NO336713B1 - Fremgangsmåte for boring med foringsrør - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE FOR BORING MED FORINGSRØR

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangs-måte for boring og komplettering av et brønnhull. Den foreliggende oppfinnelse vedrører særlig en fremgangsmåte for tildanning av et brønnhull, foring av et brønnhull og sirkulering av fluider i brønnhullet. Fremgangsmåten vedrører også sementering av et brønnhull.

Ved boring av olje- og gassbrønner blir et brønnhull tildannet ved bruk av en borekrone som er anordnet i en nedre ende av en borestreng, og som blir drevet nedover. Etter at det er boret en forhåndsbestemt dybde, blir borestrengen og kronen fjernet, og brønnhullet blir foret med en streng av foringsrør. Det blir således avgrenset et ringformet område mellom foringsrørets utside og jordformasjonen. Dette ringformede område blir fylt med sement for å sette foringsrøret permanent i brønnhullet, og for å gjøre det lettere å isolere produksjonssoner og fluider på forskjellige dybder i brønn-hullet.

Det er vanlig å anvende mer enn én streng av foringsrør i et brønnhull. I denne forbindelse blir en første streng av foringsrør satt i brønnhullet når brønnen er boret til en første angitt dybde. Brønnen blir deretter boret til en andre angitt dybde og deretter foret med en streng av foringsrør med en mindre diameter enn den første streng av foringsrør. Denne prosess gjentas til den ønskede brønndybde er oppnådd, idet hver tilleggsstreng av foringsrør resulterer i en mindre diameter enn den foregående streng. Reduksjonen i diameteren reduserer det tverrsnittsareal som et sirkulerende fluid kan bevege seg i. Det mindre foringsrør ved bunnen av hullet kan dessuten be-grense hydrokarbonproduksjonsraten. Oljeselskaper prøver således å maksimere fo-ringsrørdiameteren på den ønskede dybde for å maksimere hydrokarbonproduksjonen. Til dette formål har klaringen mellom påfølgende foringsrørstrenger vært tilbøyelig til å bli mindre fordi det blir brukt større påfølgende foringsrør for å maksimere produk-sjonen.

Boring med foringsrør eller forlengingsrør utgjør en fremgangsmåte for tildanning av et brønnhull med en borekrone festet til samme rørstreng som skal fore brønnhullet. Med andre ord blir borekronen, i stedet for å kjøre en borekrone på en borestreng med mindre diameter, kjørt i enden av et rør eller foringsrør eller forlengingsrør med større diameter som vil bli værende igjen i brønnhullet, og som vil bli sementert i dette. Fordelene med å bore med foringsrør er innlysende. Siden samme rørstreng trans-porterer kronen og forer brønnhullet, er det ikke nødvendig med noen separat tur ut av eller inn i brønnhullet mellom tildanningen av brønnhullet og foringen av brønnhul-let. Boring med foringsrør eller forlengingsrør er særlig nyttig i visse situasjoner hvor en operatør ønsker å bore og fore et brønnhull så raskt som mulig for å minimere den tid hvor brønnhullet blir værende uforet og utsatt for sammenrasing, eller for virk-ningene av trykkuregelmessigheter, samt mekanisk ustabilitet.

Patentskrift WO 2006/012186 lærer en framgangsmåte for å føre fram et forlengings-rør i et brønnhull hvor forlengingsrøret er festet til en borestreng. En borebunnhullssammenstilling er ført gjennom forlengingsrøret.

Ved boring av brønner eller dype brønner til havs kan lengden av foringsrør eller for-lengingsrør være kortere enn vanndybden. I noen tilfeller kan brønnhullet også tildan-nes i flere trinn, f.eks. ved først å installere foringsrør og deretter å henge opp et for-lengingsrør i foringsrøret. I begge tilfeller strekker lengden av foringsrør seg kanskje ikke tilbake til overflaten.

Det er derfor behov for å kjøre en lengde av boreforingsrør eller boreforlengingsrør inn i hullet for å tildanne brønnhullet.

I én utførelsesform kan et boreapparat innbefatte et forlengingsrør som et parti av borestrengen. Aksial- og torsjonsbelastningene blir båret av borerøret og deretter overført til boreforlengingsrøret ved bruk av et forlengingsrørboreverktøy. Kreftene blir deretter overført langs forlengingsrøret til en lås. Belastningene blir deretter over-ført fra forlengingsrøret til låsen og den innfestede bunnhullssammenstilling ("bottom hole assembly" - BHA). Boreapparatet kan innbefatte en indre streng som forbinder forleng i ngsrørboreverktøyet i toppen av forlengingsrøret, med bunnhullssammenstillingen. På denne måte kan borerøret, når forlengingsrørboreverktøyet og låsen er koplet fra forlengingsrøret, trekke den indre streng og bunnhullssammenstillingen bort fra forlengingsrøret og brønnhullet. I én utførelsesform vil frigjøring og trekking av for-lengingsrørboreverktøyet, også frigjøre og trekke bunnhullssammenstillingen ut av hullet sammen med den indre streng. Den indre streng kan også virke som en kanal for fluidstrømning fra borerøret til den nedenforliggende bunnhullssammenstilling. Det skal bemerkes at fluidstrømningen kan deles mellom den indre streng og forlengings- rørets indre diameter, eller fluidstrømningen kan avledes slik at hele strømningen skjer i ringrommet mellom den indre streng og forleng i ngsrørets indre diameter.

I en annen utførelsesform kan en fremgangsmåte for tildanning av et brønnhull, innbefatte følgende trinn: - å kjøre et forlengingsrør inn i brønnhullet; - å henge opp forlengingsrøret et sted nedenfor et riggdekk; - på en borestreng, å kjøre en borebunnhullssammenstilling gjennom forlengingsrøret; - å feste borestrengen til forlengingsrøret;

- å frigjøre forlengingsrøret fra dets opphengningssted; og

- på borestrengen, å føre frem foringsrøret gjennom brønnhullet.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for foring av et brønnhull. I én utførelsesform kan en fremgangsmåte for tildanning av et brønnhull, innbefatte et trinn med å kjøre inn en forlengingsrørboresammenstilling i brønnhullet, idet forleng-ingsrørboresammenstillingen innbefatter et forlengingsrør, et transportelement, minst ett koplingselement samt et boreelement. Fremgangsmåten innbefatter også følgende trinn: - midlertidig å henge opp forlengingsrøret et sted nedenfor et riggdekk; - å frigjøre transportelementet og boreelementet fra forlengingsrøret; - på ny å kople transportelementet til forlengingsrøret;

- å frigjøre forlengingsrøret fra dets midlertidige opphengningssted; og

- å føre frem forlengingsrørboresammenstillingen.

Det beskrives også et apparat for tildanning av et brønnhull, hvilket apparat innbefatter: - et forlengingsrør koplet til et boreelement; - et transportelement frigjørbart forbundet med forlengingsrøret, hvilket transportelement er tilpasset til å kunne tilføre forlengingsrøret et dreiemoment; - et første koplingselement, som er innrettet til å kunne frigjøres og settes på ny, for kopling av transportelementet til forlengingsrøret; og

- et andre koplingselement for kopling av forlengingsrøret til boreelementet.

For å oppnå en mer inngående forståelse av den foreliggende oppfinnelsen, tilveie-bringes en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen gjennom henvisning til utførel-sesformer, hvorav noen er illustrert på de vedføyde tegninger. Fig. 1 viseren utførelsesform av forlengingsrørboresystemet ifølge noen utførel-sesformerved den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 2 viser en utførelsesform av forlengingsrørboresystemet hvor toppen av forlengingsrøret er opphengt i et lukkehode i en utblåsningssikring; Fig. 3 viser en annen utførelsesform av en forlengingsrørboresammenstilling; Fig. 4-8 viser forlengingsrørboresammenstillingen ifølge fig. 3 i virksomhet;

Fig. 9 viser en annen utførelsesform av en forlengingsrørboresammenstilling.

I én utførelsesform innbefatter et boreapparat et forlengingsrør som et parti av borestrengen. Aksial- og torsjonsbelastninger bæres av borerøret og overføres deretter til boreforlengingsrøret ved bruk av et forlengingsrørboreverktøy. Kreftene blir deretter overført langs forlengingsrøret til en lås. Belastningene blir deretter overført fra for-lengingsrøret til låsen og den tilkoplede bunnhullssammenstilling. Boreapparatet kan innbefatte en indre streng som kopler forleng i ngsrørboreverktøyet, som befinner seg ved toppen av forlengingsrøret, til bunnhullssammenstillingen. På denne måte kan borerøret, når forleng i ngsrørboreverktøyet og låsen er koplet fra forlengingsrøret, trekke den indre streng og bunnhullssammenstillingen bort fra forlengingsrøret og brønnhullet. I én utførelsesform vil frigjøring og trekking av forlengingsrørboreverkt-øyet, også frigjøre og trekke bunnhullssammenstillingen ut av hullet sammen med den indre streng. Den indre streng kan også virke som en kanal for fluidstrømning fra bo-rerøret til den nedenforliggende bunnhullssammenstilling. Det skal bemerkes atfluid-strømningen kan deles mellom den indre streng og forlengingsrørets indre diameter, eller fluidstrømningen kan avledes fullstendig til det ringformede område (ringrommet) mellom den indre strengs ytre diameter og forlengingsrørets indre diameter. I én utførelsesform kan fluidet som strømmer tilbake til overflaten, strømme gjennom det ringformede område mellom brønnhullet og forlengingsrørets ytre diameter, og/eller til det ringformede område mellom forlengingsrørets indre diameter og den indre strengs ytre diameter.

Fig. 1 viseren utførelsesform av boring med en forlengingsrørsammenstilling ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Som vist, strekker en forlengingsrørboresammenstilling 100 seg nedenfor et tidligere installert foringsrør 10. Forlengingsrørboresammen-stillingen 100 er kjørt inn på borerør 110. Et forlengingsrørboreverktøy 116 blir brukt for å kople borerøret 110 til forlengingsrøret 120. Forlengingsrørboreverktøyet 116 kan være en komponent i en forlengingsrørtoppsammenstilling 115 som også kan innbefatte en forlengingsrørhenger 117 og en rørkopling med polerboring ("polished bore receptacle" - PBR). I én utførelsesform fungerer forlengingsrørboreverktøyet 116 som et setteverktøy for å kople borerøret 110 sammen med forlengingsrøret 120. Sette- verktøyet kan innbefatte en lås og/eller gripeelementer som frigjørbart kan feste seg til og løsgjøre seg fra forlengingsrøret 120. Sette-/boreverktøyet er tilpasset til å kunne overføre aksial- og torsjonskrefter fra borerøret 110 til forlengingsrøret 120. Sette-verktøyet kan frigjøres fra forlengingsrøret 120 for derved å kunne hente ut bunnhullssammenstillingen. Sette verktøy et har fortrinnsvis en dreiemomentkapasitet som er lik eller overstiger borerørets kapasitet, og som er tilpasset til å kunne tåle typisk brønnhullsboredynamikk. Eksempler på setteverktøyer er beskrevet i amerikansk patent nr. 5.613.567, i 5.531.273 og i 6.032.734. Forlengingsrørtopputstyret (forleng-ingsrørhengeren og rørkoplingen med polerboring) kan også innbefatte stor radial klaring for omføring av borekaks og for å oppnå redusert ekvivalent sirkulasjonstetthet ("equivalent circulating density" - ECD), og setting av forlengingsrørhengeren vil ikke vesentlig redusere det ringformede klaringsområde. I én utførelsesform kan setting av forlengingsrørhengeren og frigjøring av boreverktøy være uavhengig av differensialtrykket mellom verktøyets innside og forlengingsrørets utside for derved å hindre prematur aktivering. I en annen utførelsesform er forlengingsrørtoppsammenstillingen ikke utstyrt med en pakning. I enda en annen utførelsesform benytter forlengingsrørt-oppsammenstillingen seg av en ekspanderbar forlengingsrørhenger.

En indre streng 130 strekker seg fra forlengingsrørsetteverktøyet/boreverktøyet 116 til en nedenforliggende borelås 140. Den indre streng 130 kan brukes for å transporte-re et fluid fra borerøret 110, og/eller for å hente ut bunnhullssammenstillingen. Det skal dessuten bemerkes at fluidet kan transporteres utenfor den indre streng, eventu-elt inne i den indre streng, eller fluidstrømmen kan deles mellom disse to fluidstrøm-ningsbaner. Borelåsen 140 er tilpasset til frigjørbart å kunne kople seg til forlengings-røret 120. Et eksempel på en borelås er beskrevet i amerikansk patentsøknads-publikasjon nr. 2004-0216892, som er inngitt den 5. mars 2004 av Giroux m/fl., serienr. 10/795214, og med tittelen Drilling with casing laten (lås for boring med fo-ringsrør). Borelåsen 140 er tilpasset for overføring av aksial- og torsjonskrefter fra forlengingsrøret 120 til bunnhullssammenstillingen. Borelåsen 140 kan være hydraulisk aktivert, mekanisk aktivert eller fjernaktivert. Egnede aktiveringsmekanismer innbefatter slampulsteknologi, kabel, og fiberoptikk.

Som vist på fig. 1, innbefatter bunnhullssammenstillingen én eller flere stabilisatorer 155; en motor 160; en underrømmer 165; et MWD/LWD-verktøy 170 (MWD = "measurement while drilling" - måling under boring; LWD = "logging while drilling" - logging under boring); rotasjonsstyresystemer 175; og en borekrone 180. Det skal bemerkes at bunnhullssammenstillingen kan innbefatte andre komponenter i tillegg til, eller i stedet for, ovennevnte elementer. Slike komponenter kan f.eks. innbefatte andre geofysiske målesensorer; stabilisatorer, f.eks. eksentriske eller justerbare stabilisatorer; styringssystemer, f.eks. et bøyd motorhus ("bent motor housing); andre borekroner, f.eks. en ekspanderbar krone eller kroner som har dyser eller spyleåpninger for retningsboring; eller en hvilken som helst annen egnet komponent kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. Enn videre kan bunnhullssammenstillingens komponenter være ordnet i en hvilken som helst egnet rekkefølge kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. Foreksempel kan underrømmeren være plassert nedenfor motoren og MWD/LWD-verktøyet.

Under drift blir forlengingsrørboreverktøyet 116 og borelåsen 140 aktivert til å gå i inngrep med forlengingsrøret 120. Forlengingsrørboresammenstillingen 100 blir deretter kjørt inn i hullet ved bruk av borerør 110. Forlengingsrørboresammenstillingen 100 retningsstyres for å bore hullet. I denne forbindelse kan hullet bores og fores i forbindelse med samme tur inn i brønnen. Retningsstyringen foretas ved bruk av nevnte rotasjonsstyresystem 175. Aksial- og torsjonskreftene blir overført fra borerøret 110 til forlengingsrøret 120 via forleng i ngsrørsetteverktøyet 116, og de blir deretter over-ført fra forlengingsrøret 120 til bunnhullssammenstillingen via borelåsen 140. I dette forbindelse opplever den indre streng 130 lite eller ingenting av dreiemomentet som overføres. Hullets indre diameter kan forstørres ved bruk av underrømmeren 165. Forlengingsrørboresammenstillingen 100 blir ført frem inntil den totale dybde er nådd. Én fordel med forlengingsrørboresammenstillingen er at forlengingsrøret beskytter det borede hull under boringen. Etter at total dybde er nådd, blir forlengingsrørhengeren 117 satt for å forbinde forlengingsrøret 120 med det tidligere satte foringsrør. Deretter blir forleng i ngsrørsetteverktøyet 116 og borelåsen 140 frigjort for å løsgjøre seg fra forlengingsrøret 120, og blir fjernet fra brønnhullet, hvorved bunnhullssammenstillingen fjernes. I én utførelsesform fører settingen av forlengingsrørhengeren 117 til frigjø-ring av forlengingsrørsetteverktøyet 116. Etter at bunnhullssammenstillingen er hentet ut, kan en sementeringsoperasjon utføres.

I én utførelsesform blir en sementholdeventil kjørt inn og installert i forlengingsrøret

for å muliggjøre sementering fra bunnen av forlengingsrøret. En tradisjonell sementeringsoperasjon kan deretter utføres. Dersom sement ikke kan sirkuleres, kan det utfø-res en trykksementering ved bunnen. Deretter kan en andre trykksementering utføres ved forlengingsrørtoppen, og forlengingsrørtoppakningen kan settes i en annen tur inn i hullet.

Under noen omstendigheter kan bunnhullssammenstillingen bli funksjonsudyktig før total dybde er nådd, slik at bunnhullssammenstillingen må repareres eller skiftes ut. I én utførelsesform blir forlengingsrøret 120 etterlatt i hullet, og forlengingsrørboreverk-tøyet 116 og borelåsen 140 blir frigjort. Deretter blir bunnhullssammenstillingen trukket ut av hullet. Etter at bunnhullssammenstillingen er reparert eller skiftet ut, kjøres bunnhullssammenstillingen inn i hullet, og forlengingsrørboreverktøyet 116 og borelåsen 140 blir aktivert til på ny å gå i inngrep med forlengingsrøret 120. Deretter kan boreoperasjonen fortsette ved at bunnhullssammenstillingen påføres rotasjons- og aksialkrefter. Én eller flere bunnhullssammenstillinger kan skiftes ut ved å gjenta denne prosess. Det må bemerkes at det i denne utførelsesform finnes en mulighet for at forlengingsrøret kan sette seg fast i løpet av den tid det tar å kjøre inn den nye bunnhullssammenstilling i hullet.

I en annen utførelsesform kan forlengingsrørboresammenstillingen 100 flyttes til et

trygt sted i brønnhullet. Foreksempel kan forlengingsrørboresammenstillingen hentes tilbake til overflaten. Forlengingsrørstrengen 120 kan da henges i riggdekkets kilebel-te. Bunnhullssammenstillingen kan så skiftes ut, og forlengingsrørboresammenstilling-en kan på ny kjøres inn i hullet.

I et annet eksempel kan forlengingsrørboresammenstillingen 100 flyttes til en posisjon inne i det tidligere installerte foringsrør 10. I én utførelsesform kan forlengingsrørbo-reverktøyet 100 henges opp like nedenfor en utblåsningssikring ("blowout preventer" - BOP). Figur 2 viser en utførelsesform av en BOP 200 for opphenging av en forleng-ingsrørboresammenstilling i et brønnhull. Som vist, er et forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210 koplet til en BOP-stakk som er forsynt med en omslutningshode-BOP 215 ("pipe ram BOP") og en ringroms-BOP 220 ("annular BOP"). Det må bemerkes at det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210 kan være integrert i, eller være et til-behør til, BOP-stakken. Forlengingsrørtoppsammenstillingen 115 kan innbefatte en profil 230 for inngrep med det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210. Lukkehodet 210 kan være hydraulisk aktivert for å kunne bevege seg radialt inn til inngrep med profilen 230. Alternativt kan forlengingsrørtoppen 115 innbefatte en hengeskulder tilpasset til å kunne ligge an mot det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210. Forlengingsrørtoppen 115 kan bli holdt ved bruk av en kombinasjon av en profil og/eller en hengeskulder. Omslutningshode-BOP'en 215 og ringroms-BOP'en 220 blir deretter brukt for å stenge rundt borerøret 110 under brønnstyringssituasjoner. I denne forbindelse blir hydraulikkreftene fra BOP-lukkehodet brukt for å parkere forleng-ingsrøret 120 i brønnhullet. I én utførelsesform kan det brukes én eller flere sensorer for å posisjonere forlengingsrørtoppsammenstillingen 115 i forhold til det forlengings-rørholdende BOP-lukkehode 210. Et eksempel på en sensor innbefatter en magnet. Magneten kan være plassert på forlengingsrørhengeren, og en sensor kan være mon- tert på BOP-lukkehodet 210 for å kunne bestemme magnetens posisjon og derved forlengingsrørhengeren (f.eks. profilen 230) sin plassering. Det er tenkelig at andre egnede sensorer kan brukes, f.eks. RFID-sensorer (RFID = "radio frequency identifica-tion") som er kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området.

Under drift blir forlengingsrørboresammenstillingen 100 hentet tilstrekkelig langt ut til at forlengingsrørtoppen 115 befinner seg i tilstøting til det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210. Hydraulikkrefter blir deretter påført for å bevege lukkehodet radialt inn til inngrep med forlengingsrørtoppen, enten via profilen, hengeskulderen, eller begge. Når forlengingsrørtoppen er parkert, blir forlengingsrørboreverktøyet 116 og borelåsen 140 frigjort, og bunnhullssammenstillingen trekkes ut av hullet. Etterat bunnhullssammenstillingen er reparert, blir bunnhullssammenstillingen kjørt inn i hullet, og forlengingsrørboreverktøyet 116 og borelåsen 140 blir aktivert for på ny å gå i inngrep med forlengingsrøret 120. Deretter blir lukkehodet trukket tilbake, og forleng-ingsrørboresammenstillingen 100 blir frigjort for ytterligere boring. Under drift, mens forlengingsrørboresammenstillingen er parkert i et brønnhode 250, kan brønnen bli utsatt for en uønsket trykkøkning. For å forhindre en utblåsning, kan de andre BOP-anordninger (slik som omslutningshoder, ringromssikringer, og/eller kutteventiler) aktiveres for å dempe innstrømninger i brønnhullet.

I en annen utførelsesform kan det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210 brukes for å lette innkjøringen av forlengingsrørboresammenstillingen. For eksempel kan for-lengingsrøret innledningsvis kjøres inn i det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210. Deretter blir bunnhullssammenstillingen koplet til borelåsen, forlengingsrørsette-verktøyet og borerøret, forså å bli kjørt inn i forlengingsrøret. Forlengingsrørsette-verktøyet og borelåsen blir så aktivert til å gå i inngrep med forlengingsrøret for derved å danne forlengingsrørboresammenstillingen. Det forlengingsrørholdende BOP-lukkehode 210 deaktiveres til å frigjøre forlengingsrørboresammenstillingen for å begynne boringen.

I en annen utførelsesform kan forlengingsrørtoppsammenstillingen 115 være tilpasset til å kunne gå i inngrep med en vegg i det tidligere installerte foringsrør 10. Foringsrø-ret kan innbefatte en forlengingsrørmottakerprofil tildannet på en indre flate av fo-ringsrøret. Forlengingsrørmottakerprofilen kan være tilpasset til å kunne gå i inngrep med forlengingsrørhengeren i forlengingsrørboreapparatet. Under drift blir forlengings-rørboresammenstillingen hentet tilstrekkelig langt ut til at forlengingsrørtoppen befinner seg i tilstøting til forlengingsrørmottakerprofilen. Deretter blir forlengingsrørhenge-ren aktivert til å gå i inngrep med profilen. Når forlengingsrørtoppen er parkert, blir forlengingsrørboreverktøyet og borelåsen frigjort, og bunnhullssammenstillingen trekkes ut av hullet. Etter at bunnhullssammenstillingen er reparert, blir bunnhullssammenstillingen kjørt inn i hullet, og forlengingsrørboreverktøyet og borelåsen blir aktivert til på ny å gå i inngrep med forlengingsrøret. Deretter blir forlengingsrørhengeren trukket tilbake, og forlengingsrørboreapparatet blir frigjort for ytterligere boring. Det er tenkelig at forlengingsrørmottakerprofilen kan være tildannet i det tidligere satte foringsrør 10 eller i brønnhodet 250. Det er videre tenkelig at forlengingsrørboresam-menstillingen kan hentes ut til et hvilket som helst egnet parti av brønnhullet og henges opp i dette. Det er videre tenkelig at forlengingsrørhengeren kan gå i inngrep med et hvilket som helst parti av foringsrøret, med eller uten bruk av en forlengings-rørmottakerprofil. I denne forbindelse kan forlengingsrørhengeren, som kan frigjøres og settes på ny, brukes til å parkere/henge forlengingsrøret i det tidligere satte fo-ringsrør 10. Boreforlengingsrøret 120 kan etterlates i det åpne hull, eller det kan på ny trekkes inn i det satte foringsrør for å hindre at forlengingsrøret setter seg fast under turen for utskiftning av bunnhullssammenstillingen. Forlengingsrørhengeren, som kan frigjøres og settes på ny, kan aktiveres flere ganger for potensielt flere turer inn og ut av hullet for utskiftning av bunnhullssammenstillingen.

I en annen utførelsesform kan forlengingsrørhengeren, som kan frigjøres og settes på ny, brukes til å lette innkjøringen av forlengingsrørboresammenstillingen. For eksempel kan forlengingsrøret som er utstyrt med en forlengingsrørhenger, innledningsvis bli kjørt inn i foringsrøret. Deretter blir forlengingsrørhengeren aktivert til å gå i inngrep med foringsrøret for derved å henge opp forlengingsrøret. Bunnhullssammenstillingen blir så koplet til borelåsen, forlengingsrørsetteverktøyet, og borerøret, og den blir så kjørt inn i forlengingsrøret. Deretter blir forlengingsrørsetteverktøyet og borelåsen aktivert til å gå i inngrep med forlengingsrøret for derved å danne forlengingsrørbore-sammenstillingen. Forlengingsrørhengeren blir deaktivert for å frigjøre forlengingsrør-boresammenstillingen for å begynne boringen.

I en annen utførelsesform kan forlengingsrørboresammenstillingen kjøres uten bruk av den indre streng. For å hente ut bunnhullssammenstillingen i tilfelle av svikt, blir for-lengingsrøret først hengt opp i brønnhullet ved bruk av en hvilken som helst av opp-hengingsmetodene som er beskrevet ovenfor. Deretter blir en arbeidsstreng senket ned i brønnhullet for å hente ut bunnhullssammenstillingen. Et eksempel på en arbeidsstreng innbefatter borerør, kabel, kveilrør, corod (dvs. "continuous rod" - konti-nuerlig stang), og en hvilken som helst egnet uthentingsmekanisme kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. I én utførelsesform blir en kabel brukt for å hente ut bunnhullssammenstillingen. Etter at bunnhullssammenstillingen er skiftet ut eller re parert, blir bunnhullssammenstillingen på ny senket ned i forlengingsrøret, og borelåsen blir aktivert. Borerøret kan så senkes ned, og forlengingsrørboreverktøyet blir aktivert til å gå i inngrep med et øvre parti av forlengingsrøret. Deretter blir forlengings-røret frigjort fra opphengning for å fortsette boreoperasjonen.

Figur 3 viser en annen utførelsesform av en forlengingsrørboresammenstilling 300. Forlengingsrørboresammenstillingen 300 er koplet til et borerør 310 ved bruk av et setteverktøy 320. Sette verktøy et 320 kan frigjørbart feste et forlengingsrør 305 til borerøret 310 og derved overføre aksial- og torsjonskrefter. Forlengingsrørboresam-menstillingen 300 innbefatter også en forlengingsrørhenger 325 for opphenging av forlengingsrøret 305 i et foringsrør 301. En indre streng 330 forbinder sette verktøy et 320 med en foringsrørlås 335. I én utførelsesform kan den indre streng 330 innbefatte en trykk-og-volumbalansert, svivelforsynt glideskjøt med en 337. Den indre streng 330 kan stikkes inn i låsen 335 ved bruk av et spyd 340. Låsen 335 er tilpasset til fri-gjørbart å kunne feste seg til en krage 345 på forlengingsrøret 305. Det kan brukes en hvilken som helst egnet lås som er kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. En eller flere ikke-dreibare eller dreibare sentreringsenheter 350 kan brukes for å sentrere forlengingsrøret 305 i forhold til foringsrøret 301, eller i forhold til det borede hull. Den nedre ende av forlengingsrøret 305 kan innbefatte en foringsrørsko 355. Som vist, strekker en bunnhullssammenstilling 360 seg nedenfor forlengingsrøret 305. Bunnhullssammenstillingen 360 kan innbefatte en motor; et MWD/LWD-verktøy; og rotasjonsstyresystemer. Én eller flere underrømmere 365 og/eller en pilotborekrone 370 kan brukes for å tildanne brønnhullet. Det må bemerkes at bunnhullssammenstillingen 360 kan innbefatte andre komponenter i tillegg til, eller i stedet for, de ovennevnte elementer, f.eks. andre geofysiske målesensorer; stabilisatorer, f.eks. eksentriske eller justerbare stabilisatorer; styringssystemer, f.eks. et bøyd motorhus; andre borekroner, f.eks. en ekspanderbar krone eller kroner som har dyser eller spyleåpninger for retningsboring; eller en hvilken som helst annen egnet komponent kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. Enn videre kan bunnhullssammenstillingens komponenter være ordnet i en hvilken som helst egnet rekkefølge kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området.

Under drift kjøres det inn en tilstrekkelig lengde av forlengingsrøret 305, sammen med foringsrørskoen 355 og innlåsningskragen 345, slik at foringsrørlåsen 335 og bunnhullssammenstillingen 360 kan installeres i forlengingsrøret 305. Deretter blir resten av forlengingsrøret 305 kjørt i hullet, som illustrert på figur 4.

Etter innkjøring av forlengingsrøret 305, blir forlengingsrørhengeren 325 installert oppå forlengingsrøret 305, som illustrert på figur 5. Den indre streng 330 kjøres inne i forlengingsrøret 305, og med spydet 340 anordnet nederst, og med den trykk-og-volumbalanserte glideskjøt 337 anordnet nedenfor setteverktøyet 320. Sette verktøy et 320 blir installert på enden av den indre streng 330, og kombinasjonen av verktøyet 320 og strengen 330 blir installert i forlengingsrørhengeren 325. Boresammenstilling-en blir nå aktivert for å kunne fortsette å bore til den ønskede dybde. Aksial- og torsjonskrefter kan overføres fra borerøret 310 til forlengingsrøret 305 via setteverktøyet 320 og låsen 345. I en annen utførelsesform kan den indre streng 330 og setteverkt-øyet 320 koples sammen på overflaten og sammen kjøres inn i brønnhullet for sam-menkopling med forlengingsrørhengeren 325. I enda en annen utførelsesform kan forlengingsrørhengeren 325, den indre streng 330 og setteverktøyet 320 kjøres inn som et sammensatt apparat for installering på forlengingsrøret 305.

Etter at ønsket dybde er nådd, settes forlengingsrørhengeren 325. På figur 6 kan det ses at forlengingsrørhengeren 325 sine holdekiler er blitt strekt ut radialt for å gå i

inngrep med det tidligere satte foringsrør. Settingen av forlengingsrørhengeren utløser også frigjøring av setteverktøyet 320 fra forlengingsrøret 305. Etterat også låsen 335 er frigjort, trekkes setteverktøyet 320 ut av hullet sammen med den indre streng 330, foringsrørlåsen 335, og bunnhullssammenstillingen 360, som illustrert på figur 6.

I én utførelsesform kan sementeringsoperasjonen utføres ved å kjøre en første pakning (f.eks. med dimensjon lik 40,64 cm / 16 tommer), slik som en trykksementeringspakning 381, inn i forlengingsrøret 305. Pakningen 381 kan innbefatte holdekiler 383 for inngrep med det indre av forlengingsrøret 305. Deretter blir sement pumpet gjennom pakningen 381 for å trykksementere bunnen av forlengingsrøret 305, som vist på figur 7. I en annen utførelsesform kan en andre trykksementeringspakning (f.eks. med dimensjon lik 50,80 cm / 20 tommer) installeres i forlengingsrøret 305, og en trykksementering utføres ved toppen av forlengingsrøret 305. Sementen fra denne andre trykksementering ledes til ringrommet mellom toppen av forlengingsrøret 305 og for-lengingsrørhengeren 325, og videre inn i formasjonen like nedenfor bunnen av det tidligere kjørte foringsrør. I én utførelsesform blir det påført trykk gjennom borestrengen og til toppen av forlengingsrøret nedenfor pakningen som er satt ved den indre diameter av det tidligere kjørte foringsrør som er plassert ovenfor forlengings-rørtoppen. Det påførte trykk blir typisk omtalt som et nedbrytingstrykk ("breakdown pressure"). Etter at nedbrytingstrykket er opprettet, blir sement pumpet inn fra overflaten og blir sirkulert ned for deretter å bli presset inn i ringrommet mellom rørhenge-ren og det tidligere kjørte foringsrør, og inntil det oppnås et egnet trykk som typisk er høyere enn innpumpingstrykket (trykksementeringstrykket). I denne forbindelse vil det høyere trykk gi en indikasjon på at en sementbarriere er opprettet ved toppen av forlengingsrøret.

I en annen utførelsesform kan sementeringsoperasjonen utføres ved bruk av plugger 375, 376 for underjordisk frigjøring, som vist på figur 8. Innledningsvis blir en kabel-kjørt pakning 385, som haren tilbakeslagsventil 387, kjørt inn og satt nær bunnen av forlengingsrøret 305. Deretter blir et modifisert setteverktøy 390, som inneholder se-menteringsplugger 375, 376 for underjordisk frigjøring ("subsurface release" - SSR), anbrakt oppå forlengingsrøret 305. En SSR-sementeringsjobb blir så utført slik det er kjent innenfor fagområdet. Etter sementering blir pakningselementet satt ved toppen av forlengingsrørhengeren 325, og det modifiserte setteverktøy 390 blir trukket ut av hullet.

Figur 9 viser en annen utførelsesform av en forlengingsrørsammenstilling for boring ifølge den foreliggende oppfinnelse. Som vist, strekker en forlengingsrørboresammen-stilling 900 seg nedenfor et tidligere installert foringsrør 10. Forlengingsrørboresam-menstillingen 900 blir kjørt inn på borerør 910. Et forlengingsrørboreverktøy 916 blir brukt for å kople borerøret 910 til forlengingsrøret 920. Forlengingsrørboreverktøyet 916 kan være en komponent i en forlengingsrørtoppsammenstilling 915. Denne for-lengingsrørtoppsammenstilling 915 kan også innbefatte en forlengingsrørhenger 917 og en rørkopling med polerboring ("PBR"). I én utførelsesform fungerer forlengingrør-boreverktøyet som et setteverktøy for kopling av borerøret 910 til forlengingsrøret 920. Setteverktøyet kan innbefatte en lås og/eller gripeelementer som frigjørbart kan feste seg til og løsgjøre seg fra forlengingsrøret 920. Setteverktøyet/bo reve r ktøyet er tilpasset til å kunne overføre aksial- og torsjonskrefter fra borerøret 910 til forleng-ingsrøret 920. Setteverktøyet kan frigjøres fra forlengingsrøret 920, slik at bunnhullssammenstillingen kan hentes ut. Setteverktøyet har fortrinnsvis en dreiemomentska-pasitet som er lik eller overstiger borerørets kapasitet, og som er tilpasset til å kunne tåle typisk brønnhullsboredynamikk. Eksempler på setteverktøy er er beskrevet i amerikansk patent nr. 5.613.567, 5.531.273 og 6.032.734. Forlengingsrørtopputstyret (forlengingsrørhengeren og rørkoplingen med polerboring) kan også innbefatte stor radial klaring for omføring av borekaks og for å oppnå redusert ekvivalent sirkulasjonstetthet ("ECD"), og setting av forlengingsrørhenger vil ikke vesentlig redusere det ringformede klaringsområde. I én utførelsesform kan setting av forlengingsrør-henger og frigjøring av boreverktøy være uavhengig av differensialtrykket mellom verktøyets innside og forlengingsrørets utside for derved å hindre prematur aktivering. I en annen utførelsesform er forlengingsrørtoppsammenstillingen ikke utstyrt med en pakning. lenda en annen utførelsesform benytter forlengingsrørtoppsammenstillingen seg av en ekspanderbar forlengingsrørhenger og/eller ekspanderbare pakninger.

En indre streng 930 strekker seg fra forlengingsrørsetteverktøyet/boreverktøyet 916 til en nedenforliggende borelås 940. Den indre streng 930 kan brukes for å transporte-re et fluid fra borerøret 910, og/eller for å hente ut bunnhullssammenstillingen. Det skal dessuten bemerkes at fluidet kan transporteres utenfor den indre streng, eventu-elt inne i den indre streng, eller fluidstrømmen kan deles mellom disse to fluidstrøm-ningsbaner. I én utførelsesform kan fluidet som strømmer tilbake til overflaten, strømme gjennom det ringformede område mellom brønnhullet og forlengingsrørets ytre diameter, og/eller til det ringformede område mellom forlengingsrørets indre diameter og den indre strengs ytre diameter. Borelåsen 940 er tilpasset til frigjørbart å kunne kople seg til forlengingsrøret 920. Et eksempel på en borelås er beskrevet i amerikansk patentsøknadspublikasjon nr. 2004-0216892, som er inngitt den 5. mars 2004 av Giroux m/fl., serienr. 10/795214, og med tittelen Drilling with casing latch (lås for boring med foringsrør). Borelåsen 940 er tilpasset for overføring av aksial- og torsjonskrefter fra forlengingsrøret 920 til bunnhullssammenstillingen. Borelåsen 940 kan være hydraulisk aktivert, mekanisk aktivert, eller fjernaktivert. Egnede aktiveringsmekanismer innbefatter slampulsteknologi, kabel, og fiberoptikk.

Som vist på figur 9, innbefatter bunnhullssammenstillingen én eller flere stabilisatorer 955; en motor 960; en underrømmer 965; et MWD/LWD-verktøy 970; rotasjonsstyresystemer 975; og en borekrone 980. Det må bemerkes at bunnhullssammenstillingen kan innbefatte andre komponenter i tillegg til, eller i stedet for, ovennevnte elementer. Slike komponenter kan f.eks. innbefatte andre geofysiske målesensorer; stabilisatorer, f.eks. eksentriske eller justerbare stabilisatorer; styringssystemer, f.eks. et bøyd motorhus; andre borekroner, f.eks. en ekspanderbar borekrone eller borekroner som har dyser eller spyleåpninger for retningsboring; eller en hvilken som helst annen egnet komponent kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. Enn videre kan bunnhullssammenstillingens komponenter være ordnet i en hvilken som helst egnet rekkefølge kjent for en gjennomsnittlig fagmann på området. For eksempel kan under-rømmeren være plassert nedenfor motoren og MWD/LWD-verktøyet.

Mens foranstående er rettet mot utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse, kan andre og ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen utledes uten å avvike fra oppfinnelsens grunnleggende ramme, og oppfinnelsens ramme bestemmes av de et-terfølgende patentkrav.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for tildanning av et brønnhull,karakterisertved at fremgangsmåten omfatter: - å kjøre et forlengingsrør (120; 920) nedenfor et riggdekk; - å feste og henge opp forlengingsrøret (120; 920) et sted nedenfor riggdekket; - å kjøre en borebunnhullssammenstilling på en borestreng (110; 910) fra ovenfor det opphengte forlengingsrøret (120; 920) og gjennom forlengingsrøret (120; 910); - å feste borestrengen (110; 910) til det opphengte forlengingsrøret (120; 920); - å frigjøre det opphengte forlengingsrøret (120; 920) fra dets opphengningssted; og - å føre frem forlengingsrøret (120; 920) og borestrengen (110; 910) gjennom brønnhullet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat for-lengingsrøret (120; 920) henges opp nedenfor riggdekket ved bruk av en for-lengingsrørhenger (117; 917) som kan settes på ny.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat for-lengingsrøret (120; 920) henges opp nedenfor riggdekket inne i et hus omfattende selektivt aktiverbare lukkehoder (210).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - på ny å henge opp forlengingsrøret (120; 920) nedenfor riggdekket; - å løsgjøre borestrengen (110; 910) fra det på ny opphengte forlengingsrøret (120; 920); og - på ny å hente ut borebunnhullssammenstillingen til overflaten.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - å kjøre borebunnhullssammenstillingen på borestrengen (110; 910) gjennom det på ny opphengte forlengingsrøret (120; 920); - å feste borestrengen (110; 910) til det på ny opphengte forlengingsrøret (120; 920); - å frigjøre det på ny opphengte forlengingsrøret (120; 920) fra dets opphengningssted; og deretter føre frem forlengingsrøret (120; 920) gjennom brønnhul-let på borestrengen (110; 910).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - å posisjonere en brønnkomponent ved et sted nedenfor riggdekket, hvor for-lengingsrøret (110; 910) er opphengt i brønnkomponenten.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat borestrengen (110; 910) velges fra en gruppe bestående av borerør, kveilrør, corod, kabel og kombinasjoner av disse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - å feste borestrengen (110; 910) til forlengingsrøret (120; 920) før frigjøring av forlengingsrøret (120; 920) fra dets opphengningssted.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat for-lengingsrøret (120; 920) henges opp nedenfor riggdekket ved bruk av en for-lengingsrørhenger (117; 917) som kan settes på ny.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat for-lengingsrøret (120; 920) henges opp nedenfor riggdekket inne i et hus omfattende selektivt aktiverbare lukkehoder (210).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat for-lengingsrøret (120; 920) kjøres inn ved bruk av borestrengen (110; 910) og at fremgangsmåten omfatter å frigjøre forlengingsrøret (120; 920) fra borestrengen (110; 910) etter opphenging av forlengingsrøret (120; 920) og så hente ut bunnhullssammenstillingen til en posisjon over forlengingsrøret (120; 920).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å reparere eller skifte ut den uthentete bunnhullssammenstillingen før bunnhullssammenstillingen returneres ned i brønnhullet.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat for-lengingsrøret er koblet til borestrengen (110; 910) med bruk av en borelås (140; 940).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat opphenging av forlengingsrøret (120; 920) omfatter det å bringe forlengingsrøret (110; 910) i inngrep med et tidligere satt foringsrør (10).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter sementering av forlengingsrøret (120; 920) i brønnhullet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat sementering av forlengingsrøret (120; 920) omfatter installering av en pakning (381, 385) i forlengingsrøret (120; 920).