NO335345B1 - Borbar oppblåsbar pakning og system og fremgangsmåte ved bruk av denne, samt fremgangsmåte ved gjenvinning av et borehull - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for gjenvinning av et borehull som strekker seg fra en jordoverflate og inn i jorden, hvor deler av borehullet er i en sirkulasjonstapssone, idet fremgangsmåten innbefatter gjenstenging av borehullet for fluidstrømning over sirkulasjonstapssonen ved installasjon av et pakningssystem med et oppblåsbart pakningselement, en flerhet av ribber (304) anbrakt rundt det oppblåsbare pakningselement og et ventilapparat (120) i borehullet over sirkulasjonstapssonen, hvor pakningssystemet er fremstilt i et borbart materiale, oppblåsing av det oppblåsbare pakningselement med sement og tillate herding av sementen slik at det oppblåsbare pakningselement og ventilapparatet effektivt tetter borehullet mot fluidstrømning.

Description

BORBAR OPPBLÅSBAR PAKNING OG SYSTEM OG FREMGANGSMÅTE VED BRUK AV DENNE, SAMT FREMGANGSMÅTE VED GJENVINNING AV ET BOREHULL

Denne oppfinnelse er rettet mot oppblåsbare pakninger anvendt i brønnhullsopera-sjoner, mot fremgangsmåter ved bruk av disse og, i noen bestemte aspekter, mot borbare, oppblåsbare pakninger og fremgangsmåter ved bruk av disse samt fremgangsmåter ved sementering av slike pakninger.

I mange brønnhullsoperasjoner (for eksempel, men ikke begrenset til, borehull i olje-brønner og gassbrønner og borehull i kulleier) blir en oppblåsbar pakning anbrakt i et brønnhull og deretter trukket ut. Det kan være vanskelig å bore eller frese gjennom tradisjonelle pakninger som har ulike harde metalldeler. Dette kan være et alvorlig problem, spesielt dersom en uttrekkbar, oppblåsbar pakning ikke kan trekkes ut og av den grunn må bli gjennomboret eller frest ut. Ved boring av ulike brønner som for eksempel geotermiske brønner, er det vanlig å støte på sirkulasjonstapssoner som ab-sorberer borevæsker. Før normale boreoperasjoner gjenopptas, plugges sirkulasjonstapssoner. Ved én fremgangsmåte for plugging i henhold til kjent teknikk settes en uttrekkbar pakning over sonen, og sement pumpes gjennom pakningen og inn i sonen. Dersom pumpet sement strømmer rundt og over pakningen i kanaler i formasjonen og deretter størkner, kan det være umulig å trekke pakningen ut. Ved noen fremgangsmåter i henhold til kjent teknikk brukes en ikke-uttrekkbar pakning og tilhø-rende apparatur på en slik måte at, etter at en vellykket plugging av en sirkulasjonstapssone er gjennomført, videre brønnhulls-operasjoner utført gjennom den ikke-uttrekkbare pakning begrenses av borehullenes begrensede diameter gjennom den ikke-uttrekkbare pakning og tilhørende apparatur.

Det har i lang tid vært et behov for en rasjonell pakning som kan bli brukt effektivt i en boring eller borehull under brønnhullsoperasjoner inkludert, men ikke begrenset til, sementeringsoperasjoner. De herværende søkere har i lang tid sett at det har vært et behov for en pakning av den type som kan bli boret ut eller frest ut i stedet for å bli trukket ut, slik at hele borehullets diameter kan gjenvinnes til etterfølgende operasjo ner. Det har i lang tid vært et behov for en slik pakning og fremgangsmåter ved bruk av denne for på en effektiv måte å plugge sirkulasjonstapssoner.

Fra publikasjonen US 4979570 er det kjent en apparatur, slik som en pakning eller broplugg, beregnet for innføring i en underjordisk brønn på et rør. Apparaturen har et sylindrisk hus som kan ha øvre og nedre krager. En elastomerisk tetning er anordnet rundt det ytre av huset med en rekke langsgående ribber som er plassert radielt rundt huset. Ribbene er fleksibelt bevegelige utover og fra tilbaketrukket og til ekspandert stilling for å forankre apparatet i brønnen, og dermed motstå i det minste en av langsgående og roterende bevegelser. Minst ett elastisk ekspanderbart belte er båret rundt det ytre av ribbene.

Fra publikasjonen US 6009951 er det kjent en oppblåsbar pakning som har en tettende seksjon, med ikke-kontinuerlig ribber. Pakningen er anordnet i kombinasjon med et ribbeelement, hvilket gir forankringsevner i tandem med ribbelementet.

Fra publikasjonen US 6213217 er det kjent et termisk kompenseringsapparat og fremgangsmåte for å opprettholde et i det vesentlige konstant fluidtrykk inne i et underjordisk brønnverktøy av den type som omfatter en blære som er selektivt ekspanderbar ved innføring av trykksatt aktiveringsfluid for å aktivere nevnte verktøy på et sted i en brønn. Et legeme innbefatter første og andre fluidkammer. Det første fluidkammer huser et i det vesentlige ukomprimerbart fluid og står i forbindelse med aktiveringsflu-idet som brukes for å aktivere nevnte verktøy i brønnen. Det andre fluidkammer er ladet med et komprimerbart fluid.

Aspekter ved oppfinnelsen fremkommer i de uavhengige krav. Foretrukne trekk fremkommer i de uselvstendige krav.

I bestemte utførelser frembringer den foreliggende oppfinnelse en borbar pakning og fremgangsmåter ved bruk av denne. I bestemte utførelser frembringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte ved sementering ved bruk av en slik pakning og et tilhørende pakningssettings- og oppblåsingssystem.

Ved ett aspekt i henhold til den foreliggende oppfinnelse innbefatter et system en selektivt settbar, borbar og oppblåsbar pakning og et manøvreringssystem med en ventilsammenstilling for styring av strømning mot pakningen og andre deler av systemet, og en nedre ventil gjennom hvilken sement kan strømme inn i ringrommet på utsiden av systemet og under pakningen. Innledende fluid (for eksempel, men ikke begrenset til, vann, saltlake eller sement) blir pumpet gjennom systemet og ventilsammenstillingen og inn i pakningen. Etterfulgt av passende oppblåsing av pakningen slik at bo rehullets ringrom mellom systemets utside og borehullets innside tettes, og etterfulgt av sementens herding, blir fluid (for eksempel, men ikke begrenset til, sement, saltlake eller vann) pumpet gjennom systemet, gjennom pakningen, gjennom den nedre ventil og inn i formasjonen for å plugge den for videre operasjoner, for eksempel, men ikke begrenset til, boreoperasjoner eller operasjoner over og/eller under sirkulasjons-tapssonen. Ved komplettering av pluggingsoperasjonene blir manøvreringssystemet koplet fra pakningen (og fra tilhørende apparatur) og manøvreringssystemet blir deretter fjernet fra borehullet, mens den borbare oppblåste pakning blir værende igjen. Valgfritt kan borehullet deretter bli gjenvunnet for operasjoner under pakningen ved å skjære gjennom (for eksempel ved boring eller fresing) pakningen, sementen og nedre ventilinnretning.

I bestemte aspekter frembringer den foreliggende oppfinnelse en oppblåsbar pakning med et pakningslegeme, en oppblåsbar blære anbrakt rundt pakningslegemet og en flerhet av ribber anbrakt rundt den oppbåsbare blære. Pakningslegemet, den oppblåsbare blære samt ribbene kan være fremstilt i et borbart materiale, hvor ribbene har en tykkelse mellom 0,005 tommer (0,13 millimeter) og 0,1 tomme (2,5 millimeter). En nedre ventilinnretning brukt sammen med pakningen kan også være fremstilt i et borbart materiale.

I bestemte aspekter frembringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å gjenvinne et borehull som strekker seg fra en jordoverflate og inn i jorden, hvor et parti av borehullet er i en sirkulasjonstapssone, og hvor fremgangsmåten innbefatter avstenging av borehullet for fluidstrømning over sirkulasjonstapssonen ved å installere et pakningssystem med et oppblåsbart pakningselement og en ventilinnretning i borehullet over sirkulasjonstapssonen, oppblåsing av det oppblåsbare pakningselement ved hjelp av sement og la sementen herde slik at den oppblåsbare pakning og ventil-innretningen effektivt tetter borehullet mot fluidstrømning.

Det er et formål med i det minste bestemte foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse å frembringe nye, nyttige, unike, effektive og ikke åpenbart borbare, oppblåsbare pakninger og fremgangsmåter ved bruk av disse;

en slik pakning som er nyttig i brønnoperasjoner, innbefattet men ikke begrenset til, sementeringsopera sjoner;

en slik pakning som lett bores gjennom eller freses ut av borehullet, i ett aspekt slik at hele diameteren til borehullet blir gjenvunnet uten et område begrenset av den begrensede diameter til andre brønnhullsapparater;

en slik pakning som er nyttig i operasjoner for å plugge sirkulasjonstapssoner;

en slik pakning som er effektiv i åpent hull operasjoner eller inne i et rør, for eksempel i foret hull-operasjoner;

en slik pakning som er nyttig i en sementeringsoperasjon og hvor pakningen har en nedre ventilinnretning som kan bli selektivt åpnet, sementert gjennom, og selektivt stengt slik at trykket holdes både ovenfor og nedenfor den; og

en slik pakning som er nyttig i operasjoner i oljebrønner, gassbrønner, vannbrønner og boringer i kulleier.

Bestemte utførelser av denne oppfinnelse er ikke begrenset til de spesielle individuelle karakteristiske trekk vist her, men innbefatter kombinasjoner av dem som skiller seg

fra kjent teknikk gjennom sine oppbygninger og funksjoner. Oppfinnelsens karakteristiske trekk har blitt beskrevet i store trekk slik at den detaljerte beskrivelse som følger kan bli bedre forstått, og for at denne oppfinnelsens bidrag til teknikkene kan bli bedre verdsatt. Det er selvsagt tilleggsaspekter med oppfinnelsen som beskrives i det etter-følgende, og som kan bli innbefattet i denne oppfinnelses krav. Fagfolk på området som har nytte av denne oppfinnelse, dens lære og forslag vil sette pris på at konsep-tene i dette skrift kan bli brukt som et kreativt grunnlag for å konstruere andre struk-turer, fremgangsmåter og systemer for å utføre og praktisere den foreliggende oppfinnelse.

Den foreliggende oppfinnelse forsøker å adressere de ovenfor nevnte problemer og lenge følte behov og å frembringe en løsning på disse problemer og en tilfredsstillende imøtekommelse av disse behov ved dens ulike mulige utførelser og ekvivalenter. For en fagmann på dette området som drar nytte av oppfinnelsens realiseringer, lære, redegjørelser og forslag, vil andre formål og fordeler bli verdsatt i den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelser som er gitt med det formål å redegjøre når det leses sammen med de ledsagende tegninger.

Noen foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet kun ved bruk av ek-sempler og ved henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: Figur IA viser et sideoppriss av en utførelse av en pakning ifølge den foreliggende

oppfinnelse før pakningen er oppblåst.

Figur IB viser et sideoppriss av pakningen i figur IA etter at pakningen er blåst

opp.

Figur 2 viser et gjennomskåret sideriss av et system i henhold til den foreliggende oppfinnelse med en pakning i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Figurene 2A-2E viser forstørrede partier av systemet i figur 2.

Figur 3 viser et gjennomskåret sideriss av en pakning i henhold til en utførelse av

den foreliggende oppfinnelse og tilhørende apparatur.

Figur IA er et skjematisk sideoppriss av en utførelse av en pakning 300 ifølge den foreliggende oppfinnelse hvor pakningen er anbrakt i et uforet (åpent) brønnhull 250 før oppblåsing av pakningen 300. For å gjøre illustrasjon og beskrivelse enkel og klar vil pakningen 300 i den etterfølgende mer detaljerte beskrivelse bli beskrevet som om den er anbrakt i en vertikal posisjon i et brønnhull 250. Det må imidlertid forstås at pakningen 300 kan bli anbrakt med en hvilken som helst orientering, enten den er vertikal eller horisontal. Pakningen 300 kan dessuten bli anbrakt i et hvilket som helst rørformet hull, slik som inne i et brønnhull med omsluttende fåringsrør eller inne i et rør. Pakningen kjøres typisk inn i et brønnhull på en rørstreng og innbefatter i en øvre ende et koplingsmiddel. Pakningen kan i noen tilfeller i nedre ende innbefatte et koplingsmiddel for tilkopling av andre nedihullsverktøy og/eller rør.

Pakningen 300 ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter en øvre klemhylse 302, en nedre klemhylse 312, en oppblåsbar blære 344, og en flerhet av ribber 304. Den oppblåsbare blære 344 er innrettet til å bli blåst opp av et fluid, slik som sement, saltlake eller vann. I en utførelse som vist i figur IA, kan ribbene 304 være "usammenhengende" langs den oppblåsbare blære 344. For eksempel kan den øvre klemhylse 302 være konfigurert til å støtte et første sett av ribber 304a mellom den øvre klemhylse 302 og et topparti av den oppblåsbare blære 344. Den nedre klemhylse 312 kan være konfigurert til å støtte et andre sett med ribber 304b mellom den nedre klemhylse 312 og et bunnparti av den oppblåsbare blære 344. I en annen utførelse (ikke vist) kan ribb-bene være "kontinuerlige" langs den oppblåsbare blære 344 hvor ett sett av ribber er støttet både av den øvre klemhylse 302 og av den nedre klemhylse 312. For å tillate større ekspansjon av den oppblåsbare blære 344 mellom det første sett av ribber 304a og det andre sett av ribber 304b er ribbene i én utførelse "usammenhengende" langs den oppblåsbare blære 344.

Ribbene 304, enten de er kontinuerlige eller usammenhengende, kan være arrangert som ett eller flere lag rundt den oppblåsbare blære. I én utførelse kan ribbene være arrangert som ett til femti lag rundt den oppblåsbare blære.

I én utførelse har hver ribbe 304 en rektangulær form. Alternativt kan ribbene 304 ha andre utforminger, eller de kan ha en mangfoldighet av utforminger. For eksempel kan ribbene 304 ha en utforming som i det minste er delvis kurvet, slik som utformet som fingre, og/eller de kan ha en utforming som i det minste er delvis spiss.

Figur IB viser et sideoppriss av pakningen 300 i figur IA etter oppbåsing av pakningen. I ett aspekt, hvor den oppblåsbare blære er blåst opp med fluid, bøyes ribbene 304 for å tillate ekspansjon av den oppblåsbare blære 344 samtidig som den frembringer støtte for den oppblåsbare blæres 344 form. Støtten frembrakt av ribbene 304 forhindrer utdriving og sprenging av den oppbåsbare blære 344.

Ribbene 304 kan være arrangert rundt den oppblåsbare blære 344 i et hvilket som helst mønster. Et lag med ribber kan for eksempel være arrangert slik at hver enkel ribbe i laget ikke overlapper en annen ribbe i det samme laget. I en annen utførelse kan et lag med ribber være arrangert slik at hver enkelt ribbe delvis overlapper en annen ribbe i det samme laget. I én utførelse, hvor en flerhet av lag med ribber benyttes, er lagene arrangert rundt den oppblåsbare blære 344 for å begrense eller eli-minere eksponeringen av den oppblåsbare blære 344 mellom ribben mens den blåses opp. For eksempel, som vist i figur IB, kan et første lag med ribber 331 være i det minste delvis forskjøvet i forhold til et andre lag med ribber 332.

I én utførelse, som vist i figur IB, kan den øvre klemhylse 302 og den nedre klemhylse 312 også bøyes mens den oppblåsbare blære 344 blåses opp med fluid. I en annen utførelse (ikke vist) kan den øvre klemhylse og den nedre klemhylse være ubøyelig ved ekspansjon av den oppblåsbare blære.

Ribbene 304 kan utgjøres av et hvilket som helst passende material som for eksempel, men ikke begrenset til, metaller og metallegeringer (stål, bronse, rustfritt stål, aluminium, kopper, tinn og andre jernholdige og ikke-jernholdige metaller) og i bestemte aspekter til borbare materialer som for eksempel, men ikke begrenset til aluminium, aluminiumslegeringer, sink, sinklegeringer, støpejern, messing, bronse, kopper, tinn, andre ikke-jernholdige metaller og ikke-jernholdige metallegeringer, glassfiber, PEEK (polyetereterketon), borbar plast, PTFE (polytetrafluoroetylen), komposittmaterialer, glassfiber dekket med komposittmaterial, glassfiber dekket med harpiks, glassfiber dekket med kermet og/eller fiberarmert harpiksmateriale. Komposittmaterialer innbefatter glassfiber, polymerer, polymerblandinger, hydrokarbonbaserte materialer og andre strukturelle materialer og kan innbefatte forsterkningselementer som glassfiber, karbonfiber, aramidfiber og/eller andre fibere innstøpt i materialet. Ribbene 304 utgjøres fortrinnsvis av et komposittmateriale. I en utførelse utgjøres ribbene 304 av et komposittmateriale hvor ribbene har en tykkelse mellom omtrent 0,13 mm (0,005 tomme) til omtrent 2,5 mm (0,1 tomme).

I én utførelse utgjøres pakningen 300 av en permanent satt pakning, slik som en se-mentoppblåsbar pakning. Den permanent satte pakning omfatter fortrinnsvis ribber 304 som er fremstilt av et borbart materiale for å muliggjøre enkel gjenvinning av borehullet til videre operasjoner etter at pakningen har blitt satt. En pakning 300 som omfatter ribber 304 fremstilt i et borbart materiale, kan for eksempel bli fjernet ved boring og/eller fresing gjennom pakningen 300 og de borbare ribber 304.

Figur 2 viser et skjematisk tverrsnitt av en utførelse av et system 10 som innbefatter en pakning i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Systemet 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelse har en toppstuss eller en overgangsstuss 12 til hvilken det er gjengeforbundet en stamme 20. En nedre ende av stammen 20 er gjengeforbundet med en toppende av en ventilovergang 30. I en nedre ende av ventilovergang 30 er det gjengeti I koplet en toppende av et utløsningspluggseteelement 50 og det indre av en pakningsstamme 42. Enhver bestanddel av systemet 10 som er laget av borbart materiale kan innledningsvis være fremstilt i en enkelt del i ett stykke eller en basisdel (for eksempel fremstilt i glassfiber, plast osv.). Med deler fremstilt i for eksempel glassfiber, kan ekstra mengder med glassfiber tilføres områder som vil møte relativt høyere belastninger. Fi bero ri ente ring kan velges for å øke styrken.

Et topparti av en pluggfanger 60 er gjengeforbundet med et nedre parti av utløsnings-pluggseteelement 50. Et topparti av en tverrforbindelse 180 er gjengeforbundet til et

nedre parti av pluggfangeren 60. Et topparti av en strøm ni ngsavleder 70 er gjengeforbundet til et nedre parti av en stinger 80 hvor stingerens nedre parti strekker seg inn i en nedre ventilsammenstilling 90. Toppstussen 12, stammen 20, ventilovergangen 30, utløsningspluggseteelementet 50, pluggfangeren 60, strømningsavlederen 70 og

stingeren 80 er alle generelt hule, sylindriske elementer med respektive topp-til-bunn strømningsboringer 13, 21, 31, 51, 61, 71 og 81; og boringen 13 er i fluidkommunikasjon med boringen 21; boringen 21 er i fluidkommunikasjon med boringen 31; boringen 31 er i fluidkommunikasjon med boringen 51 og boringen 51 er i fluidkommunikasjon med boringen 61. Strømningsavlederens 70 boring 71 er i fluidkommunikasjon med stingerens 80 boring 81.

Idet det nå henvises til figur 2A, tetter en O-ring 14 en tilkoplingsflate mellom toppstussen og stammen. Stoppskruer 22 (én vist) strekker seg gjennom toppstussen 12 og inn i utsparinger 23 i stammen 20 for å holde toppstussen 12 og stammen 20 sammen og forhindre at de skrus fra hverandre.

På en lagerholder 24 er det montert en lagersammenstilling 25 som strekker seg med flere kuler 26 rundt stammen 20. Alt over kulene 26 og alt som er koplet til og er ne denfor stammen 20, kan rotere på kulene 26 med hensyn til pakningen 40. Som beskrevet under, tillater dette det "kjørende" apparatet i å bli rotasjonsmessig frakoplet "paknings"-apparatet for å fjerne det kjørende apparatet fra brønnhullet mens pakningsapparatet etterlates i posisjon i brønnhullet. Som beskrevet under, kan bevegelse av medbringerne 29 også bevirke atskillelse av kjøreapparatet fra pakningsapparatet. Lagerholderen 24 har et toppende 201 som ligger an mot en skulder 202 på stammen 20 for å holde lagerholderen 24 på stammen 20. En utløpsåpning 9 gjennom lagerholderen 24 muliggjør trykkutjevning mellom utsiden og innsiden av lagerholderen 24. Lagerholderen 24 kan være fremstilt av borbart materiale, innbefattet, men ikke begrenset til aluminium.

En nedre ende av lagerholderen 24 hviler på en øvre ende av en gjengehylse 27 og er festet til en pakningsstamme 42. En medbringerholder 28 som er anbrakt mellom stammen 20 og lagerholderen 24 opprettholder posisjonen til en flerhet av bevegelige medbringere 29, hvor hver av dem har en utvendig gjenget overflate 15 som går i gjengeinngrep med en innvendig gjenget overflate 16 av gjengehylsen 27. Det er seks bevegelige medbringere 29 (én vist) anbrakt med innbyrdes avstand rundt stammens 20 generelt sylindriske element.

Som vist i figur 2B er et stempel 17 anbrakt bevegelig i et rom 18 og fluid strømmer med tilstrekkelig trykk (for eksempel 2000 psi) gjennom en utløpsåpning 19 slik at fluidtrykket skyver på stempelet 17 for å skjære skjærskruer 101 (fire skjærskruer 101 med 90° innbyrdes avstand rundt systemet kan brukes) for å tillate stempelet i å beveges nedover med hensyn til stammen 20. En flerhet av stoppskruer 203 med innbyrdes avstand kopler sammen medbringerholderen 28 og stammen 20. En slik stopp-skrue 203 er vist med stiplet linje i figur 2B for å indikere at den har en vertikal posisjon ved et nivå tilsvarende nivået til skjærskruene 101, men stoppskruene 203 er også i avstand fra skjærskruene 101 slik at nedre ende av et stempel 17 vil ligge an mot stoppskruene 203 for å be-grense dets nedoverrettede bevegelse for korrekt posisjonering og innretting med hensyn til medbringerne 29. Stopp-skruene forhindrer rotasjon av stempelet 17 og medbringerne 29 med hensyn til stammen 20. En O-ring 116 tetter et grensesnitt mellom stempel/medbringerholder og en O-ring 115 tetter et grensesnitt stempel/stamme. Et stempel 114 tetter et grensesnitt mellom medbringerholder/stamme. Ved slik nedoverrettet bevegelse av stemplet 17, vil stemplets 17 forsenkning 102, 103 rettes inn med medbringernes 29 fremspring 104, 105, og stemplets 17 fremspring 106 rettes inn med medbringernes 29 forsenkning 107, hvor medbringerne 29 frigjøres for inn-overrettet bevegelse for derved å frigjøre kjøreap-paratet fra pakningsapparatet som beskrevet under (uten behov for å rotere kjøreap- paratet med hensyn til pakningsapparatet for å skille de to). En utløpsåpning 204 i et nedre parti av holderen 28 tilrettelegger for utløpet av fluid fra et rom mellom stammen 20 og holderen 28 når stemplet 17 beveger seg nedover i rommet.

Gjengehylsen 27 er utvendig gjenget for å kunne gjengeforbindes til innvendige gjenger i en pakningsstamme 42. Pakningsstammen 42 (og noen eller alle andre deler av pakningsapparatet og nedre ventilinnretning) kan være fremstilt i et hvilket som helst egnet materiale, for eksempel, men ikke begrenset til metaller og metallegeringer (stål, bronse, messing, rustfritt stål, aluminium, kopper, tinn og andre jernholdige og ikke-jernholdige metaller) og, i bestemte aspekter, til borbare materialer, for eksempel, men ikke begrenset til, aluminium, aluminiumslegeringer, sink, sinklegeringer, støpejern, messing, bronse, kopper, tinn, andre ikke-jernholdige metaller og ikke-jernholdige metallegeringer, glassfiber, PEEK, borbar plast, PTFE, komposittmaterialer, glassfiber dekket med komposittmaterial, glassfiber dekket med harpiks, glassfiber dekket med kermet og/eller fiberarmert harpiksmateriale. Komposittmaterialer innbefatter glassfiber, polymerer, polymerblandinger, hydrokarbon baserte materialer og andre strukturelle materialer og kan innbefatte forsterkningselementer som glassfiber, karbonfiber, aramidfiber og/eller andre fibere innstøpt i materialet.

En splintholder 108 er anbrakt mellom en indre overflate til pakningsstammen 42 og stammens 20 ytre overflater 109, 110 for å avgrense et rom 111 hvori en splint 112 eller parti(er) av denne kan beveges (som beskrevet under).

Som vist i figur 2A er et nedre parti av stammen 20 i gjengeinngrep med et øvre parti av ventilovergangen 30. En O-ring 113 tetter et grensesnitt mellom stamme/ventilovergang, og O-ringene 117, 118 tetter et grensesnitt mellom ventilovergang/pakningsstamme. En ventilsammenstilling 120 (vist skjematisk) huses i en kanal 119 i ventilovergangen 30. Enhver kjent egnet ventilsammenstilling for oppblåsbare pakninger kan bli brukt for ventilsammenstillingen 120, innbefattet, men ikke begrenset til en ventilsammenstilling som fremlagt i amerikanske patentskrifter US 4,711,301 og 4,653,588.

En utløpsåpning 121 frembringer fluidkommunikasjon mellom stammeboringen 21 og ventilsammenstillingen 120. En utløpsåpning 122 frembringer fluidkommunikasjon mellom ventilsammenstillingen 120 og en kanal 126 mellom utløsningspluggsete-elementets 50 ytre og en utløsningspluggsetehylses 52 indre. En utløpsåpning 124 tillater trykkutjevning mellom innsiden og utsiden av pakningsstammen 42. En utløps-åpning 128 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom ventilsammenstillingen 120, via utløpsåpning 122, og en utløpsåpning 129 gjennom pakningsstammen 42 som selv er i fluidkommunikasjon med et rom 131 hvori et bevegelig stempel 130 er anbrakt.

I de utførelser hvor en aksel i ventilsammenstillingen 120 er i kontakt en aksel 125 skjærfestet til ventilovergangen 30 (eller skjærfestet til en innsats i en utsparing 186 i ventilovergangen 30) ved hjelp av en skjærsplint 127, kan deler av skjærsplinten 127 forflyttes ut i rommet 111 hvor de holdes tilbake av splintholderen 108.

Et ytre av stemplet 130 vender mot et stempelhus 132 som ved sin øvre ende er festet til et ytre av pakningsstammen 42. En skulder 133 i stemplet 130 støter mot en skulder 134 i stempelhuset 132 for å begrense oppoverrettet bevegelse av stemplet 130 i rommet 131. O-ringene 135, 136, 137, 138, 139 tetter grenseflaten ved det sted hvor de er anbrakt. Et hull 141 utligner trykker mellom det ytre og det indre av stempelhuset 132 og i rommet 131 under stemplet 130 i stillingen i figur 2C. Utløs-ningspluggsetehylsen 52 forebygger at sement kommer i kontakt med pakningsstam-mens 42 indre. Slik sement kunne hindre atskillelse av utløsningspluggseteelementet (og kjøreapparatet) fra pakningsstammen.

En O-ring 142 tetter et grensesnitt mellom utløsningspluggseteelement/ventilovergang og en O-ring 143 tetter et grensesnitt mellom utløsningspluggsetehylse/ventilovergang.

Som vist i figur 2C er et øvre trekkhylseelement 150 anbrakt utenpå pakningsstammen 42 og kan være fremstilt i et hvilket som helst av de samme materialer og/eller "borbare" materialer som benyttet for pakningsstammen 42. En O-ring 144 tetter et grensesnitt mellom en hylse/pakningsstamme. Skjærsplinter 145 (figur 2A), som for eksempel er fremstilt i metall eller glassfiber, strekker seg gjennom stempelhuset 132 (figur 2A) og inn i hylsen 150, og frigjørbart holder hylsen 150 til stempelhuset 132 for på denne måte innledningsvis å forhindre bevegelse av hylsen med hensyn til pakningsstammen 42. Straks hylsen 150 er frigjort for bevegelse, er blæren og blærestøt-ten tilstrekkelig frigjort til å muliggjøre utoverrettet ekspansjon som reaksjon på opp-blåsingsfluid.

På yttersiden av hylsen 150 er det montert et pakningselement 43 som kan være et hvilket som helst pakningselement. I bestemte utførelser ifølge den foreliggende oppfinnelse innbefatter pakningselementet 43 en oppblåsbar blære 44 og en blærestøtte 45. Blærestøttens og blærens øvre ender 46, 47 strekker seg mellom hylsen 150 og et overgangselement 160 og en splint 161 gjennom overgangselementet 160 skyver mot enden 46 og rager inn i en utsparing 151 i hylsen 150 for å opprettholde blærens og blærestøttens posisjon. Hullene 146 er avtappingshuller for epoksy som blir brukt til å lime sammen overgangselementet 160, blæren og blærestøtten. Epoksy injiseres gjennom utløpsåpningen 187 som fyller hulromsområder mellom overgangselementet 160 og trekkhylsen 150. Utsparinger 206 i hylsen 150 og/eller 207 i overgangselementet 160 kan valgfritt være utformet på en slik måte at deri herdet epoksy, som ved herding er festet til pakningselementets ende, tildanner et fast legeme med en kileform som hjelper til med opprettholdelse av korrekt posisjon av pakningselementet.

En kompresjonsring 162 anbrakt mellom overgangselementet 160 og hylsen 150, og mellom blæren 44 og blærestøtten 34, tvinger blæren 44 tettende mot en nedre endre av hylsen 150. Den ytre flaten av hylsens 150 nedre ende og den indre flaten av kompresjonsringen 162 kan alternativt ha en bølgeform som vist, for å forsterke fasthol-delsen og tettingen av blæren 44.

Som vist i figur 2D, er blærestøtten 45 i bestemte aspekter et fleksibelt stoff fremstilt av for eksempel stoff materia le med tilstrekkelig styrke for effektivt å kunne støtte blæren 44 under oppblåsing og mens den er i bruk i brønnhullet. I bestemte utførelser er det fleksible kunststoffet fremstilt i materialer som innbefatter, men ikke er begrenset til glassfiber, plast, PTFE, gummi, og/eller Kevlar™-materiale. Ethvert egnet stoff kan bli fremstilt som vevet eller luftstrømsoppbrakt (uvevet) med eller uten sammen-bundne fiber. Fortrinnsvis ekspanderer materialet for å imøtekomme oppblåsingen av blæren og, i bestemte aspekter, trekker seg sammen for å imøtekomme sammentrekning av blæren. I ett bestemt aspekt brukes to lag av "sokker" av et flettet eller vevet glassfiberstoff som blærestøtte 45 (for eksempel, i ett bestemt aspekt, krysser glass-fibertrådene hverandre med en vinkel på 45° for å tilrettelegge for ekspansjon og sammentrekning). I ett aspekt blir kun én slik "sokk" eller lag benyttet og, i andre aspekter, blir tre eller flere slike "sokker" benyttet. I stedet for de kombinasjoner av blære/blærestøtte som er beskrevet over, blir i ett aspekt et kunststoff med egnet styrke og elastisitet, som for eksempel et belegg av gummi, gummiliknende stoff eller elastomer, påført en eller flere av "sokkene" som er beskrevet over, slik at det kan fungere både som blære og blærestøtte. I ett aspekt er et slikt element fremstilt ved først å ekspandere en sokk og deretter påføre den gummien, det gummiliknende materialet eller elastomermaterialet slik at fremtidig ekspansjon av det flettede materialet ikke resulterer i et brudd i materialet som inneholder oppblåsingsfluidet.

I et annet aspekt har hvilken som helst sokk(er) eller element beskrevet over, også et ekspanderbart deksel eller en ekspanderbar kappe over seg for å hindre oppriving av sokken(e) eller elementet av et objekt som befinner seg i et borehull mens systemet passerer gjennom borehullet. For eksempel, som vist i figur 2C, holder et festeelement 210 blærestøtten (og blæren) på en utløsbar måte på plass inntil blæren er ekspandert. Ett eller flere festeelementer (eller bånd) tilsvarende festeelementet 210 kan benyttes eller så kan et deksel eller en kappe over størstedelen av hele pakningselementet benyttes. I bestemte aspekter er elementet 210 fremstilt i borbart materiale og dimensjonert og konfigurert til å brytes eller slites av ved ekspansjon av blæren. I stedet for bruk av et bevegelig element for tilrettelegging for ekspansjon av blæren (for eksempel som den bevegelige trekkhylse 150, eller i tillegg til et slikt bevegelig element), brukes i én spesiell utførelse én eller flere sokker som har én eller flere folder som, når de er utfoldet, muliggjør blæreekspansjon. Folden eller foldene kan innledningsvis bli holdt mot pakningsstammen ved hjelp av ett eller flere bånd (for eksempel av gummi, elastomer eller glassfiber) og/eller av et deksel eller kappe som beskrevet over. Folder kan være orientert vertikalt, horisontalt og /eller i en vinkel.

Blæren 44 og blærestøtten 45 strekker seg nedover på utsiden av pakningsstammen 42 til en nedre monteringsstruktur som er liknende den øvre monteringsstruktur som vist i figur 2D. Et overgangselement 163 har en øvre ende på utsiden av pakningselementet 43 og pakningsstammen 42 og en nedre ende 164 som skyver mot nedre ender av blæren 44, blærestøtten 45 og en nedre hylses 170 skulder. En kompresjonsring 166 fungerer på samme måte som kompresjonsringen 162. Et hull 167 gjennom overgangselementet 163 er et avtappingshull for epoksy og en splint fungerer på samme måten som splinten 161. Et hull 169 er for injisering av epoksy. Utsparinger 171 og 209 fungerer på samme måte som utsparingene 206, 207.

Festesplinter 172 (to, tre, fire eller flere) holder hylsen 170 til pakningsstammen 42. Hylsen 170 og pakningsstammen kan også holdes sammen ved hjelp av epoksy.

Som vist i figur 2E kan en øvre hylseadapter 402 koples til overgangselementet 160. Den øvre hylseadapter 402 er konfigurert til å holde på et første sett med ribber 404a mellom den øvre hylseadapter 402 og et topparti av den oppblåsbare blære 44 ved hjelp av skruer 406 eller ved hjelp av andre festeelementer eller midler slikt som epoksy. En nedre hylseadapter 412 er konfigurert til å holde på et andre sett med ribber 404b mellom den nedre hylseadapter 412 og et nedre parti av den oppblåsbare blære 44 ved hjelp av skruer 416 eller ved hjelp av andre festeelementer eller midler slikt som epoksy. I ett aspekt kan ribbene 404a og 404b være "usammenhengende" langs blæren for å tillate større ekspansjon av den oppblåsbare blære 344. I en annen utførelse (ikke vist) kan ribbene være "kontinuerlige" langs den oppblåsbare blære 44, hvor ett sett med ribber holdes på både av den øvre hylseadapter 402 og den nedre hylseadapter 412.

Ribbene 404, enten de er kontinuerlige eller usammenhengende, kan arrangeres som ett eller flere lag rundt den oppblåsbare blære. Ribbene 404 kan arrangeres rundt den oppblåsbare blære i et hvilket som helst mønster. I en utførelse kan ribbene arrangeres som ett til femti lag rundt den oppblåsbare blære. Som vist i figur 2C og figur 2D, utgjør det første sett med ribber 404a og det andre sett med ribber 404b tre lag med ribber.

I én utførelse omfatter hvert lag med ribber en sylindrisk hylse hvori det er laget slisser langs en del av hylsens lengde for å danne ribber. Den sylindriske hylses støtte-punkt kan omfatte et bånd av materiale som kan bli festet til den øvre hylseadapter 402 eller den nedre hylseadapter 412 ved hjelp av skruer 406 eller 416.

I en utførelse har hver ribbe en rektangulær form. Alternativt kan ribbene 404 ha andre former, eller de kan ha en mangfoldighet av former. Ribbene 404 kan for eksempel kan ha en form som er i det minste delvis kurveformet, slik som formet som fingre, og/eller de kan være i en form som er i det minste delvis spiss.

Ribbene 404 kan utgjøres av et hvilket som helst passende material som for eksempel, men ikke begrenset til metaller og metallegeringer (stål, bronse, rustfritt stål, aluminium, kopper, tinn og andre jernholdige og ikke-jernholdige metaller) og i bestemte aspekter, til borbare materialer som for eksempel, men ikke begrenset til aluminium, aluminiumslegeringer, sink, sinklegeringer, støpejern, messing, bronse, kopper, tinn, andre ikke-jernholdige metaller og ikke-jernholdige metallegeringer, glassfiber, PEEK, borbar plast, PTFE, komposittmaterialer, glassfiber dekket med komposittmaterial, glassfiber dekket med harpiks, glassfiber dekket med kermet og/eller fiberarmert harpiksmateriale. Komposittmaterialer innbefatter glassfiber, polymerer, polymerblandinger, hydrokarbonbaserte materialer og andre strukturelle materialer, og kan innbefatte forsterkningselementer som glassfiber, karbonfiber, aramidfiber og/eller andre fibere innstøpt i materialet. Ribbene 304 utgjøres fortrinnsvis av et komposittmateriale. I en utførelse utgjøres ribbene 304 av et komposittmateriale hvor ribbene har en tykkelse fra omtrent 0,13 mm (0,005 tomme) til omtrent 2,5 mm (0,1 tomme).

I én utførelse kan et lag av fleksibelt materiale 426 bli anbrakt rundt ribbene 404 for å dekke ribbene under innkjøring. Det fleksible materiallag 426 kan utgjøres av et hvilket som helst fleksibelt materiale og fortrinnsvis utgjøres av et borbart materiale. Som vist i figur 2C har utløsningspluggseteelementets 50 boring 51 et nedre parti 51a som en fra overflaten pumpet utløsningsplugg beveges inn i for å avtette boringen 51 mot fluidstrømning. En O-ring 173 tetter et grensesnitt mellom utløsningsplugghyl-se/pakningsstamme og en O-ring 174 tetter et grensesnitt mellom utløsningsplugg-seteelement/pakningsstamme. Utløpsåpninger 175 er i fluidkommunikasjon med en kanal 126 avgrenset av utløsningsplugghylsens 52 innvendige overflate og utløsnings-pluggseteelementets 50 utvendige overflate. Kanalen 126 er i fluidkommunikasjon med kanalen 122 slik at fluid som skal blåse opp blæren 44, er selektivt strømbar gjennom boringen 31, gjennom ventilsammenstillingen 120, gjennom utløpsåpningen 122, gjennom kanalen 126 og gjennom fire porter 175 for å blåse opp blæren 44. I stedet for et utløsningspluggseteelement og utløsningsplugg(er) kan enhver passende boringslukker som muliggjør fluidtrykkoppbygging og trykkstyring brukes, innbefattet, men ikke begrenset til ball/sete-apparater, apparater som utgjøres av bevegelige hyl-ser med utløpsåpninger som kan innrettes aksialt, og/eller innretninger med begrenset munning.

Pluggfangeren 60 har en rekke utløpsåpninger 62a, 62 og 63 for fluidstrømning. Pluggfangeren 60 er dimensjonert og utløpsåpningene 62a, 62, 63 er anbrakt slik at fluid kan strømme ut fra den etter at en utløsningsplugg (eller utløsningsplugger) er blitt pumpet fra boringens 51 nedre parti 51a og inn i pluggfangeren 60.

Pluggen eller tverrforbindelsen 180 er gjengeti I koplet til en nedre ende av pluggfangeren 60 og tetter denne ende for fluidstrømning slik at fluid strømmer ut gjennom portene 62, 62a, 63. En øvre ende 72 av strømningsavlederen 70 går i gjengeinngrep med en nedre ende av tverrforbindelsen 180. Rekker av utløpsåpninger 73, 74 tillater fluidstrømning inn i strømningsavlederen 70. En nedre ende av strømningsavlederen 70 er gjengeti I koplet en øvre ende av stingeren 80.

Den nedre ventilsammenstilling 90 har et legeme 95 med et parti som ved hjelp av gjenger griper inn i en nedre ende av pakningsstammen 42. Ventilsammenstillingen

90 har fluidutløpsporter 92 (én vist; det er fire porter anbrakt med innbyrdes avstand) gjennom hvilke fluid kan strømme fra overflaten når stingerens porter 83 (én vist; det er tre porter anbrakt med innbyrdes avstand) er rettet inn med porten 92 og en glide-hylse 94 befinner seg i en stilling vist i figur 2D hvor den ikke blokkerer for fluidstøm-ning gjennom porten 92. Portene 92 og/eller 83 kan ha et hvilket som helst egnet sikksakk-, spiral- eller ovalform eller annen form for å sikre innretting av portene 92 og 83 for fluidstrømning. En glidehylsestamme 96 omslutter et parti av stingeren 80 og et parti av glidehylsen 94 og er gjengetilkoplet legemet 95. O-ring 93 tetter gren- sesnittet mellom glidehylsen og nedre legeme 95. Nedre ventilsammenstilling 90 og alle dens deler (innbefattet glidehylsen 94 og hylsestammen 96) er i bestemte utførel-ser fremstilt av borbart materiale. I et særskilt aspekt er stammen fremstilt av aluminium.

Som vist i figur 2D, er glidehylsens 94 tre spennfingre 97 tvunget ut fra korresponde-rende flensutsparinger i glidehylsestammen 96 og har frigjort glidehylsen 94 for nedoverrettet bevegelse og skjøvet av stingeren 80 til posisjonen vist i figur 2D hvor fluidet (for eksempel, men ikke begrenset til sement) kan strømme ut gjennom porten 92 og til rommet nedenfor systemet 10 i et brønnhull og opp ringrommet mellom systemets utside og brønnhullets innside (eller rørinnside dersom systemet 10 brukes inni et rør).

Som vist i figur 2D holdes spennfingrene 97 i utsparinger 98 i glidehylsestammen 96. Oppoverrettet bevegelse av stingeren 80 vil føre en hellende skulder 85 i stingerens 80 utside i kontakt med spennfingrenes 97 hellende parti 99, for derved å tvinge spennfingrene 97 fra utsparingene 98 og inn i stingerens 80 utsparinger 86. Ytterligere oppoverrettet bevegelse av stingeren 80 vil rette spennfingrene 97 inn med utsparinger 88 i glidehylsestammen 96 og deretter bevege spennfingrene 97 inn i utsparingene 88. I denne stilling vil hylsen 94 blokkere for fluidstrømning gjennom porten 92 og glidehylsen er igjen frigjørbart holdt til glidehylsestammen 96.

I en særskilt utøvelse av en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av et system som beskrevet ovenfor, kjøres systemet inn i et borehull (uforet) i jorden og anbringes ved ønsket lokasjon i borehullet hvor det er ønskelig å plassere sement. I ett aspekt er en slik lokasjon den lokasjon hvor kontrollen med fluidsirkulasjonen ned i borehullet er mistet, kjent som en sirkulasjonstapssone, og formålet med fremgangsmåten i dette aspektet er å plugge sirkulasjonstapssonen, fjerne deler av systemet, la deler av systemet bli sementert på plass (for eksempel en borbar oppblåsbar pakning og nedre ventilsammenstilling) og, etter at sementen er tilstrekkelig herdet, bore eller frese ("kutte") gjennom pakningen og nedre ventilsam-menstiling for å gjen-vinne borehullet til videre operasjoner, for eksempel over og/eller under sirkulasjonstapssonen, i form av for eksempel, men ikke begrenset til videre boring.

Etterfulgt av anbringelse av systemet ved ønsket område i borehullet blir en første utløsningsplugg sluppet og utløsningspluggen faller inn i utløsningspluggseteelemen-tet, slik at fluid under trykk kan pumpes ned gjennom borehullet og til systemet med et trykk som er tilstrekkelig til å skjære splinten 127 i ventilsammenstillingen 120, for derved å åpne ventilsammenstillingen for fluidstrømning, for eksempel sement, for å blåse opp pakningselementets oppblåsbare blære. Ved dette tidspunkt tvinger også trykket fra den pumpede sement stempelet 130 nedover, hvorved skjærsplintene 145 skjæres for å frigjøre trekkhylsen 150 slik at en del av pakningselementet fritt kan beveges utover mens det blåses opp med sement.

Mens den oppblåsbare blære 44 fylles med sement, ekspanderer den oppblåsbare blære utover og skyver mot ribbene 404 (som vist i figur 2E). Ribbene 404 bøyes for å tillatte ekspansjon av den oppblåsbare blære 44, samtidig som den frembringer støtte for formen til den oppblåsbare blære. Støtten frem-brakt av ribbene 404 hjelper til med å forhindre utdriving og sprengning av den oppblåsbare blære 44.

Sementrykk bygges opp på ventilsammenstillingen til et nivå hvor pakningselementet er tilstrekkelig oppblåst og en lukkeventil i ventilsammenstillingen blir aktivert for å stenge av fluidstrømning gjennom ventilsammenstillingen, for derved å stenge av ytterligere strømning til pakningselementet. Den oppblåsende sement holdes således i det oppblåste pakningselement.

Ytterligere pumpetrykk påføres nå med fluid (for eksempel vann eller saltlake) på systemet over den første utløsningsplugg for å pumpe det ut av utløsningspluggseteele-mentet og inn i pluggfangeren. Den første utløsningsplugg sitter i pluggfangeren uten å blokkere pluggfangerens utløpsporter. Sementen tillates å herde i pakningselementet slik at pakningselementet, pakningsstammen, nedre ventilsammenstilling, og tilhø-rende struktur kan tette borehullet for ytterligere sementering.

Straks sementen er herdet blir en andre utløsningsplugg sluppet inn i utløsningsplugg-seteelementet og fluid under trykk (for eksempel omkring 3000 psi) blir deretter pumpet ned til den andre utløsningsplugg til et trykknivå tilstrekkelig til å tvinge stemplet 28 til å beveges for å skjære skjærskruene 101 som utløsbart holder medbringerne

29. Ved avskjæring av skjærskruene 101 beveges medbringerne innover, hvorved kjøreapparatet frigjøres fra pakningsapparatet. Deretter heves kjøreverktøyapparatet (toppstuss, stamme, ventilsammenstillingshuset, utløsningspluggseteelement, utløs-ningspluggsetehylse, pluggfanger og stinger) for å skille kjøreverktøyappa ratet fra pakningsapparatet (pakningsstamme, pakningselement, nedre ventil, osv.). Kjøre-verktøyappa ratet heves (for eksempel noen få fot for å indikere at kjøreappa ratet er skilt fra pakningsapparatet. Alternativt, dersom effektiv fraskillelse av kjøreappa ratet fra pakningsapparatet ikke oppstår, roteres kjøreappa ratet (for eksempel fire ganger) slik at gjengene 15 skrus ut av gjengene 16 for å frigjøre kjøreappa ratet fra pakningsapparatet, enten medbringerne har beveget seg innover eller ikke (for eksempel der som medbringerne ikke beveges, for eksempel dersom bruddstykker eller annet materiale forhindrer dem i å beveges).

Straks kjøreapparatet er frigjort fra pakningsapparatet og hevet, senkes kjøreappara-tet ned igjen slik at strømning gjennom portene 92 igjen er mulig. Den andre pluggfanger blir pumpet gjennom pluggfangeren (for eksempel ved omtrent 4200 psi). Ved dette punkt kan alternativt en tredje pluggutløser bli sluppet, etterfulgt av sement og deretter tvunget gjennom utløsningspluggseteelementet og inn i pluggfangeren. Når den tredje utløsningsplugg sitter i utløsningspluggseteelementet, frembringer det en positiv indikasjon ved overflaten (for eksempel en trykkoppbygging vist på et målein-strument på overflaten) at sementen for formasjonspluggingstrinnet er ved en ønsket lokasjon, det vil si at den har nådd borehu Ilsom rådet til pakningen og nedre ventils-ammentilling. Den tredje utløsningsplugg isolerer også sementen bak den fra hva som helst som måtte være foran den, innbefattet, men ikke begrenset til fluid fra formasjonen, borevæsker, vann, saltlake osv.

Sementpumping fortsetter nå ut gjennom portene 92. I bestemte aspekter blir et for-utbestemt sementvolum pumpet og tillatt å herdes. I andre aspekter pumpes sement inntil en trykkoppbygging blir indikert ved overflaten, hvilket indikerer at formasjonen blir plugget med godt resultat.

Ved opphør av sementpumpingen heves kjøreapparatet, hvilket bringer spennfingrene opp for å smette inn i utsparingene i den nedre ventilstamme 96 for derved å stenge av portene 92 for ytterligere strømning. Alternativt kan tilleggssement bli pumpet på toppen av nedre ventilapparat og nærliggende pakningen mens kjøreapparatet heves. Kjøreapparatet fjernes deretter til overflaten.

Etter at sementen er herdet og borehullet effektivt tettet for fluidstømning, kan operasjoner bli utført over sementeringsområdet og/eller borehullet kan bli gjenvunnet for videre operasjoner, for eksempel men ikke begrenset til, videre boring under sirkulasjonstapssonen ved boring eller fresing gjennom den oppblåste pakning og dens nedre ventilapparat, tilhørende struktur og sement. På grunn av dette er, i bestemte foretrukne utførelser, den oppblåste pakning og nedre ventilapparat og tilhørende struktur som blir igjen i borehullet etter at kjøreapparatet er fjernet, fremstilt av et relativt lett borbart og/eller fresbart materiale. I én utførelse omfatter pakningen en flerhet av ribber fremstilt av et borbart materiale. I en annen utførelse omfatter pakningen en flerhet av ribber fremstilt av et komposittmateriale. Ribbene som utgjøres av et borbart materiale eller et komposittmateriale, kan lett bli boret eller frest til mindre biter. Disse bitene kan bli sirkulert opp gjennom ringrommet og ut av brønnhullet ved hjelp av et fluid, slik som fluider benyttet ved boring og/eller fresing. Dersom sement har gått i kanaler gjennom formasjonen til et område over pakningen og deretter inn i borehullet igjen, kan den også bli boret eller frest.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke alle utfø-relser en oppblåsbar pakning med et pakningslegeme, en oppblåsbar blære montert rundt pakningslegemet, en blærestøtte montert rundt den oppblåsbare blære og en flerhet av ribber montert rundt den oppblåsbare blære. Pakningslegemet, den oppblåsbare blære, blærestøtten og ribbene kan være fremstilt av et borbart materiale. En slik oppblåsbar pakning kan ha én, noen eller alt av føl-gende: et bevegelig element koplet til pakningslegemet og til blæren og blærestøtten, idet det bevegelige element er bevelig med hensyn til pakningselementet for å tilrettelegge for ekspansjon av den oppblåsbare blære; en mengde med sement i blæren hvor nevnte mengde med sement er virkningsfull for å blåse opp blæren; hvori blæren og blærestøtten er fremstilt av et fleksibelt, borbart stoff; det fleksible borbare stoff omfatter flettede fibere av glassfiber; og/eller minst ett holdeelement for frigjørbart å holde blærestøt-ten på plass rundt pakningselementet før ekspansjon av den oppblåsbare blære finer sted. (Det minst ene holdeelement kan blant annet være et enkelt bånd, en flerhet av bånd eller et deksel eller en kappe som omslutter i det vesentlige hele blærestøtten eller, i bestemte aspekter, en enkelt enhet som virker både som blære og blærestøt-te.)

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke alle utfø-relser et pakningssystem med en oppblåsbar pakning som har et pakningslegeme, hvor pakningslegemet har en fluidstrømningsboring gjennom seg, en oppblåsbar blære montert rundt pakningslegemet, en blære-støtte montert rundt den oppblåsbare blære og en flerhet av ribber montert rundt den oppblåsbare blære. Pakningslegemet, den oppblåsbare blære, blærestøtten og ribbene kan være frem-stilt av et borbart materiale. Pakningssystem et kan videre innbefatte et ventilapparat koplet sammen med pakningslegemet og i fluidkommunikasjon med pakningslegemets fluidstrømningsbo-ring for selektiv styring av fluidstrømning fra pakningen til et rom utenfor pakningssystemet, og ventilapparatet fremstilt av borbart materiale.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke alle utfø-relser en blærestøtte for å støtte en oppblåsbar paknings oppblåsbare blære. Den oppblåsbare pakning innbefatter et pakningslegeme med den oppblåsbare blære montert til det og en flerhet av ribber montert rundt den oppblåsbare blære. Blærestøtten innbefatter et blærestøtteelement som er fremstilt av borbart materiale, og en slik blærestøtte har i det minst én folde av fleksibelt, borbart stoff, idet nevnte minst ene folde tilrettelegger for ekspansjon av den oppblåsbare blære. Flerheten av ribber kan være fremstilt av borbart materiale.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke alle utfø-relser et pakningselement til en oppblåsbar pakning hvor pakningselementet er montert til den oppblåsbare paknings pakningslegeme, idet pakningselementet innbefatter en oppblåsbar blære montert rundt pakningslegemet og en blærestøtte montert rundt den oppblåsbare blære, hvor den oppblåsbare blære og blærestøtte er fremstilt av et fleksibelt, borbart materiale

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke i alle ut-førelser et pakningselement til en oppblåsbar pakning som har et pakningslegeme og hvor pakningselementet er monterbart til pakningslegemet, hvor pakningselementet har et element med et topparti tettende festet til pakningslegemet og et bunnparti tettende festet til pakningslegemet, idet legemet som er fremstilt i borbart, fleksibelt stoff er påført et tettemateriale, slik at ved oppblåsing med fluid holder elementet på fluidet og elementet er ekspanderbart som reaksjon på nevnte oppblåsing; og et slikt pakningselement hvor tettematerialet er påført elementet mens elementet er i en ekspandert tilstand.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke i alle ut-førelser et system for installering av en oppblåsbar pakning i en boring, hvor systemet innbefatter et kjøreapparat, en oppblåsbar pakning frigjørbart koplet til kjøreapparatet og hvor den oppblåsbare pakning omfatter et pakningslegeme som har en fluidstrøm-ningsboring gjennom seg, en oppblåsbar blære montert rundt pakningslegemet, en blærestøtte montert rundt den oppblåsbare blære og en flerhet av ribber montert rundt den oppblåsbare blære. Pakningslegemet, den oppblåsbare blære, blærestøtten og ribbene kan være fremstilt i et borbart materiale. Systemet kan videre innbefatte et ventilapparat som er koplet sammen med pakningslegemet og i fluidkommunikasjon med pakningslegemets fluidstrømningsboring for selektiv styring av fluidstrøm-ning fra pakningen til et rom på utsiden av pakningssystemet, og hvor ventilapparatet er fremstilt i borbart materiale og kjøreapparatet er selektivt frigjørbart fra den oppblåsbare pakning etter at den oppblåsbare pakning er satt i boringen. Et slikt system kan ha ett, noe eller alt av følgende: hvori doble skillemidler er tilveiebrakt for å sammenkople kjøreapparatet og den oppblåsbare pakning er aktivering av begge skillemidler alene mulig for å iverksette atskilling av kjøreapparatet fra den oppblåsbare pakning; fluidstrømningsmidler for på en kontrollerbar måte å strømme fluid gjennom kjøreapparatet, gjennom den oppblåsbare pakning og dens ventilapparat og ut fra systemet og inn i borehullet under systemet; og/eller ventilapparatet innbefatter selektivt styrbart apparat for selektivt å tillate fluid å strømme ut fra ventilapparatet og inn i borehullet under systemet, hvor kjøreappa ratets fluidstrømningsmidler innbefatter aktiveringsapparat for selektiv samvirkning med venti lappa ratets selektivt styrbare apparat for å stenge av fluidstrømning gjennom ventilapparatet ved fjerning av kjøre-apparatet fra den oppblåsbare pakning.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke i alle ut-førelser en fremgangsmåte for installering av en pakning i en boring, hvor fremgangsmåten innbefatter posisjonering av en pakning ved en ønsket lokasjon i en boring, hvor pakningen omfatter et pakningslegeme, en oppblåsbar blære montert rundt pakningslegemet, en blærestøtte montert rundt den oppblåsbare blære og en flerhet av ribber montert rundt den oppblåsbare blære, hvor pakningslegemet, den oppblåsbare blære, blærestøtten og ribbene kan være fremtilt i borbart materiale; og oppblåsing av den oppblåsbare blære for å sette pakningen ved den ønskede lokasjon i borehullet. En slik fremgangsmåte kan innbefatte ett, noe eller alt av følgende: gjennomskjæring av pakningen for å få tilgang til borehullet, hvor pakningen skjæres gjennom med boreapparat, freseapparat, eller et kombinert frese/skjære-apparat; hvor pakningen har ventilapparat tilkoplet til seg eller til pakningslegemet og er i fluidkommunikasjon med pakningens fluidstrømningsboringen for selektiv styring av fluidstrømning fra pakningen til et rom på utsiden av pakningssystemet, idet fremgangsmåten innbefatter selektiv strømning av fluid gjennom pakningen og gjennom ventilapparatet; hvor ventilapparatet er fremstilt i borbart materiale; hvor boringen er et brønnhull eller en boring i et rør i en rørstreng i et brønnhull; hvor boringen er en boring gjennom et rør og pakningen er anbrakt ved en ønsket lokasjon i røret; hvor fluidet er sement eller vann, saltlake, eller borevæske; strømning av sementen inn i et ringrom mellom pakningen og en innvendig vegg av boringen og strømning av sement til et rom under ventilapparatet; strømning av sementen inn i en sirkulasjonstapssone for å plugge denne; og/eller gjennomskjæring av pakningen og ventilapparatet enten ved boreapparat eller freseapparat for å gjenvinne tilgang til boringen.

Den foreliggende oppfinnelse viser derfor i bestemte, men nødvendigvis ikke i alle ut-førelser en fremgangsmåte for gjenvinning av et borehull som strekker seg fra en jordoverflate og inn i jorden, hvor et parti av borehullet er i en sirkulasjonstapssone, idet fremgangsmåten innbefatter avstenging av borehullet for fluidstrømning over sirkulasjons-tapssonen ved installasjon av et pakningssystem med et oppblåsbart pakningselement og et ventilapparat over sirkulasjonstapssonen, hvor pakningssystemet er fremstilt i et borbart materiale, oppblåsing av det oppblåsbare pakningselement med sement, og la sementen herde slik at den oppblåsbare pakning og ventilapparatet på en effektivt tetter borehullet for fluidstrømning. En slik fremgangsmåte innbefatter også en ytterligere operasjon utført i borehullet over sirkulasjons-tapssonen; og/eller gjennomskjæring av den oppblåsbare pakning, sement og ventilapparat for å åpne borehullet for videre operasjoner under sirkulasjonstapssonen.

Pakningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter ribber, slik som ribber fremstilt i et borbart materiale eller fremstilt i et komposittmateriale, og kan bli benyttet i en hvilken som helst applikasjon, hvor en oppblåsbar pakning blir benyttet eller i en hvilken som helst applikasjon som krever en pakning som ikke kan bli gjenvunnet. For eksempel kan pakningen bli benyttet som en borbar broplugg.

Videre kan pakningen i henhold til den foreliggende oppfinnlese innbefatte andre kom-ponenter som er velkjente innen fagområdet. Pakningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan for eksempel innbefatte en settesammenstilling som uavhengig holder pakningen på plass i brønnhullet. Foreksempel inneholder settesammenstillinger som er velkjente innen fagområdet, typisk kilebelter forsynt med tenner og konuser. I ett aspekt er settesammenstillingen fremstilt i et borbart materiale.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet ved hjelp av foretrukne utførelser som vist over, skal det forstås at disse utførelser kun er illustrative og at kravene ikke er begrenset til disse utførelser. Fagfolk på området vil være i stand til å lage modifikasjoner og alternativer med henblikk på det som er vist i dette skriv, som er forutsatt å omfattes av formålet i de vedlagte krav.

Claims (21)

1. Oppblåsbar pakning (300, 43) som, hvor den oppblåsbare pakning omfatter - et pakningslegeme, - en oppblåsbar blære (344, 44) montert rundt pakningslegemet; og en flerhet av ribber (304, 404) som i det minste delvis er montert rundt den oppblåsbare blære, karakterisert vedat pakningslegemet, den oppblåsbare blære og ribbene utgjøres av et borbart materiale, og at ribbene har en tykkelse mellom 0,005 tommer (0,13 millimeter) og 0,1 tomme (2,5 millimeter).

2. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 1, hvor flerheten av ribber omfatter et første sett med ribber (304a, 404b) montert rundt et topparti av den oppblåsbare blære og et andre sett med ribber (304b, 404b) montert rundt et bunnparti av den oppblåsbare blære.

3. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 1, hvor flerheten av ribber omfatter ett sett med ribber (304, 404) montert rundt et topparti og et bunnparti av den oppblåsbare blære.

4. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 2 eller 3, hvor settet eller hvert sett med ribber omfatter ett lag med ribber.

5. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 4, hvor settet eller hvert sett med ribber omfatter en flerhet av lag (331, 332) med ribber.

6. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 5, hvor hvert lag (331) med ribber i det minste er delvis sideforskjøvet i forhold til et tilstøtende lag (332) med ribber.

7. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 5 eller 6, hvor hvert lag med ribber omfatter en sylindrisk hylse som har slisser langs et parti av lengden til den sylindriske hylse.

8. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor flerheten av ribber utgjøres av et komposittmateriale.

9. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor flerheten av ribber omfatter et borbart metall eller en borbar metallegering.

10. Oppblåsbar pakning i henhold til krav 9, hvor det borbare metall eller den bo-re metallegering er valgt fra gruppen som består av aluminium, aluminiums-legering, sink, sinklegering, støpejern, messing, bronse, kopper og tinn.

11. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den oppblåsbare pakning videre omfatter et bevegelig element koplet til pakningslegemet og til den oppblåsbare blære, hvor det bevegelige element er bevegelig med i forhold til pakningslegemet for å underlette ekspansjon av den oppblåsbare blære.

12. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den oppblåsbare pakning videre omfatter et lag av fleksibelt materiale (45, 426) som dekker flerheten av ribber.

13. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor pakningslegemet omfatter et komposittmateriale.

14. Oppblåsbar pakning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den oppblåsbare blære omfatter et komposittmateriale.

15. System for installering av en oppblåsbar pakning i en boring (250),karakterisert vedat systemet omfatter: - et kjøreapparat; og - den oppblåsbare pakning (300, 43) i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 14, frigjørbart tilkoplet kjøreapparatet og tilpasset til å være selektivt frigjørbart fra kjøreapparatet etter setting av den oppblåsbare blære (344, 44) i boringen, - pakningslegemet har en fluidstrømningsboring (13, 21, 31, 51, 61, 71, 81) gjennom seg, - den oppblåsbare pakning omfatter videre et ventilapparat (90, 120) koplet sammen med pakningslegemet og i fluidkommunikasjon med pakningslegemets fluidstrømningsboring for selektiv styring av fluidstrømning fra pakningen til et rom på utsiden av pakningssystemet, og hvor - ventilapparatet er fremstilt i et borbart materiale.

16. Fremgangsmåte for installering av en pakning (300, 43) i en boring (250),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: - posisjonering av en pakning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 14, ved en ønsket lokasjon i en boring; og - oppblåsing av den oppblåsbare blære for å sette pakningen ved den ønskede lokasjon i boringen.

17. Fremgangsmåte i henhold til krav 16, hvor fremgangsmåten videre omfatter: - gjennomskjæring av pakningen for å vinne tilgang til boringen.

18. Fremgangsmåte for gjenvinning av et borehull (250) som strekker seg fra en jordoverflate og inn i jorden, hvor deler av borehullet er i en sirkulasjonstapssone,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: - gjenstenging av borehullet for fluidstrømning over sirkulasjonstapssonen ved installasjon av et pakningssystem med et oppblåsbart pakningselement (300, 43), en flerhet av ribber (304, 404) anbrakt rundt det oppblåsbare pakningselement og et ventilapparat (90, 120) i borehullet over sirkulasjonstapssonen, hvor pakningssystemet er fremstilt i et borbart materiale, og at ribbene har en tykkelse mellom 0,005 tommer (0,13 millimeter) og 0,1 tomme (2,5 millimeter); - oppblåsing av det oppblåsbare pakningselement med sement og tillate herding av sementen slik at det oppblåsbare pakningselement og ventilapparatet effektivt tetter borehullet mot fluidstrømning.

19. Fremgangsmåte i henhold til krav 18, hvor en ytterligere operasjon blir utført i borehullet over sirkulasjonstapssonen.

20. Fremgangsmåte i henhold til krav 18 eller 19, hvor pakningssystemet lages av et komposittmateriale.

21. Fremgangsmåte i henhold til krav 20, hvor fremgangsmåten videre omfatter gjennomskjæring av det oppblåsbare pakningselement, sementen, ribbene og ventilapparatet for å åpne borehullet for videre operasjoner under sirkulasjonstapssonen.