover inntil toppsementeringspluggen støter mot bunnsementeringspluggen 26. Flottørelementet 18a i den øvre flottørskoen 18 for sementering, hindrer tilbakestrømning av sementblandingen 34 inn i ringorganet 20. Sementblandingen 34 kan så tillates å herde.
Det vises til fig. 2a hvor et annet konvensjonelt system 100 for sementering av et borehull 102 med et på forhånd eksisterende foringsrør 104 innbefatter en øvre flottørsko 106 for sementering som igjen innbefatter et flottørelement 106a som er koplet til en ende av et rørorgan 108 som definerer en passasje 108a. Den andre enden av rørorganet 108 er koplet til en ende av en nedre forankringshylse 110 som definerer en passasje 110a. Den annen ende av forankringshylsen 110 er koplet til en ende av et rørorgan 112 som definerer en passasje 112a. Et røroppheng 114 er koplet til rørorganet 112 for å tillate rørorganet å bli koplet til og understøttet av det forhåndseksisterende foringsrør 104. Et sentreringsorgan 116 er også koplet til utsiden av rørorganet 112 for å sentralisere rørorganet inne i den på forhånd eksisterende borehullsforing 104. En ende av et rørformet bæreorgan 118 definerer en passasje 118a som strekker seg inn i den annen ende av rørorganet 112. En løsbar kopling 120 er koplet til det rørformede bæreorgan 118 for løsbart å kople det rørformede bæreorgan til rørorganet 112. En skrapeplugg 122 som definerer en innsnevret passasje 122a, er koplet til en ende av det rørformede bæreorgan 118 inne i den annen ende av rørorganet 112. Et støtte- og demperør 124 og en begerpakning 126 er koplet til utsiden av enden av det rørformede bæreorgan 118 inne i rørorganet 112.
Under drift blir, som vist på fig. 2a, boreslam 128 sirkulert gjennom borehullet 102 ved å injisere boreslammet gjennom passasjene 118a, 122a, 112a, 110a, 108a og 106a inn i ringrommet mellom flottørskoen 106, det rørformede organ 108, forankringshylsen 110 og rørorganet 112. Som illustrert på fig. 2b blir så et avstandsfluid 130 fulgt av en sementblanding 132 så injisert i passasjene 118a, 122a og 112a bak og over boreslammet 128. Som illustrert på fig. 2c blir så en nedpumpingsplugg 134 injisert i passasjen 118a fulgt av et fordrivningsfluid 136. Som illustrert på fig. 2d får den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 136 nedpumpingspluggen 134 til å komme i kontakt med den begrensede passasjen 122a til skrapepluggen 122 og derved frigjøre skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorgan 118. Skrapepluggen 122 og nedpumpingspluggen 134 blir følgelig drevet nedover i rørorganet 112 ved hjelp av den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 136 som igjen fordriver avstandsfluidet 130 og sementblandingen 132 inn i ringrommet mellom borehullet 102 og flottørskoen 106, rørorganet 108, forankringshylsen 110 og rørorganet. Som vist på fig. 2e forårsaker den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 136 at skrapepluggen 122 og nedpumpingspluggen 134 støter mot forankringshylsen 110 og kommer i kontakt med passasjen 110a. Som vist på fig. 2e fyller videre den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 136 ringrommet mellom borehullet 102 og rørorganet 112 med sementblandingen 132. Flottørelementet 106a i flottørskoen 106 hindrer tilbakestrømning av sementblandingen inn i rørorganet 108. Som vist på fig. 2f blir så det rørformede bæreorganet 118 frakoplet rørorganet 112 og løftet bort fra enden av rørorganet 112. Avstandsvesken 130 og eventuell overflødig sementblanding 132 kan så fjernes ved å sirkulere boreslam 138 gjennom ringrommet mellom det rør-formede bæreorgan 118 og det på forhånd eksisterende foringsrør 104. Sementblandingen 132 kan så tillates å herde.
Det vises til fig. 3a, er nok et annet konvensjonelt system 200 for sementering av et borehull 202 med en på forhånd eksisterende borehullsforing 204, som omfatter en flottørsko 206 som igjen innbefatter et flottørelement 206a som er koplet til en ende av et rørorgan 208 som definerer en passasje 208a. Den annen ende av rør-organet 208 er koplet til en ende av en forankringshylse 210 som definerer en passasje 210a. Den annen ende av forankringshylsen 210 er koplet til en ende av et rørorgan 212 som definerer en passasje 212a. Et sentreringsorgan 214 er koplet til utsiden av rørorganet 212 for å posisjonere rørorganet sentralt i det på forhånd eksisterende foringsrør 204. En ende av et rørformet bæreorgan 216 som definerer en passasje 216a, strekker seg inn i den annen ende av rørorganet 212 og den annen ende av det rørformede bæreorgan 216 er koplet til et konvensjonelt under-sjøisk sementeringshode. En løsbar kopling 218 er koplet til det rørformede bæreorgan 216 for løsbart å kople det rørformede bæreorgan til rørorganet 212. En skrapeplugg 220 som definerer en innsnevret passasje 220a, er koplet til en ende av det rørformede bæreorgan 216 inne i den annen ende av rørorganet 212. Et støtte-og demperør 222 og en begerpakning 224 er koplet til utsiden av enden til det rør-formede bæreorgan 216 inne i rørorganet 212.
Under drift blir, som vist på fig. 3a, boreslam 226 sirkulert gjennom borehullet 202 ved å injisere boreslammet gjennom passasjene 216a, 220a, 212a, 210a, 208a og 206a inn i ringrommet mellom flottørskoen 206, rørorganet 208, forankringshylsen 210 og rørorganet 212. Som vist på fig. 3b blir så et avstandsfluid 228 fulgt av en sementblanding 230, så injisert i passasjene 216a, 220a og 212a bak og over boreslammet 226. Som vist på fig. 3c blir så en nedpumpingsplugg 232 injisert i passasjen 216a fulgt av et fordrivningsfluid 234. Som illustrert å fig. 3d forårsaker fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 234 at nedpumpingspluggen 232 kommer i kontakt med den innsnevrede passasjen 220a til skrapepluggen 220 for derved å frigjøre skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorgan 216. Skrapepluggen 220 og nedpumpingspluggen 232 blir følgelig drevet nedover inne i rørorganet 212 ved hjelp av den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 234 som igjen forskyver avstandsfluidet 228 og sementblandingen 230 inn i ringrommet mellom borehullet 202 og flottørskoen 206, rørorganet 208, forankringshylsen 210 og rørorganet. Som illustrert på fig. 3e forårsaker den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 234 at skrapepluggen 220 og nedpumpingspluggen 232 støter mot forankringshylsen 210 og i inngrep med passasjen 210a. Som illustrert på fig. 3e fyller videre den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 234 ringrommet mellom borehullet 202 og rørorganet 212 med sementblandingen 230. Flottørelementet 206a til flottørskoen hindrer tilbakestrømming av sementslammet 230 inn i rørorganet 208. Det rørformede bærerorgan 216 blir så frakoplet rørorganet 212 og løftet ut av borehullet 202. Sementblandingen 230 kan så tillates å herde.
US 6,082,451 beskriver fremgangsmåter og anordninger for innføring av brønnsement inn i et skoledd eller-skjøt i et brønnhull.
US 5,323,858 angir et system for sementering av foringsrør i et borehull.
US 4,164,980 vedrører sementeringsplugger for bruk i nedihulls sementerings-operasjoner.
Konvensjonelle systemer for sementering av et borehull krever således bruk av en flottørsko for sementering for å hindre tilbakestrømming av sementblanding. Konvensjonelle systemer for sementering av et borehull begrenser følgelig vanligvis sirkulasjonen og genererer trykkdifferanser som kan skade undergrunnsforma-sjonene og indusere tap av verdifulle borefluider. Konvensjonelle systemer øker videre også innkjøringstider for foringsrør og skjøterør og eksponeringstidene for åpne hull, og flyteventiler for borefluidsirkulasjon og eroderer dermed flyteventilene og ødelegger deres riktige virkemåte. Det konvensjonelle utstyret som brukes til sementering av borehull er videre også komplekst og er kostbart å bruke. Fordi konvensjonelle flottørsko og det nødvendige, tilknyttede driftsutstyr i tillegg er stort, tungt og skjørt, er kostnaden ved å transportere slikt utstyr ofte meget stor.
Foreliggende oppfinnelse har til formål å overvinne én eller flere av de begrensninger ved eksisterende sementeringssystemer for borehull som er nevnt ovenfor.
Oppsummering av oppfinnelsen
Hovedtrekkene ved oppfinnelsen fremgår av de selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.
Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for sementering av et ringrom mellom et foringsrør i et borehull og et borehull, som innbefatter en forankringshylse som definerer en begrenset passasje, et foringsrør som definerer en passasje koplet til forankringshylsen, en toppsementeringsplugg for tettbart inngrep med foringsrøret i borehullet, en bunnsementeringsplugg for tettbart inngrep med foringsrøret og en fluidinjeksjonsenhet koplet til foringsrøret for injisering av fluidmaterialer inn i foringsrøret og styrbart frigjøre toppsementeringspluggen og bunnsementeringspluggen inn i foringsrøret. Bunnsementeringspluggen innbefatter et plugglegeme som definerer en pluggpassasje, en sprengmembran for tetning av pluggpassasjen, og en enveisventil for regulering av strømningen av fluidmaterialer gjennom pluggpassasjen.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for sementering av et ringrom mellom et foringsrør i et borehull og et borehull, som innbefatter å posisjonere et foringsrør som definerer en passasje og som innbefatter en forankringshylse ved én ende som definerer en begrenset passasje inn i borehullet, å injisere et ikke-herdende fluidmateriale inn i den annen ende av foringsrøret, å injisere en bunnsementeringsplugg inn i den annen ende av foringsrøret, hvor bunnsementeringspluggen innbefatter et plugglegeme som definerer en pluggpassasje, en sprengmembran for tetning av pluggpassasjen og en enveisventil for å styre strømningen av fluidmaterialer gjennom pluggpassasjen, å injisere et herdende fluidtetningsmateriale inn i den annen ende av foringsrøret, å injisere en toppsementeringsplugg inn i den annen ende av foringsrøret, å injisere et ikke-herdende fluidmateriale inn i den annen ende av foringsrøret, å bryte spreng membranen i bunnsementeringspluggen for å tillate herdende fluidtetningsmateriale å passere gjennom pluggpassasjen, enveisventilen og den begrensede passasje inn i ringrommet mellom rørorganet og borehullet, og hvor enveisventilen hindrer det herdbare fluidtetningsmaterialet å passere fra ringrommet tilbake inn i foringsrøret.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et
system for sementering av et ringrom mellom et foringsrør og et borehull, som innbefatter anordninger for å posisjonere foringsrøret i borehullet, anordninger for å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i foringsrøret, anordninger for å injisere et herdbart fluidtetningsmateriale inn i foringsrøret, anordninger for å separere det ikke-herdbare fluidmateriale og det herdbare fluidtetningsmateriale inne i foringsrøret, anordninger for å trykksette det herdbare fluidtetningsmaterialet inne i foringsrøret, anordninger for, på regulerbar måte å frigjøre det herdbare fluidtetningsmaterialet inn i ringrommet mellom foringsrøret og borehullet, og anordninger for å hindre det herdbare fluidtetningsmaterialet fra å strømme fra ringrommet inn i foringsrøret.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en bunnsementeringsplugg for bruk i et system for sementering av et ringrom mellom et foringsrør og et borehull, som innbefatter et plugglegeme som definerer en pluggpassasje, et tetningselement koplet til plugglegemet for tettende inngrep med forings-røret, en sprengmembran for tetning av pluggpassasjen, og en enveisventil for styring av strømmen av fluidmaterialet gjennom pluggpassasjen.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for sementering av et ringrom mellom et forlengningsrør og et borehull som innbefatter et forhåndseksisterende foringsrør, som innbefatter et rørformet bæreorgan, en skrapeplugg løsbart koplet til en ende av det rørformede bæreorgan, et forlengelsesrør som er løsbart koplet til det rørformede bæreorgan, en forankringshylse som definerer en begrenset passasje koplet til en ende av forlengningsrøret, en sementeringsplugg for tettende inngrep med forlengelsesrøret og løsbart koplet til skrapepluggen, innbefattende et plugglegeme som innbefatter en pluggpassasje og en ventil for regulering av strømningen av fluidmaterialer gjennom pluggpassasjen, og en fluidinjeksjonsenhet koplet til det rørformede bæreorgan for å injisere fluidmaterialer inn i det rørformede bæreorgan og på regulerbar måte frigjøre en kule og en nedpumpingsplugg i det rørformede bæreorgan for inngrep med sementeringspluggen og skrapepluggen.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for sementering av et ringrom mellom et forlengelsesrør og et borehull som innbefatter et forhåndseksisterende foringsrør, som innbefatter å under-støtte løsbart et forlengelsesrør som definerer en passasje og som innbefatter en forankringshylse ved én ende som definerer en begrenset passasje inne i borehullet ved å benytte en rørformet bæreorgan som definerer en passasje fluidmessig koplet til passasjen i forlengelsesrøret og innbefattende en skrapeplugg løsbart koplet til én ende av det rørformede bæreorgan, å kople en sementeringsplugg løsbart til skrapepluggen inne i rørorganet, idet sementeringspluggen innbefatter et plugglegeme som definerer en pluggpassasje og en ventil for regulering av strømningen av fluidmaterialer gjennom pluggpassasjen, å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i passasjen i det rørformede bærelegeme, å injisere en kule inn i passasjen i det rør-formede bæreorgan, å injisere et herdbart fluidtetningsmateriale inn i passasjen i det rørformede bæreorgan, idet kulen frakopler sementeringspluggen fra skrapepluggen og sementeringspluggen kommer i inngrep med forankringshylsen, å injisere en nedpumpingsplugg i passasjen i det rørformede bæreorgan, å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i passasjen i det rørformede bæreorgan, å kople skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorgan, og skrapepluggen og nedpumpingspluggen kommer i inngrep med sementeringspluggen.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et system for sementering av et ringrom mellom et forlengelsesrør og et borehull, som innbefatter anordninger for å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i forlengelses-røret, anordninger for å injisere et herdbart fluidtetningsmateriale inn i forlengelses-røret, anordninger for å separere det ikke-herdbare fluidmaterialet og det herdbare fluidtetningsmaterialet inne i forlengelsesrøret, anordninger for å trykksette det herdbare fluidtetningsmateriale inne i forlengelsesrøret, anordninger for på regulerbar måte å frigjøre det herdbare fluidtetningsmateriale inn i ringrommet mellom forlengelsesrøret og borehullet, og anordninger for å hindre det herdbare fluidtetningsmateriale fra å strømme fra ringrommet inn i forlengelsesrøret.
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en bunnsementeringsplugg for bruk i et system for sementering av et ringrom mellom et foringsrør og et borehull, som innbefatter et plugglegeme som definerer en passasje, et sprengkulesete posisjonert inne i en ende av passasjen, en enveisventil posisjonert inne i en annen ende av passasjen for å regulere strømningen av fluid materialer gjennom passasjen, og et sprengholdeorgan posisjonert inne i den annen ende av passasjen for å holde enveisventilen i en stasjonær posisjon.
De foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen tilveiebringer et antall fordeler i forhold til konvensjonelle systemer for sementering av borehull. De foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen eliminerer f.eks. den øvre flottørsko for sementering som er nødvendig i konvensjonelle systemer. Under drift av de foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen må følgelig boreslam ikke sirkuleres gjennom flottørsystemet for å stabilisere borehullet forut for sementering. De foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen tillater også et system med større indre diameter å bli brukt for derved å øke driftseffektiviteten. Drifts- og logistikk-kostnadene i forbindelse med transport og montering av flottørskoen og relatert utstyr, blir videre eliminert ved hjelp av foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen. I tillegg reduserer de foreliggende utførelsesformer av oppfinnelsen sirkulasjonsrestriksjoner, reduserer trykkstøt, reduserer fluidtap til undergrunnsformasjonen, reduserer inn-føringstider for foringsrør og forlengelsesrør, reduserer det tidsrom hvor hullet er åpent og reduserer tapet av verdifulle borefluider til formasjonen.
Kort beskrivelse av tegningene
Fig. 1a-1e er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en utførelsesform av et konvensjonelt system for sementering av et borehull. Fig. 2a-2f er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en annen utførelsesform av et konvensjonelt system for sementering av et borehull. Fig. 3a-3e er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en annen utførelsesform av et konvensjonelt system for sementering av et borehull. Fig. 4a-4e er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en utførelsesform av et system for sementering av et borehull. Fig. 5 er en tverrsnittsillustrasjon av en utførelsesform av en bunnsementeringsplugg for bruk i systemet på fig. 4a-4e. Fig. 6 er en tverrsnittsillustrasjon av en utførelsesform av en bunnsementeringsplugg for bruk i systemet på fig. 4a-4e. Fig. 7 er en tverrsnittsillustrasjon av en utførelsesform av en bunnsementeringsplugg for bruk i systemet på fig. 4a-4e. Fig. 8a-8f er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en annen utførelsesform av et system for sementering av et borehull. Fig. 9a er en tverrsnittsillustrasjon av en utførelsesform av en bunnsementeringsplugg for bruk i systemet på fig. 8a-8f i en innledende driftsposisjon. Fig. 9b er en illustrasjon av bunnsementeringspluggen på fig. 9a etter fjerning av kulesetet og klappventilholderen. Fig. 9c er en illustrasjon av bunnsementeringspluggen på fig. 9b etter rotasjon av klappventilen til den lukkede stilling. Fig. 9d er en illustrasjon av en alternativ utførelsesform av bunnsementeringspluggen på fig. 9a.
Fig. 9e er et grunnriss av bunnsementeringspluggen på fig. 9d.
Fig. 9f er en tverrsnittsillustrasjon av bunnsementeringspluggen på fig. 9d. Fig. 10a-10e er delvise tverrsnittsillustrasjoner av en utførelsesform av et system for sementering av et borehull.
Beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer
Det vises til fig. 4a-4e hvor henvisningstall 400 generelt refererer til et system for sementering av et borehull 402 i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen som innbefatter en sko 404 som definerer en passasje 404a, og som er koplet til en ende av et rørorgan 406, som definerer en passasje 406a. Den annen ende av rørorganet 406 er koplet til en ende av en forankringshylse 408 som definerer en passasje 408a. Den annen ende av forankringshylsen 408 er koplet til en ende av et rørorgan 410 som definerer en passasje 410a. Sentreringsorganer 412a, 412b og 412c kan være koplet til utsidene av rørorganene 406 og 410. Den annen ende av rørorganet 410 er koplet til en fluidinjeksjonsenhet 414 som definerer en passasje 414a og radiale passasjer 414b, 414c og 414d, og innbefattende holdetapper 414e og 414f. En bunnsementeringsplugg 416 og en toppsementeringsplugg 418 blir holdt i passasjen 414a i fluidinjeksjonsenheten 414 av holdetappene 414e og 414f.
Det vises til fig. 5 hvor bunnsementeringspluggen 416 i et utførelseseksempel innbefatter et rørformet legeme 416a som definerer en passasje 416aa og en passasje 416ab. En sprengmembran 416b er koplet til en ende av rørlegemet 416a for å avtette en ende av passasjen 416aa. En klapptilbakeslagsventil 416c er svingbart koplet til den annen ende av rørlegemet 416a ved hjelp av en svingunder-støttelse 416d og posisjonert inne i skjæringen mellom passasjene 416aa og 416ab for å hindre strømning av fluidmaterialer fra passasjen 416ab inn i passasjen 416aa. I et utførelseseksempel er klapptilbakeslagsventilen 416c fjærende forspent til å svinge omkring svingeunderstøttelsen 416d og derved lukke passasjen 416aa. Et ettergivende, rørformet tetningsorgan 416e er koplet til utsiden av rørlegemet 416a for å forsegle grenseflaten mellom bunnsementeringspluggen 416 og rørorganet 410. Under drift tillater klapptilbakeslagsventilen 416c fluidmaterialer å strømme fra passasjen 416aa inn i passasjen 416ab, og hindrer fluidmaterialer fra å strømme fra passasjen 416ab inn i passasjen 416aa.
Under drift blir boreslam 420, som vist på fig. 4a, sirkulert gjennom borehullet 402 ved å injisere boreslammet inn i fluidinjeksjonsenheten 414 gjennom den radiale passasjen 414b. Boreslammet 420 passerer så gjennom passasjene 414a, 410a, 408a, 406a og 404a inn i ringrommet mellom rørorganet 410, forankringshylsen 408, rørorganet 406 og skoen 404.
Som vist på fig. 4b blir så bunnsementeringspluggen 416 frigjort og et avstandsfluid 422 fulgt av en sementblanding 424 blir injisert i injeksjonsenheten 414 gjennom den radiale passasjen 414c bak og over bunnsementeringspluggen.
Som vist på fig. 4c blir så toppsementeringspluggen 418 frigjort og et fordrivningsfluid 426 blir injisert i injeksjonsenheten 414 gjennom den radiale passasjen 414d bak og over toppsementeringspluggen.
Som illustrert på fig. 4d fordriver den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 426 bunnsementeringspluggen 416 inntil den støter mot og kommer i inngrep med forankringshylsen 408. Videre injeksjon av fordrivningsfluidet 426 trykksetter den del av passasjen 410a som er mellom toppsementeringspluggen 418 og bunnsementeringspluggen 416 for derved å bryte sprengmembranen 416b. Som et resultat strømmer sementblandingen 424 gjennom passasjene 416aa og 416ab i bunnsementeringspluggen og passasjen 408a inn i ringrommet mellom borehullet 402 og skoen 404, rørorganet 406, forankringshylsen 408 og rørorganet 410.
Som illustrert på fig. 4e fordriver så den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 426 toppsementeringspluggen 418 nedover inntil toppsementeringspluggen støter mot bunnsementeringspluggen 416. Klapptilbakeslagsventilen 416c i bunnsementeringspluggen 416 hindrer tilbakestrømning av sementblandingen 424 inn i rørorganet 410. Sementblandingen 424 kan så tillates å herde.
Systemet 400 tilveiebringer et antall fordeler i forhold til konvensjonelle systemer for sementering av borehull. Systemet 400 eliminerer f.eks. den øvre flottørskoen som er nødvendig i konvensjonelle systemer. Under drift av systemet 400 må følgelig boreslam ikke sirkuleres gjennom flottørutstyret for å stabilisere borehullet forut for sementering. Systemet 400 tillater videre bruk av en større indre diameter for derved å øke driftseffektiviteten. De driftsmessige og logistiske kostnadene i forbindelse med transport og montering av flottørskoen og tilhørende utstyr blir videre eliminert ved hjelp av systemet 400. I tillegg reduserer systemet 400 begrensninger med hensyn til sirkulasjon, reduserer trykkvariasjoner, reduserer fluidtap til undergrunnsformasjonen, reduserer innkjøringstidene for foringsrør og forlengelsesrør, reduserer eksponeringstiden til det åpne hullet og det reduserer tap av verdifulle borefluider til formasjonen.
I en alternativ utførelsesform kan skoen 404 og rørorganet 406 utelates.
Det vises til fig. 6, hvor en alternativ utførelsesform av bunnsementeringspluggen 500 innbefatter et rørlegeme 500a som definerer en passasje 500aa, en passasje 500ab og en passasje 500ac. En sprengmembran 500b er koplet til en ende av rørlegemet 500a for å tette en ende av passasjen 500aa. En kuleventilholder 500c er koplet til den annen ende av rørlegemet 500a inne i passasjen 500ac. En kuleventil 500d er posisjonert inne i passasjen 500ab for å hindre strømningen av fluidmaterialer fra passasjen 500ab inn i passasjen 500c inn i passasjen 500aa. Et ettergivende rørformet tetningsorgan 500e er koplet til utsiden av rørlegemet 500a for å tette grenseflaten mellom bunnsementeringspluggen 500 og et rørorgan. Under drift tillater kuleventilen 500d fluidmaterialer å passere fra passasjen 500aa inn i passasjen 500ac, men hindrer strømningen av fluidmaterialer fra passasjen 500ac inn i passasjen 500aa.
Det vises til fig. 7 hvor en alternativ utførelsesform av en bunnsementeringsplugg 505 innbefatter et rørlegeme 505a som definerer en passasje 505aa, en innsnevringspassasje 505ab og en passasje 505ac. En sprengmembran 505b er koplet til en ende av rørlegemet 505a for å forsegle en ende av passasjen 505aa. En rørformet tilbakslagsventilholder 505c er koplet til den andre enden av rørlegemet 505a inne i passasjen 505ac. En fjær 505d og en pluggtilbakeslagsventil 505e er posisjonert inne i passasjen 505ac for å hindre strømning av fluidmaterialer fra passasjen 500ac inn i passasjen 505aa. Et ettergivende, rørformet tetningsorgan 505f er koplet til usiden av rørlegemet 505a for å forsegle grenseflaten mellom bunnsementeringspluggen 505 og et rørformet organ. Under drift tillater pluggtilbakeslags-ventilen 505e fluidmaterialer å passere fra passasjen 505aa inn i passasjen 505ac, men hindrer strømningen av fluidmaterialer fra passasjen 505ac inn i passasjen 505aa.
I flere alternative utførelsesformer utnytter systemet 400 bunnsementeringspluggene 500 eller 505 istedenfor bunnsementeringspluggen 416 for å hindre tilbake-strømning av sementblandingen 424 inn i rørorganet 410.
Det vises til fig. 8a-8f, hvor en alternativ utførelsesform av et system 600 for sementering av et borehull 602 som har et forhåndseksisterende foringsrør 604, innbefatter en sko 606 som definerer en passasje 606a som er koplet til en ende av et rørorgan 608 som definerer en passasje 608a. Den andre enden av rørorganet 608 er koplet til en ende av en forankringshylse 610 som definerer en passasje 610a. Den annen ende av forankringshylsen 610 er koplet til en ende av et rørorgan 612 som definerer en passasje 612a. Et forlengelsesrøroppheng 613 er koplet til utsiden av rørorganet 612 for å kople rørorganet 612 til det forhåndseksisterende foringsrøret 604. En sentreringsanordning 614 kan være koplet til utsiden av rørorganet 612 for å posisjonere rørorganet sentralt inne i det forhåndseksisterende foringsrør 604. En ende av et rørformet bæreorgan 616 som definerer en passasje 616a, strekker seg inn i den annen ende av rørorganet 612. En løsbar kopling 618 er koplet til det rør-formede bæreorgan 616 for løsbart å kople det rørformede bæreorganet til rør-organet 612. En skrapeplugg 620 som definerer en begrenset passasje 620a, er løsbart koplet til en ende av det rørformede bæreorgan 616 inn i den andre enden av rørorganet 612, og en bunnsementeringsplugg 622 er løsbart koplet til en ende av skrapepluggen 620 inne i rørorganet. Et dempe- og støtterør 624 og en begerpakning 626 er koplet til utsiden av enden av det rørformede bæreorgan 616 inne i rørorganet 612.
Som vist på fig. 9a innbefatter bunnsementeringspluggen 622 i et utførelses-eksempel et rørlegeme 622a som definerer en passasje 622aa og en passasje 622ab. Et rørformet sprengkulesete 622b er posisjonert inne i og koplet til den indre overflate av en ende av passasjen 622aa for å motta en konvensjonell kule. En klapptilbakeslagsventil 622c er posisjonert inne i og svingbart koplet til den indre overflate av passasjen 622ab ved hjelp av en svingunderstøttelse 622d for reguler-bart å hindre strømningen av fluidmaterialer fra passasjen 622ab inn i passasjen 622aa. I et utførelseseksempel er klafftilbakeslagsventilen 622c fjærende forspent for å svinge omkring svingeunderstøttelsen 622d og derved å lukke av passasjen 622aa. En ende av et rørformet sprengholdeorgan 622e er posisjonert inne i og koplet til passasjen 622aa. Den andre enden av det rørformede sprengholdeorganet 622e strekker seg inn i passasjen 622ab for å hindre klapptilbakeslagsventilen 622c fra å dreie seg slik at den tetter passasjen 622aa. Et fjærende rørformet tetningsorgan 622f er koplet til utsiden av rørlegemet 622a for å tette grenseflaten mellom bunnsementeringspluggen 622 og rørorganet 612. Under drift, etter at det rørformede sprengholdeorganet 622e er blitt fjernet, tillater klapptilbakeslagsventilen 622c fluidmaterialer å strømme fra passasjen 622aa inn i passasjen 622ab, og hindrer fluidmaterialer fra å strømme fra passasjen 622ab inn i passasjen 622aa.
Under drift, som illustrert på fig. 8a, blir boreslam 628 sirkulert gjennom borehullet 602 ved å injisere boreslammet gjennom passasjene 616a, 620a, 612a, bunnsementeringspluggen 626, passasjene 610a, 608a og 606a inn i ringrommet mellom skoen 606, rørorganet 608, forankringshylsen 610 og rørorganet 612. En kule 630 blir innført i det injiserte boreslammet 628 av grunner som vil bli beskrevet.
Som illustrert på fig. 8b blir så et avstandsfluid 632 fulgt av en sementblanding 632 injisert i passasjene 616a, 620a og 612a bak og over boreslammet 628. Kulen 630 treffer og passer til kulesetet 622b i bunnsementeringspluggen 622 og frakopler bunnsementeringspluggen fra inngrep med skrapepluggen 620. Bunnsementeringspluggen 622 blir følgelig forskjøvet nedover i rørorganet 612 og treffer og går i inngrep med forankringshylsen 610.
Som illustrert på fig. 8c blir så en nedpumpingsplugg 636 injisert i passasjen 616a fulgt av et fordrivningsfluid 638. Fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 638 trykksetter den del av passasjen 612a som er over bunnsementeringspluggen 622 og kulen 630. Kulen 630 bryter følgelig sammen og fjerner sprengkulesetet 622b og holdeorganet 622e i bunnsementeringspluggen 622 og inn i passasjen 608a for derved å tillate fluidmaterialer å passere fra passasjen 612a gjennom passasjene 622aa og 622ab i bunnsementeringspluggen 622, og inn i passasjen 608a. Som vist på fig. 9b er følgelig klappventilen 622c ikke lenger forhindret fra å svinge for å lukke passasjen 622a.
Som vist på fig. 8d forårsaker fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 638 at nedpumpingspluggen 636 kommer i kontakt med den begrensede passasjen 620a i skrapepluggen 620 for derved å frigjøre skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorgan 616. Skrapepluggen 620 og nedpumpingspluggen 636 blir følgelig drevet nedover i rørorganet 612 ved hjelp av den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 638 som igjen forskyver avstandsfluidet 632 og sementblandingen 634 gjennom passasjene 622aa og 622ab i bunnsementeringspluggen 626, gjennom passasjene 610a, 608a og 606a inn i ringrommet mellom borehullet 602 og skoen 606, rør-organet 608, forankringshylsen 610 og rørorganet.
Som illustrert på fig. 8e, får fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 638 skrapepluggen 620 og nedpumpingspluggen 634 til å støte mot og gå i inngrep med bunnsementeringspluggen 622, og fyller ringrommet mellom borehullet 602 og rørorganet 612 med sementblandingen 632. Mottrykk frembrakt av den injiserte sementblanding 634 får så klappventilen 622c til å svinge og derved lukke passasjen 622aa som vist på fig. 8e og 9c. Tilbakestrømning av sementblandingen 634 fra passasjen 608 inn i passasjen 612 blir dermed forhindret.
Som illustrert på fig. 8f, bli så det rørformede bæreorganet 616 frakoplet rør-organet 612 og løftet ut av rørorganet 612. Avstandsfluidet 632 og sementblandingen 634 over rørorganet 612 kan så fjernes ved å sirkulere boreslam 640 gjennom ringrommet mellom det rørformede bæreorgan 616 og det forhåndseksisterende forings-rør 604. Sementblandingen 634 kan så tillates å herde.
Systemet 600 tilveiebringer en lang rekke fordeler i forhold til konvensjonelle systemer for sementering av borehull. Systemet 600 eliminerer f.eks. flottørskoen som er nødvendig i konvensjonelle systemer. Under drift av systemet 600 må følgelig boreslam ikke sirkuleres gjennom flottørutstyret for å stabilisere borehullet forut for sementering. Systemet 600 muliggjør videre en større indre diameter for derved å øke driftseffektiviteten. De driftsmessige og logistiske kostnadene i forbindelse med transport og montering av flottørskoen og tilknyttet utstyr, blir eliminert ved hjelp av systemet 600.1 tillegg reduserer systemet 600 sirkulasjonsbegrensninger, reduserer trykkvariasjoner, reduserer fluidtap til undergrunnsformasjonen, reduserer inn-kjøringstiden for foringsrør og forlengelsesrør, reduserer eksponeringstiden til det åpne hullet og reduserer tapet av verdifulle borefluider til formasjonen.
I en alternativ utførelsesform kan skoen 606 og rørorganet 608 utelates fra systemet 600.
I en alternativ utførelsesform av bunnsementeringspluggen 622, som illustrert på fig. 9d, 9e og 9f, innbefatter det rørformede sprengkulesete 622b et øvre rør-formet sprengkulesete 622ba og et nedre, rørformet sprengorgan 622bb som er posisjonert inne i og løsbart koplet til enden av passasjen 622aa. Det øvre rør-formede sprengkulesetet 622 ba er fremstilt av et elastisk og lett brytbart materiale og definerer en sentral passasje 622baa og et antall ekstrapassasjer 622bab, 622bac, 622bad og 622bae. Det nedre rørformede sprengorgan 622bb er laget av et lett bristende materiale og definerer en sentral passasje 622bba og et antall ekstrapassasjer 622bbb, 622bbc, 622bbd og 622bbe. I et utførelseseksempel er ekstrapassasjene 622bab, 622bac, 622bad og 622bae innfelt med ekstrapassasjene 622bbb, 622bbc, 622bbd og 622bbe. I en innledende stilling er videre i det minste en del av det øvre, rørformede sprengkulesete 622ba atskilt fra det nedre rørformede sprengorgan 622bb. På denne måten kan fluidmaterialer i den innledende stilling, passere gjennom passasjene 622baa og 622bba og en snirklete bane definert av ekstrapassasjene 622bab, 622bac, 622bad og 622bae og ekstrapassasjene 622bbb, 622bbc, 622bbd og 622bbe. I den innledende stilling blir på denne måten den volumetriske strømningshastigheten til fluidmaterialene gjennom bunnsementeringspluggen 622 øket.
I en komprimert tilstand slik som f.eks. når kulen 630 treffer og passer det rørformede sprengkulesete 622ba, blir det rørformede kulesete 622ba trykket i kontakt med det nedre rørformede sprengorgan 622bb. Passasjene 622baa og 622bba blir følgelig forseglet av kulen 630, og den slangebanen som defineres av de ekstrapassasjene 622bab, 622bac, 622bad og 622bae og ekstrapassasjene 622bbb, 622bbc, 622bbd og 622bbe blir lukket.
Det vises til figurene 10a-10e hvor en alternativ utførelsesform av et system 700 for sementering av et borehull 702 med et forhåndseksisterende foringsrør 704, innbefatter en sko 706 som definerer en passasje 706 som er koplet til en ende av et rørorgan 708 som definerer en passasje 708a. Den andre enden av rørorganet 708 er koplet til en ende av en forankringshylse 710 som definerer en passasje 710a. Den andre enden av forankringshylsen 710 er koplet til en ende av rørorgan 712 som definerer en passasje 712a. Et sentreringsorgan 714 kan være koplet til utsiden av rørorganet 712 for å sentrere rørorganet inne i det forhåndseksisterende foringsrøret 704. En ende av et rørformet bæreorgan 716 definerer en passasje 716a som strekker seg inn i den andre enden av rørorganet 712. En løsbar kopling 718 er koplet til det rørformede bæreorganet 716 for løsbart å kople det rørformede bæreorganet til et rørorgan 712. En skrapeplugg 720 som definerer en begrenset passasje 720a, er koplet til en ende av det rørformede bæreorganet 716 inne i den andre enden av rørorganet 712. Bunnsementeringspluggen 622 er løsbart koplet til en ende av skrapepluggen 720 og posisjonert inne i passasjen 712a. Et støt- og dempeorgan 724 og en begerpakning 726 er koplet til utsiden av enden av det rørformede bæreorganet 716 inne i rørorganet 712.
Under drift blir boreslam 728, som vist på fig. 10a, sirkulert gjennom borehullet 702 ved å injisere boreslammet gjennom passasjene 716a, 720a, 712a, bunnsementeringspluggen 726, passasjene 710a, 708a og 706a inn i ringrommet mellom skoen 706, rørorganet 708, forankringshylsen 710 og rørorganet 712. En kule 730 blir også injisert inn i passasjen 716a med det injiserte boreslammet 728 av grunner som vil bli beskrevet.
Som illustrert på fig. 10b blir et avstandsfluid 732 fulgt av en sementblanding 734 så injisert inn i passasjene 716a, 720a og 712a bak og over boreslammet 728. Kulen 730 treffer og passer inn i kulesetet 722b i bunnsementeringspluggen 622 og kopler bunnsementeringspluggen fra inngrep med skrapepluggen 720. Bunnsementeringspluggen 622 blir følgelig forskjøvet nedover i rørorganet 712 og treffer forankringshylsen 710.
Som illustrert på fig. 10c blir så en nedpumpingsplugg 736 injisert inn i passasjen 716a fulgt av et fordrivningsfluid 738. Den fortsatte injeksjon av fordrivningsfluidet 738 trykksetter den del av passasjen 712a som er over bunnsementeringspluggen 622 og kulen 730. Kulen 730 bryter følgelig gjennom og fjerner det rørformede sprengkulesetet 622b og det rørformede holdeorganet 622e i bunnsementeringspluggen 622 for derved å tillate fluidmaterialer å passere gjennom passasjen 622aa og 622ab i bunnsementeringspluggen.
Som illustrert på fig. 10d forårsaker fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 738 at nedpumpingspluggen 736 kommer i kontakt med den begrensede passasjen 720a i skrapepluggen 720 og derved frikopler skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorganet 716. Skrapepluggen 720 og nedpumpingspluggen 736 blir følgelig drevet nedover inne i rørorganet 712 ved hjelp av fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 738 som igjen fordriver avstandsfluider 732 og sementblandingen 734 gjennom bunnsementeringspluggen 622 og passasjene 710a, 708a og 706a, inn i ringrommet mellom borehullet 702 og skoen 706, rørorganet 708, forankringshylsen 710 og rørorganet.
Som illustrert på fig. 10e forårsaker fortsatt injeksjon av fordrivningsfluidet 736 at skrapepluggen 720 og nedpumpingspluggen 734 treffer og kommer i inngrep med bunnsementeringspluggen 622 og fyller ringrommet mellom borehullet 702 og rør-organet 712 med sementblandingen 734. Det mottrykk som skapes av sementblandingen 734 dreier klappventilen 722c i bunnsementeringspluggen 622 for å stenge av passasjen 622aa for derved å hindre tilbakestrømming av sementblandingen fra passasjen 708a inn i passasjen 712a.
Det rørformede bæreorganet 716 kan så frakoples fra rørorganet 712 og løftes ut av rørorganet 712. Avstandsfluidet 730 og sementblandingen 732 over rørorganet 712, kan så fjernes ved å sirkulere boreslam gjennom ringrommet mellom det rør-formede bæreorganet 716 og det forhåndseksisterende foringsrøret 704. Sementblandingen 732 kan så tillates å størkne.
Systemet 700 gir et antall fordeler i forhold til konvensjonelle systemer for sementering av borehull. Systemet 700 eliminerer f.eks. den øvre flottørskoen som er nødvendig i konvensjonelle systemer. Under drift av systemet 700 må derfor boreslam ikke sirkuleres gjennom det fleksible utstyret for å stabilisere brønnhullet forut for sementering. Systemet 700 tillater videre bruk av en større indre diameter for derved å øke driftseffektiviteten. De driftsmessige og logistiske kostnader i forbindelse med transport og montering av flottørskoen og tilhørende utstyr blir videre eliminert ved hjelp av systemet 700. I tillegg reduserer systemet 700 begrensninger med hensyn til sirkulasjon, reduserer trykkvariasjoner, reduserer fluidtap til undergrunnsformasjonen, reduserer innkjøringstider for foringsrør og forlengelsesrør, reduserer eksponeringstiden til det åpne hull og reduserer tapet av verdifulle borefluider til formasjonen.
I en alternativ utførelsesform kan skoen 706 og rørorganet 708 utelates fra systemet 700.
Det skal bemerkes at variasjoner kan gjøres i de foregående utførelsesformer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. De foreliggende systemer for sementering av et borehull, kan f.eks. benyttes til å frembringe et ringformet lag av sement omkring en rørledning eller en strukturell understøttelse. I flere alternative utførelsesformer innbefatter videre forankringshylsene 408, 610 og 710 i systemene 400, 600 og 700 konvensjonelle antiroterende låseanordninger og/eller festeinnretninger som videre hindrer bevegelse av bunnsementeringspluggene, 416 og 612 etter at de er kommet i kontakt med forankringshylsene, for derved å forbedre den hydrauliske tetningen mellom bunnsementeringspluggene og forankringshylsene.
Selv om illustrerende utførelsesformer av oppfinnelsen er blitt vist og beskrevet, kan det tenkes et bredt område med modifikasjoner, endringer og erstatninger i den foregående beskrivelse, som faller innenfor beskyttelsesomfanget av de vedføyde patentkrav. I noen tilfeller kan visse trekk ved den foreliggende oppfinnelse anvendes uten tilsvarende bruk av andre trekk. Det er følgelig ment at de vedføyde patentkrav skal tolkes i overensstemmelse med oppfinnelsens ramme.

Claims (10)

1. System (400) for sementering av et ringrom mellom et foringsrør og et borehull (402), omfattende: en sementeringsplugg (416) med et plugglegeme (416a) som definerer en pluggpassasje (416aa), en enveisventil (416c), et tetningselement (500e) koplet til plugglegemet (416a) for tettende inngrep med foringsrøret, og en sprengmembran (416b) for å tette pluggpassasjen (416aa), hvor enveisventilen (416c) holdes i pluggpassasjen (416aa) og er innrettet til å hindre opphulls strømning av fluidmaterialer (424) gjennom pluggpassasjen,karakterisert vedat systemet videre omfatter en sko (404) omfattende en toveisstrømningspassasje (404a), og at en forankringshylse (408) for sementeringspluggen anordnes opphulls fra skoen (404) og definerer en passasje (408a) for begrenset strømning derigjennom.
2. System ifølge krav 1, hvor enveisventilen omfatter: en knappventil, en kuleventil eller en fjærforspent pluggventil.
3. System ifølge krav 1, videre omfattende et sprengsete for å oppta en kule.
4. System ifølge krav 1, videre omfattende en anordning for å kople et forlengelsesrør til et forhåndseksisterende foringsrør.
5. System ifølge krav 1, videre omfattende: en toppsementeringsplugg fortettende inngrep med foringsrøret; og en fluidinjeksjonsenhet koplet til foringsrøret i borehullet for å injisere fluidmaterialer inn i foringsrøret og styrbart frigjøre toppsementeringspluggen og sementeringspluggen inn i foringsrøret.
6. System ifølge krav 1, videre omfattende: et rørformet bæreorgan; en skrapeplugg løsbart koplet til en ende av det rørformede bæreorgan; et forlengelsesrør løsbart koplet til det rørformede bæreorgan; forankringshylsen koplet til en ende av det rørformede forlengelsesrøret; sementeringspluggen løsbart koplet til skrapepluggen; og en fluidinjeksjonsenhet koplet til det rørformede bæreorganet for å injisere fluidmaterialer inn i det rørformede bæreorganet og på styrbar måte å frigjøre en kule og en nedpumpingsplugg inn i det rørformede bæreorganet for inngrep med sementeringspluggen og skrapepluggen.
7. System ifølge krav 1, videre omfattende: anordning for å posisjonere foringsrøret i borehullet; anordning for å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i foringsrøret; anordning for å injisere sementeringspluggen inn i en ende av foringsrøret; anordning for å atskille eller separere det ikke-herdbare fluidmateriale og det herdbare fluidtetningsmateriale inne i foringsrøret; anordning for å trykksette det herdbare fluidtetningsmateriale inne i forings-røret; og anordning for på regulerbar måte å frigjøre det herdbare fluidtetningsmateriale inn i ringrommet mellom foringsrøret og borehullet.
8. System ifølge krav 1, videre omfattende: anordning for å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i forlengelsesrøret; anordning for å injisere sementeringspluggen inn i forlengelsesrøret; anordning for å separere det ikke-herdbare fluidmateriale og det herdbare fluidtetningsmateriale inne i forlengelsesrøret; anordning for å trykksette det herdbare fluidtetningsmateriale inne i forlengelsesrøret; og anordning for på regulerbar måte å frigjøre det herdbare fluidtetningsmateriale inn i ringrommet mellom forlengelsesrøret og borehullet.
9. Fremgangsmåte for bruk av systemet ifølge krav 1, omfattende trinn med: å posisjonere foringsrøret inn i borehullet; å injisere et ikke-herdende fluidmateriale inn i foringsrøret; å injisere sementeringspluggen inn i foringsrøret; å injisere et herdbart fluidtetningsmateriale inn i foringsrøret; å injisere en toppsementeringsplugg inn i foringsrøret; å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i foringsrøret; og å bryte sprengmembranen i sementeringspluggen for å tillate det herdbare fluidtetningsmateriale å passere gjennom pluggpassasjen, enveisventilen og den begrensede passasjen inn i ringrommet mellom rørorganet og borehullet.
10. Fremgangsmåte for bruk av systemet ifølge krav 1, omfattende trinn med: løsbart å understøtte et forlengelsesrør som definerer en passasje og innbefatter en forankringshylse ved én ende; å tilveiebringe et rørformet bæreorgan som definerer en passasje fluidmessig koplet til passasjen til forlengelsesrøret og som innbefatter en skrapeplugg løsbart koplet til en ende av det rørformede bæreorganet; løsbart å kople sementeringspluggen til skrapepluggen inne i rørorganet; å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i passasjen i det rørformede bæreorganet; å injisere en kule inn i passasjen i det rørformede bæreorganet; å injisere et herdbart fluidtetningsmateriale inn i passasjen i det rørformede bæreorganet; idet kulen frakopler sementeringspluggen fra skrapepluggen; sementeringspluggen kommer i inngrep med forankringshylsen; å injisere en nedpumpingsplugg inn i passasjen i det rørformede bæreorganet; å injisere et ikke-herdbart fluidmateriale inn i passasjen i det rørformede bæreorganet; å frakople skrapepluggen fra enden av det rørformede bæreorganet; idet skrapepluggen og nedpumpingspluggen kommer i inngrep med sementeringspluggen.
NO20041365A 2001-10-01 2004-04-01 Sementeringssystem for brønnboringer NO334903B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/968,659 US6752209B2 (en) 2001-10-01 2001-10-01 Cementing system and method for wellbores
PCT/US2002/029946 WO2003029600A2 (en) 2001-10-01 2002-09-20 Cementing system for wellbores

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20041365D0 NO20041365D0 (no) 2004-04-01
NO20041365L NO20041365L (no) 2004-05-28
NO334903B1 true NO334903B1 (no) 2014-07-07

Family

ID=25514592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20041365A NO334903B1 (no) 2001-10-01 2004-04-01 Sementeringssystem for brønnboringer

Country Status (10)

Country Link
US (3) US6752209B2 (no)
EP (1) EP1438482B1 (no)
AT (1) ATE373161T1 (no)
AU (1) AU2002336734A1 (no)
CA (1) CA2463289C (no)
DE (1) DE60222452T2 (no)
DK (1) DK1438482T3 (no)
MX (1) MXPA04003130A (no)
NO (1) NO334903B1 (no)
WO (1) WO2003029600A2 (no)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2311160C (en) * 2000-06-09 2009-05-26 Tesco Corporation Method for drilling and completing a wellbore and a pump down cement float collar for use therein
US6752209B2 (en) * 2001-10-01 2004-06-22 Bj Services Company Cementing system and method for wellbores
US7350582B2 (en) * 2004-12-21 2008-04-01 Weatherford/Lamb, Inc. Wellbore tool with disintegratable components and method of controlling flow
EP1875041A2 (en) * 2005-04-05 2008-01-09 Raymond P. Murphy Well bore fluid redistribution and fluid disposal
GB0513140D0 (en) * 2005-06-15 2005-08-03 Lee Paul B Novel method of controlling the operation of a downhole tool
US7520336B2 (en) * 2007-01-16 2009-04-21 Bj Services Company Multiple dart drop circulating tool
US7665521B2 (en) * 2007-04-11 2010-02-23 Bj Services Company Safety cement plug launch system
US20080251253A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 Peter Lumbye Method of cementing an off bottom liner
WO2009006631A2 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Gulfstream Services, Inc. Method and apparatus for catching a pump-down plug or ball
US8276665B2 (en) 2008-04-03 2012-10-02 Halliburton Energy Services Inc. Plug release apparatus
US7900696B1 (en) 2008-08-15 2011-03-08 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Downhole tool with exposable and openable flow-back vents
US8267177B1 (en) 2008-08-15 2012-09-18 Exelis Inc. Means for creating field configurable bridge, fracture or soluble insert plugs
EP2161405A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-10 Services Pétroliers Schlumberger An assembly and method for placing a cement plug
EP2290192A1 (en) 2009-08-19 2011-03-02 Services Pétroliers Schlumberger Apparatus and method for autofill equipment activation
US8636066B2 (en) * 2010-03-12 2014-01-28 Baker Hughes Incorporated Method of enhancing productivity of a formation with unhydrated borated galactomannan gum
US9920609B2 (en) 2010-03-12 2018-03-20 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of re-fracturing using borated galactomannan gum
US10989011B2 (en) 2010-03-12 2021-04-27 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Well intervention method using a chemical barrier
US8789582B2 (en) * 2010-08-04 2014-07-29 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for well cementing
US8770292B2 (en) 2010-10-25 2014-07-08 Guy L. McClung, III Heatable material for well operations
US8579023B1 (en) 2010-10-29 2013-11-12 Exelis Inc. Composite downhole tool with ratchet locking mechanism
US8770276B1 (en) 2011-04-28 2014-07-08 Exelis, Inc. Downhole tool with cones and slips
US9371918B2 (en) * 2011-09-30 2016-06-21 Weatherford Technology Holdings, Llc Ball valve float equipment
US8997859B1 (en) 2012-05-11 2015-04-07 Exelis, Inc. Downhole tool with fluted anvil
CN102650203B (zh) * 2012-05-17 2015-05-27 安徽省煤田地质局第一勘探队 浮力阀及含该阀的瓦斯抽排孔工作套管的自平衡下管方法
WO2016105388A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Halliburton Energy Services, Inc. Subsurface wiping plug apparatus, method, and system
US9845658B1 (en) 2015-04-17 2017-12-19 Albany International Corp. Lightweight, easily drillable or millable slip for composite frac, bridge and drop ball plugs
CN105064948B (zh) * 2015-07-17 2018-09-07 中国石油集团西部钻探工程有限公司 回插固井密封装置及回插固井方法
EP3500719B1 (en) * 2016-08-18 2020-10-21 ConocoPhillips Company Degradable pump in shoe
US10927635B2 (en) * 2017-10-10 2021-02-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Pump down isolation plug
US11021926B2 (en) 2018-07-24 2021-06-01 Petrofrac Oil Tools Apparatus, system, and method for isolating a tubing string
US11428068B2 (en) 2018-10-26 2022-08-30 Vertice Oil Tools Inc. Methods and systems for a temporary seal within a wellbore
US11193347B2 (en) 2018-11-07 2021-12-07 Petroquip Energy Services, Llp Slip insert for tool retention
CN109555479B (zh) * 2019-01-22 2023-08-18 重庆科技学院 一种多分支钻井用可变式莲式水力增压台
EP3980625A4 (en) * 2019-06-04 2023-01-04 Halliburton Energy Services, Inc. INTERVENTION TOOL PUMPED AND SET
CN114293949A (zh) * 2021-11-22 2022-04-08 中国石油天然气股份有限公司 一种水泥浆回灌管

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2907392A (en) * 1954-10-07 1959-10-06 Phillips Petroleum Co Casing cementing back pressure valve and its operation
US3148731A (en) * 1961-08-02 1964-09-15 Halliburton Co Cementing tool
USRE29850E (en) 1967-02-21 1978-11-28 Breskin Industries Corp. Closure spout having tear-out portion
US3545542A (en) 1968-06-10 1970-12-08 Byron Jackson Inc Cementing plug launching apparatus
US3860066A (en) * 1972-03-27 1975-01-14 Otis Eng Co Safety valves for wells
US4064937A (en) 1977-02-16 1977-12-27 Halliburton Company Annulus pressure operated closure valve with reverse circulation valve
US4164980A (en) * 1978-08-02 1979-08-21 Duke John A Well cementing method and apparatus
US4286664A (en) 1979-08-28 1981-09-01 Aztec Tools, Inc. Positive seal float collar
US4436151A (en) * 1982-06-07 1984-03-13 Baker Oil Tools, Inc. Apparatus for well cementing through a tubular member
US4474241A (en) * 1983-02-14 1984-10-02 Halliburton Company Differential fill valve assembly
US4548271A (en) * 1983-10-07 1985-10-22 Exxon Production Research Co. Oscillatory flow method for improved well cementing
GB8326959D0 (en) * 1983-10-08 1983-11-09 Hogarth P J M Drilling apparatus
US4580632A (en) 1983-11-18 1986-04-08 N. J. McAllister Petroleum Industries Inc. Well tool for testing or treating a well
US4589495A (en) * 1984-04-19 1986-05-20 Weatherford U.S., Inc. Apparatus and method for inserting flow control means into a well casing
US4729432A (en) * 1987-04-29 1988-03-08 Halliburton Company Activation mechanism for differential fill floating equipment
US4934452A (en) 1987-09-04 1990-06-19 Halliburton Company Sub-surface release plug assembly
US4862966A (en) * 1988-05-16 1989-09-05 Lindsey Completion Systems, Inc. Liner hanger with collapsible ball valve seat
US4880058A (en) * 1988-05-16 1989-11-14 Lindsey Completion Systems, Inc. Stage cementing valve
US4862958A (en) * 1988-11-07 1989-09-05 Camco, Incorporated Coil tubing fluid power actuating tool
IE903114A1 (en) 1989-08-31 1991-03-13 Union Oil Co Well casing flotation device and method
US5018579A (en) 1990-02-01 1991-05-28 Texas Iron Works, Inc. Arrangement and method for conducting substance and seal therefor
US5242018A (en) 1991-10-16 1993-09-07 Lafleur Petroleum Services, Inc. Cementing plug
US5234052A (en) * 1992-05-01 1993-08-10 Davis-Lynch, Inc. Cementing apparatus
US5413172A (en) 1992-11-16 1995-05-09 Halliburton Company Sub-surface release plug assembly with non-metallic components
US5323858A (en) * 1992-11-18 1994-06-28 Atlantic Richfield Company Case cementing method and system
US5472053A (en) 1994-09-14 1995-12-05 Halliburton Company Leakproof floating apparatus and method for fabricating said apparatus
US6082451A (en) 1995-04-26 2000-07-04 Weatherford/Lamb, Inc. Wellbore shoe joints and cementing systems
US5722491A (en) * 1996-10-11 1998-03-03 Halliburton Company Well cementing plug assemblies and methods
US5829523A (en) * 1997-03-31 1998-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Primary well cementing methods and apparatus
US5960881A (en) 1997-04-22 1999-10-05 Jerry P. Allamon Downhole surge pressure reduction system and method of use
US5842517A (en) * 1997-05-02 1998-12-01 Davis-Lynch, Inc. Anti-rotational cementing apparatus
CA2239748C (en) * 1998-06-05 2003-02-11 Top-Co Industries Ltd. Cementing plug
US6401824B1 (en) * 2000-03-13 2002-06-11 Davis-Lynch, Inc. Well completion convertible float shoe/collar
US6311775B1 (en) 2000-04-03 2001-11-06 Jerry P. Allamon Pumpdown valve plug assembly for liner cementing system
US6752209B2 (en) 2001-10-01 2004-06-22 Bj Services Company Cementing system and method for wellbores
CA2406748C (en) * 2002-10-03 2010-03-23 Lynn P. Tessier Self-anchoring cementing wiper plug
CA2480371C (en) * 2003-09-04 2010-03-23 Msi Machineering Solutions Inc. Wiper plug with packer

Also Published As

Publication number Publication date
DK1438482T3 (da) 2008-01-21
EP1438482A4 (en) 2005-10-26
DE60222452T2 (de) 2008-06-12
CA2463289C (en) 2007-07-03
US7472753B2 (en) 2009-01-06
AU2002336734A1 (en) 2003-04-14
DE60222452D1 (de) 2007-10-25
US20030062161A1 (en) 2003-04-03
WO2003029600A2 (en) 2003-04-10
EP1438482B1 (en) 2007-09-12
WO2003029600A3 (en) 2004-04-01
US6752209B2 (en) 2004-06-22
US20060237186A1 (en) 2006-10-26
ATE373161T1 (de) 2007-09-15
EP1438482A2 (en) 2004-07-21
US20040206500A1 (en) 2004-10-21
US7032668B2 (en) 2006-04-25
NO20041365L (no) 2004-05-28
CA2463289A1 (en) 2003-04-10
NO20041365D0 (no) 2004-04-01
MXPA04003130A (es) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO334903B1 (no) Sementeringssystem for brønnboringer
EP2576958B1 (en) Large bore auto-fill float equipment
US10808490B2 (en) Buoyant system for installing a casing string
US7624792B2 (en) Shear activated safety valve system
US10309193B2 (en) Valve apparatus having dissolvable or frangible flapper and method of using same
US6799638B2 (en) Method, apparatus and system for selective release of cementing plugs
US6651743B2 (en) Slim hole stage cementer and method
US8201634B2 (en) Subsea cementing plug system with plug launching tool
US20150267500A1 (en) Sealing apparatus and method
NO310158B1 (no) Hylseventilenhet, strömstyreanordning samt fremgangsmåte for stimulering av en underjordisk formasjon
US6491103B2 (en) System for running tubular members
NZ581280A (en) Method of cementing casing string using baffle adapter with inner bore sealing against cementing plug
US6513590B2 (en) System for running tubular members
BR112020002845A2 (pt) tampa e sistema de abandono para a formação de uma tampa superior ao abandonar um poço de óleo e gás
US6311771B1 (en) Plug for use in wellbore operations and apparatus for launching said plug
US20030230405A1 (en) System for running tubular members
EP0952303A2 (en) Apparatus positionable in a subterranean well, comprising releasably secured members
AU2015252010B2 (en) Large bore auto-fill float equipment
GB2467475A (en) Shear activated safety valve system

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: BAKER HUGHES INCORPORATED, US

MK1K Patent expired