NO335712B1 - Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng - Google Patents

Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng Download PDF

Info

Publication number
NO335712B1
NO335712B1 NO20110067A NO20110067A NO335712B1 NO 335712 B1 NO335712 B1 NO 335712B1 NO 20110067 A NO20110067 A NO 20110067A NO 20110067 A NO20110067 A NO 20110067A NO 335712 B1 NO335712 B1 NO 335712B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fluid
drill string
drilling
wellbore
density
Prior art date
Application number
NO20110067A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20110067A1 (no
Inventor
Ola Michael Vestavik
Original Assignee
Reelwell As
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 Reelwell As filed Critical Reelwell As
Priority to NO20110067A priority Critical patent/NO335712B1/no
Priority to PCT/EP2012/050081 priority patent/WO2012095340A2/en
Priority to AU2012206700A priority patent/AU2012206700B2/en
Priority to US13/978,120 priority patent/US9470053B2/en
Priority to EP12700377.0A priority patent/EP2663728B1/en
Priority to BR112013017556-7A priority patent/BR112013017556B1/pt
Priority to CA2824179A priority patent/CA2824179C/en
Priority to CN201280005307XA priority patent/CN103459756A/zh
Publication of NO20110067A1 publication Critical patent/NO20110067A1/no
Publication of NO335712B1 publication Critical patent/NO335712B1/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
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed 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
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/18Pipes provided with plural fluid passages
    • 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
    • E21B21/001Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor specially adapted for underwater drilling
    • 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
    • E21B21/08Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte for bruk ved gjennomføring av boring i en brønnboring, omfattende: - plassering i brønnboringen en borestreng som innbefatter minst to rørledninger, en øvre ende og en nedre ende omfattende et boreverktøy, hvorved det dannes et ytre ringrom mellom brønnboringens vegg og borestrengen, - boring av et brønnboringsavsnitt som innbefatter minst ett u-formet avsnitt, - innføring av et første fluid med en første densitet i det ytre ringrommet over det u-formede avsnittet, - tilveiebringelse av et andre fluid med en andre densitet i borestrengen, og rundt verktøyet, idet den første densiteten er høyere enn den andre densiteten. Det beskrives også en innretning for gjennomføring av fremgangsmåten.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende en borestreng.
For utvinning av petroleumsfluider fra et reservoar i en jordformasjon, bores brønner inn i jordformasjonene. Brønner kan også bores i jorden for å tilveiebringe kanaler for fluidtransport, ledningsføring, transportmidler, tuneller, utnyttelse av geotermisk energi, etc. For petroleumutvinning og -produksjon, har boreteknikken utviklet seg slik at det nå er mulig å kunne bore brønner i alle retninger, for derved å kunne trekke ut så mye ressurser som mulig fra et reservoar. En brønn kan eksempelvis innbefatte et i hovedsaklig vertikalt avsnitt, og minst ett avsnitt som avviker fra denne vertikale retningen, eksempelvis et i hovedsaklig horisontalt avsnitt. Disse brønnavsnittene som avviker fra en i hovedsaklig vertikal retning, har en tendens til å bli stadig lengre, og kan strekke seg flere tusen meter inn i en formasjon. Brønnenes dybde øker også, og i tillegg bores det brønner på stadig større vanndyp.
Boring blir vanligvis gjennomført ved at det innføres en borkrone på enden av en borestreng inn i brønnen. Borestrengens vekt er proporsjonal med borestrengens lengde. Ved boring i større vanndyp, vil vanndybden også påvirke trykkforholdene i brønnen og i formasjonen, og øke borestrengens vekt. Under boring ønsker man vanligvis ikke at formasjonsfluid skal kunne trenge inn i brønnboringen, derfor bør det trykket som tilveiebringes med borefluidet i formasjonen være høyere enn formasjonens poretrykk. Boreutstyret innbefatter også det fluidet som befinner seg mellom borestrengen og den uforede formasjons veggen. Boreutstyret muliggjør kontroll av brønnen under boringen, og tjener derfor til å hindre utblåsninger. Samtidig foreligger det et behov for å kunne begrense mengden av borefluid som trenger inn i den uforede formasjonsveggen, og det foreligger også et behov for å hindre en frakturering av sideveggen i den tilveiebrakte boringen. Derfor må det trykket som boreutstyret utøver ikke overskride formasjonens fraktureringstrykk. Formasjonstrykket påvirkes også av det hydrostatiske trykket, og på større vanndyp øker derfor også dette. Når det trykket som utøves av boreutstyret går mot grensene til intervallet mellom fraktureringstrykket og formasjonsporetrykket, må brønnen forsynes med foring eller foringsrør før man borer lengre inn i brønnen. Dette vil ofte bety at man må trekke boreutstyret ut av brønnen, og tilveiebringe nye seksjoner av foringsrør eller forlengelsesrør (eng. casing og liner) i brønnen før man kan fortsette boringen. Det foreligger derfor et generelt behov for fremgangsmåter for gjennomføring av boring på en slik måte at boringen kan gjennomføres over en lengre tidsperiode innenfor det tillatte trykkområdet, mellom formasjonsporetrykket og formasjonsfraktureringstrykket.
En annen faktor er at når brønnen avviker fra en vertikal retning, vil i det minste en del av borestrengen påvirkes av gravitasjonskrefter, og kunne få kontakt med veggen i borehullet. I et horisontalt avsnitt vil borestrengen ha en tendens til å legge seg mot borehullveggens relativt sett nedre del. Denne kontakten mellom borestrengen og borehullets vegg vil gi en friksjon når borestrengen beveges videre inn i brønnen under boringen, eller når den tas ut fra eller føres inn i brønnen.
Ettersom brønner bores på stadig større vanndyp, og lengre inn i undergrunnen, og awiksbrønner blir lengre, vil vekten til borestrengen og friksjonskreftene øke. Det foreligger naturligvis en grense for hvor stor vekt, og hvor store friksjonskrefter et utstyr for gjennomføring av boringen kan tåle, og dette vil begrense rekkevidden til en konvensjonell borestreng.
I US 2004/0104052 og WO 2004/018828 beskrives ulike fremgangsmåter for gjennomføring av boring med et dobbelt borerør. I US 5 964 294 beskrives et verktøy for gjennomføring av en nedihullsfunksjon i en horisontal eller sterkt avvikende brønn.
NO 20100925 beskriver et avdelingselement og bruk av dette, for deling av ringrommet på utsiden av en dobbeltrørborestreng i to ulike avsnitt.
Følgende publikasjoner skal også nevnes som eksempler på bakgrunnsteknikk:
US 2002/007968 Al, US 2006/124360 Al, WO 2010/039043 Al og US 2005/0103527 Al Boring av skrå, og særlig i hovedsaken horisontale brønner, har møtt økende interesse i de siste årene, og de nær horisontale avsnittene av brønnene har øket. Ved boring av det siste avsnittet, som har den største avstanden fra brønnåpningen, vil ethvert utstyr i verktøyområdet som innbefatter avdeler eller stempler, eller lignende, øke friksjonen. En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte som kan brukes i disse fjerntliggende områdene, med utnyttelse av de fordeler som foreligger i forbindelse med bruk av ulike fluider i ringrommet, men uten at det er behov for bruk av avdelere, stempler, eller lignende innretninger for å holde fluidene adskilt fra hverandre.
En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning som eliminerer eller i det minste reduserer, de ovennevnte ulemper i forbindelse med konvensjonell boring.
En hensikt er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning som vil begrense friksjonen mellom borestrengen og veggene i brønnboringen. Nok en hensikt er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning som øker sikkerheten under boreoperasjoner, særlig ved at faren for inntrenging av formasjonsfluid og utblåsninger reduseres.
Disse hensikter oppnås med en fremgangsmåte og innretning som angitt i patentkravene.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en
fremgangsmåte ved boring i en brønnboring, innbefattende:
plassering av en borestreng omfattende minst to rørledninger i en brønnboring, en øvre ende og en nedre ende koblet til et boreverktøy slik at det dannes et ytre ringrom mellom borestrengen og en vegg i brønnboringen,
boring av et avsnitt av brønnboringen omfattende en fluidfelle
tilveiebringelse av et første fluid med en første densitet inn i det ytre ringrommet over fluidfellen, og
sirkulering av et andre fluid med en andre densitet gjennom borestrengen og rundt boreverktøyet, idet den første densiteten er større enn den andre densiteten, og
en fluidgrenseflate mellom det første fluidet og det andre fluidet er anordnet i det ytre ringrommet videre ned i brønnboringen enn fluidfellen.
Brønnboringen kan omfatte et uformet avsnitt. Kombinasjonen av den u-formede banen av brønnboringen, og densitetsforskjellen mellom de to fluidene, medfører at de to fluidene hindres i å blande seg i vesentlig grad når fluidgrenseflaten er anordnet i brønnen nedenfor det u-formede avsnittet.
Det u-formede avsnittet tilveiebringer et lokalt minimum i brønnboringsbanen.
Fremgangsmåten gjør det mulig å gi det første fluidet i det ytre ringrommet bestemte egenskaper. Med unntak av den densitetsforskjellen som er nødvendig for at det første og det andre fluidet skal holdes innbyrdes adskilt som følge av det u-formede avsnittet, og som følge av gravitasjonskraften, kan egenskapene til det andre fluidet i borestrengen velges uavhengig. Borestrengens øvre ende vil være plassert over brønnboringen, og være tilgjengelig fra inngangsfasilitetene for en brønnboring på land, på havbunnen, eller fra havoverflaten.
Uttrykket "densitet" slik det brukes her, refererer seg til den spesifikke egenvekten til det aktuelle fluidet. Et mål for den spesifikke egenvekten/densiteten til et fluid, kan enkelt tilveiebringes av en fagperson.
Uttrykket "borestreng" slik det brukes her, refererer seg til en streng som
innbefatter minst to rørledninger. Disse kan være anordnet som to parallelle kanaler, og/eller eventuelt som koaksiale rør. I én borestrengutførelse vil borestrengen være et kveilrør. I tillegg kan borestrengen innbefatte tilleggsstrenger som kan inneholde elektriske eller optiske kabler, eller andre strenger for kommunikasjon eller for energioverføring. Borestrengen kan også innbefatte kanaler, rør eller strenger som ikke er beregnet for fluidsirkulasjon, men er beregnet for endring av vekten til borestrengen, så som én eller flere gassfylte strenger.
Boring av brønnboringer med nært horisontale avsnitt er velkjent; Også retningsboring som gir u-formede avsnitt er kjent, og vil ofte kunne forekomme utilsiktet under boring. Hittil har man imidlertid ikke erkjent at slike u-formede avsnitt danner en fiuidfelle, og at en slik gravitasjonsbasert felle kan brukes på den her angitte fordelaktige måte.
I ett aspekt av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innbefatter fremgangsmåten sirkulering av det andre fluid i borestrengen gjennom de i det minste to rørledningene i borestrengen. Videre kan fremgangsmåten innbefatte sirkulering av det andre fluid inn i brønnboringen gjennom et andre indre, ringformet rom som dannes av en første av de i det minste to rørledningene i borestrengen, og ut fra brønnboringen gjennom en sentral boring som dannes av den andre av de i det minste to rørledningene i borestrengen.
Ifølge et annet aspekt av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er densiteten til fluidene slik at borestrengen vil være i det minste delvis flytende, eller ha oppdrift, i det første fluidet i det ytre ringrommet.
I én utførelse av foreliggende oppfinnelse er det første fluidet som innføres i det ytre ringrommet et brønndrepingsslam (eng. kill mud). Egenskapene til brønn drepings slammet er slik at slammets vekt vil være tilstrekkelig til å undertrykke strømmen av formasjonsfluider inn i ringrommet i brønnboringen.
Ifølge et aspekt av den foreliggende oppfinnelsen, innbefatter fremgangsmåten tilveiebringelsen av en fluidgrenseflate mellom det første og det andre fluidet i det ytre ringrommet, over verktøyet, og over en åpning for sirkulering av det andre fluidet inn i den andre rørledningen.
I samsvar med en bestemt utførelse av fremgangsmåten innbefatter den videre tilveiebringelsen av et tredje fluid i det ytre ringrommet, i grenseflaten mellom det første og det andre fluidet, idet dette tredje fluidet har en densitet som ligger mellom densitetene til det første og det andre fluidet.
Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, hvor brønnboringen er en ikke-foret brønnboring under det i det minste ene u-formede avsnittet.
Med denne fremgangsmåten kan man tilveiebringe det første fluidet med bestemte egenskaper tilpasset formasjonsfraktureringstrykket, og formasjonsboretrykket i det området hvor brønnen skal bores i det ytre ringrommet.
Med foreliggende oppfinnelse blir det mulig å kunne bore brønner over lengre strekninger uten behov for plassering av forlengelsesrør eller foringsrør i brønnen, fordi det trykket som boreutstyret utøver mot formasjonen kan tilpasses spesielt for den delen av formasjonen. Med en slik fremgangsmåte vil det også være mulig å kunne gi borestrengen i det minste en viss grad av oppdrift i brønnen i mer horisontale avsnitt, og på den måten begrense friksjonskreftene mellom borestrengen og brønnboringen. Dette vil bli forklart nærmere nedenfor.
I tillegg vil det også kunne være mulig å innbefatte flere u-formede avsnitt i brønnboringen, og ha ulike fluider i det ytre ringrommet i de ulike områdene nedenfor de ulike u-formede avsnittene, slik at man derved vil kunne ha en mulighet for videre boring uten å måtte fore brønnen med rør eller i avviksbrønner.
Ifølge ett aspekt kan fremgangsmåten innbefatte sirkulering av det andre fluidet i røret, gjennom de to boringene i røret. Røret kan også være en annen type rør, og verktøyet kan være et annet verktøy, for gjennomføring av en annen type aktivitet i brønnen.
Ifølge ett aspekt av fremgangsmåten har det andre fluid en densitet som er mindre enn densiteten til det første fluid. I samsvar med dette aspektet er fluidenes densiteter slik at dobbeltrørborestrengen vil i det minste delvis flyte i det første fluidet i det ytre ringrommet. Ved å ha et lettere fluid i borestrengen enn på utsiden av borestrengen, hvor vekten av dette lettere fluidet sammen med vekten til dobbeltrørborestrengen, for en volumenhet vil være mindre enn vekten av den samme volumenheten av det første fluidet plassert i det ytre ringrommet, vil borestrengen blant annet som følge av Archimedes lov få en oppdriftskraft når dobbeltrørborestrengen befinner seg neddykket i det første fluidet. Denne oppdriftskraften vil redusere eller fjerne friksjonskrefter mellom dobbeltrørborestrengen og veggen i brønnboringen når dobbeltrørborestrengen beveger seg i brønnboringen. Fordi friksjonskreftene reduseres under bevegelsen av borestrengen, kan det samme utstyret ovenbords (skroget over vannlinjen) (eng. topside) benyttes for bevegelse av en lengre borestreng, slik at man derved utvider rekkevidden av en avviksboring. Også vektkraften fra dobbeltrørborestrengen, som henger i et i hovedsaklig vertikalt avsnitt av brønnboringen, og således også opphenging i utstyret ovenbords (eng. top side), vil bli redusert som følge av at oppdriftskrefter motvirker gravitasjonskreftene, når vekten til en volumenhet av dobbeltrørborestrengen sammen med det andre fluidet er mindre enn vekten til en volumenhet av et fluid i det ytre ringrommet i brønnboringens vertikale avsnitt.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også en boreinnretning som innbefatter
en borestreng omfattende minst en første og en andre rørledning,
et verktøy tilknyttet en nedre ende av borestrengen,
et ytre ringrom dannet mellom borestrengen og en vegg i brønnboringen, tilførselsmidler for tilveiebringelse av et første fluid til det ytre ringrommet,
hvor borestrengen og verktøyet er utformet slik at et andre fluid leveres ned til verktøyet gjennom den første rørledningen i borestrengen og returneres til en øvre ende av borestrengen via en nedre del av det ytre ringrommet inn i minst en åpning i den andre rørledningen og gjennom den andre rørledningen,
kjennetegnet ved en fluidgrenseflate mellom det første fluidet og det andre fluidet i det ytre ringrommet over den i det minst ene åpningen inn i den andre rørledningen,
hvori fluidgrenseflaten omfatter en første fluidkonktakt mellom det første fluidet og det andre fluidet eller et tredje fluid mellom det første fluidet og det andre fluidet.
Det andre fluidet vil befinne seg i den nedre delen av det ytre ringrommet, mens det første fluidet befinner seg i en øvre del av ringrommet. Innretningen ifølge foreliggende oppfinnelse eliminerer behovet for en avdelingsinnretning, fordi fluidene generelt holdes adskilt som følge av densitetsforskjellen, og som følge av tyngdekraftinnvirkningen.
Ifølge ett aspekt av foreliggende oppfinnelse innbefatter borestrengen et ytre rør og et indre rør, som er anordnet slik at det dannes et indre ringrom mellom det ytre røret og det indre røret, hvilket danner den første rørledningen. Videre kan innretningen innbefatte tilførselsmidler for tilveiebringelse av et tredje fluid i fluidgrenseflaten mellom det første og det andre fluidet i ringrommet.
I én utførelse av innretningen ifølge oppfinnelsen er det første fluidet et brønndrepingsslam. Egenskapene til brønndrepingsslammet er slik at vekten av slammet vil være tilstrekkelig til å undertrykke strømmen av formasjonsfluider inn i brønnboringens ringrom.
Ifølge et aspekt kan dobbeltrørstrengen innbefatte et ytre rør og et indre rør, som er anordnet for dannelse av et indre ringrom mellom det ytre og det indre røret.
Posisjonen til fluidgrenseflaten mellom det første og det andre fluidet er over verktøyet og åpningen inn i den andre rørledningen. På den måten blir det første fluidet ikke innført i den andre rørledningen når den u-formede brønnboringen er etablert med sin fluidfellevirkning (eng. fluid trap effect). Det første fluidet blir i én utførelse ført inn i det ytre ringrommet i den øvre delen av brønnboringen. Med den øvre del skal her forstås et område nær brønnåpningen eller overflaten. Ifølge et aspekt av oppfinnelsen vil det første fluidet fylle det ytre ringrommet fra brønnens øvre del, og helt ned til området like over verktøyet. Under boring blir ifølge et aspekt av oppfinnelsen posisjonen til fluidgrenseflaten mellom det første og det andre fluidet kontrollert, og opprettholdt i området som befinner seg nær verktøyet. Særlig når det første fluidet er et brønndrepingsslam blokkeres innstrømmingen av formasjonsfluid i hele brønnboringen, med unntagelse av i området rundt verktøyet.
Ifølge ett aspekt vil det også være mulig å føre inn et tredje fluid i fluidgrenseflateområdet mellom det første og det andre fluidet. Dette kan være av særlig interesse når det første og det andre fluidet med de ulike densiteter relativt lett kan blande seg når de får kontakt. Det vil velges et tredje fluid som har en densitet som ligger mellom densitetene til det første og det andre fluidet, og som har lav blandbarhet (eng. low miscibility) med både det første og det andre fluidet. Ifølge nok en utførelse av oppfinnelsen kan et fjerde fluid som har en densitet som er mindre enn densiteten til det første fluidet, holdes i deler av det ytre ringrommet i brønnboringens øvre del, ovenfor (eng. up hole) det u-formede avsnittet (mot brønnåpningen). Hensikten med å innføre dette fjerde fluidet som har en mindre densitet enn det første fluidet i den øvre delen av hullet, er å kunne redusere eller begrense brønnringromstrykket slik at det holder seg i det aksepterte formasjonstrykkområdet. Således kan det første fluidet være begrenset slik at det bare befinner seg i deler av brønnringrommet, og det kan være konsentrert i det horisontale avsnittet hvor det er vesentlig å kunne begrense friksjonen mellom borestrengen og formasjonen. Det u-formede avsnittet vil på en lignende måte danne en fluidfelle, som under utnyttelse av tyngdekraften skiller det fjerde fluidet fra det første fluidet. En fluidgrenseflate mellom det fjerde og det første fluidet dannes i ringrommet ovenfor (mot brønnåpningen) (eng. up hole) det u-formede avsnittet.
En annen grunn til å bruke et fjerde fluid med lav densitet i deler av brønnens vertikale øvre avsnitt, er å kunne øke borestrengens vekt. Dette vil muliggjøre større vektbelastning (eng. Weight On Bit) på borekronen, og derved muliggjøres raskere penetreringshastigheter under boring.
Det første og det fjerde fluidet kan tilføres til det ytre ringrommet fra brønnboringens øvre del. Det første fluidet kan også tilføres det ytre ringrommet fra brønnboringens nedre del ved at det første fluidet tilføres fra overflaten og gjennom én av borestrengkanalene.
Systemet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan brukes i et boresystem uten stigerør, eller med et boresystem hvor det brukes et marint stigerør.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere i form av et utførelseseksempel, og under henvisning til tegningen, som viser det inventive prinsipp.
Tegningsfiguren viser skjematisk en undersjøisk brønnboring, med et system uten stigerør. Anordninger på en flyter er skjematisk angitt med henvisningstegnet A. Den delen av utstyret som befinner seg i vannet er skjematisk indikert med B, og den delen som befinner seg under B, er den undergrunnen hvor boringen gjennomføres. På flyteren vil det være et fluidbehandlings- og -sirkulasjonssystem 1, for føring av et borefiuid inn i en dobbelrørborestreng 6, som strekker seg fra over vannflaten og ned til en bunnhullanordning (eng. Bottom Hole Assembly, BHA) 8, hvor det er anordnet en borkrone 8a. På flyteren vil det også være anordnet et toppdriftadapter (eng. top drive adapter) 2, som muliggjør at dobbeltrørborestrengen kan roteres samtidig som man fører fluid i fluidbehandlings-og -sirkulasjonssystemet 1.
På toppen av brønnen som går ned i undergrunnen er det anordnet en utblåsningssikring (BOP) 3. I deler av brønnen er det anordnet foringsrør 4, som strekker seg delvis ned i grunnen. Foringsrøret kan fortsette videre ned til punktet AA eller forbi dette punktet. Mellom borestrengen 6 og foringen 4 eller veggen 9 i brønnboringen under foringen 4, dannes det et ytre ringrom 5.
Det forefinnes et gjennomgangsmiddel 14 for tilveiebringelse av et første fluid til det ytre ringrommet 5. Det første fluidet føres inn i det ytre ringrommet 5 i et øvre avsnitt av ringrommet, eventuelt via BOP 3, som vist. Det første fluidet vil utgjøre et barrierefluid i et første avsnitt 12 av det ytre ringrommet 5. Midlet 14 innbefatter blant annet en fluidledning som går til flyteren, slik det er indikert på figuren. Med fluidbehandlings- og -sirkulasjonssystemet 1 på flyteren, blir et andre fluid ført i dobbeltrørborestrengen 6a, 6b, og ned til et verktøy i enden av borestrengen 6. Verktøyet vil i denne utførelsen være en bunnhullanordning (BHA) 8 med borkronen 8a og en dobbeltfiottørventil 7. Ventilen 7 er anordnet slik at et fluid som føres ned i brønnen gjennom et andre ringrom 6b mellom et ytre og et indre rør, som danner dobbeltløpborestrengen 6, vil gå som en sentral strømning gjennom borkronen 8a, og fra en ringromstrømning rundt borkronen 8a, og inn i en sentral boring 6a i borestrengen 6, og opp til flyteren. Det andre fluidet fyller et endeavsnitt 11 av det ytre ringrommet 5. Det andre fluidet og det første fluidet er i fluidkontakt ved fluidgrenseflaten 13. Fluidene holdes adskilt fra hverandre som følge av tyngdekraften, og som følge av en forskjell i densitet. Utformingen av brønnboringen innbefatter minst én u-formet del, som vil danne en gravitasjonsbasert fluidfelle (eng. gravity based fluid trap). Fellen kjennetegnes ved at det vil foreligge minst ett punkt BB lengre inn i brønnen enn punktet AA, hvor det laveste punktet i brønnboringen ved BB vil være likt med eller høyere enn horisontalplanet HH gjennom punktet AA. Som følge av denne fluidlåsen, og som følge av gravitasjonskreftene, vil det første fluidet med en høyere densitet blokkere ringrommets første avsnitt 12, slik at det ikke fylles med det andre fluid B. Ved å ha det første fluidet i brønnens nedre/indre avsnitt er det mulig å kunne bore lengre brønnpassasjer før det må settes inn forlengelsesrør eller foringsrør 4 i brønnen. Dette fordi det oppnås en bedre kontroll av trykket som boreutstyret utøver mot brønnens uforede vegg.
Det vil også kunne være mulig å forsyne boresystemet med et stigerør som går mellom en øvre ende av foringen og opp til en flyter.
Ved bruk av foreliggende oppfinnelse må det først etableres et u-formet avsnitt i brønnboringen. Dersom man ønsker å unngå en blanding av fluider, så må det første fluidet i det ytre ringrommet i den begynnende fasen, før etableringen av det første u-formede avsnittet, ha en ekstra fysisk barriere, eksempelvis som beskrevet i NO 20100925, slik at man kan ha en betydelig høyere densitet enn densiteten til det andre fluid som sirkuleres i borestrengen. Imidlertid så snart boringen har gått forbi punktet BB, kan densiteten så vel som andre egenskaper til det første fluidet endres, uten at dette vil gi en betydelig blanding av de to fluidene.
I én utførelse anses en blanding av de to fluider i den begynnende fasen ikke å representere noe problem, fordi fiuidbehandlingssystemet 1 fullt ut er i stand til å kunne håndtere ethvert første fluid som måtte bli blandet inn i det andre fluidet ved en retur. Derfor kan et høydensitetsfluid benyttes som det første fluid under hele boreprosessen.
Oppfinnelsen er her forklart i forbindelse med en ikke-begrensende utførelse, og en fagperson vil forstå at det vil kunne forekomme endringer og modifikasjoner med de indikerte alternativene, alt innenfor den inventive rammen som bestemt av patentkravene.

Claims (12)

  1. Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring, innbefattende: - plassering av en borestreng (6) omfattende minst to rørledninger i en brønnboring, en øvre ende og en nedre ende koblet til et boreverktøy (8) slik at det dannes et ytre ringrom (5) mellom borestrengen (6) og en vegg (9) i brønnboringen, - boring av et avsnitt av brønnboringen omfattende en fluidfelle (AA) - tilveiebringelse av et første fluid med en første densitet inn i det ytre ringrommet (5) over fluidfellen, og - sirkulering av et andre fluid med en andre densitet gjennom borestrengen (6) og rundt boreverktøyet (8),karakterisert vedat det: den første densiteten er større enn den andre densiteten, og en fluidgrenseflate (13) mellom det første fluidet og det andre fluidet er anordnet i det ytre ringrommet (5) videre ned i brønnboringen enn fluidfellen.
  2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat sirkuleringen av det andre fluidet gjennom borestrengen (6) innbefatter en sirkulering av det andre fluidet gjennom de minst to rørledningene i borestrengen (6).
  3. 3. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat sirkulering av det andre fluidet gjennom borestrengen (6) omfatter sirkulering av det andre fluidet inn i brønnboringen gjennom et andre ringformet rom som dannes av en første av de minst to rørledningene i borestrengen (6) og ut av brønnboringen gjennom en sentral boring som dannes av den andre av de i det minste to rørledningene i borestrengen (6).
  4. 4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat tettheten til fluidene er slik at borestrengen (6) påvirkes av en oppdriftskraft.
  5. 5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat det første fluidet som tilføres det ytre ringrommet (5) er et brønndrepingsslam.
  6. 6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat fluidgrenseflaten mellom det første og det andre fluidet i det ytre ringrommet (5) er formet over boreverktøyet (8), og over en åpning for sirkulering av det andre fluidet inn i den andre rørledningen.
  7. 7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat det tilveiebringes et tredje fluid i det ytre ringrommet (5) i grenseflaten mellom det første og det andre fluidet, hvor det tredje fluidet har en densitet som ligger mellom densiteten til det første fluidet og densiteten til det andre fluidet
  8. 8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat brønnboringen under fluidfellen (AA) er en uforet brønnboring.
  9. 9. Boreinnretning, innbefattende: - en borestreng (6) omfattende minst en første og en andre rørledning, - et verktøy (8) tilknyttet en nedre ende av borestrengen (6), - et ytre ringrom (5) dannet mellom borestrengen (6) og en vegg (9) i brønnboringen, - tilførselsmidler (14) for tilveiebringelse av et første fluid til det ytre ringrommet,
    hvor borestrengen (6) og verktøyet (8) er utformet slik at et andre fluid leveres ned til verktøyet (8) gjennom den første rørledningen i borestrengen (6) og returneres til en øvre ende av borestrengen (6) via en nedre del av det ytre ringrommet (5) inn i minst en åpning i den andre rørledningen og gjennom den andre rørledningen,karakterisert veden fluidgrenseflate (13) mellom det første fluidet og det andre fluidet i det ytre ringrommet (5) over den i det minst ene åpningen inn i den andre rørledningen, hvori fluidgrenseflaten (13) omfatter en første fluidkonktakt mellom det første fluidet og det andre fluidet eller et tredje fluid mellom det første fluidet og det andre fluidet.
  10. 10. Boreinnretning ifølge krav 9,karakterisert vedat borestrengen (6) omfatter et ytre rør og et indre rør som er anordnet for å danne et indre ringrom mellom det ytre røret og det indre røret som tilveiebringer den første rørledningen.
  11. 11. Boreinnretning ifølge krav 9 eller 10,karakterisert vedtilførselsmidler for tilveiebringelse av det tredje fluidet til fluidgrenseflaten mellom det første og det andre fluidet i det ytre ringrommet.
  12. 12. Boreinnretning ifølge et av kravene 9-11,karakterisert vedat det første fluidet er et brønndrepingsslam.
NO20110067A 2011-01-14 2011-01-14 Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng NO335712B1 (no)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110067A NO335712B1 (no) 2011-01-14 2011-01-14 Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng
PCT/EP2012/050081 WO2012095340A2 (en) 2011-01-14 2012-01-04 Gravity based fluid trap
AU2012206700A AU2012206700B2 (en) 2011-01-14 2012-01-04 Gravity based fluid trap
US13/978,120 US9470053B2 (en) 2011-01-14 2012-01-04 Gravity based fluid trap
EP12700377.0A EP2663728B1 (en) 2011-01-14 2012-01-04 Gravity based fluid trap
BR112013017556-7A BR112013017556B1 (pt) 2011-01-14 2012-01-04 Método a ser utilizado durante a realização de uma perfuração em um poço e equipamento de perfuração
CA2824179A CA2824179C (en) 2011-01-14 2012-01-04 Gravity based fluid trap
CN201280005307XA CN103459756A (zh) 2011-01-14 2012-01-04 基于重力的流体圈闭

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110067A NO335712B1 (no) 2011-01-14 2011-01-14 Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20110067A1 NO20110067A1 (no) 2012-07-16
NO335712B1 true NO335712B1 (no) 2015-01-26

Family

ID=45495927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110067A NO335712B1 (no) 2011-01-14 2011-01-14 Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9470053B2 (no)
EP (1) EP2663728B1 (no)
CN (1) CN103459756A (no)
AU (1) AU2012206700B2 (no)
BR (1) BR112013017556B1 (no)
CA (1) CA2824179C (no)
NO (1) NO335712B1 (no)
WO (1) WO2012095340A2 (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150027781A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Reelwell, A. S. Mud lift pump for dual drill string
WO2017115344A2 (en) * 2016-05-24 2017-07-06 Future Well Control As Drilling system and method
CN106593416B (zh) * 2017-01-10 2018-03-20 中国石油大学(北京) 一种环空圈闭流体压力升高实验装置及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2951680A (en) 1956-11-05 1960-09-06 Jersey Prod Res Co Two fluid drilling system
US3268017A (en) 1963-07-15 1966-08-23 Shell Oil Co Drilling with two fluids
US5586609A (en) * 1994-12-15 1996-12-24 Telejet Technologies, Inc. Method and apparatus for drilling with high-pressure, reduced solid content liquid
US6457540B2 (en) 1996-02-01 2002-10-01 Robert Gardes Method and system for hydraulic friction controlled drilling and completing geopressured wells utilizing concentric drill strings
US5964294A (en) 1996-12-04 1999-10-12 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for orienting a downhole tool in a horizontal or deviated well
US7124824B2 (en) * 2000-12-05 2006-10-24 Bj Services Company, U.S.A. Washpipeless isolation strings and methods for isolation
US6722440B2 (en) * 1998-08-21 2004-04-20 Bj Services Company Multi-zone completion strings and methods for multi-zone completions
US6708764B2 (en) * 2002-07-12 2004-03-23 Cdx Gas, L.L.C. Undulating well bore
AU2003260210A1 (en) 2002-08-21 2004-03-11 Presssol Ltd. Reverse circulation directional and horizontal drilling using concentric coil tubing
US7152700B2 (en) * 2003-11-13 2006-12-26 American Augers, Inc. Dual wall drill string assembly
WO2006053434A1 (en) 2004-11-19 2006-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and apparatus for drilling, completing and configuring u-tube boreholes
CN100494623C (zh) * 2006-12-18 2009-06-03 辽河石油勘探局 双壁钻杆低压钻井方法
NO333203B1 (no) * 2008-10-01 2013-04-08 Reelwell As Verktoyenhet for nedihulls bruk
US9187968B2 (en) * 2010-06-25 2015-11-17 Reelwell As Fluid partition unit

Also Published As

Publication number Publication date
US9470053B2 (en) 2016-10-18
BR112013017556B1 (pt) 2021-03-23
WO2012095340A3 (en) 2013-06-20
BR112013017556A2 (pt) 2016-10-04
WO2012095340A2 (en) 2012-07-19
CA2824179A1 (en) 2012-07-19
NO20110067A1 (no) 2012-07-16
AU2012206700A1 (en) 2013-07-18
US20130284519A1 (en) 2013-10-31
CA2824179C (en) 2016-02-16
WO2012095340A9 (en) 2013-08-29
AU2012206700B2 (en) 2015-04-23
CN103459756A (zh) 2013-12-18
EP2663728B1 (en) 2017-03-22
EP2663728A2 (en) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11085255B2 (en) System and methods for controlled mud cap drilling
US7497266B2 (en) Arrangement and method for controlling and regulating bottom hole pressure when drilling deepwater offshore wells
US9187968B2 (en) Fluid partition unit
US20160168934A1 (en) Systems and methods for managing pressure in a wellbore
US20070235223A1 (en) Systems and methods for managing downhole pressure
US6412574B1 (en) Method of forming a subsea borehole from a drilling vessel in a body of water of known depth
NO325291B1 (no) Fremgangsmate og anordning for etablering av en undergrunns bronn.
US8657013B2 (en) Riser system
NO330148B1 (no) Fremgangsmate og apparat for a variere tettheten til boreslam ved anvendelse av dypvanns oljeboring.
NO20130448A1 (no) Dobbeltaktivitetsboreskip
US9163465B2 (en) System and method for drilling a well that extends for a large horizontal distance
NO20110564A1 (no) Apparat og fremgangsmate for konstruksjon av en undersjoisk bronn
RU2016115932A (ru) Способ сооружения скважины для разработки месторождения под дном моря или океана
NO335712B1 (no) Fremgangsmåte ved boring i en brønnboring og boreinnretning innbefattende borestreng
US20140190751A1 (en) Method and System for Drilling with Reduced Surface Pressure
RU2505667C1 (ru) Способ разработки многопластового месторождения
Sangesland et al. Riserless Casing While Drilling Using a Dual Gradient Mud System
NO325188B1 (no) Fremgangsmate for vaeskeloft i borestigeror