NO335180B1

NO335180B1 - Fremgangsmåte ved fjerning av fôringsrør

Info

Publication number: NO335180B1
Application number: NO20120270A
Authority: NO
Inventors: Morten Myhre; Arne Gunnar Larsen; Roy Inge Jensen; Patrick Andersen; Arnt Olav Dahl
Original assignee: Well Technology As
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-10-13
Also published as: WO2013133718A1; AU2013228112B2; EP2823133B1; US20150047845A1; EP2823133A4; EP2823133A1; CA2897615A1; AU2013228112A1; CA2897615C; NO20120270A1; DK2823133T3; US9631447B2

Abstract

Det beskrives en fremgangsmåte ved fjerning av fôringsrør (3) fra en brønn (1), hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (A) å sette et første tetningselement (11) i fluidtettende inngrep med fôringsrørets (3) innside; (B) å føre en gjennomstrømbar streng (9) ned i brønnen, hvor det til strengen (9) er koblet et kutteverktøy (93) og et andre, reversibelt ekspanderbart tetningselement (91); (C) å tildanne perforeringer (31) fôringsrøret (3) ved hjelp av nevnte kutteverktøy (93); (D) å ekspandere det andre, ekspanderebare tetningselementet (91) til fluidtettende inngrep med fôringsrørets (3) innside; (E) å føre et trykksatt fluid (95) gjennom strengen (9) og ut i ringrommet (5) via perforeringene (31) slik at den tyktflytende og /eller faste masse (55) fortrenges oppover i ringrommet (5); (F) å kutte fôringsrøret (3) omkring hele dets omkrets; og (G) å trekke en lengde (L1) av fôringsrøret (3) opp av brønnen (1).

Description

FREMGANGSMÅTE VED FJERNING AV FORINGSRØR

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved fjerning av foringsrør i en underjordisk brønn. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte som muliggjør fjerning av lengre partier av et indre foringsrør i brønnen ved at foringsrøret først perforeres, hvoretter et fluid ved høyt trykk presses ut via perforeringene fra foringsrørets innside slik at gammelt, tyktflytende og/eller utfelt boreslam i ringrommet omkring foringsrø-ret fortrenges av det trykksatte fluidet. Det trykksatte fluidet har en lavere egenvekt enn nevnte tyktflytende og/eller utfelte boreslam slik at motstanden/draget på det indre foringsrøret fra det omkringliggende fluidet reduseres, og et lengre parti av fo-ringsrøret kan dermed fjernes i én løfteoperasjon.

I en underjordisk brønn strekker ofte flere konsentrisk anbragte foringsrør seg ned i brønnen fra brønnhullets åpning for å avgrense og beskytte bore- og produksjonsut-styr fra de omkringliggende formasjonene og omvendt. Foringsrørenes lengde avtar med økende diameter, slik at foringsrøret med minst diameter strekker seg lengst ned i brønnen. Det ytterste foringsrøret er gjerne sementert til formasjonen i hele rørets lengde, mens de resterende foringsrørene gjerne bare er sementert i et nedre parti av foringsrørets lengde fra en ledesko og oppover i ringrommet. Ringrommene mellom de ulike foringsrørene er gjerne, i det minste i et øvre parti, fylt av gammelt, utfelt boreslam med stor egenvekt.

I noen tilfeller kan det være ønskelig å fjerne en lengde av det innerste foringsrøret. Det kan for eksempel være i forbindelse med etablering av en ny brønnbane. Det tyktflytende og/eller utfelte boreslammet tilveiebringer et så stort drag på foringsrøret at det bare vil være mulig å fjerne kortere lengder, gjerne bare 5-10 meter, i hver løfte-operasjon, og det vil derfor være svært tid- og kostnadskrevende å fjerne større lengder av foringsrøret.

En artikkel i Oilfield Review Spring 2012, Vol. 24, Issue 1, sidene 42-50 med tittel «Offshore Permanent Well Abandonment» beskriver et apparat og en fremgangsmåte for å fjerne foringsrør fra en brønn.

En konferanseartikkel fra «SPE Arctic and Extreme Conference and Exhibition», av-holdt 18-20 oktober 2011 i Moskva, beskriver en fremgangsmåte for å rengjøre et ringrom bak et foringsrør. Metoden vedrører å først perforere og deretter rengjøre foringsrøret innvendig og utvendig.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Med dyp i brønnen menes i det følgende avstanden fra toppen av brønnen ved brønn-hullets åpning, slik at et større dyp innebærer økende avstand til toppen.

Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt en fremgangsmåte ved fjerning av foringsrør fra en brønn, hvor et ringrom mellom foringsrørets utside og et omkringliggende brønnle-gemes innside i det minste delvis er fylt av en tyktflytende og/eller fast masse, og hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (A) å sette et første tetningselement i fluidtettende inngrep med foringsrørets innside på et første dyp i brønnen; (B) å føre en streng ned i brønnen, hvor det til strengen er koblet et kutteverktøy og et andre, reversibelt ekspanderbart tetningselement, og hvor strengen er innrettet til å kunne føre et fluid; (C) å tildanne perforeringer i foringsrøret ved hjelp av kutteverktøyet på et andre dyp i brønnen som er mindre enn det første dyp hvorpå det første tetningselement blir satt i fluidtettende inngrep; (D) å ekspandere det andre, ekspanderebare tetningselementet til fluidtettende inngrep med foringsrørets innside på et tredje dyp i brønnen som er mindre en det andre dyp hvorpå perforeringene ble tildannet, slik at perforeringene befinner seg på et dyp i brønnen mellom det første og det andre tetningselementet, kjennetegnet ved at fremgangsmåten ytterligere omfatter følgende trinn: (E) å føre et fluid ved høyt trykk gjennom strengen og ut i ringrommet via perforeringene slik at den tyktflytende og/eller faste masse fortrenges oppover i ringrommet,

sirkuleres ut av brønnen og i det vesentlige erstattes av fluidet, hvor fluidet har en mindre egenvekt enn den tyktflytende og/eller faste masse;

(F) å kutte foringsrøret omkring hele dets omkrets på et fjerde dyp ned til hvilket den omkringliggende tyktflytende og/eller faste masse i det vesentlige har blitt erstattet av

fluidet; og

(G) å trekke en lengde av foringsrøret opp av brønnen.

Trinn (C) kan innbefatte å tildanne perforeringer i foringsrøret uten å skade et omkringliggende brønnlegemes integritet.

I en foretrukket utførelsesform kan fremgangsmåten etter trinn (E) ytterligere omfatte å trekke inn det andre, reversibelt ekspanderbare tetningselementet til en ikke-ekspandert stilling, slik at det fluidtettende inngrepet med foringsrørets innside opphø-rer. Dette vil kunne være hensiktsmessige for å kunne føre strengen dypere ned i brønnen.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform kan fremgangsmåten omfatte å gjenta trinnene (C) til (E) i syklus én eller flere ganger på et økende dyp i brønnen for hver repetisjon. Dette vil kunne være hensiktsmessig dersom det skal fortrenges tyktflytende og/eller fast masse langs en større lengde av foringsrøret, og at det dermed kan være fordelaktig å fortrenge og erstatte den tyktflytende og/eller faste masse i ett lengde-parti om gangen.

I en annen foretrukket utførelsesform kan fremgangsmåten etter trinn (F) ytterligere omfatte å ekspandere det andre, reversibelt ekspanderbare tetningselementet til inngrep med foringsrørets innside på et femte dyp i brønnen som er mindre enn det fjerde dyp hvorpå foringsrøret er kuttet omkring hele dets omkrets. Dette vil ha den for-del at foringsrøret kan trekkes ut av brønnen sammen med strengen ved hjelp av en heiseanordning av for så vidt kjent type. Alternativt kan foringsrøret trekkes ut av brønnen i en egen operasjon uavhengig av strengen.

I én utførelsesform kan fremgangsmåten omfatte å kutte foringsrøret omkring hele dets omkrets ytterligere én eller flere ganger. Dette vil medføre at lengden av forings-røret som skal fjernes kan hentes opp av brønnen i to eller flere operasjoner. Dette kan være hensiktsmessig hvis en svært lang og/eller tung lengde av foringsrør skal fjernes fra brønnen.

Kutteverktøyet kan for eksempel være et abrasivt verktøy, et sponfraskillende verktøy eller en perforeringskanon av for så vidt kjente typer. Det abrasive verktøyet kan for eksempel være et sandblåseverktøy.

Det reversibelt ekspanderbare tetningselementet kan være et hydraulisk tetningselement av for så vidt kjent type.

Fluidet som føres gjennom strengen ved høyt trykk kan være boreslam av for så vidt kjent type. Boreslammet kan være tilført et abrasivt medium, for eksempel sand.

Strengen kan være en borestreng eller en kveilrørsstreng av for så vidt kjente typer.

Ringrommet kan for eksempel være et såkalt B-ringrom mellom det innerste forings-rør og et omkringliggende foringsrør.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser sett fra siden en forenklet skisse av en brønn; Fig. 2 viser sett ovenfra gjennom linjen A-A fra figur 1 en skisse av brønnen; Fig. 3 viser sett fra siden brønnen etter at en fluidførende streng har blitt ført ned i brønnen; Fig. 4 viser sett fra siden brønnen etter at et indre foringsrør har blitt perforert; Fig. 5 viser sett fra siden brønnen etter at et reversibelt ekspanderbart tetningselement har blitt ekspandert til fluidtettende inngrep med foringsrørets innside; Fig. 6 viser sett fra siden brønnen mens et fluid ved høyt trykk strømmer gjennom strengen; Fig. 7 viser sett fra siden brønnen mens fluidet trykkes ut i ringrommet via perforeringene; Fig. 8 viser sett fra siden brønnen etter at utfelt boreslam i et parti av ringrommet har blitt fortrengt av fluidet; Fig. 9 viser sett fra siden brønnen etter at det reversibelt ekspanderbare tetningselementet har blitt trukket tilbake og strengen er ført dypere ned i brønnen; Fig. 10 viser sett fra siden brønnen etter at det indre foringsrøret har blitt perforert på et større dyp, det ekspanderbare tetningselement igjen er ekspandert til inngrep med foringsrøret og nytt utfelt boreslam har blitt fortrengt fra ringrommet; Fig. 11 viser sett fra siden brønnen etter at ytterligere perforeringer er tildannet i det indre foringsrøret; Fig. 12 viser sett fra siden brønnen etter at det indre foringsrøret har blitt kuttet omkring hele dets omkrets; Fig. 13 viser sett fra siden brønnen etter at det reversibelt ekspanderbare tetningselement igjen har blitt ekspandert til inngrep med det indre forings-røret; Fig. 14 viser sett fra siden brønnen etter at det indre foringsrøret har blitt trukket

delvis ut av brønnen; og

Fig. 15 viser sett fra siden brønnen etter at det indre foringsrøret har blitt trukket

ut av brønnen.

I det følgende angir henvisningstallet 1 en brønn slik som benyttet ved den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte. Brønnen 1 er vist skjematisk og forenklet, og elementer som ikke er sentrale for oppfinnelsen kan være utelatt fra figurene. To i det vesentlige konsentrisk anbragte foringsrør 3, 7 strekker seg fra brønnhullets åpning og ned i brønnen 1. Det indre foringsrøret 3 strekker seg lengre ned i brønnen 1 enn det ytre foringsrøret 7. I henhold til den foreliggende oppfinnelse kan det ytre foringsrøret 7 være et vilkårlig brønnlegeme som i det minste i et parti omslutter det indre forings-røret 3. Det ytre foringsrøret 7 er fundamentert til formasjonen 4 ved hjelp av sement

47 over hele foringsrørets 7 lengde fra brønnhullets åpning og ned til en ledesko 73 ved et nedre parti av det ytre foringsrøret 7. Det indre foringsrøret 3 er fundamentert til formasjonen 4 ved hjelp av sement 57 i et parti over en ledesko 33 ved et nedre parti av det indre foringsrøret 3. Et ringrom 5 mellom de to foringsrørene 3, 7 er delvis fylt av en tyktflytende og/eller fast masse 55 som i det minste delvis kan utgjøres av utfelt boreslam. Et første tetningselement 11 er satt i fluidtettende inngrep med det indre foringsrørets 3 innside på et første dyp Dl i brønnen 1, se figur 3. Figur 1 viser brønnen 1 sett fra siden etter at tetningselementet 11 er satt i det indre foringsrøret 3. Tetningselementet 11 kan være en pakning av for så vidt kjent type. Figur 2 viser et snitt av brønnen 1 sett ovenfra gjennom linjen A-A som indikert i figur 1. Figur 3 viser brønnen 1 etter at en fluidførende streng 9 er ført et stykke ned i brøn-nen 1 gjennom det indre foringsrøret 3. Formasjonen 4 er ikke vist på figurene 3-14

for oversiktens skyld. Det første dypet Dl hvorpå pakningen 11 settes i det indre fo-ringsrøret 3 er større enn en lengde LI av foringsrøret 3 som ønskes fjernet. Til strengen 9 er det koblet et kutteverktøy 93 og et reversibelt ekspanderbart tetningselement 91. Det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 er innrettet til å kunne ekspanderes til fluidtettende inngrep med foringsrørets 3 innside og å kunne trekkes tilbake fra det fluidtettende inngrepet til en ikke-ekspandert stilling gjentatte ganger.

Figur 4 viser brønnen 1 etter at kutte verktøyet 93 har blitt benyttet til å danne perforeringer 31 i det indre foringsrøret 3 på et andre dyp D2 i brønnen 1. Det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 ekspanders så til fluidtettende inngrep med det indre foringsrørets 3 innside på et tredje dyp D3 i brønnen slik at D1>D2>D3, slik som vist på figur 5. Etter at det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 er satt i fluidtettende inngrep med det indre foringsrørets 3 innside ledes et fluid 95 gjennom strengen 9 fra en ikke vist kilde. Fluidet 95, som for eksempel kan være boreslam av kjent type, er indikert med piler som viser dets strømningsretning på figur 6. Ved til-strekkelig høyt trykk vil fluidet 95 kunne presses ut i ringrommet 5 via perforeringene 31 og den tyktflytende og/eller faste masse 55 fortrenges oppover i ringrommet 5 av fluidet 95 og sirkuleres til slutt ut av brønnen 1 slik som vist på figurene 7 og 8. Den tyktflytende og/eller faste masse 55 erstattes således av fluidet 95 fra det andre dyp D2 og oppover i ringrommet 5. Fluidet 95 har lavere egenvekt enn den tyktflytende og/eller faste masse 55 og vil således gi mindre motstand/drag ved fjerning av en lengde av foringsrøret 3 fra brønnen 1. Fluidet 95 er kun indikert på figurene (som piler) når det er i strømning, men er ellers ikke vist for oversiktens skyld.

Etter at operasjonen med fortrengning av den tyktflytende og/eller faste masse 55 er utført én gang, trekkes det reversibelt ekspanderbare tetningselement 91 tilbake til dets ikke-ekspanderte stilling (ikke vist), slik at det fluidtettende inngrep med det indre foringsrørets 3 innside opphører. Strengen 9, med kutte verktøyet 93 og det ikke-ekspanderte reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 koblet dertil, føres deretter videre ned i brønnen 1 for å gjenta operasjonen med fortrengning av tyktflytende og/eller fast masse 55 fra ringrommet 5, slik som vist på figur 9

På figur 10 vises brønnen 1 etter at kutteverktøyet 93 har tildannet nye perforeringer 31' på et dyp D2' i brønnen, det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 har blitt ekspandert til fluidtettende inngrep med foringsrørets 3 innside på et dyp D3', der D1>D2'>D3', og etter at den tyktflytende og/eller faste masse 55 har blitt fortrengt fra ringrommet 5 i partiet mellom dypene D2 og D2', der D2'>D2.

På figur 11 vises brønnen 1 etter at ovennevnte operasjon har blitt gjentatt en tredje gang med perforeringer 31" på et dyp D2", ekspansjon av det reversibelt ekspanderebare tetningselement på et dyp D3", der D1>D2">D3", og fortrengning av tyktflytende og/eller fast masse 55 i ringrommet 5 mellom dypene D2' og D2", der D2">D2'. Brønnen 1 vises etter at det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 har blitt trukket tilbake til dets ikke-ekspanderte stilling slik at dets fluidtettende inngrep med foringsrørets 3 innside har opphørt.

På figur 12 vises brønnen 1 etter at kutteverktøyet 93 har blitt benyttet til å danne et kutt 35 omkring foringsrørets 3 omkrets på et fjerde dyp D4 slik at en lengde LI av foringsrøret 3 frigjøres og dermed kan trekkes ut av brønnen 1. Lengden LI er på figurene vist tilsvarende dypet D2" og det fjerde dypet D4, men disse kan i alternative utførelsesformer være ulike.

Det reversibelt ekspanderbare tetningselementet 91 ekspanders deretter til et nytt inngrep med foringsrørets 3 innside på et femte dyp D5 i brønnen 1, slik som vist på figur 13, hvor det femte dypet D5 er grunnere enn det fjerde dypet D4 hvor det indre foringsrøret 3 er kuttet omkring omkretsen, slik at D4>D5. På figurene er D5=D3", men disse kan i alternative utførelsesformer være ulike. I en alternativ utførelsesform vil det reversibelt ekspanderbare tetningselement 91 kunne forbli ekspandert på dypet D3" etter at den tyktflytende og/eller faste massen 55 har blitt sirkulert ut av ringrommet 5 mellom D2' og D2", slik at kutting av det indre foringsrøret 3 omkring dets omkrets ved hjelp av kutteverktøyet 93 foretas mens det reversibelt ekspanderbare tetningselement 91 er ekspandert. Figur 14 viser brønnen 1 mens lengden LI av det indre foringsrøret 3 er i ferd med å heises ut av brønnen 1 sammen med strengen 9 ved hjelp av en ikke vist heiseanordning av for så vidt kjent type. Inngrepet mellom det reversibelt ekspanderbare tetningselement 91 i dets ekspanderte stilling og det indre foringsrørets 3 innside er strekt nok til at lengden LI av det indre foringsrøret 3 følger med strengen 9 ut av brønnen 1. Alternativt kunne det indre foringsrøret 3 kuttes omkring dets omkrets på to eller flere steder slik at mindre lengder av foringsrøret 3 kunne heises ut av brøn-nen 1 sammen med strengen 9. Sistnevnte oppkutting av foringsrøret 3 på to eller flere steder ville da kreve flere turer inn i brønnen 1 for å hente hele lengden LI av det indre foringsrøret 3. Figur 15 viser brønnen 1 etter at lengden LI av det indre foringsrøret 3 er hentet ut, og brønnen 1 er klargjort for, for eksempel, å tildanne en ny brønnbane.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fjerning av foringsrør (3) fra en brønn (1), hvor et ringrom (5) mellom foringsrørets (3) utside og et omkringliggende brønnlegemes (7) innside i det minste delvis er fylt av en tyktflytende og/eller fast masse (55), og hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (A) å sette et første tetningselement (11) i fluidtettende inngrep med forings-rørets (3) innside på et første dyp (Dl) i brønnen (1); (B) å føre en streng (9) ned i brønnen, hvor det til strengen (9) er koblet et kutteverktøy (93) og et andre, reversibelt ekspanderbart tetningselement (91), og hvor strengen (9) er innrettet til å kunne føre et fluid (95); (C) å tildanne perforeringer i (31) foringsrøret (3) ved hjelp av nevnte kutte-verktøy (93) på et andre dyp (D2) i brønnen (1) som er mindre enn det første dyp (Dl) hvorpå det første tetningselement (11) blir satt i fluidtettende inngrep; (D) å ekspandere det andre, ekspanderebare tetningselementet (91) til fluidtettende inngrep med foringsrørets (3) innside på et tredje dyp (D3) i brøn-nen (1) som er mindre en det andre dyp (D2) hvorpå perforeringene (31) ble tildannet, slik at perforeringene (31) befinner seg på et dyp (D2) i brønnen mellom det første (11) og andre tetningselement (91),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (E) å føre et fluid (95) ved høyt trykk gjennom strengen (9) og ut i ringrommet (5) via perforeringene (31) slik at den tyktflytende og/eller faste masse (55) fortrenges oppover i ringrommet (5), sirkuleres ut av brønnen (1) og i det vesentlige erstattes av fluidet (95), hvor fluidet (95) har en mindre egenvekt enn den tyktflytende og/eller faste masse (55); (F) å kutte foringsrøret (3) omkring hele dets omkrets på et fjerde dyp (D4) ned til hvilket den omkringliggende tyktflytende og/eller faste masse (55) i det vesentlige har blitt erstattet av det fluidet (95); og (G) å trekke en lengde (LI) av foringsrøret (3) opp av brønnen (1).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvor fremgangsmåten etter trinn (E) ytterligere omfatter å trekke inn det andre, reversibelt ekspanderbare tetningselementet (91) til en ikke-ekspandert stilling, slik at det fluidtettende inngrepet med foringsrørets (3) innside opphører.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, hvor fremgangsmåten ytterligere omfatter å gjenta trinnene (C) til (E) i syklus én eller flere ganger på et økende dyp i brønnen (1) for hver repetisjon.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, 2 eller 3, hvor fremgangsmåten etter trinn (F) ytterligere omfatter å ekspandere det andre, reversibelt ekspanderbare tetningselementet (91) til inngrep med foringsrørets (3) innside på et femte dyp (D5) i brønnen (1) som er mindre enn det fjerde dyp (D4) hvorpå foringsrøret (3) er kuttet omkring hele dets omkrets, slik at det indre forings-røret (3) kan trekkes ut av brønnen (1) sammen med strengen (9).

5. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor fremgangsmåten omfatter å kutte foringsrøret omkring hele dets omkrets ytterligere én eller flere ganger slik at lengden av foringsrøret (3) som skal fjernes kan hentes opp av brønnen (1) i to eller flere operasjoner.

6. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor kutteverktøyet (93) er et abrasivt verktøy.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, hvor det abrasive verktøyet (93) er et sandblåseverktøy.

8. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor det andre, reversibelt ekspandere tetningselementet (91) er et hydraulisk tetningselement.

9. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor det trykksatte fluidet (95) er boreslam.

10. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor strengen (9) er en borestreng.

11. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor strengen (9) er en kveilrørsstreng

12. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor ringrommet (5) er et såkalt B-ringrom mellom det innerste foringsrøret (3) og et omkringliggende foringsrør (7).